CS277224B6 - Process for preparing clinkers - Google Patents
Process for preparing clinkers Download PDFInfo
- Publication number
- CS277224B6 CS277224B6 CS902699A CS269990A CS277224B6 CS 277224 B6 CS277224 B6 CS 277224B6 CS 902699 A CS902699 A CS 902699A CS 269990 A CS269990 A CS 269990A CS 277224 B6 CS277224 B6 CS 277224B6
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- zeolites
- sludges
- ppm
- added
- clay
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract 2
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 44
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims abstract description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 10
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 9
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 5
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011449 brick Substances 0.000 claims description 4
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 3
- 238000002386 leaching Methods 0.000 claims description 3
- WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N alstonine Natural products C1=CC2=C3C=CC=CC3=NC2=C2N1C[C@H]1[C@H](C)OC=C(C(=O)OC)[C@H]1C2 WYTGDNHDOZPMIW-RCBQFDQVSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005246 galvanizing Methods 0.000 claims description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 claims 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 abstract 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 32
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 20
- 239000012088 reference solution Substances 0.000 description 17
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 15
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 12
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 10
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 10
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 8
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 8
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 7
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 7
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 7
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 6
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 5
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- WLZRMCYVCSSEQC-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+) Chemical compound [Cd+2] WLZRMCYVCSSEQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 4
- 229910001453 nickel ion Inorganic materials 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N Nickel(2+) Chemical compound [Ni+2] VEQPNABPJHWNSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003916 acid precipitation Methods 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N Magnesium ion Chemical compound [Mg+2] JLVVSXFLKOJNIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N Zinc dication Chemical compound [Zn+2] PTFCDOFLOPIGGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001425 magnesium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 2
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000002841 Lewis acid Substances 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BIVQBWSIGJFXLF-UHFFFAOYSA-N PPM-18 Chemical compound C=1C(=O)C2=CC=CC=C2C(=O)C=1NC(=O)C1=CC=CC=C1 BIVQBWSIGJFXLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 1
- 239000000378 calcium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052918 calcium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N calcium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Ca+2].[O-][Si]([O-])=O OYACROKNLOSFPA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 1
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 1
- 150000007517 lewis acids Chemical class 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000011110 re-filtration Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
-
- 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
- C04B33/00—Clay-wares
- C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
- C04B33/13—Compounding ingredients
- C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
- C04B33/1321—Waste slurries, e.g. harbour sludge, industrial muds
-
- 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
- C04B7/00—Hydraulic cements
- C04B7/24—Cements from oil shales, residues or waste other than slag
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/10—Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Disintegrating Or Milling (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
Vynález se týká způsobu přípravy slínků z kalů, obsahujících těžké kovy, zvláště kalů z galvanoven, říčních nebo přístavních kalů, při kterém se mísí kaly s hlínou, cihlářskou hlínou a případně s ostřidly a tavícími přísadami a potom vypalují při teplotách mezi 750 a 1 150 °C na slínek.
Postup podobného způsobu byl vyvinut pro zneškodňování kalů obsahujících těžké kovy, jaké se vyskytují zvláště v průmyslových mořírnách nebo galvanických provozech a vkomponováním sloučenin těžkých kovů do slínku byl vytvořen produkt, u něhož jsou kaly obsahující těžké kovy uzavřeny do zesklovatělé hmoty, čímž se podstatně sníží nebezpečí eluce solí těžkých kovů rozpustných ve vodě. Zároveň byl vytvořen výrobek, který se vyznačuje charakteristickými tmavými barevnými odstíny a je vhodný k využití ve stavebnictví. Známý postup je přitom veden tak, že doba vypalování směsi hlíny a kalů obsahujících těžké kovy se volí v závislosti na nízké zbytkové porozitě, přičemž se usiluje o zbytkovou porozitu pod 6 %. Vypálené produkty jsou neutrální, takže i při kyselém dešti bylo pozorováno jen nepatrné vyluhování solí těžkých kovů. Slínky se v tomto bodě podstatně liší od stavebních materiálů, jejichž stabilita se dosahuje hydraulickou vazbou. Sádra a beton jsou proto nevhodné k uzavírání kalů s obsahem těžkých kovů proti opětnému vymývání, protože na rozdíl od slínků nejsou odolné proti chemickým vlivům, například chloridových a síranových iontů, kyselému dešti a podobně a mohou být velká množství solí těžkých kovů vypírána.
