BE1019175A4 - METHOD FOR TREATING A SULFURICLY CONTAINING LIQUID MASS. - Google Patents
METHOD FOR TREATING A SULFURICLY CONTAINING LIQUID MASS. Download PDFInfo
- Publication number
- BE1019175A4 BE1019175A4 BE2010/0068A BE201000068A BE1019175A4 BE 1019175 A4 BE1019175 A4 BE 1019175A4 BE 2010/0068 A BE2010/0068 A BE 2010/0068A BE 201000068 A BE201000068 A BE 201000068A BE 1019175 A4 BE1019175 A4 BE 1019175A4
- Authority
- BE
- Belgium
- Prior art keywords
- mass
- liquid mass
- lime
- paper
- added
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 48
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 34
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 33
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims abstract description 27
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims abstract description 27
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 17
- -1 sulphate compound Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 6
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 5
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 claims description 14
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 claims description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 6
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 229940032330 sulfuric acid Drugs 0.000 description 29
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 25
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 13
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 13
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 6
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 description 3
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 2
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002761 deinking Substances 0.000 description 2
- 238000011066 ex-situ storage Methods 0.000 description 2
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K potassium phosphate Substances [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical class [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L calcium sulfite Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])=O GBAOBIBJACZTNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000010261 calcium sulphite Nutrition 0.000 description 1
- 239000011111 cardboard Substances 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000006477 desulfuration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000023556 desulfurization Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical class O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007561 laser diffraction method Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000000386 microscopy Methods 0.000 description 1
- 239000008267 milk Substances 0.000 description 1
- 235000013336 milk Nutrition 0.000 description 1
- 210000004080 milk Anatomy 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000011087 paperboard Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/66—Treatment of water, waste water, or sewage by neutralisation; pH adjustment
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B22/00—Use of inorganic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. accelerators, shrinkage compensating agents
- C04B22/08—Acids or salts thereof
- C04B22/14—Acids or salts thereof containing sulfur in the anion, e.g. sulfides
- C04B22/142—Sulfates
- C04B22/143—Calcium-sulfate
- C04B22/146—Calcium-sulfate other waste Ca-sulfate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/10—Inorganic compounds
- C02F2101/101—Sulfur compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/06—Contaminated groundwater or leachate
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Abstract
De uitvinding betreft een werkwijze voor het behandelen van een zwavelzuurbevattende vloeibare massa. De werkwijze omvat het toevoeren aan de massa van een behandelmiddel dat tenminste calciumoxide omvat waarbij de massa tenminste gedeeltelijk neutraliseert, het bezinken van een in de massa gevormd calciumsulfaathoudend residu en het scheiden van het calciumsulfaathoudend residu van de gedeeldtelijk geneutraliseerde vloeibare massa. Het residu heeft nuttige eigenschappen. Bij voorkeur is het behandelmiddel een papierkalk. De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het vervaardigen van een gipsachtig materiaal, waarbij aan een sulfaatverbinding bevattende massa water een papierkalk wordt toegevoegd en onder roeren wordt ingemengd.The invention relates to a method for treating a sulfuric acid-containing liquid mass. The method comprises adding to the mass a treatment agent comprising at least calcium oxide to at least partially neutralize the mass, settling a calcium sulfate-containing residue formed in the mass, and separating the calcium sulfate-containing residue from the partially neutralized liquid mass. The residue has useful properties. Preferably the treatment agent is a paper lime. The invention also relates to a method for manufacturing a gypsum-like material, in which a paper lime is added to a sulphate compound containing water and mixed in with stirring.
Description
Werkwijze voor het behandelen van een zwavelzuurbevattende vloeibare massaProcess for treating a liquid mass containing sulfuric acid
De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het behandelen van een zwavelzuurbevattende vloeibare massa, waarbij aan de massa een behandelmiddel wordt toegevoegd, zoals beschreven in de aanhef van conclusie 1. De uitvinding heeft tevens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een gipsachtig materiaal.The invention relates to a method for treating a liquid mass containing sulfuric acid, wherein a treatment agent is added to the mass, as described in the preamble of claim 1. The invention also relates to a method for manufacturing a gypsum-like material.
