Verfahren zur Herstellung von pelletierten Process for the production of pelleted
Einsatzmaterialien zur Verwendung in chemischenFeedstocks for use in chemical
Umsetzungsprozessen der Industrie oder LandwirtschaftImplementation processes in industry or agriculture
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von pelletiert Einsatzmaterialien zur Verwendung in chemischen Umsetzungsprozessen d Industrie • oder Landwirtschaft, beispielsweise bei der Reinigung v kommunalen, industriellen und privaten•Abwässern, bei der Düngung od Entsäuerung landwirtschaftlich oder forstwirtschaftlich genutzter Böd oder dergl.The invention relates to a process for the production of pelletized feedstocks for use in chemical conversion processes d industry • or agriculture, for example in the cleaning of municipal, industrial and private • wastewater, in fertilization or deacidification used for agricultural or forestry purposes or the like.
Eines der wesentlichen Probleme bei chemischen Umsetzungsprozess stellt die Steuerung der Umsetzunggeschwindigkeit und insbesondere Reg lung der Einsatzπenge an Reagenzien dar. Dies gilt insbesondere bei so chen Umsetzungsprozessen, in denen wasserlösliche Materialien als Reage zien eingesetzt werden, weiterhin das Reaktionsmaterial in wässriger L sung vorliegt und eine längere Kontaktzeit zwischen dem Reagenzium und d Lösung nicht vermeidbar ist. Dies ist etwa der Fall bei der Entsäuer von Böden in der Land- und Forstwirtschaft und bei einer Vielzahl von c mischen Umsetzungsprozessen der Industrie, etwa bei der Abwasserreinigu So sind etwa die zur Bodenverbesserung ausgestreuten Materialien dauerh der Auslösung durch die Bodenfeuchtigkeit ausgesetzt, was insbesondere Regenperioden zu einer übermäßigen Auflösung der Bodenverbesserungsmit führt mit der Folge, daß einerseits die der Bodenverbesserung dienen Materialien aufgrund ihres Überangebots selbst zur Schädigung der Bö
- z -One of the main problems in the chemical reaction process is to control the reaction rate and in particular to regulate the amount of reagents used. This applies in particular to reaction processes in which water-soluble materials are used as reagents, the reaction material is still in an aqueous solution and one longer contact time between the reagent and the solution is unavoidable. This is the case, for example, in the deacidification of soils in agriculture and forestry and in a large number of chemical conversion processes in industry, for example in wastewater treatment. For example, the materials that are spread to improve the soil are permanently exposed to the effects of soil moisture, which is particularly the case during rainy periods leads to an excessive dissolution of the soil improvement with the consequence that on the one hand the materials used to improve the soil due to their oversupply themselves damage the gusts - z -
führen und die Gefahr besteht, daß diese Materialien in das Grundwasser eingetragen werden. Das entsprechende gilt bei Anwendung chemischer Umsetzungsprozesse etwa in der Abwasserreinigungsverfahren, in denen zur ausreichenden Umsetzung der Schadstoffe die Reagenzien einerseits in einem hohen Überschuß und andererseits während einer längeren Veweilzeit eingesetzt werden müssen, wodurch ebenfalls die Gefahr einer übermäßigen Aufnahme des Reagenzmaterials mit den sich hieraus ergebenden Risiken für die Abwasserentsorgung begründet wird.cause and there is a risk that these materials are introduced into the groundwater. The same applies to the use of chemical conversion processes, for example in the wastewater treatment process, in which the reagents have to be used in a large excess on the one hand and on the other hand for a longer period of time in order to adequately convert the pollutants, which also leads to the risk of excessive absorption of the reagent material with the resulting Wastewater disposal risks are justified.