Při přípravě slínků se jako ostřidla používá většinou šamotová .moučka a cihly mohou být tvářeny ve vakuových briketovacích lisech. Pro zlepšení eluce bylo navrženo přidávat k cihlářské hlíně neutrální nebo kyselé přísady, jako je kysličník křemičitý SiO2 nebo aktivní křemičité hlíny. Při vypalování na slínky se mění sloučeniny těžkých kovů na těžko rozpustné kysličníky a kdysi navržené, přísady měly způsobit urychlení zesklovatění. Vedle tohoto účinku urychlení sklovatění se připisovala takovým výrobkům z křemičité hlíny výměna kationtů, protože takové látky působí jako Lewisovy kyseliny. Přísady nadto působí tak, že se zmenšuje porozita a vymývání kovových solí tím mělo být ještě více ztíženo.
Podle původu kalů je zpravidla nutné neutralizovat kyselé vody, přičemž těžké kovy tvoří hydroxidové povlaky. Vytvořené hydroxidy však částečně projevují amfoterní vlastnosti a jejich maxima rozpustnosti leží na různých hodnotách pH. To znamená, že alespoň část těžkých kovů je přítomna v rozpustné formě. Takové vodou rozpustné sloučeniny mohou být vázány do slínku jenom nedostatečně a při sušení se dostávají s vodou na povrch slínků. Dochází tím k nežádoucímu obohacením těmito sloučeninami ve vrstvách blízko povrchu, které i po vypálení na nerozpustné kysličníky vykazují zvýšené eluční hodnoty těchto těžkých kovů, zvláště za podmínek kyselého deště.
Výše uvedené nedostatky odstraňují způsob přípravy slínků, při němž je při sušení zamezeno nebezpečí migrace ve vodě rozpustných sloučenin těžkých kovů do vrstev pod povrchem a který zabezpečuje homogennější rozdělení koncentrace sloučenin těžkých kovů uvnitř slínků, takže se ještě více zlepší eluční vlastnosti, zvláště za podmínek kyselého deště.
Způsob podle vynálezu spočívá v podstatě v tom, že ke kalům a k hlíně se před vypalováním přimíchávají zeolity. Tím, že se před vypalováním přidávají do hlíny zeolity, se-vnášejí přísady, které zvláště v alkalickém prostředí vykazují zřetelně lepší adsorpci těžkých kovů a které nadto při přechodu do neutrálního nebo slabě alkalického prostředí projevují zjevnou snahu o výměnu iontů, čímž se tvoří stabilní vazby s ionty těžkých kovů. Snížení rozpustnosti ve vodě přitom vede k menší migraci a při homogenizaci směsi k ustálenému rozdělení těžkých kovů v konečném produktu po vypálení. S výhodou se při postupu podle vynálezu používají zeolity s rozdílným nábojem kationtu, zvláště zeolity s alkalickými zeminami a alkáliemi, přičemž zvláště zeolity obsazené vápníkem nebo hořčíkem vykazují v zásaditém prostředí znatelná zlepšení adsorpce sloučenin těžkých kovů a umožňují výměnu iontů v neutrálním nebo slabě kyselém prostředí se zeolity obsazenými alkáliemi. Vhodné zeolity přitom můžeme vybrat ze skupiny clinoptilolitů, ferionitů, filipsitů, mezolitů, blamnontitů nebo ereonitů.