Bij de productie van zwavelzuur, fosforzuur, en/of ammonium- en kaliumfosfaten komen als bijproduct grote hoeveelheden fosforgips vrij. Dit fosforgips wordt doorgaans opgeslagen in de nabijheid van de fosforzuurfabriek en vormt hierbij in de loop van de tijd een gipsberg met forse afmetingen. In een dergelijke gipsberg kunnen eveneens bekkens worden gevormd voor de opslag van zwavelzuurhoudend water. Dergelijke bekkens kunnen in voorkomende gevallen een grootte bereiken van 1000 m3 en meer. Water dat in contact is gekomen met de gipsberg, zoals bijvoorbeeld neerslagwater, kan uit deze gipsberg percoleren en is tevens zwavelzuurhoudend, wat uiteraard ongewenst is.In the production of sulfuric acid, phosphoric acid, and / or ammonium and potassium phosphates, large amounts of phosphogypsum are released as a by-product. This phosphor gypsum is usually stored in the vicinity of the phosphoric acid factory and forms a gypsum mountain with considerable dimensions over time. Basins can also be formed in such a plaster for storing sulfuric acid-containing water. Such basins can, in some cases, reach a size of 1000 m3 and more. Water that has come into contact with the gypsum, such as, for example, precipitation water, can percolate from this gypsum and is also sulfuric, which is of course undesirable.
Een van een aantal bekkens voor zwavelzuurhoudend water voorziene gipsberg vormt een groot risico voor het milieu, niet in de laatste plaats door de dikwijls lage zuurtegraad van het zwavelzuurhoudende water. Een bekende werkwijze voor het behandelen van een zwavelzuurbevattende vloeibare massa omvat het toevoeren aan de massa van een relatief sterk alkalisch behandelmiddel zoals bijvoorbeeld natriumhydroxide, waarbij het zwavelzuur in de massa tenminste gedeeltelijk neutraliseert. Een andere bekende werkwijze omvat het gebruik van kalk, meer bepaald kalkmelk of calciumhydroxide. Hierbij ontstaat een in de massa gevormd residu, hoofdzakelijk uit gips bestaande, dat wordt afgescheiden van de gedeeltelijk geneutraliseerde vloeibare massa.A gypsum mountain provided with a number of basins for sulfuric acid-containing water poses a great risk to the environment, not least because of the often low acidity of the sulfuric acid-containing water. A known method for treating a liquid mass containing sulfuric acid comprises supplying to the mass a relatively strong alkaline treatment agent such as, for example, sodium hydroxide, the sulfuric acid in the mass at least partially neutralizing. Another known method involves the use of lime, in particular lime milk or calcium hydroxide. This results in a residue formed in the mass, mainly consisting of plaster, which is separated from the partially neutralized liquid mass.
Een nadeel van de bekende werkwijze is dat het residu onbruikbaar is en derhalve als afval dient te worden opgeslagen. Om de hoeveelheid afval nog enigszins binnen de perken te houden wordt in de bekende werkwijze een relatief sterke base gebruikt waardoor slechts een kleine hoeveelheid behandelmiddel moet worden toegevoegd om de vloeibare massa in hoofdzaak te neutraliseren. Door weinig behandelmiddel toe te voegen ontstaat ook relatief weinig residu.A drawback of the known method is that the residue is unusable and must therefore be stored as waste. In order to keep the amount of waste still somewhat within limits, a relatively strong base is used in the known method, so that only a small amount of treatment agent must be added to substantially neutralize the liquid mass. Adding little treatment agent also produces relatively little residue.
De werkwijze volgens de uitvinding beoogt een verbeterde werkwijze voor het behandelen van een zwavelzuurbevattende vloeibare massa te verschaffen, welke werkwijze onder andere minder belastend is voor het milieu.The method according to the invention aims at providing an improved method for treating a liquid mass containing sulfuric acid, which method is inter alia less harmful to the environment.
De werkwijze volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk zoals beschreven in conclusie 1. Meer in het bijzonder wordt volgens de uitvinding een werkwijze voor het behandelen van een zwavelzuurbevattende vloeibare massa verschaft, waarbij de werkwijze de stappen omvat van het toevoeren aan de massa van een behandelmiddel dat tenminste calciumoxide omvat waarbij de massa tenminste gedeeltelijk neutraliseert, het bezinken van een in de massa gevormd calciumsulfaathoudend residu en het scheiden van het calciumsulfaathoudend residu van de gedeeltelijk geneutraliseerde vloeibare massa.To this end, the method according to the invention is characterized as described in claim 1. More in particular, according to the invention, a method is provided for treating a liquid mass containing sulfuric acid, the method comprising the steps of supplying a treatment agent to the mass comprising at least calcium oxide with the mass neutralizing at least partially, settling a calcium sulfate-containing residue formed in the mass and separating the calcium sulfate-containing residue from the partially neutralized liquid mass.