In diesem Sinne stellt insbesondere die Reinigung von sauren Abwässern ein nach wie vor unbefriedigend gelöstes Problem dar, wobei unter sauren Abwässern jede Art von Abässern mit niedrigem pH-Wert zu verstehen sind, von denen die in den Schornsteinen von Haushaltsheizungen und Industrie¬ anlagen anfallenden Kondensate aus Rauchgasen eine besondere Bedeutung gewonnen haben, da sie einerseits einen außerordentlich niedrigen pH-Wert aufweisen und darüberhinaus - wie jüngere Untersuchungen ergeben haben - beachtliche Anteile an Schwermetallen mitführen, die von dem Kondensat beim Abtropfen bezw. Abrinnen im Schornstein aus der Schornsteinaus¬ kleidung als Abrieb oder Auslösung aufgenommen wird. Die Neutralisierung derartiger Abwaässer stellt ein erhebliches Umeltproblem dar, ihre Ein¬ leitung in die öffentlichen Vorfluter führt zu erheblichen Schädigungen der biologischen Reinigungsanlagen und in deren Gefolge Umweltschädi¬ gungen. Es ist daher zur Vermeidung derartiger Schäden in zunehmendem Maße erforderlich, chemische Verfahren der Abwasserbehandlung zu entwickeln, die in Ergänzung oder als Alternative zu den biologischen Reinigungsver¬ fahren, in denen die Kläreffekte durch bakterielle, enzymatisch kataly-
_ i -In this sense, the cleaning of acidic wastewater in particular continues to be an unsatisfactorily solved problem, whereby acidic wastewater is to be understood as any kind of wastewater with a low pH value, of which the condensates accumulating in the chimneys of household heating and industrial plants have gained special importance from flue gases, because on the one hand they have an extraordinarily low pH value and - as recent studies have shown - they also carry considerable proportions of heavy metals, which are caused by the condensate when it drips off. Drainage in the chimney from the chimney lining is recorded as abrasion or release. The neutralization of such wastewater represents a considerable environmental problem; its discharge into the public receiving water leads to considerable damage to the biological cleaning plants and, as a result, to environmental damage. To avoid such damage, it is therefore increasingly necessary to develop chemical wastewater treatment processes that supplement or as an alternative to the biological cleaning processes in which the clarifying effects are achieved by bacterial, enzymatically catalyzed. _ i -
sierte StoffWechselreaktionen bedingt sind, eine Reinigung durch chemisch oder physikalisch-chemische Reaktionen herbeiführen.due to metabolic reactions, cleaning by chemical or physico-chemical reactions.
Biologische Verfahren sind untereinander dadurch limitiert, daß nu Stoffe erfaßt werden, die in den Stoffwechsel der Bakterien passen und in nerhalb der Retentionszeit im biologischen System (Belebungsbecken, Tropf körper) aufgenommen und umgesetzt, d.h. abgebaut werden. Bei der imme komplexer werdenden Zusammensetzung der kommunalen und vor allem de industriellen Abwässer werden die biologisch nicht erfaßbaren Restbe lastungen aus den biologischen Behandlungsverfahren zunehmen. Auch au diesem Grund kommt den chemischen Verfahren der Abwasserbehandlung ein besondere Bedeutung in der zukünftigen Sicherung des aquatischen Teil unseres Oekosystems zu.Biological processes are limited to one another by the fact that only substances that fit into the metabolism of the bacteria are recorded and absorbed and implemented in the biological system (aeration tank, trickling filter) within the retention time, i.e. be dismantled. With the increasingly complex composition of municipal and above all industrial wastewater, the biologically undetectable residual loads from the biological treatment processes will increase. For this reason too, the chemical processes of wastewater treatment are of particular importance in the future protection of the aquatic part of our ecosystem.
ES S bekannt zur Neutralisation saurer Abwässer sog. Neutrali sationsboxen einzusetzen, die mit einem basichen Einsatzmaterial gefüll sind und in die die saure Lösung eintropft, wobei sie während der meh oder weniger langen Verweilzeit mit dem Reaktionsmaterial reagiert. De wesentliche Nachteil der bekannten Verfahren besteht einerseits in de hohen, durch vollständige Sättigung der Kondensate verursachten Material verbrauch und darüberhinaus insbesondere darin, daß einerseits hoh Anteile des Neutralisationsmaterials während der Verweilzeit des Abwasser in der Box in Lösung gehen und damit zu einer übermäßigen Belastung führ und daß insbesondere eine Beseitigung der in dem Abwasser enthalten Schwermetalle nicht möglich ist.
Der Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung eines Verfahrens zu¬ grunde, das die Herstellung von Einsatzmaterialien zur Verwendung in chemischen Umsetzungsprozessen mit dosiert in Abhängigkeit von der gewünschten Umsetzungsgeschwindigkeit geregeltem Verbrauch ermöglicht.E SS known for the neutralization of acid wastewater use so-called neutralization boxes, which are filled with a basic feed and into which the acidic solution drips, reacting with the reaction material during the more or less long residence time. The main disadvantage of the known methods is, on the one hand, the high material consumption caused by complete saturation of the condensates and, moreover, in particular the fact that, on the one hand, high proportions of the neutralization material dissolve during the dwell time of the wastewater and thus lead to an excessive load and that in particular removal of the heavy metals contained in the wastewater is not possible. It is an object of the invention to provide a method which enables the production of feedstocks for use in chemical conversion processes with consumption regulated in a metered manner as a function of the desired conversion rate.
