DE3510132A1 - Process for the recovery of high-grade material - Google Patents

Process for the recovery of high-grade material

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Abstract

A process for the recovery of high-grade material, in which the industrial exhaust gases and/or the industrial exhaust air of an energy conversion process are passed in a manner known per se through a filtering separator, the filtering medium used being a packed layer which is composed of at least one high-grade material usable for the production of the end product or a generically similar end product.

Description

Verfahren zur WertstoffgewinnungProcess for recovering valuable materials

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wertstoffgewinnung.The invention relates to a method for recovering valuable substances.

In den Produktionsbetrieben der Steine und Erden-lndustrie, insbesondere bei der glas-, keramik- und bindemittelerzeugenden Produktion, gehen infolge von Energieumwandlungsprozessen (Brennprozessen) Wertstoffe in Partikel- oder Gasform in beachtlichen Mengen verloren.In the production plants of the stone and earth industry, in particular in the production of glass, ceramics and binding agents, go as a result of Energy conversion processes (burning processes) Valuable materials in particle or gas form lost in considerable quantities.

Diese Wertstoffanteile befinden sich größtenteils in der sogenannten industriellen Abluft bzw. im industriellen Abgas. Sofern die Anteile für die Umwelt schädlich oder untragbar sind, werden z.fl. filternde Abscheider zur Reinigung der industriellen Abluft und Abgase eingesetzt. Die filterndenAbscheider sammeln die gefilterten Stoffe, die, wenn sie ungefährlich sind, wieder in den Elerstellungsprozeß eingeführt oder, wenn es sich um Schadstoffe handelt, in der Regel deponiert werden.Most of these recyclable materials are in the so-called industrial exhaust air or in industrial exhaust gas. Provided the shares for the environment are harmful or intolerable, filtering separator for cleaning the industrial exhaust air and exhaust gases are used. The filtering separators collect the filtered substances, which, if they are harmless, are put back into the production process imported or, if it is a question of pollutants, usually dumped.

Das Deponieren von Schadstoff enthaltenden Filterprodukten ist sehr teuer, weil dazu eine sachkundige Behandlung erforderlich ist und außerdem Sonderdeponien benutzt werden müssen, Darüber hinaus handelt es sich bei den Schadstoffen häufig um sehr wertvolle Wertstoffe, die der bdstimmungsgemäßen Verwendung verloren gehen.The dumping of filter products containing pollutants is very expensive because it requires expert treatment and also special landfills must be used, In addition, the pollutants are common around very valuable recyclable materials that are lost to normal use.

Aufgabe der Erfindung ist, Wertstoffesinsbesondere auch Schadstoffe, aus industriellen Abgasen bzw. der industriellen Abluft mit oder ohne Feststoffpartikel vornehmlich für die Produktionsprozesse der Steine und Erden-Industrie zu gewinnen.The object of the invention is to remove valuable substances, in particular pollutants, from industrial exhaust gases or industrial exhaust air with or without solid particles primarily for the production processes of the stone and earth industry.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die industriellen Abgase und/oder die industrielle Abluft eines Brennaggregats in an sich bekannter Weise zur Gassorption und/oder Partikelabscheidung durch einen filternden Abscheider geleitet werden, wobei als filterndes Medium eine Schüttschicht verwendet wird, die aus zumindest einem zur Erzeugung des Endprodukts oder eines gattungsgemäß ähnlichen Endprodukts verwendbaren Wertstoff besteht. Vorzugsweise wird ein Gemisch aus mehreren zur Erzeugung des Endprodukts verwendeten Wertstoffen verwendet. Nach einer besonderen AusfUhrungsform der Erfindung wird das zur Erzeugung des Endprodukts verwendete Gemisch oder Gemenge als SchUttschicht verwendet.This object is achieved in that the industrial exhaust gases and / or the industrial exhaust air from a combustion unit in a manner known per se for gas sorption and / or particle separation is passed through a filtering separator, wherein a bulk layer is used as the filtering medium, which consists of at least one for the production of the end product or a generically similar end product usable recyclable material. A mixture of several is preferably used to generate recyclable materials used in the end product. According to a special embodiment of the invention is the mixture or batch used to produce the end product used as a bulk layer.

