DE4013314A1

DE4013314A1 - Verfahren zur aufbereitung von industriereststoffen

Info

Publication number: DE4013314A1
Application number: DE4013314A
Authority: DE
Inventors: Egid Marie Mathieu Gerard Niel
Original assignee: PROJECTBUREAU VOOR IND AFVAL B
Current assignee: PROJECTBUREAU VOOR IND AFVAL B
Priority date: 1989-04-28
Filing date: 1990-04-26
Publication date: 1990-10-31
Also published as: BE1002922A7; NL9001020A; GB9009657D0; NL8901071A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung von Reststoffen mit industriell verwertbaren Eigenschaften, indem die Stoffe in einem ersten Ofen geschmolzen werden und die Schmelze, eventuell unter Hinzufügung anderer Stoffe, abgezapft und zu einem brauchbaren Produkt verarbeitet wird.

Eine häufig verwendete Aufarbeitungsmethode, umweltunfreundliche Stoffe in solche mit weniger schädlichen Eigenschaften umzuwandeln, ist das Schmelzen eines oder mehrerer dieser Stoffe, wonach sie, nach der etwaigen Beifügung anderer Stoffe, in fester Form wieder benutzt werden.

Ein Beispiel dafür ist in der EP-O 0 14 338 B1 beschrieben, wonach Flugasche geschmolzen und nach der Beifügung von Additiven abgezapft und zu einem pulverförmigen Bindemittel verarbeitet wird.

Bei der Schmelze von Flugasche, aber auch bei der Schmelze von vielen anderen schmelzbaren Stoffen, entweichen völlig abgesehen von dem, was man mit der Schmelze zu erreichen vermag, unter Erhitzung auf hohe Temperaturen Schadstoffe in flüchtiger oder staubförmiger Gestalt. Diese können sehr umweltunfreundliche Stoffe sein.

Mit dem bekannten Verfahren läßt sich die Aufgabe, einen oder mehrere Stoffe unschädlich zu machen, indem diese geschmolzen und weiterverarbeitet werden, in vielen Fällen nur zum Teil lösen. Es fällt bei der Schmelze ein in irgendeiner Weise sich verflüchtigender Stoff oder ein daraus sich verflüchtigendes Stoffgemisch an, der bzw. das an sich eine noch stärkere Umweltgefährdung darstellen kann als der ursprüngliche Stoff bzw. die ursprünglichen Stoffe.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein umweltfreundliches Verfahren zur Aufbereitung von Schadstoffen vorzuschlagen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von einem Verfahren der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten gattungsgemäßen Art ausgegangen und vorgeschlagen, nach den im kennzeichnenden Teil desselben angegebenen Merkmalen zu verfahren.

Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden also aus der Schmelze des ersten Ofens entweichende Stoffe bei einer Temperatur, bei der sie in der festen Phase sind, abgefangen und danach in einem zweiten Ofen bei einer niedrigeren Temperatur als der der ersten Schmelze geschmolzen, abgezapft und zu einem bestimmten Zweck benutzt oder an einer geeigneten Stelle deponiert, ohne daß fortlaufend Entsorgungsarbeiten anfallen.

Das Schmelzen eines aus einem Ofen entwichenen Stoffes ist an sich bekannt, namentlich bei Flugasche aus der Steinkohleverbrennung. Das erfindungsgemäße Verfahren soll insbesondere beim Schmelzen von Stoffen eingesetzt werden, die aus einer anderen Schmelze entweichen, und zwar vorwiegend in der gasförmigen Phase, wobei sie wenig oder keine Asche enthalten und von dem in einer ersten Stufe geschmolzenen oder zu schmelzenden Stoff stammen. Mit wenig oder keine Asche ist hier ein Höchstgehalt von etwa 5% gemeint.

Vorzugsweise fügt man der Schmelze einen Stoff bei, der dem so entstehenden Gemisch nach dem Abzapfen und Abkühlen einen glasigen Charakter verleiht. Bei der Deponie dieses glasigen Stoffes ist die Gefahr des Auslaugens durch Wasser sehr stark verringert.

Das Abfangen aller aus der ersten Schmelze entwichenen Stoffe erfolgt auf jeden Fall bei einer Temperatur, bei der flüchtige Stoffe in der festen Phase sind. Als Filter kommen alle üblichen Filter in Frage, die dazu geeignet sind, den spezifischen Stoff abzufangen, wie z. B. ein Elektrofilter, Tuchfilter, Zyklone usw.

