DE19642294C1 - Process for the thermal treatment of fly ash and kettle ash - Google Patents

Process for the thermal treatment of fly ash and kettle ash

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Behandlung von Flug- und Kessela­ schen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wie er aus Kley, G.; Köcher, P.; Freu­ denberg, A.; Faulstich, M.: RedMelt-Verfahren für oxidische Reststoffe aus Verbrennungs- und Industrieanlagen, in: Reimann, D. O. (Hrsg.): Entsorgung von Schlacken und sonstigen Reststoffen, Beiheft 31 zu Müll und Abfall, Erich Schmidt Verlag, Berlin 1994, S. 146-149, bekannt ist.The invention relates to a method for the thermal treatment of flight and boiler rule according to the preamble of claim 1, as from Kley, G .; Köcher, P .; I'm happy denberg, A .; Faulstich, M .: RedMelt process for oxidic residues from combustion und Industrieanlagen, in: Reimann, D. O. (ed.): Disposal of slags and other Residual materials, Booklet 31 on garbage and waste, Erich Schmidt Verlag, Berlin 1994, pp. 146-149, is known.

Die thermische Abfallbehandlung hat sich mittlerweile zu einem erprobten und zuverlässigen Abfallverwertungsverfahren entwickelt. Dennoch wird dabei die Umwelt durch Emissionen und Rückstände, wie bei anderen Entsorgungsverfahren auch, belastet.Thermal waste treatment has now become a tried and tested and reliable one Waste recycling process developed. Nevertheless, the environment is affected by emissions and residues, as with other disposal methods.

Die festen Rückstände bestehen aus ökologisch relativ unbedenklichen Silikaten und anderen Oxiden, die jedoch derart mit anorganischen und organischen Schadstoffen kontaminiert sind, daß sie die Umwelt schädigen können. Bei den anorganischen Schadstoffen handelt es sich meist um Schwermetalle, bei den organischen Schadstoffen um halogenierte Kohlen­ wasserstoffe wie Dibenzodioxine und Dibenzofurane.The solid residues consist of ecologically relatively harmless silicates and others Oxides, however, contaminated with inorganic and organic pollutants are that they can harm the environment. The inorganic pollutants are concerned mostly heavy metals, with organic pollutants around halogenated coals Hydrogen such as dibenzodioxins and dibenzofurans.

Die festen Rückstände der thermischen Abfallbehandlung können den folgenden Behand­ lungsverfahren unterzogen werden:The solid residues of thermal waste treatment can be treated as follows be subjected to:

Mechanische Verfahren (Metallabscheidung, Alterung, Versatzverfahren)Mechanical processes (metal deposition, aging, offset processes)

(Reimer, H.: Schlackenaufbereitung, in Hösel, G.; Schenkel, W.; Schnurer, H. (Hrsg.): Müll-Handbuch, Kap. 7630, 29. Lfg. III/76, Erich Schmidt Verlag Berlin) (Reimer, H .: Slag processing, in Hösel, G .; Schenkel, W .; Schnurer, H. (ed.): Garbage manual, chap. 7630, line 29 III / 76, Erich Schmidt Verlag Berlin)  

Phys.-chemische Verfahren (Verfestigung, Waschung)Physico-chemical processes (solidification, washing)

(Vehlow, J.; Braun, H.; Horch, K.; Merz, A.; Stieglitz, L.; Vogg, H.: Halbtechnische Demonstration des 3 R-Verfahrens, in: Thome'-Kozmiensky, K.J. (Hrsg.): Müllverbrennung und Umwelt 3, EF-Verlag für Energie und Umwelttechnik, Berlin 1989, S. 687-700)(Vehlow, J .; Braun, H .; Horch, K .; Merz, A .; Stieglitz, L .; Vogg, H .: Semi-technical demonstration of the 3 R process, in: Thome'-Kozmiensky, K.J. (Ed.): Waste incineration and Environment 3, EF publishing house for energy and environmental technology, Berlin 1989, pp. 687-700)

Thermische Verfahren (Niedertemperaturverfahren, Schmelzverfahren)Thermal processes (low temperature processes, melting processes)