Aus dem Wertstoffmaterial werden FUllkörper hergestellt, wobei empirisch die gUnstigste Körperform,- abmessungund Schüttdichte der für die Bildung der SchUttschicht eingesetzten FUllkörper ermittelt wird.Fillers are produced from the valuable material, empirically the most favorable body shape, dimensions and bulk density for the formation of the bulk layer used filler is determined.

Dem fUr die Schüttschicht verwendeten Wertstoffgemisch werden vorzugsweise dann weitere Stoffe zugesetzt, wenn die Ad- oder Absorption bestimmter Schad- oder Wertstoffe mit den Ublichen Wertstoffen fUr die Herstellung des Endprodukts nicht oder nicht vollständig gelingt. Die Erfindung sieht jedoch in diesem Fall vor, als Zusatzstoffe Stoffe zu wählen, die nach der Ad- oder Absorption als Wertstoffe für den Herstellungsprozeß des Endprodukts oder gegebenenfalls auch eines anderen ähnlichen Endprodukts, vorzugsweise des gleichen Herstellungsprozesses,verwendbar sind. Insofern können die Zusatzstoffe auch chemische Reaktionen mit den zu filternden Stoffen eingehen oder initiieren, wobei insbesondere toxische Schadstoffe derart gebunden werden, daß sie nicht mehr toxisch oder relativ gefahrlos handhabbar sind.The mixture of valuable substances used for the bulk layer is preferred then further substances are added if the ad- or absorption of certain harmful or Recyclable materials with the usual reusable materials for the manufacture of the end product are not or not completely succeed. However, the invention provides in this case, as Additives to choose substances which, after adsorption or absorption, are considered valuable substances for the manufacturing process of the end product or possibly also Another similar end product, preferably the same manufacturing process, can be used are. In this respect, the additives can also have chemical reactions with the ones to be filtered Enter substances or initiate, in particular toxic pollutants such are bound that they are no longer toxic or relatively safe to handle.

Die Erfindung lehrt somit, sowohl staubförmige als auch gasförmige Wertstoffverluste insbesondere aber aus Schadstoffen bestehende Wertstoffvrluste aus einem industriellen Abgas oder einer industriellen Abluft derart filternd abzuscheiden, daß das Filterprodukt, d.h. das Cemisch aus Wertstoff und gefilterten Stoffen oder aus der Reaktion der Wertstoffe mit den gefilterten Stoffen fUr die Zusammenstellung der Wertstoffrezeptur für das Endprodukt oder ein gattungsmäßig ähnliches Endprodukt verwendbar ist.The invention thus teaches both dusty and gaseous Loss of valuable materials, but in particular losses of valuable materials consisting of pollutants to separate from an industrial exhaust gas or an industrial exhaust air by filtering in such a way, that the filter product, i.e. the mixture of recyclable materials and filtered materials or from the reaction of the valuable substances with the filtered substances for the compilation the recyclable material formulation for the end product or a generically similar end product is usable.

Das Filterprodukt kann vorzugsweise ohne weiteres als Wertstoff verwendet werden. Gegebenenfalls erfolgt die Zudosierung zum Wertstoffgemisch bzw. Wertstoffgernenge derart, daß sich die gewünschte Rezeptur des Wertstoffgemisches bzw. -gemenges für das Endprodukt ergibt.The filter product can preferably be used without further ado as a valuable material will. If necessary, it is added to the mixture of recyclables or the quantity of recyclables such that the desired formulation of the mixture or mixture of valuable substances for the end product results.

Für die erfindungsgemäße Verwendung wird das Filterprodukt zweckmäßigerweise in eine kompakte Form gebracht, vorzugsweise brikettiert. Es läßt sich in dieser Form sehr gut, insbesondere staubfrei, handhaben.For the use according to the invention, the filter product is expedient brought into a compact form, preferably briquetted. It can be found in this Handle shape very well, especially dust-free.

