CZ296677B6 - Zpusob zpracování odprasku z výroby olovnatých skel - Google Patents

Zpusob zpracování odprasku z výroby olovnatých skel Download PDF

Info

Publication number
CZ296677B6
CZ296677B6 CZ20050606A CZ2005606A CZ296677B6 CZ 296677 B6 CZ296677 B6 CZ 296677B6 CZ 20050606 A CZ20050606 A CZ 20050606A CZ 2005606 A CZ2005606 A CZ 2005606A CZ 296677 B6 CZ296677 B6 CZ 296677B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
lead
acid
minutes
dust
water
Prior art date
Application number
CZ20050606A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2005606A3 (cs
Inventor
Kudrlicka@Ladislav
Novák@Jaromír
Kozler@Josef
Drbohlav@Radek
Krajícek@Bohuslav
Pecnová@Magdalena
Kostelecký@Radek
Kratochvíl@Milos
Dvorák@Zdenek
Original Assignee
Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s.
Sklo Bohemia, A. S.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s., Sklo Bohemia, A. S. filed Critical Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s.
Priority to CZ20050606A priority Critical patent/CZ296677B6/cs
Publication of CZ2005606A3 publication Critical patent/CZ2005606A3/cs
Publication of CZ296677B6 publication Critical patent/CZ296677B6/cs

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

Na odprasky z výroby olovnatých skel se pusobí rozkladnou kyselinou hexafluorokremicitou, dusicnou nebo octovou pri teplote 10 az 100 .degree.C po dobu 30 az 120 minut za vzniku roztoku olovnaté soli. Z nej se nejprve oddelí nerozpustený zbytek, obsahující barvicí oxidy, a pak se z nej kyselinou sírovou pri teplote 10 az 50 .degree.C po dobu 30 az90 minut srází síran olovnatý, který se pak oddelí od vytesnené rozkladné kyseliny, obsahující barvicí oxidy, a promyje vodou. Pak se provádí konverze síranu olovnatého pri teplote 10 az 100 .degree.C po dobu 30 az 240 minut pusobením alkalických látek za vzniku produktu s obsahem vodonerozpustnýchsloucenin olova, od nejz se oddelí vodný roztok alkalických solí. Výhodný zpusob zpracování odprasku z výroby olovnatých skel spocívá v tom, ze pred pusobením rozkladné kyseliny se odprasky z výroby olovnatých skel suspendují ve vode v pomeru 5 az 50 % hmotn. odprasku ku 50 az 95 % hmotn. vody a poextrakci alkalických látek pri teplote 10 az 100 .degree.C po dobu 10 az 120 minut se oddelí vodný alkalický extrakt. Ten se pouzije pro prípravu roztoku alkalických látek pro konverzi síranu olovnatého. Dalsí výhodné zpusoby zpracování odprasku z výroby olovnatých skel spocívají v tom, ze roztok vytesnené rozkladné kyseliny se pouzije pro rozklada rozpoustení odprasku z výroby olovnatých skel. Pri pouzití kyseliny hexafluorokremicité jako rozkladné kyseliny lze vytesnenou kyselinu hexafluorokremicitou pouzít k reakci s vodným roztokem alkalických solí z filtrátu po konverzi k výrobe Na.sub.2.n.SiF.sub.6.n..