Aby se zajistilo plné využití vlastností iontové výměny zeolitů v neutrálním, případně slabě kyselém prostředí ještě i po alkalickém srážení při vypalování, je zvláště výhodný takový postup, že se k zeolitům přidávají aktivní produkty křemičitanů s BET-čísly nad 50 m2/g, hlavně však nad 200 m2/g. Přísada takových křemičitých látek s vysokým specifickým povrchem vede k zřetelnému snížení hodnoty pH a k tlumicímu účinku až blízko k neutrálnímu bodu, takže se vytvoří optimální podmínky pro výměnu iontů zeolity. Zároveň se při takové výměně iontů vytvoří na základě alkalických zemin uvolněných zeolity křemičitan vápenatý, který slouží ke snížení teploty sklovatění a zbytkové porozity. Jako aktivního produktu křemičitých hlín se přitom používá serpentin vyčištěný louhováním s kyselinou solnou, o maximální velikosti zrna 5 mm, hlavně 0,01 až 2 mm.
Pro dosažení nejpříznivějších podmínek výměny iontů se použijí zeolity a produkty křemičitých hlín v poměru hmotností od 10:1 do 1:10, přičemž se volí množství zeolitů a případně křemičitých hlín s výhodou tak, aby zeolity a případné křemičité produkty byly použity v poměru hmotností obsahu sušiny ke kalům obsahujícím těžké kovy poměru od 1:100 do 10:1.
Aby bylo umožněno i při vyšších podílech galvanických kalů a tomu odpovídajících vyšších podílech zeolitů a křemičitých hlín bezvadné utvoření slínků, například na briketovacím lisu, přidávají se bentonity. Bentonity zlepšují plasticitu a tím i tažnost, zároveň mohou vázat toxické organické sloučeniny. Navíc mají schopnost iontové výměny, takže i přísadou bentonitů je možno dosáhnout homogenizace rozdělení těžkých kovů v konečném produktu.
K vysráženi solí těžkých kovů se před nebo při míchání kalů se zeolity nastaví hodnota pH kalů na 7,5 až 9,5. Pro přípravu prostředí vhodného k výměně iontů na zeolitech se přednostně přidávají křemičité hlíny v takovém množství, aby se snížilo pH na 6 až 8 a došlo k důkladné neutralizaci.
Spaliny vznikající při vypalování slínů jsou těkavé sloučeniny těžkých kovů, které mohou obsahovat zvláště sloučeniny kadmia, rtuti, olova nebo zinku a v rámci postupu podle vynálezu je zvláště výhodné postupovat tak, aby se spaliny z vypalování slínů filtrovaly přes zeolity a upotřebený filtrační materiál přidal jako přísada ke kalům, čímž se zároveň spotřebuje.
Vynález je v dalším popise vysvětlen na příkladě adsorpčních pokusů. První řada pokusů byla provedena jako screening test pro minimální absorpci a adsorpci těžkých kovů. Pokus spočívá v tom, že v 1 000 ml 0,05 M roztoku dusičnanů těžkých kovů o pH 5,8 bylo suspendováno jednou 10 g přirozeného zeolitu obsazeného ionty sodíku Na a draslíku K a při druhém pokusu bylo ve stejném roztoku dusičnanů těžkých kovů suspendováno 10 g přirozeného zeolitu obsazeného ionty vápníku Ca a hořčíku Mg. Roztok dusičnanů těžkých kovů obsahovalo před přídavkem příslušných zeolitů 3,3 ppm iontů zinku Zn; 10,4 ppm iontů olova Pb; 2,9 iontů niklu Ni; 2,6 ppm iontů chrómu Cr; 5,6 ppm iontů kadmia Cd a 3,2 ppm iontů mědi Cu. Třetí takovýto roztok dusičnanů těžkých kovů byl jako referenční roztok přefiltrován přes skleněný filtr o velikosti pórů od 16 do 30 um a tento roztok vykazoval po 30 minutách následující složení:
| kov | ref | |
| zinek Zn | 0,68 | ppm |
| olovo Pb | 7,83 | ppm |
| nikl Ni | 2,80 | ppm |