(Hagenmaier, H.; Schetter, G.: Dekontamination von PCDD- und PCDF-beladenem Aktivkoks, VGB Kraftwerkstechniken 72 (1992) Nr. 6, S. 536-539)(Hagenmaier, H .; Schetter, G .: Decontamination of PCDD and PCDF-loaded activated coke, VGB power plant technology 72 (1992) No. 6, pp. 536-539)

SchmelzverfahrenMelting process

Die derzeit angebotenen Schmelzverfahren sind in Faulstich, M.: Behandlungsverfahren für feste Rückstände aus der Abfallverbrennung; Müll-Handbuch, Hösel, G.; Schenkel, W.; Bilitewski, B.; Schnurer, H.; (Hrsg.); Erich Schmidt Verlag MuA Lfg. 3/(1996) zusammen­ gefaßt.The currently offered melting processes are in Faulstich, M .: Treatment processes for solid residues from waste incineration; Garbage Handbook, Hösel, G .; Schenkel, W .; Bilitewski, B .; Schnurer, H .; (Ed.); Erich Schmidt Verlag MuA Lfg. 3 / (1996) together composed.

Die Anteile an Silicium- und Aluminiumoxid sowie Alkali und Erdalkaliverbindungen er­ möglichen, daß die festen Rückstände oberhalb von etwa 1250°C als Alumosilikatschmel­ zen vorliegen, die nach dem Abkühlen eine glasartige Matrix bilden, in die vorhandene Schwermetalle fest eingebunden und weitestgehend inertisiert werden.The proportions of silicon and aluminum oxide as well as alkali and alkaline earth compounds possible that the solid residues above about 1250 ° C as aluminosilicate melt zen are present, which form a glass-like matrix after cooling, into the existing one Heavy metals are firmly integrated and largely rendered inert.

Das Schmelzen kann in die thermischen Abfallbehandlung integriert oder nachgeschaltet werden. Als integrierte Schmelzverfahren gelten solche Verfahren bei denen das Schmelzen in den Abfallbehandlungsprozeß integriert ist. Es muß nicht erst im Verlauf der Rückstand­ behandlung abgekühlt und und dann wieder erhitzt werden.The melting can be integrated into the thermal waste treatment or downstream will. Integrated melting processes are those in which melting  is integrated into the waste treatment process. It doesn't have to be in the course of the backlog treatment cooled and then heated again.

Als Verfahren mit nachgeschalteten Schmelzen sind diejenigen zu verstehen, bei denen hinter einer konventionellen thermischen Abfallbehandlungsanlage eine Schmelzanlage derart nachgeschaltet ist, daß die Abfallverbrennungsanlage und die Schmelzanlage unabhängig von einander betrieben werden können.Processes with downstream melts are understood to be those in which behind a conventional thermal waste treatment plant is connected downstream that the waste incineration plant and the melting plant independently can be operated with each other.

Man kann bei den Verglasungsverfahren grob zwischen 2 Kategorien unterscheiden:
Verfahren aus der Glastechnik: Es werden fossil oder elektrisch mit Molybdänelektroden beheizte Öfen verwendet. Die Zielsetzung besteht in einer möglichst vollständigen Einbindung der Schwermetalle und evtl. auch der Salze in die Glasmatrix. (Oxidierende Verfah­ rensbedingungen)
There are two main categories of glazing processes:
Processes from glass technology: Furnaces heated with fossil fuels or electrically with molybdenum electrodes are used. The objective is to integrate the heavy metals and possibly also the salts in the glass matrix as completely as possible. (Oxidizing process conditions)

Verfahren aus der Metallurgie: Es werden metallurgische Elektroöfen mit Graphitelektroden verwendet. Bei diesen Verfahren wird oft der Abreicherung von Schwermetallen aus der Schmelze besondere Bedeutung beigemessen. Durch reduzierende Bedingungen in der Schmelze (Graphitelektroden, Restkohlenstoff in den Rückständen, evtl. Zugabe der belade­ nen Aktivkohlerückstände) werden Schwermetalloxide reduziert, so daß Eisen, Kupfer und Nickel sich absetzen und Zink, Blei und Cadmium verdampft werden.Metallurgical processes: Metallurgical electric furnaces with graphite electrodes used. In these processes, the depletion of heavy metals from the Melt attached particular importance. By reducing conditions in the Melt (graphite electrodes, residual carbon in the residues, possibly adding the loaded NEN activated carbon residues) heavy metal oxides are reduced so that iron, copper and Nickel settles and zinc, lead and cadmium are evaporated.

