EA000932B1

EA000932B1 - Способ нейтрализации зол

Info

Publication number: EA000932B1
Application number: EA199800769A
Authority: EA
Inventors: Рене Дери
Original assignee: Солвей (Сосьете Аноним)
Priority date: 1996-02-28
Filing date: 1997-02-18
Publication date: 2000-06-26
Also published as: EP0883585B1; EA199800769A1; NZ332061A; TW393448B; BR9707879A; PT883585E; DE69701128D1; KR19990087277A; RO120063B1; JP2000506059A; DE69701128T2; CA2247093C; CN1275965A; CA2247093A1; US6132355A; CZ276098A3; SK119998A3; PL328632A1; ES2143849T3; SK282269B6

Description

В данном изобретении рассматривается способ нейтрализации зол, в особенности летучих зол, находящихся в дыме городских мусоросжигательных заводов.

Г ородские мусоросжигательные заводы (служащие уничтожению бытовых и/или санитарных отходов) дают порой большие объемы летучих зол. Минералогический состав этих зол почти не зависит от их происхождения, и в них обычно находят, хотя пропорции веществ могут изменяться до двух раз, хлориды щелочных металлов (NaCl и КС1), ангидриды, кварц, остеклованные алюмосиликаты, другие относительно химически инертные окисленные отходы (как SnO₂), тяжелые металлы (в особенности цинк, свинец, ртуть и хром), хлорированные производные органических соединений и несгоревшие частицы отходов. Среди несгоревших частиц отходов часто находят металлический алюминий.

Присутствие растворимых в воде веществ, тяжелых металлов и органических токсичных соединений (диоксины, фураны) может представлять трудности при вывозе на свалку этих летучих зол, следовательно, нужно их подвергнуть предварительно процедуре нейтрализации, для того, чтобы сделать их безопасными для окружающей среды.

Различные способы уже предлагались для достижения нейтрализации зол городских мусоросжигательных заводов. Эти способы имели целью связать тяжелые металлы, в особенности свинец и кадмий. В соответствии с одним из этих способов (патент США US-A-4 737 356), летучие золы обрабатываются растворимым в воде фосфатом и известью так, чтобы ионы тяжелых металлов в виде фосфатов металлов стали нерастворимыми.

В соответствии с другим аналогичным способом золы обрабатываются водой и ионами фосфата так, чтобы довести рН до 6,9 и сделать тяжелые металлы нерастворимыми в виде фосфатов металлов, избыточные ионы фосфата связываются ионами алюминия или трехвалентного железа и реагирующая среда ощелачивается с помощью негашеной извести СаО.

В соответствии с европейской патентной заявкой ЕР-А-534 231 летучие золы, уловленные с помощью очищения кислотных дымов посредством извести, кальцинируются при высокой температуре (между 375 и 800°С).

Инертные продукты, полученные с помощью известных способов, которые только что были описаны, являются порошками, что представляет трудности при их транспортировке и хранении. Один из способов избежать эту проблему состоит в том, что летучие золы помещаются в водный раствор, с которым они образуют твердые и инертные блоки. С этой целью в способе, известном как нейтрализация отходов, загрязненных тяжелыми металлами, смешивают отходы с портландским цементом и летучими золами для образования твердого, компактного и инертного блока (ROY A. HEATON H.C., CARTLEDGE F-K. and TITTLEBAUM М.Е. «Solidification/Stabilizatton of a Heavy Metal Sludge by a Portland Cement/Fly Ash Binding Mixture - Hazardous Waste & Hazardous Materials, Vol. 8, № 1, 1991, pages 33-41). Применение этого способа для нейтрализации летучих зол из дыма от сжигания городских отходов, однако, не дает удовлетворительное решение, полученные этим способом блоки на деле являются, изза присутствия многочисленных газовых включений, пенообразными, что значительно увеличивает их объем и занимаемую ими площадь, делает их хрупкими и плохо сопротивляющимися нагрузкам.