In een ander aspect van de uitvinding wordt een werkwijze verschaft waarin het behandelmiddel wordt toegevoegd als een fijnkorrelig materiaal met een korrelgrootteverdeling die voldoet aan D50 <100 pm, en D7o < 200 pm. Voor de karakteristieke afmeting Dx geldt dat x gew.% van korrelvormig materiaal bestaat uit deeltjes met een afmeting < Dx. De korrelgrootteverdeling van het behandelmiddel kan op bekende wijze worden bepaald, bijvoorbeeld door microscopie en/of door op zich bekende laserdiffractie methoden. De korrelgrootteverdeling kan indien gewenst eveneens worden aangepast door zeven of andere hiertoe geschikte methoden.In another aspect of the invention, a method is provided wherein the treating agent is added as a fine-grained material with a grain size distribution that satisfies D50 <100 µm and D700 <200 µm. For the characteristic dimension Dx, it holds that x% by weight of granular material consists of particles with a dimension <Dx. The grain size distribution of the treatment agent can be determined in a known manner, for example by microscopy and / or by laser diffraction methods known per se. The grain size distribution can also be adjusted if desired by sieving or other suitable methods.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding wordt deze gekenmerkt doordat het behandelmiddel een papierkalk omvat. Op het eerste zicht lijkt een dergelijk materiaal niet voor de hand te liggen, met name omdat papierkalk niet sterk alkalisch is en er dus relatief grote hoeveelheden nodig zijn om de zuurtegraad van de zwavelzuurhoudende vloeibare massa te verhogen. Er is echter gebleken dat door het toevoegen van papierkalk aan de zwavelzuurhoudende vloeibare massa een calciumsulfaathoudend residu ontstaat dat na scheiding van de gedeeltelijk geneutraliseerde vloeibare massa een gipsachtig materiaal oplevert met nuttige eigenschappen, meer in het bijzonder met eigenschappen die het mogelijk maken dit materiaal toe te passen voor constructies.In a preferred embodiment of the method according to the invention, it is characterized in that the treatment means comprises a paper lime. At first sight, such a material does not seem obvious, in particular because paper lime is not strongly alkaline and relatively large quantities are therefore required to increase the acidity of the sulfuric acid-containing liquid mass. However, it has been found that by adding paper lime to the sulfuric acid-containing liquid mass, a calcium-sulphate-containing residue is produced which, after separation of the partially neutralized liquid mass, yields a gypsum-like material with useful properties, more particularly with properties that make it possible to use this material. fit for constructions.
Zoals hierboven reeds werd aangegeven kunnen in een gipsberg bekkens worden gevormd voor de opslag van zwavelzuurhoudend water. Dergelijke bekkens worden omgeven door dijken uit fosforgips om er voor te zorgen dat er geen zwavelzuurhoudend water weglekt uit het bekken. De werkwijze volgens de uitvinding heeft als bijzonder voordeel dat het afgescheiden gipsachtig materiaal onmiddellijk kan worden toegepast als dijkversteviging voor de gipsberg. Deze dijkversteviging vermindert het risico van een dijkdoorbraak, welk risico niet onaanzienlijk is door het gebruik van het relatief zwakke fosforgips.As already indicated above, basins can be formed in a gypsum mountain for storing sulfuric acid-containing water. Such basins are surrounded by dikes from phosphogypsum to ensure that no water containing sulfuric acid leaks out of the basin. The method according to the invention has the special advantage that the separated gypsum-like material can be used immediately as a dyke reinforcement for the gypsum mountain. This dyke reinforcement reduces the risk of a dyke breach, which risk is not insignificant due to the use of relatively weak phosphogypsum.
In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze wordt van 1 tot 100 gew.% behandelmiddel toegevoegd aan de vloeibare massa, waarbij het gew.% is betrokken op het totale gewicht van de vloeibare massa. Met nog meer voorkeur wordt de werkwijze gekenmerkt doordat van 2 tot 50 gew.%, met nog meer voorkeur van 3 tot 30 gew.%, en met de meeste voorkeur van 5 tot 15 gew.% behandelmiddel wordt toegevoegd aan de vloeibare massa, waarbij het gew.% is betrokken op het totale gewicht van de vloeibare massa. Deze hoeveelheden zijn groot ten opzichte van de gebruikelijke hoeveelheden die worden toegevoegd in de bekende werkwijze waarbij een sterkere base zoals natriumhydroxide wordt toegevoegd. In de bekende werkwijze wordt bijvoorbeeld slechts 1/3 toegevoegd van de bovengenoemde hoeveelheden.In a preferred embodiment of the method, from 1 to 100% by weight of treatment agent is added to the liquid mass, the weight% being based on the total weight of the liquid mass. Even more preferably, the method is characterized in that from 2 to 50% by weight, even more preferably from 3 to 30% by weight, and most preferably from 5 to 15% by weight of treatment agent is added to the liquid mass, wherein the weight% is based on the total weight of the liquid mass. These amounts are large relative to the usual amounts that are added in the known process wherein a stronger base such as sodium hydroxide is added. In the known method, for example, only 1/3 of the aforementioned amounts is added.