Bei keinem der Verglasungsverfahren - die sich fast noch alle im Versuchsstadium befinden - gelingt eine vollständige Einbindung aller Schwermetalle. Auch die Abdampfung ist nie vollständig, so daß man kein schadstofffreies Glas erhalten kann.None of the glazing processes - almost all of which are still in the experimental stage - succeeds in fully integrating all heavy metals. Evaporation is also never completely so that you can not get a pollutant-free glass.

Die Erfindung hat die Aufgabe Flug- und Kesselaschen weitgehend von flüchtigen Schwermetallen und zu säubern und die nicht flüchtigen Schwermetalle in einer Glasmatrix einzubinden. The invention has the task of fly and boiler ash largely from volatile Heavy metals and clean and the non-volatile heavy metals in a glass matrix to involve.  

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnende Merkmale des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche beschreiben vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.This problem is solved by the characterizing features of claim 1. Die Subclaims describe advantageous embodiments of the invention.

Ein besonderer Vorteil des Verfahrens beruht darin, daß während des Verfahrens keine PCDD/PCDF entstehen und das bereits vorhandene PCDD/PCDF vollständig zerstört wird. PCDD/PCDF werden spätestens bei Temperaturen von über 800°C vollständig zersetzt. PCDD/PCDF können auch bei Abkühlen im "Bildungsfenster" im Bereich von ca. 500°C bis 250°C nicht neu gebildet werden, da für die Neubildung nötiger Kohlenstoff nicht mehr vorhanden ist.A particular advantage of the process resides in the fact that none during the process PCDD / PCDF arise and the already existing PCDD / PCDF is completely destroyed. PCDD / PCDF are completely decomposed at temperatures above 800 ° C at the latest. PCDD / PCDF can also cool down in the "education window" in the range of approx. 500 ° C up to 250 ° C will not be formed again, because the carbon required for the new formation is no longer is available.

Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, daß die reduzierenden und oxidierenden Behandlungsbedingungen in einem Ofen, ohne Abkühlen der Flug- und Kesselaschen, auf­ einander folgen.Another advantage of the method is that the reducing and oxidizing Treatment conditions in an oven without cooling the fly and kettle ash follow each other.

Das Neue der Erfindung besteht weiterhin darin, daß die festen Rückstände in einer gasdich­ ten Ofenkammer, die idealerweise von außen erwärmt wird, zuerst unter Zugabe von koh­ lenstoffhaltigem Material (z. B. Plastikabfall, Aktivkohleabfall) bei inerter Atmosphäre (z. B. Stickstoffatmosphäre) knapp unterhalb des Schmelzpunktes für einige Zeit gesintert werden. Durch die dadurch entstehenden reduzierenden Bedingungen werden leichter flüchtige Me­ talle wie As, Cd, Pb, und Zn aus den Rückständen leichter abgedampft (Tabelle 1). Die re­ duzierenden Inertisierungsbedingungen können statt durch Zugabe von kohlenstoffhaltigem Material und Einleiten von Stickstoff in die Ofenkammer; auch nur durch Einleiten von CO in die Ofenkammer eingestellt werden.The novelty of the invention is further that the solid residues in a gas-tight oven chamber, which is ideally heated from the outside, first with the addition of koh Material containing lengen (e.g. plastic waste, activated carbon waste) in an inert atmosphere (e.g. Nitrogen atmosphere) just below the melting point for some time. The resulting reducing conditions result in more volatile Me metals such as As, Cd, Pb, and Zn evaporated more easily from the residues (Table 1). The right reducing inerting conditions can instead of adding carbon-containing Material and introduction of nitrogen into the furnace chamber; even just by introducing CO be placed in the oven chamber.

Die abdampfenden Metalle können gegebenenfalls aufgefangen und der Wiederverwertung zugeführt werden. Die oft als Aerosole abdampfenden Metalle können z. B. mit Edelstahlfa­ sermatten mit mikrofeinen Fasern aufgefangen werden.The evaporating metals can optionally be collected and recycled be fed. The metals that often evaporate as aerosols can e.g. B. with stainless steel fa sermatten can be caught with microfine fibers.