Von diesen Filtern aus wird das abgefangene Material in einen zweiten Schmelzofen überführt und in diesem zweiten Ofen bis gerade über seine Schmelztemperatur erhitzt, jedoch unterhalb der Temperatur, bei der es sich verflüchtigt. In der Regel wird diese Temperatur um 200 bis 400°C unter der Temperatur des ersten Ofens liegen.

Damit eine handhabbare Schmelze erhalten wird, wird häufig der Einsatz von Zuschlagstoffen erforderlich sein. Falls diese nicht erforderlich sein sollten, um eine Schmelze zu bekommen, die nach dem Abzapfen bestimmte brauchbare Eigenschaften aufweist, so erfolgt der Einsatz von Zuschlagstoffen, um der abgezapften Schmelze glasartige Eigenschaften zu verleihen. Wie bereits angegeben, kann das Auslaug-Verhalten bei der Deponie auf diese Weise erheblich verringert werden.

Ein sehr geeigneter Zuschlagstoff ist beispielsweise Altglas, doch sind auch andere Stoffe, darunter auch metallische Stoffe, von Fall zu Fall vorteilhaft. Zu erwähnen sind unter anderem Hydroxid-Schlämme, Asbest, Kalkstein und Klärschlamm.

Stoffe, die dazu geeignet sind, in dem ersten Ofen geschmolzen und zu einem industriell verwertbaren Produkt verarbeitet zu werden, sowie die daraus entweichenden Stoffe sind mit den entsprechenden Schmelztemperaturen in der nachfolgenden Tabelle wiedergegeben, ohne daß diese Stoffaufzählung als erschöpfend angesehen werden sollte:

Erster Ofen

Zweiter Ofen

Ein Durchführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend näher beschrieben:
Strahlkies mit etwa 6% Schwermetallgehalt wird mit zerbrochenem Kalkstein und anderen Additiven vermischt, so daß die Zusammensetzung des Gemisches der Zusammensetzung eines guten Zements entspricht. Eventuell nach einem Vorheizen auf 1000°C wird das Gemisch einem elektrisch beheizten Schmelzofen bei einer Temperatur von 1800°C zugeführt. Etwa 80% der flüchtigen Metalle, wie Blei und Zink, sublimieren und werden zusammen mit den freigesetzten Schmelzgasen in einem dazu geeigneten System abgefangen. Das geschmolzene Material wird durch Ausgießen in Wasser oder durch (indirekte) Kühlung mit wassergekühlten Walzen in Schlacke umgesetzt, woraufhin die damit erhaltene Glasplatte zerbrochen wird. Die somit erhaltene, völlig verglaste Schlacke kann nach Vermahlung als Alkali-Schlacken-Zement eingesetzt werden.

Die abgefangenen sublimierten Metalle werden mit siliziumhaltigen Reststoffen oder anderen Additiven vermischt in der Weise, daß die Schmelztemperatur etwa 1250°C beträgt. Das Gemisch wird daraufhin bei etwa 1250°C geschmolzen. Dabei sublimieren die Schwermetalle kaum. Die entstandene Schmelze mit bis zu 5% Schwermetallen wird gekühlt und in eine Schlacke umgesetzt. Diese Schlacke ist chemisch träge. Die darin befindlichen Schwermetalle sind in der Glasphase und laugen nicht aus. Die Schlacke kann in geringwertigen Anwendungen, wie Erhöhungs- oder Füll-Material in der Bautechnik oder als Zuschlagstoff in Beton, eingesetzt oder deponiert werden, ohne daß damit anhaltende Entsorgungsarbeiten verbunden sind.

Claims

1. Verfahren zur Aufbereitung von Reststoffen mit industriell verwertbaren Eigenschaften, indem umweltunfreundliche Stoffe in einem ersten Ofen geschmolzen werden und die Schmelze, eventuell unter Hinzufügung anderer Stoffe, abgezapft und zu einem brauchbaren Produkt verarbeitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Schmelze des ersten Ofens entweichende Stoffe bei einer Temperatur, bei der sie in der festen Phase sind, abgefangen und danach in einem zweiten Ofen bei einer niedrigeren Temperatur als der der ersten Schmelze geschmolzen, abgezapft und zu einem bestimmten Zweck benutzt oder an einer geeigneten Stelle deponiert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweiten Schmelze Additive hinzugefügt werden, durch welche die Schmelze nach dem Abzapfen, Kühlen und Erhärten einen glasigen Charakter erhält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem zweiten Ofen Altglas oder ein anderer siliziumhaltiger Abfallstoff (Hydroxid-Schlämme, Asbest usw.) als Additiv eingegeben wird.