Door toevoegen van relatief grote hoeveelheden papierkalk wordt bereikt dat de zuurgraad van de zwavelzuurhoudende vloeibare massa minstens neutraal tot alkalisch kan worden, gezien het in de vloeibare massa aanwezige zwavelzuur chemisch wordt omgezet met de in het behandelmiddel aanwezige alkalische stoffen, waaronder tenminste calciumoxide. Het afgescheiden calciumsulfaathoudend residu is relatief stabiel, en in ieder geval stabieler dan het in de bekende werkwijze gevormde gips bijvoorbeeld. Het gipsachtige materiaal heeft dusdanige geotechnische en fysische eigenschappen dat het als minstens grondachtig product is te stapelen of te verwerken, of zelfs als betonachtig product vorm is te geven. Als bijkomend voordeel kan het gevormde gipsachtige materiaal zowel chemisch als met betrekking tot solidificatie-eigenschappen in de tijd verbeteren.By adding relatively large quantities of paper lime it is achieved that the acidity of the sulfuric acid-containing liquid mass can become at least neutral to alkaline, since the sulfuric acid present in the liquid mass is chemically reacted with the alkaline substances present in the treatment agent, including at least calcium oxide. The separated calcium sulphate-containing residue is relatively stable, and in any case more stable than the plaster formed in the known method, for example. The gypsum-like material has such geotechnical and physical properties that it can be stacked or processed as at least a ground-like product, or even shaped as a concrete-like product. As an additional advantage, the gypsum-like material formed can improve both chemically and with respect to solidification properties over time.
Papierkalk (ook wel aangeduid met papieras) is een volgproduct van papierresidu en ontstaat bijvoorbeeld in een proces, waarbij onder ander ontinktingsslib en waterzuiveringsslib van de papierrecyclage worden verbrand. Dit kaolien bevattende papierresidu is de reststof die vrijkomt bij de terugwinning - meer bepaald het ontinkten - van oud papier om dit geschikt te maken voor nieuwe papier- en kartonproducten. Het papierresidu wordt met behulp van een speciaal hiervoor ontwikkeld proces omgezet in een vliegas, zijnde de papierkalk. Een bekende werkwijze wordt bijvoorbeeld beschreven in NL 9401366 en is gebaseerd op een wervelbedverbranding. Papierkalk is commercieel verkrijgbaar, bijvoorbeeld bij Stora Enso België, Parenco Nederland, of bij CDEM Nederland onder de merknaam Top-Crete™.Paper lime (also referred to as paper ash) is a residual product of paper residue and is created, for example, in a process in which, among other things, deinking sludge and water treatment sludge from the paper recycling are incinerated. This kaolin-containing paper residue is the residual substance that is released during the recovery - in particular deinking - of old paper to make it suitable for new paper and cardboard products. The paper residue is converted into a fly ash, being the paper lime, using a specially developed process. A known method is described, for example, in NL 9401366 and is based on a fluidized bed combustion. Paper lime is commercially available, for example from Stora Enso Belgium, Parenco Netherlands, or from CDEM Netherlands under the brand name Top-Crete ™.
Vanuit mineralogisch standpunt bezien bestaat papierkalk voornamelijk uit metakaoliniet en calciumoxiden en/of -hydroxiden. Uitgedrukt als basisoxiden bestaat papierkalk voor ca. 35 tot 65 gew% uit CaO, voor ca. 20 tot 35 gew% uit Si02, en voor ca. 10 tot 20 gew% uit AI2O3. Gezien de samenstelling en de fysische aard bevat papierkalk een relatief groot specifiek oppervlak dat onder andere resulteert in een groot absorberend vermogen voor water en andere vloeistoffen zoals olie, teerachtige stoffen, enzovoort. De toevoeging van papierkalk aan de zwavelzuurhoudende vloeibare massa heeft als bijkomend voordeel dat door het relatief grote specifieke oppervlak andere in de vloeibare massa aanwezige verontreinigingen mede worden geprecipiteerd of geabsorbeerd aan de papierkalkdeeltjes, zoals bijvoorbeeld zware metalen.From a mineralogical point of view, paper lime consists mainly of metakaolinite and calcium oxides and / or hydroxides. Expressed as base oxides, paper lime consists of approximately 35 to 65% by weight of CaO, approximately 20 to 35% by weight of SiO 2, and approximately 10 to 20% by weight of Al 2 O 3. Given its composition and physical nature, paper lime contains a relatively large specific surface area that, among other things, results in a high absorbency for water and other liquids such as oil, tar-like substances, and so on. The addition of paper lime to the sulfuric acid-containing liquid mass has the additional advantage that due to the relatively large specific surface area, other contaminants present in the liquid mass are also precipitated or absorbed on the paper-lime particles, such as, for example, heavy metals.