Diese Aufgabe wird durch das in Anspruch 1 wierdergegebene Verfahren gelöst.This object is achieved by the method given in claim 1.
Durch die Verwendung von Einsatzmaterialien mit extrem unterschied- lichem Löslichkeitsprodukt einerseits und deren Pelletierung in einer gezielten, als "mikrobeschichtete Aufbau-Agglomeration" zu bezeichnende Granulierung durch Bildung von zunächst Pelletierkeimen und deren Verbin¬ dung wird ein Einsatzmaterial erzielt, das bei Kontakt mit der die Reak¬ tionsstoffe enthaltenden Lösung gezielt und in einer quasi gepufferten Weise derart umgesetzt wird, daß die leichter löslichen Materialien von einer vorzeitigen Auslösung und damit übermäßigen Anreicherung in der Lö¬ sung durch die schwerer bis schwerstlöslichen Materialien geschützt wer¬ den. Durch die Bildung von Pellets wird hierbei sichergestellt, daß die die Reaktionsstoffe enthaltende Lösung eine große Kontaktfläche vorfindet und damit der unmittelbare Kontakt des in der Regel nur in großer Verdün¬ nung in der Lösung enthaltenen Reaktionsstoffes mir dem Reagenzmittel und damit dessen Umsetzung gewährleistet wird. Es wird somit in disesm Sinne - am Beispiel der Entsäuerung von Abwässern - auch bei einfachem Durchfluß des Abwassers durch eine Schüttung von in der erfindungsgemäßen Weise hergestellten Pellets gewährleistet, daß den Abwasser zwar auf der einen Seite zu jeder Zeit die für die Neutralisierung erforderliche Menge an
— s —Through the use of feed materials with an extremely different solubility product on the one hand and their pelletization in a specific granulation, to be referred to as "micro-coated build-up agglomeration", through the formation of initially pelletizing germs and their connection, a feed material is achieved which, upon contact with the Solution containing reactive substances is implemented in a targeted manner and in a quasi-buffered manner in such a way that the more easily soluble materials are protected from premature release and thus excessive accumulation in the solution by the more difficult to poorly soluble materials. The formation of pellets ensures that the solution containing the reaction substances has a large contact area and thus the direct contact of the reaction substance which is usually only present in a large dilution in the solution with the reagent and thus its implementation is ensured. It is thus in this sense - using the example of the deacidification of wastewater - even with a simple flow of the wastewater through a bed of pellets produced in the manner according to the invention, that the wastewater on the one hand at all times the amount required for neutralization - s -
Reaktionsmaterial zur Verfügung steht, es wird jedoch durch die insbe sondere in den äußeren Schichten der Keime und der Pellets konzentrierte Materialien mit extrem niedrigem Löslichkeitsprodukt eine gezielt Pufferung erreicht, die ein übermäßiges Auflösen und damit eine i gleicher Weise wie die Übersäuerung umweltschädliche übermäßige Neutrali sierung verhindert (slow-release-effect). Ein weiterer wesentlicher Vor teil der Erfindung ist auch darin zu sehen, daß gleichzeitig mit der Neu tralisierung der Abwässer auch eine vollständige Beseitigung der Schwer metalle erzielt werden kann, die bei dem allmählichen Übergang des Abwas Sers aus der sauren Phase in die basische Phase aus der Lösung in solche Partikelgrößen ausfallen, daß sie zunächst physikalisch an der Oberfläch der Pellets gebunden sind und beim Auswaschen aus der Pelletschüttung i einer Spezialfilterschicht aufgefangen werden können.Reaction material is available, but it is achieved by the special in particular in the outer layers of the germs and the pellets materials with extremely low solubility product targeted buffering, which excessive dissolution and thus i i same way as the acidification prevents environmentally harmful excessive neutralization (slow-release effect). Another essential Before part of the invention is also to be seen in that, simultaneously with the New sewage treatment tralization a complete elimination of the heavy metals can be obtained, consisting in the gradual transition of the Abwas S ers from the acidic phase to the basic phase the solution precipitate into such particle sizes that they are initially physically bound to the surface of the pellets and can be collected in a special filter layer when washed out of the pellet bed.