| chrom Cr | 1,18 | ppm |
| kadmium Cd | 4,77 | ppm |
| měd Cu | 2,84 | PP® |
| Naproti tomu | obsahoval roztok, | v němž |
byl suspendován zeolit po 30 min pouze 0,01 ppm iontů zinku Zn, což odpovídá, vztaženo na referenční roztok, adsorpci zlepšené o 99 % 0,01 ppm iontů olova Pb, což odpovídá vztaženo na referenční roztok adsorpci zlepšené o 99,9 %, 0,02 ppm iontů niklu Ni (adsorpce zlepšená o 99 %, 0,02 ppm iontů niklu Ni (adsorpce zlepšená o 99 %), 0,01 iontů chrómu Cr (zlepšení 99 %), 0,79 ppm iontů kadmia Cd, což odpovídá vztaženo na referenční roztok adsorpci zlepšené o 83 % a 0,03 ppm iontů mědi Cu, což odpovídá, vztaženo na referenční roztok adsorpci zlepšené o 98,9 %. Stanovení adsorpce bylo provedeno induktině spřaženou plastovou emisí (metoda ICP). Stanovení obsahů olova Pb, kadmia Cd a mědi Cu v tomto roztoku bylo pro srovnání provedeno i polarograficky a vyšlo, že 99 % iontů olova Pb bylo adsorbováno, 79 % iontu kadmia Cd bylo adsorbováno a 94 % iontů mědi bylo absorbováno. Také nové polarografické měření po 24 hod. nedokázalo změnu těchto hodnot.
U roztoku se zeolitem (Z2) obsazeného ionty vápníku Ca a hořčíku Mg bylo nalezeno po 30 min. 0,01 ppm iontů olova Pb, což odpovídá vztaženo na referenční roztok adsorpci zlepšené o 99 %; 1,0 ppm iontů kadmia Cd, což odpovídá vztaženo na referenční roztok adsorpci zlepšené o 39 % a 11,0 ppm iontů mědi Cu, což odpovídá vztaženo na referenční roztok adsorpci zlepšené o 93 %. Uvedené hodnoty byly zjištěny polarograficky. Po 24 hod. bylo provedeno nové měření adsorpce zeolitu (Z2) a byly nalezeny následující hodnoty:
| kov | z2 | % zlepšení adsoprce |
| zinek Zn | 0,28 ppm | 95,9 % |
| olovo Pb | < 0,1 ppm | > 98,7 % |
| nikl Ni | 1,67 ppm | 40,3 % |
| chrom Cr | 0,04 ppm | 97,0 % |
| kadmium Cd | 2,75 ppm | 42,1 % |
| měď Cu | 0,03 ppm | 98,9 % |
Tyto adsorpční analýzy byly provedeny pouze na ICP. Ukázalo se, že bylo možno dosáhnout nej lepších adsorpčních výsledků zeolitem (Zl), že však při uvedené hodnotě pH mohly být i se zeolitem (Z2) dosaženy lepší adsorpční hodnoty než obvyklým filtračním postupem.
Aby mohla být přezkoušena adsorpce těžkých kovů v alkalickém prostředí, byly po 24 hod. zalkalizovány jak referenční roztok, tak i obě suspenze přídavkem louhu sodného (pH = 9) a mícháno dalších 24 hod. Po těchto 24 hod. byl proveden nový adsorpční pokus. Referenční roztok byl obsahoval při této hodnotě pH a nové filtraci skleněným filtrem s velikostí pórů od 16 do 30 um následující složení:
| kov zinek Zn olovo Pb nikl Ni chrom Cr kadmium Cd měď Cu | < < < < | ref. 0,01 ppm 0,10 ppm 0,42 ppm 0,01 ppm 1,49 ppm 0,02 ppm |
| Vztaženo | na referenční |
roztok obsahoval roztok ošetřený zeolitem Zl 0,93 ppm iontu kadmia, což odpovídá vzhledem k referenčnímu roztoku adsorpci zlepšené o 52 %. Tato analýza byla opět provedena ICP. Po dalším 24-hodinovém míchání byla znovu polarograf icky stanovena adsorpce roztoku ošetřeného zeolitem Zl. Po tomto čase bylo v roztoku nalezeno 0,5 ppm iontů niklu Ni, což neznamená vůči referenčnímu roztoku žádné zlepšení. Mimoto bylo nalezeno 1,35 ppm iontů kadmia Cd, což znamená pouze zlepšení o 7 % proti referenčnímu roztoku. Ukazuje se, že v zásaditých podmínkách nevykazuje zeolit Zl vůči konvenčně připravenému roztoku dusičnanů těžkých kovů žádné podstatné zlepšení.