De samenstelling en relatief grove korrelverdeling van papierkalk ten opzichte van andere commerciële kalkachtige producten gebruikt voor behandeling van zuur water bijvoorbeeld (zoals gebluste kalk) zorgen er ook voor dat tijdens het mengen van een papierkalk bevattend behandelmiddel met een zwavelzuurhoudende vloeibare massa slechts een beperkte en controleerbare exothermische reactie optreedt. Hierdoor warmt het mengsel tijdens het mengen slechts heel beperkt op, bijvoorbeeld hoogstens 1 tot 5°C, zodat het mengproces veilig, zonder emissies van dampen en stoom, kan verlopen.The composition and relatively coarse grain distribution of paper lime compared to other commercial lime-like products used for acid water treatment, for example (such as slaked lime), also ensure that during mixing of a paper lime-containing treatment agent with a sulfuric acid-containing liquid mass only a limited and controllable exothermic reaction occurs. As a result, the mixture heats up only to a very limited extent during mixing, for example at most 1 to 5 ° C, so that the mixing process can proceed safely, without emissions of vapors and steam.
Aan het gipsachtige residu kunnen desgewenst voor, tijdens en/of na het bezinken en afscheiden ervan andere additieven worden toegevoegd, zoals, maar niet beperkt tot, cementsoorten, hydraulische binders, vliegassen, slakken uit de metallurgie, zand, en dergelijke meer. Het heeft tevens voordelen aan het afgescheiden calciumsulfaat residu een sulfaatverbinding toe te voegen. Dit verbetert de mechanische eigenschappen van het gevormde gipsachtige materiaal verder.If desired, other additives can be added to the gypsum-like residue before, during and / or after settling and separation thereof, such as, but not limited to, cement types, hydraulic binders, fly ash, slag from metallurgy, sand and the like. It is also advantageous to add a sulfate compound to the separated calcium sulfate residue. This further improves the mechanical properties of the plaster-like material formed.
De werkwijze volgens de uitvinding kan zowel ter plaatse ('in-situ' op de gipsberg) als op een andere plaats ('ex-situ'), bijvoorbeeld in een verwerkingscentrum worden toegepast. Bij voorkeur wordt de werkwijze volgens de uitvinding in-situ toegepast. Dit heeft als voordeel dat de te behandelen vloeibare massa eenvoudig kan worden overgepompt naar in de nabijheid gelegen behandelbekkens, waarin het behandelmiddel homogeen kan worden gemengd met de vloeibare massa. Het is mogelijk het behandelmiddel en eventueel andere additieven te mengen door middel van mechanische menging, waarbij werktuigen zoals mengen met de bak van een kraan, of andere bekende mengers worden toegepast. Op een dergelijke wijze kan het mengen zowel in-situ als ex-situ uitgevoerd worden.The method according to the invention can be applied both on site ("in-situ" on the plaster mountain) and at another location ("ex-situ"), for example in a processing center. The method according to the invention is preferably used in situ. This has the advantage that the liquid mass to be treated can easily be pumped to nearby treatment basins, in which the treatment agent can be homogeneously mixed with the liquid mass. It is possible to mix the treatment agent and optionally other additives by means of mechanical mixing, using tools such as mixing with the basin of a tap or other known mixers. In such a manner, the mixing can be performed both in situ and ex situ.
De uitvinding betreft eveneens een werkwijze voor het vervaardigen van een gipsachtig materiaal. De werkwijze wordt gekenmerkt doordat aan een massa water die een sulfaatverbinding bevat een papierkalk wordt toegevoegd en onder roeren wordt ingemengd. Bij voorkeur omvat de sulfaatverbinding zwavelzuur. Met meer voorkeur is de sulfaatverbinding bevattende massa water verkregen uit een bekken van een gipsberg waarin zwavelzuur is opgeslagen als opslag van een zwavelzuurfabriek.The invention also relates to a method for manufacturing a plaster-like material. The method is characterized in that a paper lime is added to a mass of water containing a sulphate compound and mixed in with stirring. Preferably, the sulfate compound comprises sulfuric acid. More preferably, the sulfate compound-containing mass of water is obtained from a gypsum mountain basin in which sulfuric acid is stored as storage of a sulfuric acid plant.