Zur Erreichung dieser Wirkung ist - neben der Wahl der Einsatzmateria lien - die genannte Struktur aus Keimen und Matrixmaterial unterschiedli cher Löslichkeitsprodukte von maßgeblicher Bedeutung, zu deren Erreiche die dosierte Zugabe des Pelletierwassers bei ihrer Herstellung entschei dend ist. Hierbei beruht die Aufbaugranulierung auf dem Umstand, daß i Hinblick auf das in der Keimbildungsphase stark reduzierte Angebot a Pelletierwasser zunächst ein Anlösen der Oberflächen der leichter lösli chen tfeterialpartikel eintritt, die somit bevorzugt unter Bindung ledig lich geringer Anteile des schwerer löslichen Materials agglomerieren während das Anlösen der Oberflächen der Partikel des schwerer lösliche Materials zu einer wesentlich späteren Zeit erfolgt, so daß sich diese Material nach Beendigung des Pelletiervorganges vorwiegend in de
äußeren Schichten unter Einschluß von Keimen und Restmengen an nich vorgekeimtem Material mit größerem Löslichkeitsprodukt findet.In order to achieve this effect, in addition to the choice of the input materials, the structure mentioned of germs and matrix material of different solubility products is of crucial importance, the achievement of which is the metered addition of the pelletizing water during their production. The build-up granulation is based on the fact that, in view of the greatly reduced supply of pelletizing water in the nucleation phase, the surfaces of the more easily soluble mineral particles begin to dissolve, which thus preferably agglomerate with the binding of only small amounts of the less soluble material during dissolving of the surfaces of the particles of the less soluble material takes place at a much later time, so that after the end of the pelleting process, this material is predominantly in de outer layers including germs and residual amounts of non-pre-germinated material with greater solubility product.
Als Beispiel für den besonders vorteilhaften Einsatz der nach de erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Pelletmaterialien kann die gar ten-, land- und forstwirtschaftliche Bodenneutralisation genannt werde mit Pellets aus 40 bis 65, vorzugsweise 45 - 55 Gew.-% Dolomit, 10 bis 25 vorzugsweise 15 - 20 Gew.-% Calciumcarbonat, 2,5 bis 7,5, vorzugsweise 4 5 Gew.-% Dinatrium-Monohydrogen-Phosphat, 2,5 und 7,7, vorzugsweise 4 - Gew.-% Calcium-Hydrogen-Phosphat, 10 bis 15, vorzugsweise 6,5 - 7 Gew.- Calcium-Hydroxid, 2,5 bis 7,5, vorzugsweise 4,5 - 5,0 Gew.-% Bentonit, 1, bis 5,0, vorzugsweise 2,5 - 3,0 Gew.-% Feldspat, 1,5 bis 5,0, vorzugsweis 2,5 - 3,0 Gew.-% Kaliumsilikat, sowie 1,5 bis 5,0, vorzugsweise 3,5 Gew. Magnesiumoxid. Hierbei erfolgt die Pelletierung vorteilhaft polidispers d.h. mit sich stark unterscheidenden Größen mit einem zum pH-Wert des z behandelnden Bodens umgekehrt proportionalen Anteil an kleinkörnige Material. Durch Erhöhung des kleinkörnigen Anteils bei niedrigerem pH-Wer und umgekehrt einerseits in Verbindung mit der gezielten Auswahl der ver wendeten Einsatzmaterialien nach ihren Löslichkeitsprodukten können somi die Wirkzeit und die Wirkungsgeschwindigkeit, d.h die Zeit bestimm werden, innerhalb der ein Boden mit einem pH-Wert von beispielsweise 2 be den gegebenen Witterungsverhältnissen auf einen pH-Wert zwischen 6 und gebracht und danach auf diesem Wert gehalten werden kann. In diesem Sinn kann etwa die Pelletierung von Dolomit (Calcium-Magnesium-Carbonat) mi einem Löslichkeitsprodukt von 2,6 x 10~β für Magnesiu carbonat und 4,7 10~* für Calciumcarbonat dadurch puffern, daß in der Keimbildungsphas