Description

Oblast techniky
Vynález se týká chemického zpracování odprašků z výroby olovnatého skla na produkt s obsahem vodonerozpustných sloučenin olova, vhodný pro přípravu surovin použitelných do sklářského kmene pro výrobu olovnatých skel.
Dosavadní stav techniky
Odprašky z výroby olovnatých skel jsou nebezpečným odpadem. Jeho zneškodňování je nákladné a spolu se ztrátami olova prodražuje výrobu. Mohou vznikat buď při procesu přípravy sklářského kmene, nebo při procesu tavení.
Odprašky z procesu přípravy sklářského kmene jsou směsí prachových částic sklářských surovin používaných k jeho přípravě. Vznikají ve výrobních zařízeních a v pracovních prostorech kmenáren. Při výrobní činnosti jsou odprašky trvale odsávány a vzduchotechnickým potrubím přiváděny do koncových filtrů, v nichž jsou zachycovány. Odprašky dále vznikají při opravách výrobních zařízení, jeho čištění a při pravidelném úklidu pracovních prostorů kmenáren. Při těchto činnostech jsou odsávány pomocí průmyslových vysavačů.
Odprašky z procesu přípravy sklářského kmene mají velice proměnlivé složení a granulometrii. Sestávají hlavně ze sklářského písku, střepů, oxidů PbO, As2O3, ZnO, potaše, sody a nečistot. Obsah olova je značně proměnlivý, kolísá podle typu technologických operací a obvykle se pohybuje v rozmezí 10 až 20 % hmotn.
Odprašky z procesu přípravy sklářského kmene jsou klasifikovány jako nebezpečný odpad. V současné době není znám způsob jejich využití. Zneškodňují se deponováním na skládkách nebezpečných odpadů, což je nevýhodou dosavadních způsobů řešení. Odprašky z procesu tavení vznikají při výrobě olovnatých skel v tavících vanových agregátech a v menší míře též v pánvových pecích. Vznikají reakcí oxidů (PbO, As2O3, K2O, Na2O, ZnO aj.), těkajících ze skloviny, s proudem spalin (CO2, H2O, NO a NO2). Odtahovými cestami jsou přiváděny do rekuperátoru a spalinového kotle, kde postupně chladnou, kondenzují a tuhnou. Vzhledem k toxickým vlastnostem se odprašky z procesu tavení musí ze spalin před vypuštěním do okolí dokonale oddělit na speciálních filtrech.
Odprašky z procesu tavení olovnatých skel obsahují olovo v rozmezí 70 až 80 % hmotn. hlavně ve formě KPb2(CO3)2OH a v malé míře ve formě oxidu olovnatého, oxiuhličitanů olova, zejména 2PbCO3.PbO a PbCO3.PbO, a arseničnanů olova. Kromě toho obsahují uhličitany a dusičnany draslíku, sodíku, zinku aj. Množství vznikajících odprašků je značné. Například pouze ztráty těkáním PbO při tavení olovnatých křišťálů, s obsahem 20 až 30 % PbO ve sklovině, uváděné v literatuře [Volf, Μ. B.: Chemie skla - SNTL, 1978], se pohybují v rozmezí 5 až 6 kg za 24 h na 1 m2 otápěné plochy sklářské taviči pece. Následně vzniklé odprašky jsou velmi často kontaminované barvicími oxidy, zejména Fe2O3 a Cr2O3. K této kontaminaci dochází ve výměnících tepla jako je spalinový kotel a rekuperátor, jejichž teplosměnné plochy jsou standardně vyráběny ze žáruvzdorných ocelí.
Přímé recyklaci odprašků z procesu tavení brání více faktorů. Např. při výrobě olovnatých křišťálových skel je to kromě kontaminace barvicími oxidy také obsah úlomků žáruvzdorných materiálů a nízká měrná sypná hmotnost pohybující se v rozmezí 300 až 500 kg/m3, která způsobuje vysokou prašnost. Maximální přípustná míra znečištění olovnatých sklářských surovin barvicími oxidy je následující:
-1CZ 296677 B6
Složka Max. přípustný obsah (mg/kg)
Fe2O3 15
Cr2O3 5
CuO 10
NiO 1
CoO 1
TiO2 500
V 20
Odstraňováním barvicích oxidů a úlomků žáruvzdorných materiálů vysokointenzivní magnetickou separací ve vodném prostředí spojenou se síťováním se zabývali [Reif, J., Jílek, V., Polesná, L., Ševců, J.: „Možnosti recyklace olovnatých odprašků při výrobě křišťálového skla a jejich vliv 5 na životní prostředí - GEOLOGICKÝ PRŮZKUM, 3, 1992], Nevýhodou jimi popsaného fyzikálně-mechanického postupu je, že nebyly splněny požadované limitní koncentrace sledovaných barvicích oxidů.
Přímou recyklací odprašků z procesu tavení jejich přidáváním do sklářského kmene nebo tavením ío společně s brusnými kaly a střepy bez snižování obsahu barvicích oxidů a odstraňování nečistot se zabývá článek [Hulsenbergová, D., Nachtmannn, F. X.: „Recykí odpadů z výroby olovnatého skla - SKLÁŘ A KERAMIK, ročník 50, č. 1 - 2, strana 9-12, 2000], V této práci je uvedena speciální pec s výkonem 4 t za den, která vyžaduje vysoce kvalitní, žáruvzdornou vyzdívku její taviči části. Pec produkuje zabarvenou, velmi korozívní, případně též nehomogenní sklovinu 15 s možným obsahem bublin, která je použitelná jen pro specifickou skupinu výrobků, což je nevýhodou tohoto řešení. Tento postup je sice ekologický, ale málo ekonomický a vzhledem ke kolísání obsahu olova v odprašcích neumožňuje nastavit požadované složení sklářského kmene, což je další nevýhodou tohoto řešení.