De werkwijze volgens de uitvinding verschaft een gipsachtig materiaal met goede eigenschappen, dat bovendien eenvoudiger te verkrijgen is dan het bekende rookgasontzwavelingsgips, dat wordt verkregen door de rookgassen van een kolencentrale door een kalkemulsie te leiden, te oxideren, waardoor uit de steenkool afkomstig zwavel bindt aan de kalk, en het aldus gevormde calciumsulfiet vervolgens verder te oxideren met zuurstof tot calciumsulfaat.The method according to the invention provides a gypsum-like material with good properties, which is moreover easier to obtain than the known flue gas desulfurization gypsum, which is obtained by passing the flue gases from a coal-fired power plant through a lime emulsion, whereby sulfur from the coal binds to the lime, and the calcium sulfite thus formed, then further oxidize with oxygen to calcium sulfate.
De werkwijze volgens de uitvinding verschaft een geneutraliseerde vloeibare massa waarvan de eind pH groter is dan de oorspronkelijke pH.The method according to the invention provides a neutralized liquid mass whose final pH is greater than the original pH.
Het met de werkwijze verkregen gipsachtige materiaal heeft goede mechanische eigenschappen. Zo is het mogelijk een CBR (Califomian Bearing Ratio) te bereiken van meer dan 6 %, zelfs meer dan 11 %, en zelfs meer dan 20 %, gemeten volgens ASTM D 1883 - 99 of gelijkwaardig. De samendrukbaarheidsmodulus van het gipsvormig materiaal kan oplopen tot meer dan 10 MPa, zelfs meer dan 17 MPa, zelfs meer dan 30 MPa, gemeten volgens ASTM Dl 195 - 93, ASTM D 1196 - 93 of gelijkwaardig.The gypsum-like material obtained by the process has good mechanical properties. For example, it is possible to achieve a CBR (Califomian Bearing Ratio) of more than 6%, even more than 11%, and even more than 20%, measured according to ASTM D 1883 - 99 or equivalent. The compressibility modulus of the gypsum material can be up to more than 10 MPa, even more than 17 MPa, even more than 30 MPa, measured according to ASTM D1 195 - 93, ASTM D 1196 - 93 or equivalent.
De uitvinding zal nu verder worden toegelicht aan de hand van de volgende twee figuren, zonder daartoe overigens te worden beperkt. In de figuren toont:The invention will now be further elucidated with reference to the following two figures, without being otherwise limited thereto. In the figures:
Figuur 1 een schematisch bovenaanzicht van een gipsberg voorzien van bekkens voor zwavelzuurhoudend water; enFigure 1 shows a schematic top view of a plaster mountain provided with basins for sulfuric acid-containing water; and
Figuur 2 een schematisch zijaanzicht van een behandelbekken voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding.Figure 2 is a schematic side view of a treatment basin for performing the method according to the invention.
Onder verwijzing naar figuur 1 wordt een gipsberg 1 getoond. Gipsberg 1 werd gevormd door storten van bij de productie van fosforzuur vrijgekomen grote hoeveelheden fosforgips. De getoonde gipsberg heeft een geschatte diameter van 200 m, doch dit kan aanzienlijk meer zijn. De hoogte kan gemakkelijk 30 m en meer zijn. In de gipsberg 1 zijn bekkens 2 gevormd voor de opslag van zwavelzuurhoudend water 3. De bekkens 2 bevatten relatief grote hoeveelheden zwavelzuurhoudend water 3, bijvoorbeeld meer dan 1000 m3. Om lekkage te vermijden kunnen de bekkens voorzien zijn van fosforgips dijken 5. Gipsberg 1 is verder voorzien van een viertal behandelbekkens 4.A gypsum mountain 1 is shown with reference to Figure 1. Gipsberg 1 was formed by dumping large quantities of phosphogypsum released during the production of phosphoric acid. The gypsum mountain shown has an estimated diameter of 200 m, but this can be considerably more. The height can easily be 30 m and more. In gypsum mountain 1, basins 2 are formed for storing sulfuric acid-containing water 3. The basins 2 contain relatively large quantities of sulfuric-acid-containing water 3, for example more than 1000 m3. To prevent leakage, the basins can be equipped with phosphogypsum dikes 5. Gipsberg 1 is further provided with four treatment basins 4.
