DE2450104A1 - Verfahren zur ueberfuehrung wasserloeslicher, gebundene alkali-metalle und schwefeloxide enthaltender stoffe in einen wasserunloeslichen zustand - Google Patents

Verfahren zur ueberfuehrung wasserloeslicher, gebundene alkali-metalle und schwefeloxide enthaltender stoffe in einen wasserunloeslichen zustand

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DE2450104A1
DE2450104A1 DE19742450104 DE2450104A DE2450104A1 DE 2450104 A1 DE2450104 A1 DE 2450104A1 DE 19742450104 DE19742450104 DE 19742450104 DE 2450104 A DE2450104 A DE 2450104A DE 2450104 A1 DE2450104 A1 DE 2450104A1
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alkali metals
sulfur oxides
ash
water
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Ohio Columbus
Jacques M Dulin
Joseph M Dr Genco
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    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/48—Sulfur compounds
    • B01D53/50—Sulfur oxides
    • B01D53/507—Sulfur oxides by treating the gases with other liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
    • 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
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/023—Fired or melted materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
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    • Y10S106/00—Compositions: coating or plastic
    • Y10S106/01—Fly ash

Description

Tabelle I
Typische Zusammensetzung von rohem Hahcolit-Erz (Minen-Analys en)
Bestandteile Mengen in Gew. % 85,3
A. In kaltem Wasser löslich 0,0560
1. UaHCO, 75,0 bis
2. Cl (Chlorid) 0,0033 η 4,73
B. In kaltem Wasser unlöslich
(.Gangmater ial)		 1,65
1. Dolomit - CaMg(CO5)2 7,45 bis 0,59
2. Dawsonit - EaAlCO5(OH)2 2,65 η 0,58
5· Kieselsäure - SiO2 2,56 Il . 0,45
4. Eisen - Pe 0,45 Il 5,87
1,05
(0,85)
5. Schwefel (organisch + PeS 2) 0,52 Il 100,05
6. K-Feldspat und CaIcit
(KxAlSiz0¥ und CaCO5)
7. Organisch gesamt
(organisches C allein)		 8,98
2,37
(1,91)		 Il
Il
Il
Gesamt 99,983
5 0 9819/U988
Tabelle II
Probe A - Aus Chemikalien nachgebildete Sulfat-Kuchen, gemischt mit Plugasche
Gesamt Mengen in Gew. $ Anlage 2
Bestandteil Anlage 1 56,3
Na2SO4 34,06 21,5
Ma2CO3 33,88 5,85
CaCO3 6,54 2,47
MgCO3 2,65 2,48
K2CO3 3,82 2,88
Al2O3 2,89 0,31
Pe2O3 0,5 8,12
SiO2 7,54
örtlich angefallene Plug 0,1
asche 8,12 100,01
100,00
5098 1 9/0988
24501OA
Tabelle lila
Zusammensetzung des für die Probe B verwendeten Hahcolits
Bestandteil Mengen in Gew. fo
Lösliches:
UaHCO5
^ 3
Feuchtigkeit		 80,4
75,9
2,5
2,0
Unlösliches:
Organisch
Anorganisch
CaCO-
MgCO5
SiO2
Al2O5 - 1 ■
Pe2O5
Ha2O
K2O		 19,6
5,1
H,5*
5,7
2,87
3,58
1,03
0,55
0,39
0,35
Gesamt 100,0
* = aufgerundet
5098 1 9/0b88
Tabelle
IHb
Zusammensetzung und Temperatur der für die Probe B verwendeten Abgase
Bestandteil Anlage 1180G 1 ppm Anlage , 1660G 2 ppm
so2 15.800 Mol io 14.800 Mol io
N2 72 ,5 Mol io 71 ,72 Mol io
°2 3 ,88 Mol io 4 ,02 Mol io
GO2 12 ,5 Mol /0 13 ,11 Mol #
H2O 9 ,54 9 s 67
Temperatur
509819/0 988
2A50104
Tabelle
IY
Probe B- Aus Hahcolit gemäß Tabelle HIa und Abgasen gemäß Tabelle IHb hergestellte Sulfat-Kuchen, flugaschefrei
Mengen in G-ew. Ίο Anlage 2
Bestandteil Anlage 1
Charge a Charge b 9,5
Ha2CO3 + HaHCO5 18,7 35,3 53,9
Ha2SO3 46,3 29,4 3,7