Изобретение имеет целью избежать вышеупомянутые неудобства известных способов, предлагая способ, дающий эффективную нейтрализацию зол, содержащих тяжелые металлы и несгоревший металлический алюминий, нейтрализация дает твердые и компактные блоки, обладающие хорошими механическими свойствами. Изобретение предлагает способ, который позволит отделить летучие золы от дыма городских мусоросжигательных заводов и собрать их в компактные непенообразные блоки, которые хорошо сопротивляются нагрузкам и соответствуют стандартизированным тестам на токсичность, в особенности тесту на токсичность TCLP («Toxicity Characteristic Leaching Procedure», США).

Как следствие, изобретение предлагает способ нейтрализации зол, содержащих тяжелые металлы и металлический алюминий, характеризуемый тем, что к золам добавляют реактив, составленный из фосфорной кислоты и фосфатов щелочных металлов, полученную таким образом фосфорнокислую смесь подвергают воздействию воды и гидравлического связующего так, чтобы образовать водный раствор, который подвергают сгущению и отвердеванию.

Под тяжелыми металлами здесь подразумеваются металлы, у которых плотность, как минимум, равна 5 г/см³, включая бериллий, мышьяк, селен и сурьму, в соответствии с общепринятым определением (Heavy Metals in Wastewater and Sludge Treatment Processes; Vol. I, CRC Press, Inc; 1987; page 2).

В способе, предлагаемом изобретением, используют реактив, подобранный из фосфорной кислоты и фосфатов щелочных металлов (предпочтительно натрия). Ортофосфорная кислота и гексаметафосфат натрия вполне подходят.

Добавление вышеупомянутого реактива к золам должно происходить в присутствии достаточного количества воды для того, чтобы имелась возможность быстрого получения, с помощью простого перемешивания, гомогенной реагирующей смеси. Хотя изобретатель и не желает вдаваться в теоретическое обоснование, изобретатель думает, что одна из встречающихся трудностей, существовавших до появления данного изобретения при удалении летучих зол городских мусоросжигательных заводов в водных растворах, была связана, в первую очередь, с присутствием металлического алюминия в этих золах. В способе, предлагаемом изобретением, вышеупомянутый реактив используется для превращения металлического алюминия в фосфат алюминия. Количество реактива, которое нужно применить, следовательно, зависит от минералогического состава зол, в особенности от содержания в них металлического алюминия и тяжелых металлов, этот состав должен определяться в каждом частном случае обычным лабораторным анализом. На практике хорошо использовать вышеупомянутый реактив в количествах от 5 до 25% (чаще от 8 до 15%) по отношению к весу зол.

Вода и гидравлическое связующее должны быть взяты в количествах, достаточных для образования фосфорнокислой смеси в водном растворе. Очень важно осуществить эффективное перемешивание фосфорнокислой смеси с водой и гидравлическим связующим, чтобы получить гомогенный водный раствор. После перемешивания раствор отстаивают, чтобы он загустел и затвердел. Перед тем, как подвергнуть его сгущению и затвердеванию, раствору должна быть придана адекватная форма, позволяющая его удобно хранить и перевозить, например, в виде брикетов, призматических блоков или сферических шаров. Сгущение и затвердевание могут быть получены как при влажном, так и при сухом воздухе. Обычно их проводят в присутствии атмосферного воздуха.

В качестве гидравлического связующего лучше выбрать портландский цемент или клинкер портландского цемента, хотя портландский цемент и дает хорошие результаты, предпочтительнее взять клинкер портландского цемента.

Количество применяемого гидравлического связующего зависит от различных параметров, в особенности от самого выбранного гидравлического связующего, состава зол и от тех свойств, которые желают получить от продуктов нейтрализации, в особенности от их механического сопротивления и результатов тестов на токсичность (например, тест TCLP, указанный выше). На практике рекомендуется употреблять гидравлическое связующее в количестве более 10% (лучше, как минимум, до 20%) от веса зол. Нет смысла брать гидравлическое связующее в количестве, превышающем 1 00% (обычно 50%) от веса зол. Массовая доля гидравлического связующего, находящаяся между 20 (лучше 25%) и 50 (лучше 40%) от веса зол, является наиболее рекомендуемой.