Ter illustratie van de werkwijze volgens de uitvinding wordt onder verwijzing naar figuur 2 een dergelijk behandelbekken 4 in dwarsdoorsnede getoond. In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze wordt een bekken 4 vooreerst gevuld met een hoeveelheid, bijvoorbeeld 120 m3 zwavelzuurhoudend water 3. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren door zwavelzuurhoudend water 3 vanuit bekkens 3 via een pijpleiding 6 te verpompen naar een of meerdere bekkens 4. Vervolgens wordt aan de zich in een bekken 4 bevindende massa zwavelzuurhoudend water 3 een hoeveelheid papierkalk 7 toegevoerd, bijvoorbeeld door storten of tevens via een pijpleiding 9. De hoeveelheid toegevoerde papierkalk bedraagt in het gegeven voorbeeld ongeveer 12 ton, en hangt in hoofdzaak af van de zuurtegraad en totale hoeveelheid van het zwavelzuurhoudend water 3 in bekken 4. De hoeveelheid toegevoerde papierkalk per m3 water bedraagt derhalve ongeveer 100 kg/m3 oftewel 10 gew.%, waarbij het gew.% is betrokken op het totale gewicht van de zwavelzuurhoudende watermassa 3. Het is van belang dat de papierkalk wordt toegevoerd als een fijnkorrelig materiaal met een korrelgrootteverdeling, die voldoet aan D50 < 100 μηι, en D70 < 200 μιη. In het betreffende voorbeeld bedroeg de D50 ong. 80 μηι, en de D70 ong. 170 μηιTo illustrate the method according to the invention, such a treatment basin 4 is shown in cross-section with reference to Figure 2. In a preferred embodiment of the method, a basin 4 is firstly filled with an amount, for example 120 m3 of water containing sulfuric acid 3. This can be done, for example, by pumping sulfuric acid-containing water 3 from basins 3 via a pipeline 6 to one or more basins 4. Then the mass of sulfuric acid-containing water 3 contained in a basin 4 is supplied with a quantity of paper lime 7, for example by dumping or also via a pipeline 9. In the given example, the quantity of paper lime supplied is approximately 12 tonnes, and depends essentially on the acidity and total amount of sulfuric acid-containing water 3 in basin 4. The amount of paper lime supplied per m3 of water is therefore about 100 kg / m3 or 10% by weight, the% by weight being based on the total weight of the sulfuric acid-containing water mass 3. It is of importance that the paper lime is supplied as a fine-grained material with a grain size distribution g, which satisfies D50 <100 μηι, and D70 <200 μιη. In the example in question, the D50 was approximately 80 μηι, and the D70 approximately 170 μηι
De toegevoegde papierkalk neutraliseert het water 3 tenminste gedeeltelijk tot een watermassa 3* (ter onderscheiding van zuur water 3), waarbij tegelijkertijd een calciumsulfaathoudend residu 8 wordt gevormd dat door de grotere dichtheid bezinkt en op de bodem van bekken 4 een bezonken laag vormt. Vervolgens wordt het calciumsulfaathoudend residu van de gedeeltelijk geneutraliseerde vloeibare massa water 3* gescheiden door het geneutraliseerde water 3* weg te pompen totdat een relatief droge hoeveelheid calciumsulfaathoudend residu 8 resteert. Deze residu massa 8 wordt vervolgens uit het bekken 4 verwijderd met behulp van bijvoorbeeld een kraan, en opgeslagen teneinde de gewenste vochtigheidsgraad te verkrijgen, waarbij de vochtigheidsgraad afhangt van de toepassing: In het gegeven voorbeeld wordt aan het aldus verkregen calciumsulfaathoudend residu een hoeveelheid van een sulfaatverbinding toegevoegd om de mechanische eigenschappen verder te verbeteren, doch dit is niet noodzakelijk. Het afgescheiden calciumsulfaathoudend residu wordt vervolgens toegepast als dijkversteviging voor de dijken 5, maar kan desgewenst ook voor andere structurele toepassingen worden ingezet.The added paper lime neutralizes the water 3 at least partially into a water mass 3 * (to distinguish acidic water 3), while at the same time a calcium sulphate-containing residue 8 is formed which sinks due to the higher density and forms a settled layer on the bottom of basin 4. Subsequently, the calcium sulphate-containing residue is separated from the partially neutralized liquid mass of water 3 * by pumping away the neutralized water 3 * until a relatively dry amount of calcium sulphate-containing residue 8 remains. This residue mass 8 is then removed from the basin 4 with the aid of, for example, a tap, and stored in order to obtain the desired degree of humidity, the degree of humidity depending on the application: In the example given, an amount of a calcium sulphate-containing residue thus obtained is added. sulfate compound added to further improve the mechanical properties, but this is not necessary. The separated calcium sulphate-containing residue is then used as a dyke reinforcement for the dikes 5, but can also be used for other structural applications if desired.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2010/0068A BE1019175A4 (en) | 2010-02-09 | 2010-02-09 | METHOD FOR TREATING A SULFURICLY CONTAINING LIQUID MASS. |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| BE2010/0068A BE1019175A4 (en) | 2010-02-09 | 2010-02-09 | METHOD FOR TREATING A SULFURICLY CONTAINING LIQUID MASS. |