Entmischungen können nicht mehr stattfinden. Das Brikettieren ergibt außerdem ein sehr gut kontrollierbares Schmelzverhalten im Brennprozeß.Segregation can no longer take place. Briquetting results also a very easily controllable melting behavior in the firing process.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt auch in besonders effektiver Weise die Wärmerückgewinnung aus den Abgasen bzw. der Abluft zu; denn dem Filterprodukt braucht vorzugsweise nicht - wie Ublich - durch Wärmetauschung die mit relativ großen Wärmeverlusten verbunden ist, die Wärme entzogen zu werden. Vielmehr kann das Filterprodukt ohne weiteres mit der aus der Abluft bzw. den Abgasen aufgenommenen Wärmeenergie dem Produktionsprozeß zugeleitet werden. Selbstverständlich liegt es aber auch im Rahmen der Erfindung, die vom Filterprodukt aufgenommene Wärme in der Ublichen Weise durch Wärmetauschung zu gewinnen und sie dem Herstellungsprozeß fUr das Endprodukt oder einem anderen Prozeß zuzufUhren.The process according to the invention can also be used in a particularly effective manner the heat recovery from the exhaust gases or the exhaust air to; because the filter product preferably does not need - as usual - the heat exchange with relatively large Heat loss is linked to the heat being withdrawn. Rather, the filter product can easily with the thermal energy absorbed from the exhaust air or the exhaust gases be fed into the production process. Of course, it is also in the Within the scope of the invention, the heat absorbed by the filter product in the usual way to gain by heat exchange and add them to the manufacturing process for the end product or to another process.

Mit der Erfindung wird angestrebt, die in der Abluft oder im Abgas befindlichen Wertstoffe, insbesondere Schadstoffe, vollständig im Filterprodukt zu binden; sofern dies nicht möglich ist, zumindest jedoch soviel davon im Filterprodukt zu sammeln,daß sie in der Abluft oder im Abgas nur noch in den tragbaren Mengen vorhanden sind.The aim of the invention is that in the exhaust air or in the exhaust gas any valuable substances, in particular pollutants, completely in the filter product to tie; if this is not possible, at least as much of it in the filter product to collect that they are in the exhaust air or in the exhaust gas only in acceptable quantities available.

Vorrichtungen zur Durchfuhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens können z.B, handelsübliche SchUttschicht-Filter-Vorrichtungen, vorzugswaise Kaskaden-SchUttschicht-Filtervorrichtungen,mit z.B. einer WärmerUckgewinnung sein, wobei das Kaskaden-SchUttschichtmaterial wie beschrieben aus Wertstoffen bestehen soll. Die bekannten Schütt- schichten derartiger oder ähnlicher Vorrichtungen bestehen aus z.B. mineralischem Kies oder einem rieselfähigen Zwischenprodukt aus einer vorhergehenden Abscheidung.Devices for performing the method according to the invention can e.g., commercially available bulk layer filter devices, preferably cascade bulk layer filter devices, with e.g. a heat recovery, where the cascade bedding material such as should consist of recyclable materials. The well-known bulk layers such or similar devices consist of e.g. mineral gravel or a free-flowing intermediate product from a previous separation.

Die Filterprodukte werden auf eine entsprechende Deponie gebracht und gehen somit verloren.The filter products are taken to an appropriate landfill and are thus lost.

Neben den aus den Wertstoffen stammenden, im Abgas oder in der Abluft befindlichen.Stoffen, insbesondere Schadstoffen, werden nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung mit der erfindungsgemäßen Wertstoff-Schiittschicht auch Schadstoffe bzw. auch Wertstoffe aufgefangen und/ oder gebunden, die aus den für den Brennprozeß verwendeten Energieträgern stammen und beim Energiewandlungsprozeß entstehen.In addition to those originating from the recyclable materials, in the exhaust gas or in the exhaust air Located.Stoffe, especially pollutants, are according to a special embodiment the invention with the valuable material layer according to the invention also pollutants or also recyclable materials collected and / or bound from the for the burning process The energy sources used come from and arise during the energy conversion process.