По окончании процесса сгущения и затвердевания, который может продолжаться несколько дней, получают твердую и компактную массу, инертную по отношению к атмосферному воздействию и соответствующую стандартам токсичности, в особенности определяемым тестом TCLP, упомянутым выше. Эта масса обладает той формой, в которую был залит раствор, и этой формой могут быть брикеты, сферические или призматические блоки. Эта масса компактна, в ней нет газовых включений, что дает хорошие механические свойства, в особенности твердость, ударную прочность и абразивное сопротивление, достаточное для беспроблемных перевозок и хранения этой массы.

В наилучшем варианте реализации изобретения сгущение и затвердевание раствора происходит в присутствии влажного воздуха, предпочтительно насыщенного водяным паром. Эта форма реализации способа изобретения проявила себя особенно эффективно в случае зол, содержащих шестивалентный хром. На практике замечено, что при всех других равных факторах значительно улучшается нейтрализация хрома в твердой массе, полученной после завершения процесса.

Другой эффективный вариант реализации способа данного изобретения состоит в том, что в воде для затворения растворяют добавку, составленную из железа, марганца, соединений двухвалентного железа, соединений двухвалентного марганца и раскисляющих солей щелочных металлов (предпочтительно натрия), а ее массовая доля составляет от 0,3 до 1% веса раствора. В этом варианте реализации изобретения добавку лучше составить из сернокислой закиси железа, сернокислой закиси марганца, нитрита натрия, сульфита натрия и металлического железа.

Для применения способа, указанного в данном изобретении, происхождение зол не важно, но, тем не менее, изобретение специально адаптировано для летучих зол, получаемых в дыме городских мусоросжигательных заводов, сжигающих как бытовые, так и санитарные отходы.

Летучие золы в дыме городских мусоросжигательных заводов обычно имеют повышенное содержание тяжелых металлов и металлического алюминия, нежелательных органических соединений (в особенности органических хлорированных веществ, как диоксины и фураны), растворимых в воде соединений, например, хлоридов щелочных металлов и несгоревших остатков топлива.

В случае, когда золы содержат растворимые в воде соединения, изобретение предлагает специальный метод, где эти соединения подвергаются промывке щелочной водой перед тем, как добавить в них вышеупомянутый реактив, составленный из фосфорной кислоты и фосфатов щелочных металлов. При этом способе осуществления изобретения промывка зол в воде имеет целью удаление из них растворимых в воде соединений, в особенности солей натрия и калия (в первую очередь, хлоридов натрия и калия и сульфата натрия) и частично ангидрида. Для промывки зол нужно использовать щелочную воду для того, чтобы сделать нерастворимыми тяжелые металлы. На практике промывка зол (в особенности рН используемой воды и время взаимодействия между водой и золами) должна регулироваться так, чтобы жидкая среда, полученная после промывки, была щелочной и имела рН больше 8, рекомендуется рН, как минимум, равный 9,5. Таким образом избегают растворения тяжелых металлов, остающихся в твердой фазе осадка, полученного после промывки. При необходимости, может оказаться нужным добавить реактив в промывочную воду для того, чтобы довести рН до нужного значения, например, известь. По окончании промывки водная суспензия собирается и подвергается фильтрации или эквивалентной механической сепарации (например, седиментации или центрифугированию) для того, чтобы отделить от нее твердые нерастворившиеся вещества, к которым добавляется вышеупомянутый реактив в соответствии со способом, изложенным в изобретении.

В другом методе осуществления изобретения в случае, когда золы содержат органические вещества и/или несгоревшие остатки топлива, вышеупомянутую фосфорнокислую смесь подвергают кальцинированию перед тем, как туда добавить воду и гидравлическое связующее. При этом способе осуществления изобретения кальцинирование осуществляется в кислой среде (обычно на воздухе). Целью кальцинирования является разрушение несгоревших частиц отходов и удаление органических веществ. Кальцинирование обычно осуществляется при температуре свыше 600°С, предпочтительно ее довести до 700°С. Нужно избегать очень высоких температур, которые могли бы привести к испарению частиц тяжелых металлов. На практике предпочтительно проводить кальцинирование при температуре ниже 1000°С. Еще лучше, если она не превосходит 800°С, особенно рекомендуются температуры от 600 до 800°С.

Изобретение иллюстрируется нижеследующим описанием чертежа, приведенного на прилагаемом в конце рисунке, который представляет схему установки, которая на практике осуществляет один из способов реализации процесса, соответствующего данному изобретению.