O chemickém zpracování odprašků z procesu tavení olovnatých skel působením roztoku sody se zmiňuje článek [Porcham, W. C.: Glass, 72, 5, 193, 1995], Postup však není blíže popsán, nezahrnuje snižování obsahu barvicích oxidů ani odstraňování mechanických nečistot (úlomků žáruvzdorných materiálů a střípků) ani přesné nastavení složení sklářského kmene, což je nevýhodou tohoto způsobu.
Rovněž odprašky z procesu tavení olovnatých skel jsou stejně jako odprašky z procesu přípravy sklářského kmene pro svou toxicitu klasifikovány jako nebezpečný odpad. Jsou zneškodňovány deponováním na skládkách nebezpečného odpadu nebo částečným přidáváním do sklářského kmene s rizikem zabarvení celého objemu skloviny v tavícím agregátu se značnými negativními 30 ekonomickými dopady, což je nevýhodou tohoto způsobu.
Vynález se týká odprašků z výroby olovnatých skel jak z procesu tavení, tak z procesu přípravy sklářského kmene. Výše uvedené nedostatky alespoň z části odstraňuje způsob zpracování odprašků z výroby olovnatých skel podle vynálezu.
Podstata vynálezu
Způsob zpracování odprašků z výroby olovnatých skel je charakterizovaný tím, že se na odprašky z výroby olovnatých skel působí rozkladnou kyselinou z výčtu, obsahujícího kyselinu hexafluo40 rokřemičitou, kyselinu dusičnou a kyselinu octovou, při teplotě 10 až 100 °C po dobu 30 až 120 minut za vzniku roztoku olovnaté soli. Z něj se pak oddělí nerozpuštěný zbytek obsahující barvicí oxidy. Pak se z roztoku olovnaté soli přídavkem kyseliny sírové při teplotě 10 až 50 °C po dobu 30 až 90 minut sráží síran olovnatý. Ten se pak se oddělí od vytěsněné rozkladné kyseliny, obsahující barvicí oxidy, a promyje vodou. Pak se provádí konverze síranu olovnatého při teplotě 10 45 až 100 °C po dobu 30 až 240 minut působením alkalických látek za vzniku produktu s obsahem vodonerozpustných sloučenin olova, od nějž se oddělí vodný roztok alkalických solí.
-2CZ 296677 B6
Druhý, výhodný způsob zpracování odprašků z výroby olovnatých skel podle prvního odstavce, je charakterizovaný tím, že před přídavkem rozkladné kyseliny se odprašky z výroby olovnatých skel suspendují ve vodě v poměru 5 až 50 % hmotn. odprašků ku 50 až 95 % hmotn. vody a po extrakci alkalických látek, probíhající při teplotě 10 až 100 °C po dobu 10 až 120 minut, se oddělí vodný alkalický extrakt.
Třetí výhodný způsob zpracování odprašků z výroby olovnatých skel podle druhého odstavce je charakterizovaný tím, že vodný alkalický extrakt se použije pro přípravu roztoků alkalických látek pro konverzi síranu olovnatého.
Čtvrtý výhodný způsob zpracování odprašků z výroby olovnatých skel podle prvního nebo druhého odstavce, charakterizovaný tím, že vytěsněná rozkladná kyselina se použije k působení na odprašky z výroby olovnatých skel.
Pátý výhodný způsob zpracování odprašků z výroby olovnatých skel podle prvního nebo druhého odstavce, charakterizovaný tím, že vytěsněná rozkladná kyselina hexafluorokřemičitá se použije k výrobě Na2SiF6 reakcí s vodným roztokem alkalických solí.
Šestý výhodný způsob zpracování odprašků z výroby olovnatých skel podle prvního nebo druhého odstavce, charakterizovaný tím, že pro konverzi se jako alkalická látka použije uhličitan sodný.
Způsob zpracování odprašků z výroby olovnatých skel podle vynálezu lze rozdělit do následujících čtyř stupňů:
1. Extrakce rozpustných podílů odprašků z výroby olovnatých skel vodou s následnou separací a promýváním. Účelem této operace je odstranění alkalických látek, které vede ke snížení spotřeby následně použité rozkladné kyseliny, zlepšení průběhu následných chemických reakcí a ke zvýšení j ej ich výtěžnosti.
2. Rozklad a rozpouštění odprašků z výroby olovnatých skel rozkladnou kyselinou za vzniku roztoku olovnaté soli s částečným rozpuštěním barvicích oxidů do formy rozpustných solí rozkladné kyseliny. Následnou separací se oddělí nerozpuštěný zbytek, který obsahuje část barvicích oxidů, mechanické nečistoty, kterými jsou zejména částice žáruvzdorných materiálů, střípky skla, písek a sloučeniny nerozpustné v rozkladné kyselině.
3. Srážení PbSO4 z roztoku olovnaté soli rozkladné kyseliny kyselinou sírovou a jeho následná separace a promytí vodou. Rozpuštěné podíly barvicích oxidů z druhého stupně se převedou na rozpustné soli kyseliny sírové a zůstanou v roztoku.
4. Řízená konverze PbSO4 probíhající působením alkalických uhličitanů za vzniku produktu s obsahem vodonerozpustných sloučenin olova.
Po oddělení produktu s obsahem vodonerozpustných sloučenin olova z vodného roztoku alkalických solí a promytí vodou mohou následovat volitelné finální formy sušení a mletí.
Chemické reakce, které probíhají ve stupních 2 až 4, lze zapsat následujícími rovnicemi:
2. KPb2(CO3)2OH + 5 H+ -> K+ + 2 Pb2+ + 2 CO2 + 3 H2O(1)
PbO + 2 H+ -> Pb2+ + H2O(2)
PbCO3 + 4 H+ -> Pb2+ + H2O + CO2(3) (x+y) Fe2O3 + 6y H+ -> x Fe2O3 + 2y Fe3+ + 3y H2O(4) (m+n) Cr2O3 + 6n H+ -> m Cr2O3 + 2n Cr3+ + 3n H2O(5)
3. Pb2+ + 2y Fe3+ + 2n Cr3+ + H2SO4 -> PbSO4 + 2y Fe3+ + 2n Cr3+ + 2 H+ (6)
-3CZ 296677 B6
4. PbSO4 + Na2CO3 -> PbCO3 + Na2SO4
PbCO3 + Na2CO3 + H2O —> NaPb2(CO3)2OH + NaHCO3
PbCO3 + Na2CO3 + 2 H2O -> 2PbCO3.Pb(OH)2 + 2 NaHCO3 (7) (8) (9)