Das Sintern unter reduzierenden Bedingungen ist zum Abdampfen von Metallen günstiger als eine Behandlung in der Schmelze, da während des Sintervorgangs eine größere Oberflä­ che zur Austreibung von Metallen zur Verfügung steht. Der Effekt der Metallabdampfung ist umso größer, je homogener und feinkörniger das Gemisch aus Reststoff und zugegebenem Kohlenstoff ist. Durch Sintern in inerter Atmosphäre werden außerdem in den Reststoffen enthaltene, polychlorierte Kohlenwasserstoffe vollständig zerstört.Sintering under reducing conditions is more favorable for evaporating metals as a treatment in the melt, because a larger surface during the sintering process  is available for the expulsion of metals. The effect of metal evaporation is The greater the more homogeneous and fine-grained the mixture of residual material and added Is carbon. Sintering in an inert atmosphere also results in the residues contained, polychlorinated hydrocarbons completely destroyed.

Nach der weitgehenden Abdampfung der leichter flüchtigen Metalle wird in der Schmelz­ vorrichtung ohne das ein zwischenzeitliches Abkühlen oder Umschütten der Rückstände nötig ist, durch Einleiten von Sauerstoff oder Luft, eine oxidierende Atmosphäre eingestellt. Der nicht zur Reduktion von Schwermetallen verbrauchte überschüssige Kohlenstoff ver­ brennt dabei vollständig und liefert dadurch Energie die als Schmelzenergie verwendet wer­ den kann. Durch die oxidierenden Bedingungen in der Schmelze werden die noch enthalte­ nen Metalle oxidiert und können so besser in die beim Abkühlen der Schmelze entstehende Glasmatrix eingebaut werden. Während der Schmelze, oder zu Beginn der thermischen Be­ handlung können Zuschlagstoffe zugegeben werden, die die Qualität der entstehenden Glas­ matrix verbessern, z. B. auch Altglas.After the extensive evaporation of the more volatile metals is in the enamel device without the intermediate cooling or pouring of the residues an oxidizing atmosphere is necessary by introducing oxygen or air. The excess carbon not used to reduce heavy metals burns completely and thereby supplies energy that is used as melting energy that can. The oxidizing conditions in the melt still contain them NEN metals oxidized and can better in the resulting when the melt cools Glass matrix can be installed. During the melt, or at the beginning of the thermal loading additive can be added to the quality of the resulting glass improve matrix, e.g. B. also waste glass.

Die Zuschlagstoffe und das Verfahren der Schmelze unter oxidischen Bedingungen orientie­ ren sich an der industriellen Glasherstellung.The additives and the process of the melt under oxidic conditions orientie industrial glass manufacturing.

Das hier beschriebene Verfahren kann als nachgeschaltetes Schmelzverfahren für feste Rückstände aus herkömmlichen Verbrennungs- und Pyrolyseverfahren durchgeführt werden und kommt daher auch zur Nachrüstung in Altanlagen in Frage. Nachgeschaltete Schmelz­ verfahren haben auch bei Neuanlagen einige Vorteile, da sie eine größere Flexibilität und Unabhängigkeit von den vorgeschalteten Verbrennungs- und Pyrolyseverfahren bieten.The process described here can be used as a downstream melting process for solid Residues from conventional incineration and pyrolysis processes can be carried out and is therefore also suitable for retrofitting in old systems. Downstream enamel Procedures also have some advantages for new systems because they are more flexible and Offer independence from the upstream combustion and pyrolysis processes.

Bei der Durchführung des Verfahrens ist darauf zu achten, daß die zu behandelnde Flug- und Kesselaschen klein gemahlen werden. Der zugegebene Kohlenstoff muß fein und gleichmä­ ßig mit den Flug- und Kesselaschen durchmischt sein. Je feiner das Reaktionsgemisch ge­ mahlen ist und je besser die Durchmischung mit Kohlenstoff ist, desto mehr Reaktionsfläche steht beim Sintern zum Abdampfen der Metalle zur Verfügung und umso größer ist der Er­ folg des Verfahrens.When carrying out the procedure, care must be taken to ensure that the flight and Kettle ashes are ground small. The added carbon must be fine and even be mixed thoroughly with the fly and kettle ash. The finer the reaction mixture is grinding and the better the mixing with carbon, the more reaction surface  is available during sintering to evaporate the metals and the larger the Er follow the procedure.

