FI126510B - Method for refining ash containing heavy metals - Google Patents

Method for refining ash containing heavy metals Download PDF

Info

Publication number
FI126510B
FI126510B FI20100069A FI20100069A FI126510B FI 126510 B FI126510 B FI 126510B FI 20100069 A FI20100069 A FI 20100069A FI 20100069 A FI20100069 A FI 20100069A FI 126510 B FI126510 B FI 126510B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
ash
heavy metals
fraction
fractions
containing heavy
Prior art date
Application number
FI20100069A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20100069A (en
FI20100069A0 (en
Inventor
Jouko Niemi
Original Assignee
Micropulva Ltd Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Micropulva Ltd Oy filed Critical Micropulva Ltd Oy
Priority to FI20100069A priority Critical patent/FI126510B/en
Publication of FI20100069A0 publication Critical patent/FI20100069A0/en
Publication of FI20100069A publication Critical patent/FI20100069A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI126510B publication Critical patent/FI126510B/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03BSEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
    • B03B9/00General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets
    • B03B9/04General arrangement of separating plant, e.g. flow sheets specially adapted for furnace residues, smeltings, or foundry slags
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09BDISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description

MENETELMÄ RASKASMETALLEJA SISÄLTÄVÄN TUHKANMETHOD FOR ASH CONTAINING HEAVY METALS

JALOSTAMISEKSIREFINING

Keksintö kohdistuu menetelmään polttolaitoksen raskasmetalleja sisältävän tuhkan jalostamiseksi erilaisiksi tuotteiksi ja raskasmetallien rikastamiseksi ainakin yhteen tällaiseen tuotteeseen.The invention relates to a process for converting ash containing heavy metals in an incineration plant to various products and to enriching the heavy metals in at least one such product.

Ennestään tunnetaan runsaasti polttolaitoksia, jotka käyttävät polttoaineena fossiilisia polttoaineita, kuten hiiltä, koksia, puuta, turvetta tai jätettä. Nämä polttoaineet sisältävät haitallisia raskasmetalleja, kuten elohopea, kadmium ja arseeni. Näistä raskasmetalleista jää suuri osa polttolaitoksella syntyvään tuhkaan. Julkaisussa DE 10 2007 014 906.0 on esitetty menetelmä valmistaa lannoitteen esiastemateriaali jätteen poltossa syntyvästä tuhkasta. Matalassa lämpötilassa kiehuvat metallit, kuten elohopea, kadmium ja sinkki höyrystyvät kaasufaasiin ja ne erotetaan savukaasujen puhdistuksessa. Syntyvä tuhka käytetään lannoitteen esiasteena. Menetelmässä raskasmetalleja ei saada erotetuksi pois tuhkasta sen enempää kuin tavanomaisten fossiilisia polttoainetta käyttävien kattiloiden tuhkastakaan.Combustion plants which use fossil fuels such as coal, coke, wood, peat or waste are known in the prior art. These fuels contain harmful heavy metals such as mercury, cadmium and arsenic. A large part of these heavy metals remains in the ash generated by the incineration plant. DE 10 2007 014 906.0 discloses a process for making a fertilizer precursor material from ash generated by waste incineration. Low-boiling metals such as mercury, cadmium and zinc are vaporized into the gas phase and separated in flue gas cleaning. The resulting ash is used as a precursor to the fertilizer. The method does not recover heavy metals from the ashes, nor the ashes of conventional fossil fuel boilers.

Edellä kuvatun julkaisun DE 10 2007 014 906.0 mukaisesti ja yleisestikin polttolaitoksissa, joissa käytetään polttoaineena fossiilisia polttoaineita tai jätteitä, jotka sisältävät ras-kasmetalleita, tunnetaan raskasmetallien osittainen kulkeutuminen poltossa savukaasujen mukana pois kattilasta ja niiden mahdollinen talteenotto kattilan yhteydessä olevan suo-datinlaitteen avulla. Näissä polttolaitoksissa ei voida taata kattilan eri osissa joka hetki riittävän korkeata lämpötilaa, joka varmistaisi raskasmetallien höyrystymisen ja täten siirtymisen varmemmin savukaasuihin. Tämän vuoksi näissä polttolaitoksissa syntyvä arinatuhkakin sisältää vielä liian runsaasti haitallisia raskasmetalleja, kuten elohopeaa, kadmiumia ja arseenia, jolloin tällaista tuhkaa ei voida käyttää lannoitteiden ainesosana. Lannoitteiden ainesosana voidaan sallia joitain raskasmetallejakin ja ehkä tuhkan jossain muussa käytössä haital 1 isiksikin todettuja aineita kuten, sinkki ja seleeni, joiden poistaminen tuhkasta on tässä lannoitekäytössä tarpeetonta.According to DE 10 2007 014 906.0, described above, and generally in combustion plants using fossil fuels or wastes containing heavy metals, the partial transfer of heavy metals in the combustion with the flue gases from the boiler and their possible recovery by means of a filtration device in connection with the boiler is known. In these combustion plants, it is not possible to guarantee a sufficiently high temperature for the various parts of the boiler at any given moment to ensure the evaporation of heavy metals and thus a more secure transfer to the flue gases. As a result, the grate ash produced in these incinerators still contains too much harmful heavy metals, such as mercury, cadmium and arsenic, and such ash cannot be used as a fertilizer ingredient. Some of the heavy metals and possibly other uses of ash, such as zinc and selenium, may be allowed as a fertilizer ingredient, which are unnecessary for the use of the fertilizer.