anstelle von Calciumhydroxid (Löslichkeitsprodukt 3,9 x 10"*) Magnesium¬ hydroxid (1,5 x 10~12), Aluminiumhydroxid (1,9 x 10"31) oder Eisenhydroxid (5,0 x lO-3") als Bindemittel einsetzt und hierdurch gezielt eine mehr oder weniger starke Pufferung des Wirkmaterials herbeiführt, durch die die Lösung des Materials entsprechend verzögert wird.As an example of the particularly advantageous use of the pellet materials produced by the process according to the invention, even agricultural, agricultural and forestry soil neutralization can be mentioned with pellets of 40 to 65, preferably 45 to 55% by weight of dolomite, 10 to 25, preferably 15, 20% by weight calcium carbonate, 2.5 to 7.5, preferably 4 5% by weight disodium monohydrogen phosphate, 2.5 and 7.7, preferably 4% by weight calcium hydrogen phosphate, 10 up to 15, preferably 6.5 to 7% by weight calcium hydroxide, 2.5 to 7.5, preferably 4.5 to 5.0% by weight bentonite, 1 to 5.0, preferably 2.5 3.0% by weight feldspar, 1.5 to 5.0, preferably 2.5 to 3.0% by weight potassium silicate, and 1.5 to 5.0, preferably 3.5% by weight magnesium oxide. In this case, the pelleting is advantageously polidisperse, that is to say with widely differing sizes, with a proportion of small-grained material which is inversely proportional to the pH of the soil treating z. By increasing the small-grained fraction at a lower pH value and vice versa, in conjunction with the targeted selection of the materials used according to their solubility products, the time and speed of action, i.e. the time within which a soil with a pH of For example, 2 given the weather conditions to a pH between 6 and brought and then maintained at this value. In this sense, the pelleting of dolomite (calcium magnesium carbonate) with a solubility product of 2.6 x 10 ~ β for magnesium carbonate and 4.7 10 ~ * for calcium carbonate can buffer that in the nucleation phase instead of calcium hydroxide (solubility product 3.9 x 10 "*) magnesium hydroxide (1.5 x 10 ~ 12 ), aluminum hydroxide (1.9 x 10" 31 ) or iron hydroxide (5.0 x 10 -3 ") as a binder uses and thereby specifically causes a more or less strong buffering of the active material, through which the dissolution of the material is delayed accordingly.
Dem Einsatzmaterial können weitere Wirksubstanzen zugefügt werden, s beispielsweise Aktivbentonit und oder Natrium-Sulfat-Dekahydrat zur Regu lierung des Wasserhaushaltes im Boden, von denen Aktivbentonit zur Spei cherung von Wasser in einer Menge des 30-fachen seines Gewichtes in de Lage ist, während das natrium-Sulfat-Dekahydrat sein Kristallwasser be einer Temperatur von über 30° C kongruent abspaltet. In entsprechende Weise kann den Pellets eine Wirksubstanz beigemicht werden, durch die nac Aufnahme durch die Pflanze das aufgrund der Sonneneinstrahlung über di Blätter aufgenommene, sich auf den Pflanzenorganisnus schädlich auswir kende Ozon beseitigt wird. Es kann dies entweder ein den Pflanzensäfte eine schwach alkalische Reaktion - pH > 7 - verleihendes Puffermittel ode ein agrotechnisch vertretbarer Katalysator, beispielsweise Mangansulfa (MnSO-*) sein, der die Zersetzung des Ozon bewirkt, wobei di Zersetzungsgeschwindigkeit mit zunehmender Alkalität der Lösun (Pflanzensaft) abnimmt.Further active substances can be added to the feed material, for example active bentonite and or sodium sulfate decahydrate for regulating the water balance in the soil, of which active bentonite is capable of storing water in an amount of 30 times its weight, while this sodium sulfate decahydrate congruently splits off its crystal water at a temperature of over 30 ° C. In a corresponding manner, an active substance can be added to the pellets, through which the plant absorbs the ozone which is absorbed by the leaves due to the sun's rays and which has a detrimental effect on the plant organ. This can either be a buffer agent imparting a weakly alkaline reaction - pH> 7 - to the plant juices or an agrotechnologically justifiable catalyst, for example manganese sulfa (MnSO- *), which causes the decomposition of the ozone, the rate of decomposition increasing with increasing alkalinity of the solution (plant juice ) decreases.