Wenn beim Sintern die reduzierenden Bedingungen durch Einleiten von CO eingestellt wer­ den, kann auf die Zugabe von Kohlenstoff zu den Flug- und Kesselaschen verzichtet werden.If the reducing conditions during sintering are set by introducing CO the addition of carbon to the fly and boiler ash can be dispensed with.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Beispielen mit Hilfe der Figur näher erläutert. Dabei zeigt die Figur das Schema eines Ofens mit Gasdosierung zur Durchführung des Ver­ fahrens.The invention is explained in more detail below using examples with the aid of the figure. The figure shows the diagram of an oven with gas metering for performing the Ver driving.

Der Ofen, ein Röhrenofen mit Reaktoreinsatz, besteht aus einem Ofengehäuse 10 mit Heiz­ stäben und einem Keramikrohr mit verschiedenen Einsätzen. Das Keramikrohr ist auf beiden Seiten mit Flanschen 3, 7 gasdicht verschlossen. Auf der einen Seite des Rohres wird durch ein Keramikrohr 2, das in einer Öffnung des Flansches steckt, Gas in den Ofen eingeleitet, auf der anderen Seite auf ebensolche Weise 8 durch ein Rohr ausgeleitet. Auf der Gaseinlaß­ seite des Reaktorrohrs kann durch eine zusätzliche Öffnung im Flansch ein Thermoelement 1 bis in den Reaktionsraum 6 des Reaktors gesteckt werden. In dem Reaktionsraum steht ein Keramikbehälter 4, das die Reaktionsgemische enthält. Auf der Gasauslaßseite des Reaktor­ rohrs kann durch eine Öffnung im Flansch ein wassergekühlter Kühlfinger 9 aus VA-Stahl bis in die Nähe des Reaktionsraumes eingeführt werden. Auf diesem Kühlfinger sitzt eine Keramikkappe 5, auf der sich abdampfende Metalle niederschlagen können. Diese Metalle können später genauer analysiert werden.The furnace, a tube furnace with a reactor insert, consists of a furnace housing 10 with heating rods and a ceramic tube with various inserts. The ceramic tube is sealed gas-tight on both sides with flanges 3 , 7 . On one side of the tube, gas is introduced into the furnace through a ceramic tube 2 , which is inserted in an opening of the flange, and on the other side 8 is discharged through a tube in the same way. On the gas inlet side of the reactor tube, a thermocouple 1 can be inserted into the reaction space 6 of the reactor through an additional opening in the flange. A ceramic container 4 , which contains the reaction mixtures, is located in the reaction space. On the gas outlet side of the reactor tube, a water-cooled cooling finger 9 made of VA steel can be introduced into the vicinity of the reaction space through an opening in the flange. A ceramic cap 5 , on which evaporating metals can precipitate, sits on this cooling finger. These metals can be analyzed in more detail later.

Durch den Ofen können bei einer Maximaltemperatur von 1600°C, Sauerstoff, Kohlenmon­ oxid, Kohlendioxid und Stickstoff stufenlos mischbar, mit einem Volumenstrom von 0,6-600 l/h geleitet werden.Through the furnace at a maximum temperature of 1600 ° C, oxygen, carbon mon oxide, carbon dioxide and nitrogen can be mixed continuously, with a volume flow of 0.6-600 l / h be directed.

Für die großtechnische Anwendung dieses thermischen Behandlungsverfahrens für Flug- und Kesselaschen kann ein Drehrohrofen verwendet werden. For the large-scale application of this thermal treatment process for flight and boiler ash, a rotary kiln can be used.  

Das neue Verfahren kann für alle üblichen schwermetallbelasteten Flug- und Kesselaschen, wie in Thome'-Kozmiensky, K.J.; Borchers, H.-W.; Faulstich, M.: Maßnahmen zur Schad­ stoffreduzierung bei der Abfallverbrennung, in: Thome'-Kozmiensky, K.J. (Hrsg.): Müllver­ brennung und Umwelt 2, EF-Verlag für Energie und Umwelttechnik, Berlin 1987, S. 1-143 beschrieben, zum Einsatz kommen.The new process can be used for all common heavy and fly ash and boiler ash, as in Thome'-Kozmiensky, K.J .; Borchers, H.-W .; Faulstich, M .: Measures to damage material reduction in waste incineration, in: Thome'-Kozmiensky, K.J. (Ed.): Müllver burning and environment 2, EF publishing house for energy and environmental technology, Berlin 1987, S. 1-143 described, are used.