Установка, схематично показанная на чертеже, предназначена для процесса нейтрализации зол 1 , содержащих тяжелые металлы, металлический алюминий, растворимые в воде соединения, органические вещества и несгоревшие отходы. Она включает промывочную камеру 2, в которую закладываются золы 1 и подается вода 3. Количество воды 3, поданное в камеру 2, регулируется так, чтобы растворить все растворимые в воде соединения, входящие в золы 1, в особенности хлориды натрия и калия и сульфат натрия. С другой стороны в камере 2 достигается значение рН, превышающее 8, например, от 9,5 до 14, так, чтобы сделать нерастворимыми тяжелые металлы. При необходимости, для того, чтобы получить нужное значение рН, добавляется соляная кислота или гидрооксид натрия в промывочную воду 3.

В промывочной камере 2 получают водную суспензию 4, которую сразу фильтруют на фильтре 5, получают осадок на фильтре 7, который направляется в реакционную камеру 8. В реакционной камере 8 к осадку на фильтре 7 добавляется достаточное количество фосфорной кислоты 9 и воды 1 0 для того, чтобы получить с помощью смешивания массу 11, в которой весь металлический алюминий из зол находится в виде ортофосфата алюминия (в качестве другого варианта частично или полностью фосфорную кислоту замешают фосфатом щелочного металла, предпочтительно гексаметафосфатом натрия). Эту массу откачивают из реакционной камеры 8 и помещают в печь для кальцинирования 1 2, в которой она нагревается до температуры от 700 до 800°С, в течение времени, достаточного для разложения органических веществ и разрушения несгоревших отходов. Кальцинированное вещество 1 3 извлекают из печи 1 2 и помещают в смесительную камеру 1 4, где к нему добавляется вода 1 5 и гидравлическое связующее 1 6 (например, клинкер портландского цемента) в количестве, достаточном для образования с помощью смешивания с кальцинированным веществом 1 3 водного раствора. Водный раствор 1 7, полученный из смесительной камеры 1 4, помещается во вращающийся барабан 1 8 для его преобразования в маленькие шарики 19, которые хранятся в течение многих дней в корпусе 20, герметически закрытом и наполненном воздухом, достаточно сильно насыщенным водяным паром при температуре окружающей среды около 20°С и при атмосферном давлении. Время отстаивания в корпусе 20 подбирается так, чтобы дать возможность сгуститься и полностью затвердеть шарикам раствора 19. После отстаивания в корпусе 20 получают твердые шарики 21, компактные и инертные по отношению к воздействию окружающей среды и атмосферного воздуха, так что они могут быть перемещены на место захоронения полученных отходов.

Примеры, которые следуют, вызовут интерес к данному изобретению.

Первая серия испытаний.

В примерах 1 и 5, описание которых следует, подвергались обработке золы от одного мусоросжигательного завода, сжигающего бытовые отходы. Массовые доли компонентов зол показаны в табл. 1 .

Таблица 1

Компоненты	Массовая доля
SiO₂	30,6%
Al (общее количество) (выраженный в виде ЛИТ)	16,7%
Al металлический	1-10% от всего Al
СаО	22,0%
MgO	2,5%
Na	3,7%
К	2,6%
TiO₂	2,4%
FeO	3,0%
Zn	1,00%
Pb	0,38%
Cu	0,10%
Cd	0,008%
Mn	0,09%
Cr (общее количество)	0,07%
Cr (VI)	13 частей на миллион
Cl	2,2%
SO₃	9,6%
P2O5	1,2%
As	65 частей на миллион
Sb	345 частей на миллион
Hg	1,1 частей на миллион
Несгоревшие отходы	0,4%

Пример 1 (не имеет отношения к изобретению).

108 г зол промывают 1000 мл воды. Через час рН реакционной среды устанавливается на уровне 10,9. Полученная таким образом водная суспензия фильтруется и получают осадок на фильтре после его предварительной промывки 1 00 мл воды.