Uspořádání reakčních podmínek jednotlivých stupňů způsobu zpracování odprašků z výroby olovnatých skel podle vynálezu lze popsat následovně:
První stupeň je extrakce alkalických látek z 5 až 50 % vodné suspenze odprašků z výroby olovnatých skel při teplotě 10 až 100 °C po dobu 10 až 120 minut. Odprašky zbavené rozpustných alkalických látek se po promytí vodou přivádějí do druhého stupně. Vodný alkalický extrakt lze použít k přípravě roztoku alkalických uhličitanů (Na, K) pro řízenou konverzi PbSO4 ve čtvrtém stupni nebo zneškodnit v neutralizační stanici.
Druhý stupeň (rovnice 1, 2, 3, 4, 5) je rozklad a rozpouštění odprašků ve vodném roztoku rozkladné kyseliny při teplotách 10 až 100 °C po dobu 30 až 120 minut za vzniku roztoku olovnaté soli rozkladné kyseliny s rozpuštěním části barvicích oxidů do formy rozpustných solí rozkladné kyseliny. Následnou separací se oddělí nerozpuštěný zbytek, obsahující nerozpuštěné částice barvicích oxidů, mechanické nečistoty, zejména částice žáruvzdorných materiálů, střípky skla a písek, a sloučeniny nerozpustné v rozkladné kyselině. Hmotnost tohoto zbytku je menší než 10% hmotnosti zpracovávaných odprašků z procesu tavení a činí cca 60 % hmotnosti zpracovávaných odprašků z procesu přípravy sklářského kmene při výrobě olovnatých skel. Veškerý roztok olovnaté soli rozkladné kyseliny, obsahující rozpuštěný podíl barvicích oxidů a promývací vody, přechází do třetího stupně.
Třetí stupeň (rovnice 6) je srážení PbSO4 z roztoku olovnaté soli kyselinou sírovou pří teplotě 10 až 50 °C po dobu 30 až 90 minut s následným oddělením vytěsněné rozkladné kyseliny, obsahující rozpuštěné podíly barvicích oxidů, a promýváním vysráženého PbSO4 vodou. Síran olovnatý, zbavený příměsí z předchozích operací, přechází do čtvrtého stupně. Oddělenou vytěsněnou rozkladnou kyselinu, obsahující rozpuštěné podíly barvicích oxidů a promývací vodu, lze vracet do druhého stupně k rozkladu a rozpouštění odprašků. Pokud je jako rozkladná kyselina použita kyselina hexafluorokřemičitá, lze ji použít k reakci s vodným roztokem alkalických solí (SO4 2”, HCOý, CO32~) ze čtvrtého stupně k výrobě Na2SiF6. Vytěsněnou rozkladnou kyselinu lze rovněž zneškodňovat společně s promývací vodou v neutralizační stanici.
Čtvrtý stupeň (rovnice 7, 8, 9) je konverze PbSO4 vysušeného, vlhkého nebo ve formě vodné suspenze. Konverze je řízená podle požadovaného obsahu Na nebo K v produktu. Provádí se buď alkalickými uhličitany (Na2CO3, K2CO3 ), nebo jejich hydráty nebo jejich roztoky, v různých přebytcích oproti stechiometrickému množství, při teplotách 10 až 100 °C po dobu 30 až 240 minut za vzniku produktu s obsahem vodonerozpustných sloučenin olova a vodného roztoku alkalických solí (SO4 2-, HCOf, CO3 2).
Výhody způsobu zpracování odprašků z výroby olovnatých skel podle vynálezu jsou:
účinnost je vyšší než 90 %, výtěžnost, vyjádřená poměrem hmotnosti produktu (přepočítané na PbO) ke hmotnosti zpracovávaných odprašků z výroby olovnatých skel, je cca 70 % u odprašků z procesu tavení a cca 20 % u odprašků z přípravy sklářského kmene, produkt má obsah Pb v rozmezí 72 až 77 % hmotu, a obsah Na až 4 % hmotn., koncentrace barvicích oxidů v produktu je snížena pod hranici jejich limitních hodnot požadovaných pro olovnaté suroviny k výrobě olovnatých skel, obsah F v produktu jev případě použití kyseliny hexafluorokřemičité jako rozkladné kyseliny nižší než 0,1 % hmotn.,
-4CZ 296677 B6 celkové množství vystupujícího pevného odpadu lze snížit pod 10 % jeho původní hmotnosti u odprašků z procesu tavení a na cca 60 % jeho původní hmotnosti u odprašků z přípravy sklářského kmene, pevné produkty neutralizace odpadních vod jsou CaSO4.2H2O a CaF2, které lze využít jako druhotné suroviny např. v cementárnách, a alkalické sírany a dusičnany, jejichž vypouštění do odpadních vod se bilančně projeví pouze mírným zvýšením koncentrace rozpustných anorganických solí, způsob zpracování odprašků z výroby olovnatých skel lze provádět bez potřeby speciálních technologií na výrobním zařízení sestávajícím z jednoduchých aparátů z obvyklých materiálů s nenáročným systémem měření a regulace za použití běžných chemikálií.
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Odprašky z procesu tavení olovnatých skel o hmotnosti 200 g byly extrahovány v 600 g vody při teplotě 100 °C po dobu 10 minut v míchaném otápěném reaktoru.
Po vakuové filtraci bylo k celému vlhkému koláči, promytému 300 g vody, postupně dávkováno 475 g 20 % HNO3 po dobu 20 minut, směs byla zahřátá na 80 °C, míchána a temperována po dobu 10 minut. Po rozkladu byl při filtraci oddělen nerozpustný zbytek, jehož hmotnost po promytí a sušení činila 0,6 g.