Ha2SO4 4,2 7,4 31,9
Unlösliches * 29,8 26,9 1,0
Peucht igke it ( ca. ) 1,0 1,0 100,0
10O5O 100,0
* CaCO,, MgCO,, Pe9Ox, K9CO,, Al9O,, SiO9 und
j j c-jc.*) Cj c-
organische Bestandteile
5098 19/0988
Tabelle
Zusammensetzung der zur Mischung mit Proben A und B verwendeten Aschen
Gesamt Mengen in Gew. io (auf bzw. abgerundet) 0,9
Bestandteil Anlage 1 Anlage 2 1,0
Bodenasche Flugasche 3,2
Ea0O 1,28 1,36 1,6
K2O 1,21 0,94 Bodenasche Flugasche 0,2
CaO 5,2 4,8 <0,28 0,2
MgO 2,0 1,0 0,23 2,1
BaO 0,22 0,28 6,2 21,0
SrO 0,12 0,08 1,6 1,3
Kohlenstoff (C) 0,76 0,35 0,2 15,9
Pe2O3 4,4 0,2 0,3
Schwefel -(S) 0,10 0,27 49,2
Al2O3 31,0 34,6 1,6
Chlorid (Cl) <0,03 0,03 0,5
SiO2 55,0 11,5 00,6
TiO2 1,2 0,45
P2O5 0,40 43,0
100,94 1,0
5,8 0,3
0,03 99,86 1
29,8
0,08
53,0
1,3
0,45
101,17
5098 1 9/Ü988
245Q1Q4
Tabelle TI
Zusammensetzung und Eigenschaften ausgewählter Sinterkörper
Asche
Sulfat-Kuchen
Gew. ^
Härter Gew. ^
Wasser
Gew.
Dichte g/cm5
Bemerkungen
50,0
40,0
23,8
45,0
26,9
47,5
45,0
2)
4)
4)
50,0
40,0
71,8
15,0
71,1
47,5
45,0
3)
20,0 Kalk
10,0 10,0
4,0 Portland- .7,8 Zement
40,0 Dolomit 7,9 1,2 1,3
4)
4>
2,0 Kalk
5,0 Kalk
10,0 Kalk
1.5 1,6
harte Struktur harte Struktur harte Struktur
leicht bröckelig, aber noch gut handhabbar
sehr hart sehr hart sehr hart
bezogen auf die Trockensubstanz
Plugasche Anlage 1
Anlage 1, Probe A
Anlage 2
5098 19/0988
Tabelle
VII
Spezielle Beispiele
cc ocas
Beispiel Zusammensetzung Asche Anlage 1 Flugasche Max. Eigenschaften der Sinterkörper Bewertung
SuIfat-Kuc hen Bodenasche Gew. io Sinter- Dichte
Probe A, Anlage 1 Gew. io [Demperatur g/cm3
Gew. io 40 — 00 ausgezeichnet
MA-1 60 40 _ 927 1,3202 !1
2 60 40 _ 980 1,6800 Il
3 60 40 — 1038 2,1352 mittel
4 60 40 _ 1093 2,1331 schlecht
5 60 80 - 1150 2,2139 ausgezeichnet
KB-1 20 80 927 1,3394 Il
CVl 20 80 — 980 1,3118 It
3 20 80 - 1038 1,2808 It
4 20 80 1093 1,1564 ti
5 20 20 — 1150 1,8695 ausgezeichnet
MO-1 80 20 40 927 1,6491 mittel
2 80 40 980 2,2836 ausgezeichnet
MD-1 60 - 40 927 1,3511 It
2 60 _ 40 980 1,6702 It
3 60 40 1038 2,1086 mittel
4 60 - 61,1 1093 2,0449 schlecht
5 60 15,7 61,1 1150 2,1210 ausgezeichnet
MP-1 23,2 15,7 61,1 927 1,3439 ti
CVl 23,2 15,7 61,1 980 1,3233 Il
3 23,2 15,7 61,1 1038 1,3070 ti
4 23,2 15,7 1093 1,6354 Tt
VJl 23,2 . 1150 1,9676
CTi CD
I a b e 1 1 e YII (Ports.)
Beispiel Zusammensetzung Asche Anlage 2 !Flugasche
Gewe io 		- Max.
Sinter-
Temperatur		 Eigenschaften der Sinterkörper Bewertung
ME-1
2
3		 Sulfat-Kuchen
Probe A, Anlage 2
Gew. $		 Bodenasche
Gew. io 		20,4
20,4
20,4		 ooo
CM CM CM 		927
980
1038		 Dichte
g/cm.3		 ausgezeichnet
schlecht
Il
MG-1
2
3
4
5		 71,0
71,0
71,0		 8,6
8,6
8,6		 ooooo - 927
980
1038
1093
1150		 2,0069 ausgezeichnet
Il
mittel
schlecht
\
MH-1
2
3		 ooooo
VD VD VO VO VO 		I I I I I 927"
980
1038		 2,0289
2,1359
2,0625		 !
ausgezeichnet
schlecht
Il
MI-1
2
3		 OOO
VOVOVO 		40
40
40		 927
980
1038		 2,1711 ausgezeichnet
schlecht
It
MJ-1
2
3		 80
80
80		 - 927
980
1038		 1,9805 ausgezeichnet
schlecht
Il
OO CO CO
ooo		 ooo
CM CMCM 		2,1170
Ϊ a Tj a 1 1 e VIl (Ports,)
lei spiel
Profee B - a 1
Äsobe Anlage
Jödeaasehe
Plugasche
Gew* $ Pulver-Sohütt-
ctiehte
g/cm3
dichte
g/cm"
Iemperatur
0G
Eigenschaften äar Sinterkörper
Dichte
g/om
Bewertung
RA-1
60
40 0^908
1,4760
1s4900
1
980