К осадку на фильтре добавляют достаточное количество воды для того, чтобы получить вязкую смесь, содержащую приблизительно 40% воды. К полученной таким образом смеси добавляется 11,8 г водного раствора фосфорной кислоты (концентрация 85 мас.%) при постоянном перемешивании. Добавление фосфорной кислоты сопровождается умеренным выделением теплоты.

Полученную таким образом гомогенную вязкую массу пакуют в капсулу из огнеупорного фарфора, которую помещают в холодную печь. Затем температуру в печи постепенно повышают до 800°С примерно за 1 ч. Эта температура 800°С поддерживается в течение примерно 1 ч, затем вещество вынимают из печи и дают охладиться до температуры окружающей среды.

Кальцинированный порошок, вынутый из печи, подвергается тесту на токсичность в соответствии с упомянутыми выше нормами TCLP. При этом к 100 г кальцинированного порошка добавляли 2 л водного раствора, содержащего 6 г уксусной кислоты и 2,75 г гидрооксида натрия на 1 л. Смесь была гомогенизирована, затем отфильтрована на стеклянных волокнах от 0,6 до 0,8 мм и затем в фильтрате измерили концентрацию тяжелых металлов для порошка, подвергнутому тесту.

Результаты показаны в табл. 2.

Таблица 2

Тяжелые металлы	Концентрация (мг/л)
Cu	1000
Pb	2900
Zn	15000
Cd	300
As	500
Sb	700
Cr (VI)	5100
Hg	10

Пример 2 (по изобретению).

Некоторое количества золы, соответствующей табл. 1 , было обработано, как в примере 1 , и кальцинированный порошок, вынутый из печи и охлажденный до температуры окружающей среды, был основательно перемешан с клинкером портландского цемента (из расчета 1 массовая доля клинкера на 5 массовых долей кальцинированного порошка). К полученной смеси добавляли воду из расчета 30 мл воды на 1 00 г вышеназванной смеси, постоянно проводилось перемешивание для получения гомогенного раствора, который затем преобразовывали в шарики и хранили на воздухе в течение 5 дней, для того, чтобы вызвать загустение и затвердевание раствора. Шарики, полученные после завершения процесса загустения и затвердевания раствора, подвергали тесту на токсичность TCLP, как в примере 1 . Для этого шарики дробились до частиц диаметром меньше 1 мм (диаметр определялся с помощью просеивания) и к 1 00 г полученного таким образом раздробленного вещества добавляли 2 л водного раствора, содержащего 6 г уксусной кислоты и 2,57 г гидрооксида натрия на 1 л. Смесь гомогенизировали, затем фильтровали на стеклянных волокнах от 0,6 до 0,8 мм и затем измеряли содержание тяжелых металлов в порошке (подвергнутому тесту в фильтрате). Результаты представлены в табл. 3.

Таблица 3

Тяжелые металлы	Концентрация (мг/л)
Си	61
Pb	<20
Zn	24
Cd	18
As	<30
Sb	<30
Cr (VI)	860

Из сравнения результатов, приведенных в табл. 2 и 3, видны преимущества процесса нейтрализации тяжелых металлов в золе согласно данному изобретению.

Пример 3 (по изобретению).

В данном примере все делалось, как и в примере 2, но шарики, полученные после окончания процесса загустения и затвердевания раствора, были подвергнуты тесту на токсичность, отличающемуся от теста TCLP. В данном тесте шарики дробили на частицы диаметром менее 1 мм (диаметр определен с помощью сит) и раздробленное вещество подвергалось тройному выщелачиванию деминерализованной водой в отношении жидкое/твердое равном 10.

После каждого выщелачивания в промывающей жидкости измерялась концентрация тяжелых металлов порошка, подвергаемого тесту. Результаты представлены в табл. 4.

Таблица 4

Тяжелые металлы \| Концентрация (мг/л)
Первое выщелачивание
Си	63
РЬ	<20
Zn	<10
Cd	60
As	<30
Sb	<30
Cr (VI)	700
Второе выщелачивание
Си	24
Pb	<20
Zn	<10
Cd	27
As	<30
Sb	<30
Cr (VI)	280
Третье выщелачивание
Си	<10
Pb	<20
Zn	<10
Cd	<10
As	<30
Sb	<30
Cr (VI)	35

Пример 4 (по изобретению).