Veškerý filtrát, obsahující roztok PbNO3, byl srážen za intenzivního míchání postupným dávkováním 95 g 96 % H2SO4 po dobu 20 minut s postupným nárůstem teploty z 20 °C na 50 °C. Vzniklá suspenze pak reagovala 30 minut. Po filtraci byly vymyty zbytky filtrátu a filtrační koláč byl promyt 300 g vody. Celý vlhký filtrační koláč o hmotnosti 246 g byl rozplaven ve 400 g vody. Vzniklá suspenze byla postupně nadávkována do předloženého roztoku, připraveného rozpuštěním 100 g sody ve 1100 g vody, vytemperovaného na 100 °C a ponechána reagovat po dobu 30 minut. Po této konverzi, následné separaci, promývání a sušení bylo získáno 176,8 g produktu o složení:
Vyjádřeno fázově:
Složka Složení
Pb 72,8 %
Na 3,5 %
CO2 14,4 %
F <0,01 %
S <0,1 %
Fe2O3 < 7 mg/kg
Cr2O3 < 2 mg/kg
Složka Složení
NaPb2(CO3)2OH cca 87 %
PbCO3 cca 13 %
Výtěžek izolace olova, vyjádřený pomocí obsahu Pb v odprašcích z výroby olovnatých skel a v produktu, činil 90,6 %.
Výtěžnost vyjádřená poměrem hmotnosti získaného produktu (přepočítaná na PbO) ke hmotnosti zpracovaných odprašků z výroby olovnatých skel činila 69,3 %.
Množství nebezpečného pevného odpadu bylo sníženo pod 10% jeho vstupní hmotnosti.
-5CZ 296677 B6 v
Příklad 2
Odprašky z procesu tavení olovnatých skel o hmotnosti 200 g byly extrahovány v 600 g vody při teplotě 90 °C po dobu 30 minut v míchaném otápěném reaktoru. Po provedené vakuové filtraci a 5 promytí filtračního koláče bylo k celému vlhkému filtračnímu koláči postupně dávkováno 760 g % H2SiF6 po dobu 10 minut, směs byla zahřátá na 40 °C, míchána a temperována po dobu 30 minut. Po rozkladu byl při filtraci oddělen nerozpustný zbytek, promyt a usušen. Hmotnost zbytku činila 7,5 g.
ío Veškerý filtrát, obsahující roztok PbSiF6, byl srážen postupným dávkováním 95 ml 96 % H2SO4 za intenzivního míchání po dobu 30 minut s postupným nárůstem teploty z 10 °C na 50 °C. Vzniklá suspenze byla ponechána doreagovat 30 minut. Po provedené filtraci byly vymyty zbytky vytěsněné rozkladné kyseliny a filtrační koláč byl promyt 300 g vody. Celý vlhký filtrační koláč o hmotnosti 226 g byl rozplaven a takto vzniklá suspenze byla postupně nadávkována do předloženého roztoku ze 100 g sody a 1500 g vody, vytemperováného na 90 °C a reakční směs byla ponechána reagovat po dobu 60 minut. Po této konverzi, následném odfiltrování a sušení bylo získáno 178 g produktu o složení:
Složka Složení
Pb 74,0 %
Na 3,3 %
CO2 14,2 %
F < 0,05 %
S <0,1 %
Fe2O3 <13,5 mg/kg
Cr2O3 < 2 mg/kg
Vyjádřeno fázově:
Složení
cca 82,4 %
cca 16,3 %
Výtěžek izolace olova, vyjádřený pomocí obsahu Pb v odprašcích z výroby olovnatých skel a v produktu, činil 92,3 %.
Výtěžnost vyjádřená poměrem hmotnosti získaného produktu (přepočítaná na PbO) ke hmotnosti 25 zpracovaných odprašků z výroby olovnatých skel činila 70 %.
Množství nebezpečného pevného odpadu bylo sníženo na 3,8 % jeho vstupní hmotnosti.
Příklad 3
Odprašky z procesu tavení olovnatých skel o hmotnosti 9,06 kg byly extrahovány v 27 kg vody při teplotě 50 °C po dobu 60 minut v míchaném reaktoru.
Po provedené vakuové filtraci bylo k celému vlhkému koláči postupně dávkováno 14,3 kg 45 %
H2SiF6 po dobu 10 minut, reakční směs pak byla míchána po dobu 50 minut při teplotě 20 °C. Po rozkladu byl při filtraci nerozpuštěný zbytek oddělen a pak promyt a usušen. Hmotnost zbytku činila 0,86 kg.
Veškerý filtrát, obsahující roztok PbSiF6, byl srážen postupným dávkováním 3,67 kg 96 % 40 H2SO4 za intenzivního míchání po dobu 30 minut s postupným nárůstem teploty z 10 °C na 50 °C. Vzniklá suspenze byla ponechána doreagovat 60 minut.
-6CZ 296677 B6
Po provedené filtraci byly zbytky filtrátu vymyty 2 kg vody a filtrační koláč byl promyt 10 kg vody. Celý vlhký koláč o hmotnosti 11,3 kg byl rozplaven a takto vzniklá suspenze byla postupně nadávkována do předloženého roztoku připraveného z 3,52 kg sody a 35 kg vody, vytemperovaného na 45 °C a ponechána reagovat po dobu 120 minut. Po této konverzi, následné filtraci a sušení bylo získáno 7,11 kg produktu o obsahu:
Složka Složení
Pb 76,7 %
Na 1,4%
CO2 13,7%
F <0,1 %
S <0,1 %
Fe2O3 < 4,7 mg/kg
Cr2O3 <0.18 mg/kg
Vyjádřeno fázově:
Složka Složení
NaPb2(CO3)2OH cca 35 %
PbCO3 cca 75 %
Výtěžek izolace olova, vyjádřený pomocí obsahu Pb v odprašcích z procesu tavení olovnatých skel a v produktu, činil 85 %.
Výtěžnost vyjádřená poměrem hmotnosti získaného produktu (přepočítaná na PbO) ke hmotnosti zpracovaných odprašků z procesu tavení olovnatých skel činila 65 %.
Množství nebezpečného pevného odpadu bylo sníženo na 9,5 % jeho vstupní hmotnosti.
Příklad 4
Odprašky z procesu přípravy sklářského kmene o hmotnosti 1400 g byly extrahovány v 3000 g vody při teplotě 100 °C po dobu 20 minut v míchaném reaktoru. Po provedené vakuové filtraci bylo k celému vlhkému koláči postupně dávkováno 1716 g 20 % H2SiF6 po dobu 20 minut, reakční směs pak byla míchána po dobu 10 minut při teplotě 100 °C. Po rozkladu byl při filtraci nerozpuštěný zbytek oddělen a pak promyt a usušen. Hmotnost zbytku s obsahem 0,5 % Pb činila 882 g.