1038
1095
1,542 1,765 2f--
ausgesse ichriet
00750
1, 1
980
1,
1,724 2Γ--
ausgezeichnet
I!
ΕΪΜ
Ilalage
S1 61,1
1,457
1S458
1,455
103 109
1*235 1,440 1,913
ausgebe ichiaet
It Il
60 ίδΟ
8,6
!0,4 »0,4
»0,4 19578
1g572
19576
1,585
927
980
1038
1*956 2,090 1,612 1,524
40
1,580 1,569 1,570 1,582
870
927
980
1038
2,027 2,172 1,419 1,262
ausgezeichnet
Il
mittel schlecht
ausgezeichnet
Il
mittel schlecht
!60 ßO !60
40 40 40 1,035
1,033
1,033
1,033
1,672
1,681
1,687
1J66
927
980
1038
1,923
1,855 1,4418
1,433
ausgezeichnet mittel
Il
schlecht
- 37 -
Tabelle YII (Forts.)
Beispiel Anmerkung
sieht leicht geseigert aua sieht leicht geseigert aus unten größer als oben
unten größer als oben, unten sehr kl. Menge an runde Kugel, (2$) Al2O- auf der Probe braun, kl. Loch an einer Seite braune Farbe
braune Farbe
braun, etwa 8 kl. Löcher
noch dunkler, anhaftende kl. Mengen von AIgO, ausgezeichnet
etwa 1/4 geschrumpft, unten sehr kl. Mengen an sehr leicht geseigert
helle Farbe
unten größer als oben
zu einer Seite hin verbogen fast vollständig eine Kugel, kl. Mengen von anhaftendem AIpO,,
ausgeglichene Zusammensetzung, ausgezeichnet ausgeglichene Zusammensetzung, ausgezeichnet ϊ ausgeglichene Zusammensetzung (eingekerbte Kante) ausgeglichene Zusammensetzung, ausgezeichnet ausgeglichene Zusammensetzung, ausgezeichnet ausgeglichene Zusammensetzung, etwa 3/4 ürsprungsgr. ausgeglichene Zusammensetzung, geschmolzen, unten { anhaftendes
ausgeglichene Zusammensetzung, geschmolzen, unten
anhaftendes AIpO,
etwa 3/4 Ursprungsgröße
etwa 3/4 Ursprungsgröße
etwa 1/2 Ursprungsgröße
etwa 1/2 Ursprungsgröße, unten anhaftendes
geschmolzen
sieht geseigert aus
geschmolzen, unten anhaftendes
g, p
geschmolzen, unten anhaftendes AIpO:; etwa 3/4 Ursprungsgröße
geschmolzen, unten anhaftendes geschmolzen, unten anhaftendes sieht geseigert aus geschmolzen, unten anhaftendes 2* geschmolzen, unten anhaftendes Al|o£
509819/0988
-—=. - .— ----- —- 245Q1.0A
- 38 Iabelle YII (Forts.)
Beispiel Anmerkung
RA-1 ausgezeichnet, sehr geringe Rißbildung, grau
2 ausgezeichnet, sehr geringe Rißbildung, grau
3 ausgezeichnet, grau RD-1 ausgezeichnet, grau
2 ausgezeichnet, grau
3 ausgezeichnet, grau RF-I ausgezeichnet, grau
2 ausgezeichnet, grau
3 ausgezeichnet, Farbe schwankt von braun nach grau RE-1 braun, kleiner Riß an einer Seite
2 braun, Rißbildung an einem Ende
3 braun, 2 Einsenkungen an einer Seite
4 braun, ausgedehnte Ausbildung von Einsenkungen RG-1 geringe Risse um den Umfang herum
2 Rißbildung an einem Ende
3 braun, große Risse an einer Seite
4 braun, etwas geschmolzen RH-1 kleine Risse an einer Seite
2 dunkelgrau, auf einer Seite geschmolzen
3 braun, Rißbildung an einer Seite
4 braun, etwas geschmolzen
509819/0988
O O J=- Cd
VjJ
1-3
OO
I a Td e 1 1 e YIII
Auslaug-iDest für ausgewählte Beispiele
Beispiel Sinter-
Eemperator		 Sinterkörper-
Dichte
(g/om3) 		Sinterkörper-
Gewicht
(g)		 0 Matrium-Eonzentrat i on
1 10 100		 O ,088 0 ,263 nach
1000 Std.
MA-3 1 0380C 2f1352 13OO54 0 fO55 O S738 0 *823 0,133
MD-3 1 0380G 291086 1,5918 0 9636 O ,395 0 ,504 0s713
ME-1 9270O 25OO69 1,1981 0 ,21 O ,0 , 0 f004 UQverändert
MF-5 1 1500C 199676 1^9597 0 ,001 1 ,625 2 ,264 It
MG-2 9800O 291359 298241 0 s 87 O ,555 0 ,864 »
MH-1 9270G 2,1711 1,6191 ,23 It