Kun kattilalaitosten lentotuhka ja arinatuhka nykyisin pääasiassa läjitetään kentille puuttuvan hyödyntämisen vuoksi, on tuhkan jalostaminen nyt noussut esille. Keksinnön mu- kaisella menetelmällä ratkaistaan yllättävästi raskasmetallien tehokas poistaminen tuhkasta ja saavutetaan riittävän alhaiset pitoisuudet Jolloin tuhka on käytettävissä eri tarkoituksiin. Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että menetelmässä tuhka tai tarvittaessa jauhettu tuhka luokitellaan pneumaattista luokitusta käyttäen kahteen tai useampaan fraktioon yhtä tai useampaa toistoluokitusta käyttäen, jolloin rakasmetallien rikastumisella hienoimpaan fraktioon säädetään toistoluokitustarvetta.While fly ash and grate ash from boiler plants is now mainly dumped for lack of recovery in the fields, refining of ash has now come to the fore. The process of the invention surprisingly solves the efficient removal of heavy metals from ash and achieves sufficiently low concentrations whereupon the ash is available for various purposes. The process according to the invention is characterized in that the ash or, if necessary, the ground ash is classified by pneumatic classification into two or more fractions using one or more repetition grades, whereby the enrichment of the precious metals to the finest fraction controls the need for repetition classification.

Keksinnön etuna on, että puun, jätteiden ja muiden fossiilisten polttoaineiden poltossa syntyvälle tuhkalle saadaan laajamittainen hyväksyttävä käyttö, jossa tuhkan sisältämät hyödylliset mineraalitkin, kuten erilaiset silikaattiyhdisteet ja erilaiset oksidit päätyvät hyödyksi. Haitallisten raskametallien rikastuminen hienoimpaan fraktioon antaa edullisen tavan suorittaa raskasmetallipitoisuuden vähentäminen muusta jäljelläolevasta tuhkamas-sasta.An advantage of the invention is that the ash generated in the combustion of wood, waste and other fossil fuels is widely accepted, whereby useful minerals such as various silicate compounds and various oxides are utilized. The enrichment of the noxious heavy metals in the finest fraction provides a preferred way of carrying out the reduction of the heavy metal content from the remaining ash mass.

Seuraavassa keksintöä selitetään lähemmin viittaamalla oheiseen kaavioon Fig. 1, jossa kuvataan menetelmän erästä suoritusmuotoa.In the following, the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying Scheme 1, which illustrates an embodiment of the method.

Hyödynnettävä polttolaitoksen raskasmetalleja sisältävä tuhka 1 tarvittaessa jauhetaan menetelmässä ennen sen johtamista pneumaattiseen luokitukseen 2. Pneumaattisella luokituksella 2 tuhka 1 jakautuu tässä esimerkissä kolmeen eri karkeusasteeseen 3-5, joista hienoin fraktio on 3. Raskasmetallit kiinnittyvät polttolaitoksen kattilassa ja sähkösuodat-timessa esiintyviin pienimpiin hiukkasiin, joilla on suuri ominaispinta-ala. Tämän johdosta hienoimpaan fraktioon 3 kertyy luokituksessa 2 suurin osa raskasmetalleista ja vastaavasti muut fraktiot 4 ja 5 köyhtyvät raskasmetalleista. Pneumaattinen luokitus 2 ei riko hiukkasia. Karkeimmille fraktioille 4 ja 5 voidaan luokitus toistaa.If necessary, the recovered ash 1 containing heavy metals from the incinerator is ground in the process prior to its pneumatic classification 2. In this example, the ash 1 with a pneumatic rating of 2 is divided into three different grades of 3-5, the finest fraction being 3. Heavy metals has a large specific surface area. As a result, most of the heavy metals accumulate in the finest fraction 3 in the classification 2 and the other fractions 4 and 5, respectively, are depleted of the heavy metals. Pneumatic rating 2 does not break particles. For coarser fractions 4 and 5, the classification can be repeated.