In einer weiteren Ausführungsform werden als Aktivsubstanzen zu Herstellung von Pellets für die Beseitigung von Stickstoff-Verunreini gungen und in Verbindung hiermit Phosphor-Verunreinigungen sowie gegebe nenfalls Schwermetallen als Einsatz- bezw. Aktivsubstanzen Hydrogen-Phos
— O —In a further embodiment, as active substances for the production of pellets for the removal of nitrogen impurities and in connection therewith phosphorus impurities and possibly heavy metals as use or. Active substances Hydrogen-Phos - O -
phatsalze eines Kations der 2. Haupt- und Nebengruppen des Periodische Systems (MeHPO ) , insbesondere Magnesium-Hydrogen-Phosphat (MgHPO .), und/oder Phosphatsalze, insbesondere die Ortho-Phosphat-Salze
, eines Kations der 2. Haupt- und Nebengruppen des Periodischen Systems, insbesondere Tri-Magnesium-Di-Phosphat eingesetzt, wobei das Phosphatsalz, insbesondere das die eine der Aktivsubstanzen bildende Ortho-Phosphat i der ersten Pelletierstufe derart synthetisiert wird, daß zunächst ein Teilmenge von Metalloxid zusammen mit einer zur Umsetzung ausreichende Menge an Phosphorsäure umgesetzt und danach weiteres Magnesiumoxid zuge geben wird, worauf nach vollständiger Umreaktion die Pelletierung unte Nutzung des in der zweiten Umsetzungsstufe gebildeten Magnesiumhydroxid als Bindemittel in Verbindung mit dem in der ersten Umsetzungsstufe gebil deten überschüssigen Reaktionswassers erfolgt. Es wird auf diese Weise au besonders einfache Weise die Steuerung des Pelletierewassereinsatzes i der ersten Pelletierungsstufe ermöglicht in sofern, als bei der Umsetzun des Magnesiumoxids mit der Phosphorsäure eine Überschußmenge an Reaktions wasser freigesetzt wird, das zur Hydratisierung des auch zur Hydrati sierung des späterhin zugegebenen Magnesiumoxids ausreicht und darüber hinaus die dosiert geringe Wassermenge ergibt, die zur Bildung der Keim aus bevorzugt den leichter löslichen Aktivmaterialien benötigt wird während die schwerer löslichen Materialien erst zu einem späteren Zeit punkt an der Agglomeration teilnehmen und in Mischung mit später agglo merierenden leichterlöslichen Teilen einerseits die leichterlösliche Keime umhüllen und andererseits in der zweiten Stufe der Pelletierung di gebildeten Keime als Matrixmaterial miteinander verbinden.
Das Verfahren der Erfindung kann weiterhin mit großem Vorteil bei de Herstellung von Pellets für die Neutralisation von Säuren mit gegebenen falls simultaner Beseitigung von Schwermetallen eingesetzt werden. I diesem Falle erfolgt die Pelletierung zweckmäßig in der Weise, da zunächst Keime mit einem im wesentlichen aus Basen der 2. Hauptgruppe de periodischen Systems, insbesondere Magnesium-Hydroxid, bestehenden Ker und einer Umhüllung aus Eisen-III-Hydroxid gebildet und die Keim anschließend in einer Matrix pelletisiert werden, wobei Pellets unter schiedlicher Zusammensetzung, d.h. insbesondere Pellets mit einem unter schiedlichen Magnesium-Hydroxid-/Eisen-III-Hydroxid-Verhältnis gebilde werden können, von denen die einen hohen Anteil an Magnesium-Hydroxid ent haltenden Pellets der (schnellen) Neutralisation der in der behandelte Flüssigkeit gelösten Säuren und die einen höheren Anteil an Eisen-III-Hy droxid enthaltenden Pellets dem stärkeren Einschluß (encapsulation) de Magnesium-Hydroxids dienen mit der Wirkung, den in der Neutralisations phase mit dem Ziel der Abscheidung der Schwermetalle auf einen Wert über erhöhten pH-Wert auf den umweltverträglicheren Wert von etwa 7,5 zu redu zieren. Hierbei beruht die schwach saure Wirkung des Eisenhydroxids au dem Umstand, daß das Eisenhydroxid in der Form eines dreiwertigen hydra tisierten Eisen-Ions vorliegt, das sich aus dieser -
- For unter kontinuierlicher Abspaltung von Wasserstoff-Ionen allmählich i Fe(H3Jθ)s:(OH)*ι.- umwandelt. Außer dieser vorteilhaften Wirkung des pH-Wert Regulierung treten mit den auf diese Weise hergestellten Pellets di weiteren Vorteile auf, daß in der Phase des erhöhten ph-Wertes (> 9) di in der Lösung enthaltenen Schwermetalle ausgefällt und der Niederschlag a dem in kolloidaler Form vorliegenden Eisenhydroxid adsorbiert wird.