Die Erfindung befaßt sich somit mit dem Einsatz von filternden Abscheidern, insbesondere zur Abscheidung von partikel- und gasförmigen Schadstoffen, wobei neben der üblichen Herabsetzung oder Vermeidung der Emission von Schadstoffen die Rückgewinnung der Stoffe in unveränderter jedoch fUr das Zusetzen zu Wertstoffen aufgrund ihrer Bindung am Wertstoff-Filtermaterial geeigneter Konstitution oder vorzugsweise in einer physikalischen und/oder chemischen Konstitution, die nicht mehr schadstoffartig ist (Wertstoffbildung).The invention is thus concerned with the use of filtering separators, in particular for the separation of particulate and gaseous pollutants, in addition to the usual reduction or avoidance of the emission of pollutants is recovery of the substances in unchanged but for the addition to valuable substances due to their Binding to the recyclable filter material of suitable constitution or preferably in a physical and / or chemical constitution that is no longer harmful is (formation of valuable substances).

Bei den Stoff- und Energiewandlungsprozessen entstehen als Ergebnis bekanntlich Nebenprodukte, die zum Teil ursprünglich eingesetzte Wertstoffe, aber auch Schadstoffe sein können. Die Endprodukte werden in der Produktionsstufe aus dem Prozeß entnommen und von den Nebenprodukten befreit. Die Wertstoffe der Nebenprodukte werden in der Regel, soweit möglich, in den Wandlungsprozeß zurückgegeben. Bei den bekannten Reinigungsstufen, in denen Wert-und Schadstoffe vom Trägermedium (Abgas, Abluft) getrennt werden, ist es ebenfalls bekannt, die Wertstoffe soweit wie möglich in den Produktionsprozeß zurückzuführen.During the material and energy conversion processes arise as a result as is well known, by-products, some of which were originally recycled materials, however can also be pollutants. The final products are made in the production stage taken from the process and from the by-products freed. The recyclables the by-products are usually returned to the conversion process as far as possible. In the known cleaning stages in which valuable and pollutants are removed from the carrier medium (Exhaust gas, exhaust air) are separated, it is also known to the recyclable materials so far as possible back into the production process.

Die Wertstoffgewinnung für die ZurUckfUhrung ist jedoch noch nicht mit wirtschaftlich vertretbaren Mittels gelungen, weil bei den bekannten Prozessen die Trennung der Schadstoffe vom Filterstoff erfolgen mußte. Die Verwendung von Wertstoffen, die zur Produkterzeugung dienen, für die filternde Schüttschicht bringt die Lösung eines seit langem anhängigen Problems. Die Entwicklungen drehten sich nahezu ausschließlich um die deponiefähige Bindung der Schadstoffe in filternden Abscheidern oder gegebenenfalls Separierung von den Filterstoffen mit einer nachträglichen Aufbereitung der abgetrennten Schadstoffe für die mögliche Wiederverwendung der von den Schadstoffen befreiten Filterstoffe. Die Erfindung sieht dagegen ein neues Prinzip vor, indem insbesondere die Schadstoffe an die Produktwertstoffe gebunden werden, so daß die Filterprodukte zum Wertstoffgemisch fUr das Endprodukt nach entsprechender Ergänzung der Rezeptur ohne weiteres zugesetzt werden können.However, the recovery of valuable materials for the return is not yet succeeded with economically justifiable means, because with the known processes the pollutants had to be separated from the filter material. The usage of Brings valuable materials that are used to produce products for the filtering bulk layer the solution to a long-standing problem. The developments turned almost exclusively about the landfill binding of the pollutants in filtering Separation or, if necessary, separation from the filter materials with a subsequent Processing of the separated pollutants for possible reuse of the Filter materials freed from the pollutants. The invention, however, sees a new one Principle before, in particular by binding the pollutants to the product recyclables so that the filter products become a mixture of valuable substances for the end product according to the appropriate Supplementing the recipe can easily be added.