Повторяют процесс, описанный в примере , соблюдают все те же условия, за исключением того, что клинкер портландского цемента замещают портландским цементом.

Результаты теста TCPL представлены в табл. 5.

Таблица 5

Тяжелые металлы	Концентрация (мг/л)
Си	<10
рь	<20
Zn	<10
Cd	<10
As	<30
Sb	<30
Cr (VI)	840

Пример 5 (по изобретению).

Повторяют процесс, описанный в примере

3, за исключением того, что клинкер портландского цемента замещают портландским цементом.

Результаты теста тройного выщелачивания представлены в табл. 6.

Таблица 6

Тяжелые металлы	Концентрация (мг/л)
Первое выщелачивание
Си	<10
РЬ	<20
Zn	<10
Cd	<10
As	<30
Sb	<30
Cr (VI)	1030
Второе выщелачивание
Си	<10
Pb	<20
Zn	<10
Cd	<10
As	<30
Sb	<30
Cr (VI)	160
Третье выщелачивание
Си	<10
Pb	<20
Zn	<10
Cd	<10
As	<30
Sb	<30
Cr (VI)	90

Вторая серия испытаний.

В примерах от 6 до 11, описание которых приведено ниже, подвергались воздействию золы, массовый состав которых представлен в табл. 7.

Таблица 7

Компоненты	% мае·.
SiO₂	19,3%
Al (общее количество) (выраженный в виде АкО₃)	13,6%
Al металлический	1-10% от всего Al
СаО	20,0%
МО	2,8%
Na	7,5%
К	6,1%
TiO₂	1,5%
FeO	2,2%
Zn	1,82%
Pb	1,20%
Си	0,11%
Cd	0,094%
Mn	0,11%
Cr (общее количество)	0,04%
Cr (VI)	0,33 частей на миллион
Cl	13,2%
SО₃	6,2%
P2O5	0,8%
As	125 частей на миллион
Sb	510 частей на миллион
Hg	12 частей на миллион
Несгоревшие отходы!	2,4%

Пример 6 (не имеет отношения к изобретению).

136 г зол промывают 1300 мл воды. Через 1 ч рН реагирующей среды устанавливается равным 11,0. Водную суспензию, полученную таким образом, фильтруют и после ее предвари11 тельной промывки 100 мл воды получают осадок на фильтре.

Затем действуют, как в примере 1. Результаты теста на токсичность (тесты TCLP) представлены в табл. 8.

Таблица 8

Тяжелые металлы	Концентрация (мг/л)
Си	1200
РЬ	1900
Zn	25000
Cd	500
As	1100
Sb	300
Cr (VI)	2300
Hg	20

Пример 7 (иллюстрирует изобретение).

Золу, чей состав соответствует приведенному в табл. 7, подвергают процессу, описанному в примере 6, и кальцинированный порошок, полученный из печи для кальцинирования и охлажденный до температуры окружающей среды, смешивают с клинкером портландского цемента из расчета одна массовая доля клинкера на четыре массовых доли кальцинированной золы. К полученной гомогенной смеси добавляют воду для затворения в количестве, равном 30 мл на 100 г смеси, и все это размешивается до образования раствора. Полученный таким образом водный раствор заливают в шарообразные формы, в которых он хранится на открытом воздухе в течение пяти дней, чтобы вызвать сгущение и затвердевание данного раствора.

Шарики, полученные после окончания процедуры сгущения и затвердевания раствора подвергли тесту на токсичность TCLP. Для этого шарики разбивали на частицы диаметром меньше 1 мм (диаметр определяли с помощью сит) и к 1 00 г полученного таким образом раздробленного вещества добавляли 2 л водного раствора 0,1М уксусной кислоты. Смесь гомогенизировали, затем фильтровали на фильтре из стеклянных волокон от 0,6 до 0,8 мм и затем измеряли содержание тяжелых металлов в фильтрате порошка, подвергаемого тесту. Результаты представлены в табл. 9.

Таблица 9

Тяжелые металлы	Концентрация (мг/л)
Си	80
рь	<200
Zn	660
Cd	230
As	50
Sb	90
Cr (VI)	720
Hg	<5

Пример 8 (иллюстрирует изобретение). Повторяют все процедуры примера 1 , за исключением того, что тест на токсичность TCLP заменяют тестом тройного выщелачивания, описанным в примере 3.