Die Erfindung ist nachstehend anhand einiger Beispiele erläutert:phosphate salts of a cation of the 2nd main and subgroups of the periodic table (MeHPO), in particular magnesium hydrogen phosphate (MgHPO.), and / or phosphate salts, in particular the orthophosphate salts , a cation of the 2nd main and subgroups of the periodic table, in particular tri-magnesium-di-phosphate, the phosphate salt, in particular the orthophosphate forming one of the active substances, being synthesized in the first pelletizing stage in such a way that initially a partial amount of metal oxide is reacted with a sufficient amount of phosphoric acid for the reaction and then further magnesium oxide is added, whereupon after complete reaction the pelleting takes place using the magnesium hydroxide formed in the second reaction stage as a binder in conjunction with the excess water of reaction formed in the first reaction stage . It is thus possible in a particularly simple manner to control the use of pellet water i in the first pelletization stage, provided that when the magnesium oxide is reacted with the phosphoric acid, an excess amount of reaction water is released, which is used to hydrate the magnesium oxide which is subsequently added to hydrate it is sufficient and also gives the metered small amount of water that is needed to form the germ from preferably the more soluble active materials, while the less soluble materials only take part in the agglomeration at a later point in time and in a mixture with later agglomerating, more easily soluble parts, on the one hand the more soluble Enclose germs and, on the other hand, connect the germs formed as matrix material in the second stage of pelleting. The process of the invention can furthermore be used with great advantage in the production of pellets for the neutralization of acids with, if appropriate, simultaneous removal of heavy metals. In this case, the pelleting is expediently carried out in such a way that initially nuclei are formed with a nucleus essentially consisting of bases from the second main group of the periodic system, in particular magnesium hydroxide, and a coating of iron III hydroxide and the nuclei subsequently in pelletized in a matrix, pellets with different composition, ie in particular pellets with a different magnesium hydroxide / iron III hydroxide ratio can be formed, of which the pellets containing a high proportion of magnesium hydroxide of the (rapid ) Neutralization of the acids dissolved in the treated liquid and the pellets containing a higher proportion of iron-III-hydroxide serve the stronger inclusion (encapsulation) of magnesium hydroxide with the effect that in the neutralization phase with the aim of separating the heavy metals to a value above elevated pH to the more environmentally friendly value of about 7, 5 to reduce. The weakly acidic effect of the iron hydroxide is based on the fact that the iron hydroxide is in the form of a trivalent hydrated iron ion, which is derived from this - - For gradually converting i Fe (H3Jθ) s: (OH) * ι.- with continuous elimination of hydrogen ions. In addition to this advantageous effect of pH regulation, there are further advantages with the pellets produced in this way that heavy metals contained in the solution precipitate out in the phase of the increased pH (> 9) and the precipitate a in colloidal form present iron hydroxide is adsorbed. The invention is explained below using a few examples:
Beispiel 1:Example 1:
Man gibt in den Pelletiermischer 15 kg Dolomit 18/23, 5 kg Calcium carbonat, je 0,5 kg Dinatrium-Monohydrogen-Phosposphat und Calcium-Hxdro genphosphat, 2,5 kg Calciumhydroxid, 1,5 kg Feldspat, 1,0 kg Kalium silikat, 3,0 kg Aktivbentonit und 1 kg Mangansulfat.15 kg dolomite 18/23, 5 kg calcium carbonate, 0.5 kg disodium monohydrogen phosphate and calcium hydrogen phosphate, 2.5 kg calcium hydroxide, 1.5 kg feldspar, 1.0 kg potassium are added to the pellet mixer silicate, 3.0 kg active bentonite and 1 kg manganese sulfate.