Roztok se zeolitem Z2 vykázal při analýze pomocí ICP 0,02 ppm iontů niklu Ni, což odpovídá adsorpci zlepšené o 95 % proti referenčnímu roztoku. Adsorpce iontů kadmia Cd se zlepšila o 98 % a bylo nalezeno pouze 0,03 ppm iontů kadmia Cd. Po dalších 24 hod bylo toto měření zopakováno a bylo opět nalezeno pouze 0,02 ppm iontů niklu Ni v roztoku. Měření iontů kadmia Cd udalo 0,07 ppm, což stále ještě odpovídá adsorpci zlepšené o 95 % proti referenčnímu roztoku.
Souhrnem je možno říci, že zvláště zeolity Z2 v alkalickém prostředí vykazují výrazně zlepšenou adsorpci proti referenčnímu '4 roztoku a že zeolitem Z1 je možno dosáhnout přinejmenším stejně dobré adsorpce.
V druhé řadě roztoků - pokusů byla stanovena selektivita chemicky aktivovaných zeolitů. Jako referenční látka byl použit neaktivovaný zeolit, obsazený ionty sodíku Na a draslíku K (Zl). Při pokusu bylo suspendováno vždy 2 g zeolitu Zl a zeolitu Z2 obsazeného vápníkem a hořčíkem (Z2) vždy ve 100 ml 0,2 M roztoku dusičnanů těžkých kovů a mícháno magnetickým míchadlem při střední rychlosti. Roztok měl hodnotu pH 5. Adsorpce zeolitů byla stanovena po 24 hod pomocí ICP a byly nalezeny tyto výsledky:
| kov | výchozí roztok | Zl z ref. | Zl z akt. Z2 z | akt. | |
| Zn | 5,95 ppm | ||||
| Pb | 39,74 ppm | 15 ppm (62%) | 1,8 ppm (96%) 1,8 | ppm | (96%) |
| Ni | 11,03 ppm | ||||
| Cr | . 10,08 ppm | 10 ppm (0%) | 8,3 ppm (18%) 8,4 | ppm | (17%) |
| Cd | 18,71 ppm | 18 ppm (4%) | 16,0 ppm (15%) 15,0 | ppm | (20%) |
| Cu | 15,31 ppm | 14 ppm (10%) | 12,2 ppm (20%) 10 | ppm | (35%) |
| U tohoto adsorpčního pokusu | se ukázalo, že aktivovaný | zeolit | |||
| Z2 | vykazuje proti | neaktivovanému zeolitu Zl zřetelně | lepší |
adsorpční schopnost. Také aktivovaný zeolit Zl vykazuje proti neaktivovanému zeolitu Zl, který byl nasezen jako referenční roztok, zlepšenou aktivitu. Toto zlepšení však není srovnatelné se zlepšením aktivovaného zelitu Z2.
Souhrnem lze konstatovat, že použitím zeolitů obsazených alkalickými kovy nebo alkalickými zeminami se daří téměř úplná adsorpce těžkých kovů z roztoků dusičnanů těžkých kovů jak ve slabě kyselém tak i ve slabě alkalickém prostředí.