Beispielsweise kann das erfindungsgemäße Verfahren bei der Herstellung von Glas angewendet werden, bei der ein Gemenge geschmolzen wird, das Bleioxid in Pulverform enthält. Bleioxid verdampft und wird vom heißen Abgas abtransportiert. Wenn das Abgas abkühlt, kondensiert das Bleioxid wieder als superfeines Pulver nach Art eines Aerosols. Wird ein derartiges Abgas durch eine Schüttschicht transportiert, die aus dem Ausgangsgemenge der Glasschmelze vermindert um den aufzunehmenden Bleioxidgehalt besteht, dann wird das Bleioxid aus dem Abgas herausgefiltert und reichert sich im Gemenge des Schüttschichtfilters an. Hat das Gemenge die vorgeschriebene Bleioxidmenge aufgenommen, dann wird das Gemenge entfernt und zur Glasschmelze verwendet.For example, the method according to the invention can be used in the production of glass, in which a mixture is melted, the lead oxide in Contains powder form. Lead oxide evaporates and is carried away by the hot exhaust gas. When the exhaust gas cools down, the lead oxide condenses again as a superfine powder Type of aerosol. Will such an exhaust gas through a bulk layer transported, which is reduced from the initial batch of molten glass by the amount to be absorbed There is lead oxide content, then the lead oxide is filtered out of the exhaust gas and accumulates in the mixture of the packed bed filter. Does the mixture have the prescribed The amount of lead oxide is taken up, then the mixture is removed and used to melt the glass.

Ebenso effektiv kann das erfindungsgemäße Verfahren dazu verwendet werden,Fluorwasserstoff aus den Abgasen der Zementklinkerherstellung zu sorbieren. Das Rohstoffgemenge zur Herstellung von Zementklinkern wird als Schüttgutfilter verwendet, wobei dem Gemenge als Kalkkomponente u.a. Calciumoxid oder Calciumhydroxid zugesetzt wird.The method according to the invention can be used just as effectively for this purpose to sorb hydrogen fluoride from the exhaust gases of cement clinker production. The raw material mixture for the production of cement clinker is used as a bulk material filter used, with calcium oxide or calcium hydroxide as a lime component in the mixture is added.

Die den Fluorwasserstoff enthaltenden Gase werden durch den Schüttschichtfilter geleitet, so daß das Calciumoxid bzw. Calciumhydroxid den Fluorwasserstoff bindet, so daß Calciumfluorid entsteht. Calciumfluorid ist einer von mehreren Rohstoffen zur Herstellung von Zementklinkern. Wenn das Gemenge des Schüttschichtfilters ausreichende Mengen an Calciumfluorid aufweist, wird das Gemenge aus der Filtervorrichtung entnommen und direkt in das Klinkerbrennaggregat transportiert. Wesentlich ist, daß dieses Gemenge auch Wärmeenergie in beachtlicher Menge aufgenommen hat, die beim anschließenden Klinkerbrennen berücksichtigt werden kann.The gases containing the hydrogen fluoride are passed through the packed bed filter so that the calcium oxide or calcium hydroxide binds the hydrogen fluoride, so that calcium fluoride is formed. Calcium fluoride is one of several raw materials for the production of cement clinker. If the mixture of the packed bed filter is sufficient Has amounts of calcium fluoride, the mixture is removed from the filter device and transported directly to the clinker burning unit. It is essential that this Mixture has also absorbed heat energy in a considerable amount, which in the subsequent Clinker burning can be taken into account.