Die Mischung wird intensiv homogenisiert. Nun gibt man 2,5 kg Wasser 2,5 kg Magnesiumoxid und 5,0 kg Weißkalk hinzu"und mischt intensiv durch Nach Beendigung der exothermen Reaktion der Kalklöschung wird die Mischun unter Zugabe von 4,5 kg Pelletierwasser bis zur Keimstufe pelletiert worauf die Endpelletierung unter Zugabe von weiteren 0,5 bis 0,6 kg Wasse bis zur Bildung der angestrebten mikrobeschichtenten keimbasierten Pellet einer Körnung zwischen 3 und 6 mm erfolgt. Sie enthalten Wasser in eine Menge von etwa 2,0 bis 2,2 kg, wirken desaktivierend auf Ozon-Lösungen un zeigen in Wasser einen pH-Wert von etwa 11,6, in sauerem Wasse - Ausgangswert 3,8 - einen gepufferten Wert von 7,35.The mixture is homogenized intensively. Now 2.5 kg of water, 2.5 kg of magnesium oxide and 5.0 kg of white lime are added "and mixed intensively. After the exothermic reaction of the lime quenching has ended, the mixture is pelleted with the addition of 4.5 kg of pelletizing water until the germination stage, whereupon the final pelleting with the addition of a further 0.5 to 0.6 kg of water until the desired micro-coated germ-based pellet with a grain size of between 3 and 6 mm is formed, they contain water in an amount of approximately 2.0 to 2.2 kg, have a deactivating effect Ozone solutions show a pH in water of about 11.6, in acidic water - starting value 3.8 - a buffered value of 7.35.
Beispiel 2;Example 2;
Es werden 100 kg Magnesiumoxid mit einem reinheitgrad von über 98 und einem Gehalt an Calcium-Ionen von weniger als 0,5 Gew-% zusammen mi
- // -100 kg of magnesium oxide with a purity of more than 98 and a calcium ion content of less than 0.5% by weight are mixed together - // -
10 kg Eisenoxid - Reinheit ebenfalls über 98% - in den Pelletiermische eingewogen. Nach intensiver Mischung - etwa 10 Minuten - werden 48,4 k de-ionisiertes (enthärtetes, destilliertes) Wasser zugefügt, das zur Über führung der Oxide in Hydroxide ausreicht. Ein Überschuß von etwa 0,5 bis Gew-% ist nicht zu überschreiten. Die Reaktion wird unter intensive Kühlung zur Abführung der Reaktionswärme derart zu führen, daß eine Reak tionstemperatur von 35 ° C nicht überschritten wird. Nach Beendigung de intensiven Reaktionsphase wird die Mischung zum Zwecke der Reifun zwüschen etwa 30 und 120 Minuten reifen lassen.10 kg of iron oxide - purity also over 98% - weighed into the pelleting mix. After intensive mixing - about 10 minutes - 48.4 k de-ionized (softened, distilled) water are added, which is sufficient to convert the oxides into hydroxides. An excess of about 0.5 to% by weight should not be exceeded. The reaction is carried out with intensive cooling to remove the heat of reaction such that a reaction temperature of 35 ° C is not exceeded. After the intensive reaction phase has ended, the mixture is ripened for about 30 and 120 minutes for the purpose of ripening.
Zu der erkaltenen Reaktikonsmasse wird danach in drei Schritten unte ständiger Pelletierung weiteres Pelletierwasser zugeführt, und zwa zunächst eine Menge von etwa 2,75 kg, dann nach einer Zeit von etwa 1 Minuten weitere 1,35 kg. Nach einer Peletierzeit von weiteren 10 Minute haben sich Pelletierkeime gebildet, die nach Zugabe von weiteren 1,35 k Pelletierwasser zu Pellets einer Größe zwischen 3 mm und 6 m endpelletiert werden. Die feuchten Pellets werden mit etwa 2,5 kg Magne siumoxid gepudert und 12 Stunden luftgetrocknet.Further pelletizing water is then added to the cooled reaction mass in three steps with constant pelleting, and initially an amount of about 2.75 kg, then after a time of about 1 minute another 1.35 kg. After a pelleting time of a further 10 minutes, pelletizing nuclei have formed which, after the addition of a further 1.35 k of pelleting water, are finally pelleted to pellets of a size between 3 mm and 6 m. The moist pellets are powdered with about 2.5 kg of magnesium oxide and air-dried for 12 hours.
Beispiel 3:Example 3:
Es werden 100 kg Eisenoxid mit 10 kg Magnesiumoxid unter Zugabe vo100 kg of iron oxide with 10 kg of magnesium oxide are added with vo
34,0 kg Hydratisierwasser sowie - in drei Partien - 2,0 + 0,95 + 0,95 k34.0 kg of hydrating water and - in three batches - 2.0 + 0.95 + 0.95 k
Pelletierwasser zu Pellets verarbeitet, die sich zur pH-Wert-Einstellun eigen. Die Herstellung erfolgt in derselben, in Beispiel dargestelltePelletizing water processed into pellets, which are suitable for pH adjustment. The production takes place in the same, shown in example
Weise unter Beachtung der dort gegebenen Bedingungen.
Way, taking into account the conditions there.