Claims (9)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob přípravy slínků z kalů obsahujících těžké kovy, zvláště z kalů z galvanoven, z říčního nebo z přístavních kalů, při kterém se tyto kaly mísí s hlínou zvláště cihlářskou hlínou a případně ostřidly a tavícími přísadami a potom jsou vypalovány při teplotách mezi 750 a 1 150 ’C na slínky, vyznačující se tím, že jsou ke kalům a hlíně přimíchány před vypálením zeolity.
- 2. Způsob podle bodu 1, vyznačující se tím, že se používají zeolity obsazené různými kationty, zvláště zeolity obsazené alkalickými zeminami a alkalickými kovy.
- 3. Způsob podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se přidávají k zeolitům aktivní křemičité přísady s BET-čísly nad 50 m2/g přednostně nad 200 m2/g.
- 4. Způsob podle jednoho z bodů 1,2 nebo 3, vyznačující se tím, že se přidává jako aktivní křemičitá přísada serpentin vyčištěný loužením s kyselinou solnou, o velikosti zrn maximálně 5 mm, přednostně 0,01 až 2 mm.
- 5. Způsob podle jednoho z bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že se přidávají zeolity a křemičité přísady v hmotnostním poměru 10:1 až 1:10.
- 6. Způsob podle jednoho z bodu 1 až 5, vyznačující se tím, že se přidávají zeolity a případně křemičité přísady v hmotnostním poměru k obsahu suché látky z kalů obsahujících těžké kovy od 1:100 až 10:1.
- 7. Způsob podle jednoho z bodů 1 až 6, vyznačující se tím, že se přidávají bentonity,
- 8. Způsob podle jednoho z bodů 1 až 7, vyznačující se tím, že se kaly před míšením nebo při míšení se zeolity nastaví na hodnotu pH od 7,5 do 9,5 a že se křemelinové výrobky přidávají v takovém množství, které sníží hodnotu pH na 6 až 8, zvláště důkladnou neutralizací.
- 9. Způsob podle jednoho z bodů 1 až 8, vyznačující se tím, že jsou spaliny z vypalovacího procesu slínků filtrovány přes zeolity a že se upotřebený filtrační materiál přidává jako přísada ke kalům.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT1321/89A AT392465B (de) | 1989-05-31 | 1989-05-31 | Verfahren zum herstellen von klinkern |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS9002699A2 CS9002699A2 (en) | 1991-08-13 |
| CS277224B6 true CS277224B6 (en) | 1992-12-16 |
Family
ID=3511363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS902699A CS277224B6 (en) | 1989-05-31 | 1990-05-31 | Process for preparing clinkers |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5168820A (cs) |
| EP (1) | EP0426813B1 (cs) |
| JP (1) | JPH04500199A (cs) |
| AT (2) | AT392465B (cs) |
| CA (1) | CA2033342A1 (cs) |
| CS (1) | CS277224B6 (cs) |
| DD (1) | DD299636A5 (cs) |
| DE (1) | DE59006502D1 (cs) |
| DK (1) | DK0426813T3 (cs) |
| ES (1) | ES2057566T3 (cs) |
| HU (1) | HUT63080A (cs) |
| NO (1) | NO175043B (cs) |
| WO (1) | WO1990014899A1 (cs) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4102159C2 (de) * | 1991-01-25 | 1995-10-19 | Eth Umwelttechnik Gmbh | Verfahren zur Herstellung von Ziegeleierzeugnissen mit einem Gehalt an Hafenton |
| AT402499B (de) * | 1991-02-26 | 1997-05-26 | Schwarz Wolfgang Dipl Ing Dr | Verfahren zur chemischen einbindung von übergangsmetallen und/oder ihren verbindungen aus solche metalle enthaltenden schlämmen, pulvern oder stäuben in eine keramische matrix |