Результаты теста представлены в табл. 1 0.

Таблица 10

Тяжелые металлы	Концентрация (мг/л)
Первое выщелачивание
Си	38
Pb	<20
Zn	<10
Cd	17
As	<30
Sb	<30
Cr (VI)	145
Второе выщелачивание
Си	37
Pb	<20
Zn	<10
Cd	80
As	<30
Sb	<30
Cr (VI)	95
Третье выщелачивание
Си	<10
Pb	<20
Zn	<10
Cd	<10
As	<30
Sb	<30
Cr (VI)	55

Пример 9 (иллюстрирует изобретение).

Повторяют испытания, описанные в примере 1 , за исключением того, что хранение шариков после затворения осуществляли в герметически закрытом корпусе, наполненном воздухом, насыщенным водяным паром (100% относительная влажность) в течение восьми дней. Шарики, вынутые из корпуса, затем сушили на воздухе в течение двух дней, потом были подвергнуты тесту TCLP, как в примере 8. Тест TCLP выявил в фильтрате концентрацию шестивалентного хрома, равную 42 мг/л.

Примеры 1 0, 11, 1 2 (иллюстрируют изобретение).

Эти примеры касаются трех испытаний, которые были осуществлены при тех же условиях, что и в примере 9, за исключением того, что в воду для затворения была добавлена добавка. В испытании в примере 10 эта добавка состояла из семиводной сернокислой закиси железа (с содержанием 1% от массы раствора); в примере 11 она состояла из одноводной сернокислой закиси марганца (с содержанием 0,7% массы раствора); в испытании примера 1 2 она состояла из порошка железа (с содержанием 0,3% от массы раствора).

Тест TCLP выявил, что в каждом из трех примеров концентрация шестивалентного хрома в фильтрате была меньше 1 0 мг/л.

Примеры 13, 14, 15, 16, 17 (иллюстрируют изобретение).

Испытания, описанные в примере 9, повторяли с таким количеством зол, которого было достаточно для получения из раствора пяти призматических образцов с размерами 4 х 4 х 16 см. Эти образцы находились в течение 28 дней в атмосфере, насыщенной водяным паром при температуре окружающей среды для сгущения и затвердевания раствора. Пять испытаний отличались друг от друга массовым соотношением использовавшихся зол и клинкера.

После сгущения и затвердевания раствора образцы подвергали тестам для определения их механической прочности, их сопротивления изгибу и предела прочности на сжатие, в соответствии с бельгийскими нормами NBN 189-1 (1991). Результаты тестов приведены в табл. 11.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ нейтрализации зол, содержащих тяжелые металлы и металлический алюминий, отличающийся тем, что к золам добавляют реактив, выбранный из группы, включающей фосфорную кислоту и фосфаты щелочных металлов, и полученную таким образом фосфорнокислую смесь затворяют водой и гидравлическим связующим для получения жидкого раствора, который подвергают сгущению и затвердеванию.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве реактива используют гексаметафосфат натрия.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в качестве гидравлического связующего используют портландский цемент или клинкер портландского цемента.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что вышеназванный реактив добавляют в количестве 8-15% от массы зол.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что гидравлическое связующее используют в количестве 25-40% от массы зол.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что сгущение и затвердевание осуществляют в атмосфере, насыщенной водяным паром.
7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в воду для затворения вводят добавку, выбранную из группы, включающей железо, марганец, соединения железа (II), соединения марганца (II), раскисляющие соли щелочных металлов в количестве 0,3-1,0% от массы раствора.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что данная добавка представляет собой сульфат железа (II), сульфат марганца (II), нитрит натрия, сульфит натрия и металлическое железо.
9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что золы, содержащие растворимые в воде соединения, перед добавлением в них фосфорной кислоты подвергают промывке щелочной водой.
10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что при наличии в золах органических соединений или несгоревших отходов, вышеупомянутую фосфорнокислую смесь подвергают кальцинированию перед добавлением в нее воды и гидравлического вяжущего.
11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что золы содержат летучие золы от дыма мусоросжигательного завода, сжигающего городские отходы.