Um möglichst eindeutige Effekte bei den Untersuchungen zu erzielen, wurde neben Filter­ stäuben und Kesselaschen aus Müllverbrennungsanlagen, ein künstlicher Filterstaub ohne Kohlenstoffgehalt und mit relativ hohen Schwermetallgehalten hergestellt.In order to achieve the clearest possible effects in the investigations, filters were used dust and kettle ash from waste incineration plants, an artificial filter dust without Carbon content and manufactured with relatively high heavy metal contents.

Tabelle 1 zeigt die Konzentrationen einiger Schwermetalle in künstlich hergestelltem, ther­ misch behandeltem Filterstaub.Table 1 shows the concentrations of some heavy metals in artificially produced ther mixed treated filter dust.

In mehreren Versuchsreihen wurde zuerst künstlich hergestellte Filterstaub bei Temperaturen von 600°C, 800°C, 1000°C, 1200°C, 1400°C und 1600°C in einem gasdichten Röhrenofen in Stickstoff-, Sauerstoff- und Kohlendioxidatmosphäre für zwei Stunden thermisch behandelt (Versuche N2, O2, CO2). Der Filterstaub ist ab einer Behandlungstemperatur von 1400°C geschmolzen. Es zeigen sich, unter Berücksichtigung des entstehenden Gewichtsverlusts (Tab. 2), keine entscheidende Unterschiede im Abdampfverhalten von Metallen in den unter­ schiedlichen reduzierenden und oxidierenden Atmosphären.In several test series, artificially produced filter dust was first thermally heated at temperatures of 600 ° C, 800 ° C, 1000 ° C, 1200 ° C, 1400 ° C and 1600 ° C in a gas-tight tube furnace in a nitrogen, oxygen and carbon dioxide atmosphere for two hours treated (experiments N 2 , O 2 , CO 2 ). The filter dust has melted from a treatment temperature of 1400 ° C. Taking into account the resulting weight loss (Tab. 2), there are no decisive differences in the evaporation behavior of metals in the different reducing and oxidizing atmospheres.

Danach wurde dem künstlichen Filterstaub Polyethylen im Verhältnis 2/1 zugegeben, gut durchmischt und unter den selben Bedingungen wie oben thermisch behandelt. (Versuche N2/PE, O2/PE, CO2/PE). Dabei zeigt sich unter inerter Atmosphäre (Stickstoffatmosphäre) durch die sich einstellenden reduzierenden Bedingungen bei einigen Metallen eine deutliche Abreicherung. Besonders deutlich zeigt sich die Abreicherung bei Zn, As, Pb, Cd und Sb. Diese Abreicherung wurde durch Vergleich der Schwermetallgehalte in den thermisch be­ handelten und unbehandelten Filterstäuben bestimmt. Then 2/1 polyethylene was added to the artificial filter dust, mixed well and thermally treated under the same conditions as above. (Try N 2 / PE, O 2 / PE, CO 2 / PE). In the case of an inert atmosphere (nitrogen atmosphere) there is a clear depletion in some metals due to the reducing conditions. The depletion is particularly evident in Zn, As, Pb, Cd and Sb. This depletion was determined by comparing the heavy metal contents in the thermally treated and untreated filter dusts.

Die Schwermetallverdampfungen konnten auch während der thermischen Behandlung "on­ line" mit LIBS (Laserinduzierte Breakdown-Spektrometie) nachgewiesen werden. Dazu wurden Schwermetallaerosole die aus der Ofenkammer über ein Abgasrohr abdampften, kontinuierlich mit LIBS analysiert.The heavy metal evaporation could also "on line "with LIBS (laser-induced breakdown spectrometry) heavy metal aerosols were evaporated from the furnace chamber via an exhaust pipe, continuously analyzed with LIBS.