| BE1005715A5 (fr) * | 1992-03-05 | 1993-12-28 | Eth Umwelttechnik Gmbh | Produits de briqueterie ayant une teneur en argile portuaire. |
| EP0596438A3 (de) * | 1992-11-06 | 1995-02-15 | Sonderabfallverwertungs Ag Sov | Verfahren zur Verfestigung von Schwermetall-enthaltenden Filterrückständen. |
| CA2137090A1 (en) * | 1994-12-01 | 1996-06-02 | Jay Aota | Eaf dust treatment |
| US7645095B2 (en) * | 2004-04-08 | 2010-01-12 | Newearth Pte Ltd. | Method for waste stabilisation and products obtained therefrom |
| JP2008539053A (ja) * | 2004-04-08 | 2008-11-13 | ニューアース・プライヴェイト・リミテッド | 廃棄物安定化の方法およびそれから得られた製品 |
| DE102007029522A1 (de) * | 2007-06-25 | 2009-01-02 | Krakow, Lutz, Dr. | Formstein und Verfahren zur Herstellung eines Formsteines |
| PL232954B1 (pl) * | 2015-06-30 | 2019-08-30 | Fireworks Europe Innovation Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Fajerwerki zawierające w swoim składzie związki metali ciężkich, sposób ich otrzymywania, zastosowanie fajerwerków do ograniczenia skażenia środowiska związkami metali ciężkich z fajerwerków oraz zastosowanie dodatków mineralnych w fajerwerkach |
| JP6660015B2 (ja) * | 2016-04-01 | 2020-03-04 | 住友金属鉱山株式会社 | クリンカーの保管方法 |
| RU2631447C1 (ru) * | 2016-09-01 | 2017-09-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Владимирский Государственный Университет имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых" (ВлГУ) | Керамическая масса для изготовления стеновых облицовочных изделий |
| WO2019195406A1 (en) * | 2018-04-04 | 2019-10-10 | Unifrax | Llc | Activated porous fibers and products including same |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5227097A (en) * | 1975-08-28 | 1977-03-01 | Hitachi Zosen Corp | Process of harmless chromium slag |
| JPS5229471A (en) * | 1975-08-30 | 1977-03-05 | Shintouhoku Kagaku Kogyo Kk | Method of highly purifying gas by removing various impurities |
| JPS5518229A (en) * | 1978-07-26 | 1980-02-08 | Noritake Co Ltd | Treating heavy metal containing waste liquid and sludge |
| JPS5575779A (en) * | 1978-12-04 | 1980-06-07 | Onomichi Kumika Kogyo Kk | Treating method of waste water containing harmful heavy metal |
| US4507127A (en) * | 1981-12-21 | 1985-03-26 | Nippon Furnace Kogyo Co., Ltd. | System for recovering resources from sludge |
| AT387766B (de) * | 1985-09-10 | 1989-03-10 | Steirische Magnesit Ind Ag | Verfahren zum herstellen von klinkern aus schwermetallhaltigen schlaemmen |
| DE3882884T2 (de) * | 1987-10-21 | 1993-12-16 | Foerster Fritz | Anorganisches unlösliches industrielles Rohmaterial aus Abfällen, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Anwendung. |
| US5037561A (en) * | 1989-04-14 | 1991-08-06 | Copeland Brian J | Method for drying biological sludge |
| JP2606767B2 (ja) * | 1991-09-05 | 1997-05-07 | ニッタン株式会社 | 炎感知装置 |
-
1989
- 1989-05-31 AT AT1321/89A patent/AT392465B/de not_active IP Right Cessation
-
1990
- 1990-05-30 WO PCT/AT1990/000050 patent/WO1990014899A1/de active IP Right Grant
- 1990-05-30 CA CA002033342A patent/CA2033342A1/en not_active Abandoned
- 1990-05-30 DD DD90341155A patent/DD299636A5/de not_active IP Right Cessation