Veškerý filtrát, obsahující roztok PbSiF6, byl srážen postupným dávkováním 224 g 96 % H2SO4 za intenzivního míchání po dobu 10 minut s postupným nárůstem teploty z 20 °C na 50 °C. Vzniklá suspenze byla ponechána doreagovat 20 minut. Po provedené filtraci byly zbytky filtrátu vymyty 270 g vody a filtrační koláč byl promyt 600 g vody. Celý vlhký koláč o hmotnosti 440 g byl rozplaven a takto vzniklá suspenze byla postupně nadávkována do předloženého roztoku připraveného z 160 g sody a 1200 g vody, vytemperovaného na 20 °C a ponechána reagovat po dobu 180 minut. Po této konverzi, následné filtraci a sušení bylo získáno 275 g produktu o obsahu:
Složka Složení
Pb 72,7 %
Na 3,1 %
CO2 14,6 %
F <0,1 %
S <0,1 %
Fe2O3 < 7 mg/kg
Cr2O3 < 2 mg/kg
-7CZ 296677 B6
Vyjádřeno fázově:
Složka Složení
NaPb2(CO3)2OH cca 77 %
PbCO3 cca 23 %
Výtěžek izolace olova, vyjádřený pomocí obsahu Pb v odprašcích z procesu tavení olovnatých skel a v produktu, činil 89 %.
Výtěžnost vyjádřená poměrem hmotnosti získaného produktu (přepočítaná na PbO) ke hmotnosti zpracovaných odprašků z procesu přípravy sklářského kmene pro výrobu olovnatých skel činila 21,2%.
Množství nebezpečného pevného odpadu, tvořeného znečištěným sklářským pískem, bylo sníženo na 63 % jeho vstupní hmotnosti.
Příklad 5
Odprašky z procesu přípravy sklářského kmene o hmotnosti 1600 g byly extrahovány v 3000 g vody při teplotě 10 °C po dobu 120 minut v míchaném reaktoru.
Po provedené vakuové filtraci bylo k celému vlhkému koláči postupně dávkováno 1700 g 20 % HN03 po dobu 10 minut, reakční směs pak byla míchána po dobu 110 minut při teplotě 10 °C. Po rozkladu byl při filtraci byl oddělen nerozpuštěný zbytek, následně promyt a usušen. Hmotnost zbytku s obsahem 0,5 % Pb činila 992 g.
Veškerý filtrát, obsahující roztok PbSiF6, byl srážen postupným dávkováním 220 g 96 % H2SO4 za intenzivního míchání po dobu 20 minut s postupným nárůstem teploty z 20 °C na 45 °C. Vzniklá suspenze byla ponechána doreagovat 30 minut.
Po provedené filtraci byly zbytky filtrátu vymyty 500 g vody a filtrační koláč byl promyt 1000 g vody. Celý vlhký koláč o hmotnosti 612 g byl rozplaven a takto vzniklá suspenze byla postupně nadávkována do předloženého roztoku připraveného z 230 g sody a 1500 g vody, vytemperovaného na 10 °C a ponechána reagovat po dobu 240 minut. Po této konverzi, následné filtraci a sušení bylo získáno 401 g produktu o obsahu:
Složka Složení
Pb 72,2 %
Na 3,4 %
CO2 14,2 %
F <0,1 %
S <0,1 %
Fe2O3 < 7 mg/kg
Cr2O3 < 2 mg/kg
Vyjádřeno fázově:
Složka Složení
NaPb2(CO3)2OH cca 85 %
PbCO3 cca 15 %
Výtěžek izolace olova, vyjádřený pomocí obsahu Pb v odprašcích z procesu tavení olovnatých skel a v produktu, činil 90 %.
i
Výtěžnost vyjádřená poměrem hmotnosti získaného produktu (přepočítaná na PbO) ke hmotnosti zpracovaných odprašků z procesu přípravy sklářského kmene pro výrobu olovnatých skel činila 19,5 %.
Množství nebezpečného pevného odpadu, tvořeného znečištěným sklářským pískem, bylo sníženo na 62 % jeho vstupní hmotnosti.
Příklad 6
Odprašky z procesu přípravy sklářského kmene o hmotnosti 500 g byly extrahovány v 1500 g vody při teplotě 50 °C po dobu 60 minut v míchaném reaktoru.
Po provedené vakuové filtraci bylo k celému vlhkému koláči postupně dávkováno 1885 g 20 % CH3COOH po dobu 20 minut, reakční směs pak byla míchána po dobu 40 minut při teplotě 20 °C. Po rozkladu byl při filtraci byl oddělen nerozpuštěný zbytek, následně promyt a usušen. Hmotnost zbytku činila 48,5 g.
Veškerý filtrát, obsahující vodný roztok (CH3COO)2Pb a CH3COOH byl srážen postupným dávkováním 235 g 96 % H2SO4 za intenzivního míchání po dobu 20 minut s postupným nárůstem teploty z 20 °C na 50 °C. Vzniklá suspenze byla ponechána doreagovat 30 minut. Po provedené filtraci byly zbytky filtrátu vymyty 400 g vody a filtrační koláč byl promyt 1100 g vody. Celý vlhký koláč o hmotnosti 652 g byl rozplaven a takto vzniklá suspenze byla postupně nadávkována do předloženého roztoku připraveného z 213 g sody a 1300 g vody, vytemperovaného na 50 °C a ponechána reagovat po dobu 120 minut. Po této konverzi, následné filtraci a sušení bylo získáno 460 g produktu o obsahu:
Složka Složení
Pb 75,8 %
Na 1,27%
CO2 13,8 %
F <0,1 %
S <0,1 %
Fe2O3 < 8 mg/kg
Cr2O3 <3 mg/kg
Vyjádřeno fázově:
Složka Složení
NaPb2(CO3)2OH cca 32 %
PbCO3 cca 68 %
Výtěžek izolace olova, vyjádřený pomocí obsahu Pb v odprašcích z procesu tavení olovnatých skel a v produktu, činil 92 %.
Výtěžnost vyjádřená poměrem hmotnosti získaného produktu (přepočítaná na PbO) ke hmotnosti zpracovaných odprašků z procesu přípravy sklářského kmene pro výrobu olovnatých skel činila 75,1 %.
Množství nebezpečného pevného odpadu bylo sníženo na 9,7 % jeho vstupní hmotnosti.
Průmyslová využitelnost
Způsob zpracování odprašků z výroby olovnatých skel podle vynálezu je průmyslově využitelný ve sklářském průmyslu při výrobě olovnatých skel. Jeho přínos spočívá ve využití dosavadního odpadu jeho zpracováním na produkt využitelný jako druhotná olovnatá surovina při výrobě
-9CZ 296677 B6 í
olovnatých skel nebo v ostatních průmyslových odvětvích používajících olovnaté suroviny. Způsob podle vynálezu současně výrazně snižuje množství pevných odpadů vznikajících při výrobě olovnatých skel.