Claims (10)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Überführung wasserlöslicher, gebundene Alkali-Metalle und Schwefeloxide enthaltender Stoffe in einen wasserunlöslichen Zustand, dadurch gekennzeichnet? daß die die gebundenen Alkali-Metalle und Schwefeloxide enthaltenden Stoffe mit einer Aluminium und Silizium in oxidischer Form enthaltenden Asche gemischt werden und die Mischung bei einer Semperatur von etwa einer integralen Masse gesintert wird.
Mischung bei einer Semperatur von etwa 530 bis 1.260 C zu
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, : daß als Stoffe, die Alkali-Metalle und Schwefeloxide ge- ί bunden enthalten, die bei der Entschwefelung von Abgasen : aus industriellen, mit fossilen Brennstoffen betriebenen [ Heiz-Anlagen anfallenden Abfallprodukte verwendet werden. i
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als die Aluminium und Silizium in oxidischer Form enthaltende Asche die in indrstriellen, mit fossilen Brennstoffen betriebenen Heiz-Anlagen anfallende Plugasche bzw. Bodenasche verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterung unter Bedingungen durchgeführt wird, bei denen ein nennenswertes Entweichen von gasförmigem SOx nicht eintritt, und vorzugsweise bei einer Temperatur im Bereich von 650 bis 9800O.
509819/0988
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung aus den die gebundenen Alkali-Metalle und Schwefeloxide enthaltenden Stoffen und der Aluminium und Silizium in oxidiscber Porm enthaltenden Asche vor der Sinterung durch Pelletisierung oder Brikettierung zu Agglomerat-Teilchen geformt wird, wobei der Mischung als Agglomerations-Hilfe noch Wasser und/oder ein Binder zugesetzt werden kann.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung zusätzlich noch ein Flußmittel zur Erniedrigung der Sinter-Temperatur zugesetzt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung zusätzlich noch ein Härter zugesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Sulfite, die in den die gebundenen Alkali-Metalle und Schwefeloxide enthaltenden Stoffen enthalten sind, mindestens teilweise zu Sulfaten oxidiert werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidation der Sulfite zu Sulfaten innerhalb der Mischung aus den die gebundenen Alkali-Metalle und Schwefeloxide enthaltenden Stoffen mit der Aluminium und Silizium in oxidischer Form enthaltenden Asche vorgenommen wird, und zwar entweder in einem gesonderten Arbeitsgang vor der Sinterung oder bei Beginn der Sinterung durch längeres Halten auf einer vorbestimmten Oxidations-Temperatur.
509819/0988
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet« daß der Mischung aus den die gebundenen Allcali-Metalle und Schwefeloxide enthaltenden Stoffen und der Aluminium und
Silizium in oxidischer Eorm enthaltenden Asche ein zusätzliches Oxidationsmittel zugemischt wird.
KRE / dm
50981 9/0988
DE19742450104 1973-10-31 1974-10-18 Verfahren zur ueberfuehrung wasserloeslicher, gebundene alkali-metalle und schwefeloxide enthaltender stoffe in einen wasserunloeslichen zustand Ceased DE2450104A1 (de)

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GB (1) GB1481337A (de)

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DE3206984A1 (de) * 1981-10-05 1983-04-21 Kubota Ltd., Osaka Verfahren zum schmelzen und behandeln von abfall
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