- 1990-05-30 AT AT90908153T patent/ATE108709T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-05-30 ES ES90908153T patent/ES2057566T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-30 DK DK90908153.1T patent/DK0426813T3/da not_active Application Discontinuation
- 1990-05-30 DE DE59006502T patent/DE59006502D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-30 JP JP2508307A patent/JPH04500199A/ja active Pending
- 1990-05-30 EP EP90908153A patent/EP0426813B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1990-05-30 US US07/613,674 patent/US5168820A/en not_active Expired - Fee Related
- 1990-05-30 HU HU905147A patent/HUT63080A/hu unknown
- 1990-05-31 CS CS902699A patent/CS277224B6/cs unknown
-
1991
- 1991-01-24 NO NO910280A patent/NO175043B/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2057566T3 (es) | 1994-10-16 |
| ATE108709T1 (de) | 1994-08-15 |
| HU905147D0 (en) | 1992-02-28 |
| AT392465B (de) | 1991-04-10 |
| CA2033342A1 (en) | 1990-12-01 |
| HUT63080A (en) | 1993-07-28 |
| NO175043C (cs) | 1994-08-24 |
| NO910280L (no) | 1991-01-24 |
| WO1990014899A1 (de) | 1990-12-13 |
| DE59006502D1 (de) | 1994-08-25 |
| NO175043B (no) | 1994-05-16 |
| EP0426813A1 (de) | 1991-05-15 |
| JPH04500199A (ja) | 1992-01-16 |
| EP0426813B1 (de) | 1994-07-20 |
| US5168820A (en) | 1992-12-08 |
| NO910280D0 (no) | 1991-01-24 |
| ATA132189A (de) | 1990-09-15 |
| DK0426813T3 (da) | 1994-11-21 |
| CS9002699A2 (en) | 1991-08-13 |
| DD299636A5 (de) | 1992-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5130051A (en) | Composition to encapsulate chromium, arsenic and other toxic metals in wastes | |
| US4948516A (en) | Method of disposing of wastes containing heavy metal compounds | |
| CS277224B6 (en) | Process for preparing clinkers | |
| US4853208A (en) | Method of binding wastes in alkaline silicate matrix | |
| EP0575329B1 (en) | Combined filtration and fixation of heavy metals | |
| EA000932B1 (ru) | Способ нейтрализации зол | |
| CN101941755B (zh) | 一种改性粉煤灰及其制备方法和用于处理腐殖酸的方法 | |
| JP4576301B2 (ja) | リン除去材 | |
| US4436645A (en) | Fluoride containing compositions for removal of pollutants from waste waters and methods of utilizing same | |
| PL195988B1 (pl) | Sorbent, sposób wytwarzania sorbentu oraz sposób usuwania i unieruchamiania metali ciężkich i fosforanów | |
| US5207910A (en) | Combined filtration and fixation of heavy metals | |
| RU2225240C2 (ru) | Смесь для обработки отходов | |
| JP2001347104A (ja) | 粉末状浄化処理剤および上水および排水の浄化処理方法 | |
| Fuessle et al. | Stabilization of arsenic-and barium-rich glass manufacturing waste | |
| RU2125542C1 (ru) | Способ утилизации осадков сточных вод, содержащих смеси гидоксидов и/или гидроксокарбонатов тяжелых металлов | |
| EP0403244B1 (en) | Water treatment process | |
| JP3798834B2 (ja) | 重金属含有飛灰の固化処理方法 | |
| Keppert et al. | REUSE OF CERAMICS FOR HEAVY METALS REMOVAL FROM WASTEWATERS: SORPTION AND STABILIZATION | |
| US5236599A (en) | Water treatment process | |
| KR970011321B1 (ko) | 폐수 및 배기가스용 정화제 조성물 및 그의 제조방법 | |
| KR20030036424A (ko) | 해양의 토양 및 적조를 개선할 수 있는 황토 조성물 | |
| PL239059B1 (pl) | Sposób stabilizacji przemysłowych odpadów | |
| PL238116B1 (pl) | Sposób stabilizacji przemysłowych odpadów z grupy niebezpiecznych | |
| CN86107806B (zh) | 印染废水处理方法 | |
| CZ346696A3 (en) | Use of hydraulically hardening, fine dispersed two-component binding agent |