Die größten Abreicherungsraten werden im allgemeinen bei Temperaturen, die knapp unter­ halb dem Schmelzpunkt des künstlichen Filterstaubes liegen, erreicht. Bei locker gesinterten Produkten ist die Oberfläche größer, die für die Abdampfung von Metallen zur Verfügung steht.The greatest depletion rates are generally at temperatures just below half the melting point of the artificial filter dust. For sintered loosely Products have a larger surface area that is available for metal evaporation stands.

Nach dem Sintern unter reduzierenden Bedingungen wird durch Einleiten von Sauerstoff oder Luft in den Ofen eine oxidierende Atmosphäre hergestellt und die Temperatur 20°C bis 50°C über den Schmelzpunkt des Filterstaubes erhöht.After sintering under reducing conditions, oxygen is introduced or air in the oven creates an oxidizing atmosphere and the temperature is 20 ° C to 50 ° C above the melting point of the filter dust.

Der noch vorhandene Kohlenstoff verbrennt dadurch vollständig und liefert Energie. Im Fil­ terstaub zurückgebliebene Metalle werden oxidiert. Die oxidierten Metalle können sehr gut in die nach dem Abkühlen entstehende glasartige Matrix eingebaut und inertisiert werden.The remaining carbon burns completely and provides energy. In the fil Metals remaining in the dust are oxidized. The oxidized metals can do very well are built into the glassy matrix that forms after cooling and are rendered inert.

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Claims (4)

1. Verfahren zur thermischen Behandlung von Flug- und Kesselaschen, wobei Schwermetalle unter reduzierenden Bedingungen abgedampft werden und wobei die so behandelten Flug- und Kesselaschen verglast werden, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • a) Zugabe von bis zu 20% Zuschlagsstoffe zu den Flug- und Kesselaschen,
  • b) Einstellen einer Temperatur von 20°C bis 400°C unterhalb des Schmelzpunkts der Flug- und Kesselaschen und halten der Temperatur über einen Zeitraum von mindestens 15 Minuten bei reduzierenden Bedingungen,
  • c) Einstellen einer oxidierenden Atmosphäre durch Einleiten von Sauerstoff und sauer­ stoffhaltigen Gasgemischen,
  • d) Erhöhen der Temperatur auf Werte von mindestens 20°C über den Schmelzpunkt der reduzierten Flug- und Kesselaschen und halten dieser Temperatur über einen Zeitraum von mindestens 15 Minuten und
  • e) Einbinden der noch verbleibenden Schwermetalle in eine glasartigen Matrix durch schnelles Abkühlen der Schmelze.
1. A process for the thermal treatment of fly ash and kettle ash, heavy metals being evaporated under reducing conditions and the fly ash and kettle ash treated in this way being vitrified, characterized by the following process steps:
  • a) adding up to 20% additives to the fly and kettle ash,
  • b) Setting a temperature of 20 ° C to 400 ° C below the melting point of the fly and kettle ash and maintaining the temperature over a period of at least 15 minutes under reducing conditions,
  • c) establishing an oxidizing atmosphere by introducing oxygen and oxygen-containing gas mixtures,
  • d) increasing the temperature to values of at least 20 ° C. above the melting point of the reduced fly and boiler ash and maintaining this temperature for a period of at least 15 minutes and
  • e) incorporating the remaining heavy metals in a glass-like matrix by rapidly cooling the melt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die reduzierenden Bedingungen durch Einstellen des Kohlenstoffgehalts der Flug und Kesselaschen auf mindestens 10% und durch eine nicht oxidierende Gasatmosphäre erzeugt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the reducing conditions by adjusting the carbon content of the flight and kettle ash to at least 10% and is generated by a non-oxidizing gas atmosphere.   3. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die reduzierenden Bedingungen durch eine CO-Atmosphäre erzeugt werden.3. The method according to claim 1, characterized in that the reducing conditions generated by a CO atmosphere. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Flug- und Kesselaschen zerkleinert und mit dem zugegebenen Kohlenstoff homogenisiert werden.4. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the flight and Kettle ashes are crushed and homogenized with the added carbon.
DE1996142294 1996-10-14 1996-10-14 Process for the thermal treatment of fly ash and kettle ash Expired - Fee Related DE19642294C1 (en)

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