| BE201000068 | 2010-02-09 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BE1019175A4 true BE1019175A4 (en) | 2012-04-03 |
Family
ID=42732483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| BE2010/0068A BE1019175A4 (en) | 2010-02-09 | 2010-02-09 | METHOD FOR TREATING A SULFURICLY CONTAINING LIQUID MASS. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| BE (1) | BE1019175A4 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1016545A3 (en) * | 2005-03-15 | 2007-01-09 | Dec | METHOD FOR TREATING POLLUTANTS OR MORE CONTAMINATED SOIL MATERIAL. |
-
2010
- 2010-02-09 BE BE2010/0068A patent/BE1019175A4/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE1016545A3 (en) * | 2005-03-15 | 2007-01-09 | Dec | METHOD FOR TREATING POLLUTANTS OR MORE CONTAMINATED SOIL MATERIAL. |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Immobilization of phosphogypsum for cemented paste backfill and its environmental effect | |
| JP5632366B2 (en) | Processing method of particulate material | |
| CH616339A5 (en) | ||
| Akkaya et al. | Characterization of strength and quality of cemented mine backfill made up of lead-zinc processing tailings | |
| KR101334533B1 (en) | sludge solidification removal composite and using the covering landfill production method | |
| KR101438060B1 (en) | Concrete mixture for base course of the road using the reclaimed coal ash and recycled aggregate and manufacturing method thereof | |
| EA019715B1 (en) | Method of treating marine sediments and use of the resulting solid product in mortars or concretes | |
| KR101091558B1 (en) | Ecological reclamation agent manufacturing mehtod | |
| KR101436151B1 (en) | Hardening composition for deep mixing method | |
| JP4744796B2 (en) | Aggregate solidified material for soil stabilization containing inorganic polymer flocculant and organic polymer flocculant | |
| JP2010207659A (en) | Insolubilizing and solidifying material for heavy metal or the like containing calcined gypsum | |
| KR101525034B1 (en) | Environment-conscious embankment material using high-volume industrial waste by hydration reaction of phosphogypsum-slag | |
| FR2638109A1 (en) | PROCESS FOR BINDING AND CONSOLIDATING SOLID AND LIQUID MATERIALS CONTAINING HEAVY METALS | |
| CA2977524A1 (en) | Process for improving dewatering characteristics of oil sands tailings by treatment with lime | |
| JP5236552B2 (en) | Soil production method | |
| BE1019175A4 (en) | METHOD FOR TREATING A SULFURICLY CONTAINING LIQUID MASS. | |
| JP4694434B2 (en) | By-product processing method | |
| JP2020099897A (en) | Sludge solidifying agent and method of sludge solidification using the same | |
| JP2021037503A (en) | Rapid treatment solidification agent having hybrid double effect sludge and sludge rapid solidification method using the same | |
| JP2013086030A (en) | Method for treating dolomite sludge and soil improving material | |
| KR101392071B1 (en) | A coating agent and a method for creating coating agent for covering up the surface of piles with the cement-blended fly ash out of a coal-fired power plant as basic materials | |
| JP5002368B2 (en) | Backfilling and backfilling material for underwater construction using granulated blast furnace slag and its manufacturing method | |
| EP1868747B1 (en) | Method for neutralization and solidification of acid tar or soil comprising acid tar | |
| JP6464904B2 (en) | Method for predicting strength of modified soil and method for producing modified soil | |
| CA3043821A1 (en) | Remediation and stabilization of thixotropic and/ or colloidal mines tailings using pulverized anhydrite (naturally occurring anhydrous calcium sulphate (caso4)) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HC | Change of name of the owners |
Owner name: DEME ENVIRONMENTAL N.V.; BE Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CHANGE OF OWNER(S) NAME; FORMER OWNER NAME: DEC N.V. Effective date: 20220222 |
|
| MM | Lapsed because of non-payment of the annual fee |
Effective date: 20230228 |