Claims (6)

1. Způsob zpracování odprašků z výroby olovnatých skel, v y z n a č u j í c í se tím, že se na odprašky z výroby olovnatých skel působí rozkladnou kyselinou z výčtu obsahujícího kyselinu hexafluorokřemičitou, kyselinu dusičnou a kyselinu octovou při teplotě 10 až 100 °C po dobu 30 až 120 minut za vzniku roztoku olovnaté soli, z nějž se pak oddělí nerozpuštěný zbytek, obsahují-
15 cí barvicí oxidy, pak se z roztoku olovnaté soli přídavkem kyseliny sírové při teplotě 10 až 50 °C po dobu 30 až 90 minut sráží síran olovnatý, který se pak se oddělí od vytěsněné rozkladné kyseliny obsahující barvicí oxidy a promyje vodou, pak se provádí konverze síranu olovnatého při teplotě 10 až 100 °C po dobu 30 až 240 minut působením alkalických látek za vzniku produktu s obsahem vodonerozpustných sloučenin olova, od nějž se oddělí vodný roztok alkalických 20 solí.
2. Způsob zpracování podle nároku 1, vyznačující se tím, že před působením rozkladné kyseliny se odprašky z výroby olovnatých skel suspendují ve vodě v poměru 5 až 50 % hmotn. odprašků ku 50 až 95 % hmotn., vody a po extrakci alkalických látek, probíhající při
25 teplotě 10 až 100 °C po dobu 10 až 120 minut, se oddělí vodný alkalický extrakt.
3. Způsob zpracování podle nároku2, vyznačující se tím, že vodný alkalický extrakt se použije pro přípravu roztoků alkalických látek pro konverzi síranu olovnatého.
30
4. Způsob zpracování podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vytěsněná rozkladná kyselina se použije pro působení na odprašky z výroby olovnatých skel.
5. Způsob zpracování podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vytěsněná rozkladná kyselina hexafluorokřemičitá se použije k reakci s vodným roztokem alkalických solí
35 k výrobě Na2SiF6.
6. Způsob zpracování podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že pro konverzi se jako alkalická látka použije uhličitan sodný.
CZ20050606A 2005-09-23 2005-09-23 Zpusob zpracování odprasku z výroby olovnatých skel CZ296677B6 (cs)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050606A CZ296677B6 (cs) 2005-09-23 2005-09-23 Zpusob zpracování odprasku z výroby olovnatých skel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ20050606A CZ296677B6 (cs) 2005-09-23 2005-09-23 Zpusob zpracování odprasku z výroby olovnatých skel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2005606A3 CZ2005606A3 (cs) 2006-04-12
CZ296677B6 true CZ296677B6 (cs) 2006-05-17