Claims (1)

Patentansprüche 1. Verfahren zur Wertstoffgewinnung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die industriellen Abgase und/oder die industrielle Abluft eines Energiewandlungsprozesses in an sich bekannter Weise durch einen filternden Abscheider geleitet werden, wobei als filterndes Medium eine SchUttschicht verwendet wird, die aus zumindest einem zur Erzeugung des Endprodukts oder eines gattungsmäßig ähnlichen Endprodukts verwendbaren Wertstoff besteht. Claims 1. A method for recovering valuable materials, d a d u r c it is not noted that industrial exhaust gases and / or industrial Exhaust air from an energy conversion process in a manner known per se through a filtering one Separator are passed, with a bulk layer used as the filtering medium is made up of at least one for the production of the end product or a generic one similar end product is usable recyclable material. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß eine SchUttschicht verwendet wird, die aus mehreren zur Erzeugung des Endprodukts oder eines gattungsmäßig ähnlichen Endprodukts verwendbaren Wertstoff besteht.Method according to Claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that a bulk layer is used, which consists of several to produce the End product or a similar end product of the type that can be used consists. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß eine Schüttschicht verwendet wird, die die Rezeptur des Wertstoffgemisches bzw. -gemenges fUr das Endprodukt aufweist.Method according to Claim 1 and / or 2, d a d u r c h g e k e n n z E i c h n e t that a bulk layer is used, which is the recipe for the mixture of valuable substances or mixtures for the end product. 4. Verfahren nach einem oder mehreren der Anspruche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -z e i c h n e t , daß Wertstoftüllkörper für das SchUttschichtmaterial verwendet werden.4. The method according to one or more of claims 1 to 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -z e i c h n e t that Wertstoftüllkörper can be used for the bedding material. 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Anspruche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß dem fUr die Schüttschicht verwendeten Wertstoff Schad- oder Wertstoff durch Ad- oder Absorption bindende weitere Stoffe zugesetzt werden, die nach der Ad- oder Absorption der Wert - oder Schadstoffe Wertstoffe für den Herstellungsprozeß des Endprodukts oder gegebenenfalls auch eines anderen ähnlichen Endprodukts bilden.5. The method according to one or more of claims 1 to 4, d a d u r c h e k e n n n z e i c h -n e t that the one used for the bulk layer Recyclable substance Pollutant or valuable substance binding other substances through adsorption or absorption are added after the adsorption or absorption of the valuable or pollutants valuable substances for the manufacturing process of the end product or possibly another similar end product. 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß Zusatzstoffe zugesetzt werden, die chemische Reaktionen mit den zu filternden Stoffen eingehen oder initiieren.6. The method according to one or more of claims 1 to 5, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h -n e t that additives are added to the chemical Enter into or initiate reactions with the substances to be filtered. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die Filterprodukte kompaktiert werden, bevor sie den Wertstoffen zugesetzt werden.7. The method according to one or more of claims 1 to 6, d a d u r c h e k e n n n z e i c h -n e t that the filter products are compacted, before they are added to the recyclables. 8. Verfahren nach Anspruch 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Filterprodukte brikettiert werden.8. The method according to claim 7, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the filter products are briquetted. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der AnsprUche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h -n e t , daß die in den Abgasen bzw. der Abluft vorhandene Wärme rückgewonnen wird.9. The method according to one or more of claims 1 to 8, d a d u r c h e k e n n n z e i c h -n e t that the existing in the exhaust gases or the exhaust air Heat is recovered. 10. Verfahren nach Anspruch 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die ruckgewonnene Wärme im Filterprodukt gespeichert wird und das die Wärme speichernde Filterprodukt dem Wertstoffgemisch bzw. -gemenge fUr das Endprodukt zugesetzt wird, wobei die Wärme des Filterprodukts fUr die Vorwärmung der die Rezeptur ergänzenden Wert stoffe ausgenutzt wird.10. The method according to claim 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c N e t that the recovered heat is stored in the filter product and that the heat-storing filter product to the mixture or quantity of valuable substances for the end product is added, whereby the heat of the filter product is used to preheat the recipe additional valuable materials are used.
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