Family

ID=36972590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20050606A CZ296677B6 (cs) 2005-09-23 2005-09-23 Zpusob zpracování odprasku z výroby olovnatých skel

Country Status (1)

Country Link
CZ (1) CZ296677B6 (cs)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ301117B6 (cs) * 2006-07-20 2009-11-11 Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s. Zpusob zpracování leštírenských kalu z výroby olovnatých krištálových skel
CZ301211B6 (cs) * 2008-03-04 2009-12-09 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Produkt získaný úpravou odprašku z výroby olovnatého skla, zpusob jeho prípravy a použití

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ301117B6 (cs) * 2006-07-20 2009-11-11 Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s. Zpusob zpracování leštírenských kalu z výroby olovnatých krištálových skel
CZ301211B6 (cs) * 2008-03-04 2009-12-09 Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Produkt získaný úpravou odprašku z výroby olovnatého skla, zpusob jeho prípravy a použití

Also Published As

Publication number Publication date
CZ2005606A3 (cs) 2006-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2408738C2 (ru) Способ и водный выщелачивающий агент для перевода в раствор металлсодержащих соединений
US10758954B2 (en) Method for immobilizing arsenic, and arsenic-containing vitrified waste
CN107013924B (zh) 垃圾焚烧飞灰处理设备及处理方法
CN101695680A (zh) 高纯石英砂生产中的热碱自磨除杂方法
US9873636B2 (en) Cement kiln dust treatment system and method
CN105271327A (zh) 一种铝灰无害化处理并回收利用的方法
CN109078962A (zh) 一种含砷酸性废水与赤泥和电石渣的联合处理方法
CN102747226A (zh) 碱铵硫耦合法处理湿法炼锌废渣的方法
JP7167800B2 (ja) バイオマス燃焼灰の洗浄方法
KR101621967B1 (ko) 전기로 더스트로부터 황산아연 및 산화아연을 제조하는 방법
CN110408794A (zh) 石棉矿清洁生产工艺
CN107500572A (zh) 废弃人造岗石制石灰的方法及系统
CN114147047A (zh) 飞灰水洗渣的资源回收工艺
CN106978531B (zh) 酸碱联合分解混合型稀土精矿的方法
JP2012245467A (ja) 排ガス処理装置、及び排ガス処理方法
CN114058858A (zh) 一种铝灰无害化处理并回收利用的方法
CN109970089A (zh) 一种利用钡渣制备硫酸钡的方法和系统
CN218798139U (zh) 一种垃圾焚烧飞灰与废硫酸协同处置利用设备
JPH06296955A (ja) クロム残留物の解毒と総合利用のための再焼成及び抽出方法
CZ296677B6 (cs) Zpusob zpracování odprasku z výroby olovnatých skel
AU2009207898B8 (en) Process for recycling spent pot linings (SPL) from primary aluminium production
RU2694937C1 (ru) Способ получения оксидов кремния, алюминия и железа при комплексной безотходной переработке из золошлаковых материалов
WO2016148446A1 (ko) 전기로 더스트로부터 아연화합물을 제조하는 방법
CN110257624A (zh) 一种含砷烟尘的脱砷方法
PL209906B1 (pl) Sposób neutralizacji i ponownego stosowania pozostałości z roztwarzania powstających podczas wytwarzania dwutlenku tytanu metodą siarczanową

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20110923