Jos karkein fraktio 5 pitää olla hienompaa esim. betoniteollisuuden käytettäväksi, se voidaan jauhaa esim. vastasuihkujauhimella 6 ja jauhintulos käyttää sellaisenaan tai palauttaa fraktioon 5. Sitä ei kannata johtaa luokitukseen, sillä sen raskasmetallipitoisuus on niin alhainen, että sen hienoin osuus fraktioon 3 johdettuna laimentaa fraktion raskasmetallipitoisuutta. Hienoin osuus voidaan tästä tarvittaessa poistaa esim. vastavesipesutekniikalla ja tämä pesuvesi käyttää haitallisen hienoimman fraktion 3 kostuttamiseen.If the coarse fraction 5 needs to be finer, e.g. for use in the concrete industry, it can be milled with a counter jet mill, for example, and the milling result used as such or returned to fraction 5. It should not be classified. heavy metal content. If necessary, the finest part can be removed by, for example, fresh water washing technology and this washing water is used to moisten the delicate finest fraction 3.

Hienoin fraktio 3 jää haitalliseksi fraktioksi ja se pitää kuljettaa pois ja esim. läjittää. Tämä massaosuus tuhkasta 1 on tämän menetelmän mukaisessa ratkaisussa ainoa massa, joka pitää läjittää. Keksinnön mukaista menetelmää käyttäen läjitettävä massa vähenee arviolta 5-10 osaan nykyisestä määrästä.The finest fraction 3 remains a harmful fraction and must be transported away and eg dumped. This mass fraction of ash 1 is the only mass to be dumped in the solution according to this method. The mass to be dumped using the method of the invention is reduced to about 5 to 10 parts of the current amount.

Karkeammat fraktiot 4 ja 5 ovat alhaisen raskasmetallipitoisuuden vuoksi käyttökelpoisia lannoiteteollisuuteen, täyteaineeksi tienrakennuksen tai lisäaineeksi betoniteollisuuteen.The coarser fractions 4 and 5 are useful for the fertilizer industry, as a filler for road construction or as an additive for the concrete industry due to the low heavy metal content.

Claims (6)

1. Menetelmä polttolaitoksen raskasmetalleja sisältävän tuhkan (1) jalostamiseksi erilaisiksi tuotteiksi ja raskasmetallien rikastamiseksi ainakin yhteen tällaiseen tuotteeseen, jolloin menetelmässä tuhka tai tarvittaessa jauhettu tuhka luokitellaan pneumaattista luokitusta käyttäen kahteen tai useampaan fraktioon (3 - 5), tunnettu siitä, että menetelmässä käytetään yhtä tai useampaa toistoluokitusta, jolloin rakasmetallien rikastumisella hie-noimpaan fraktioon (3) säädetään toistoluokitustarvetta ja saadut karkeammat fraktiot (4), (5) käytetään lannoitteiden lisäaineena ja/tai täyteaineena betoni- ja asfalttiteollisuudessa.A process for converting ash (1) containing heavy metals from an incineration plant into various products and concentrating the heavy metals in at least one such product, the process comprising classifying ash or, if necessary, ground ash into two or more fractions (3 to 5) multiple reprocessing grades, whereby the enrichment of the precious metals to the finest fraction (3) controls the need for a reprocessing grade and the resulting coarser fractions (4), (5) are used as fertilizer additives and / or filler in the concrete and asphalt industry. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karkean fraktion (4) tai (5) sisältämät ultrahienot fraktiot poistetaan vesipesutekniikkaa käyttäen.Process according to Claim 1, characterized in that the ultrafine fractions contained in the coarse fraction (4) or (5) are removed using a water washing technique. 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesipesussa käytetyllä vedellä kostutetaan hienofraktio sen kuljetuksen ja/tai varastoinnin helpottamiseksi.3. A method according to claim 2, characterized in that a fine fraction is wetted with the water used in the water washing to facilitate its transport and / or storage. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tuhka (1) luokitellaan karkeudeltaan kolmeksi eri tuotteeksi (3 -5).Method according to claim 1, characterized in that the ash (1) is classified into three products (3 to 5) of different coarseness. 5.5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että karkeafraktio (5) jauhetaan esim. vastasuihkujauhimella (6) esim. betonisovelluksiin käytettäväksi. PATENTKRAVMethod according to Claim 1, characterized in that the coarse fraction (5) is ground, for example, with a counter-jet mill (6), for use, for example, in concrete applications. claim
FI20100069A 2010-02-19 2010-02-19 Method for refining ash containing heavy metals FI126510B (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20100069A FI126510B (en) 2010-02-19 2010-02-19 Method for refining ash containing heavy metals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20100069A FI126510B (en) 2010-02-19 2010-02-19 Method for refining ash containing heavy metals

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20100069A0 FI20100069A0 (en) 2010-02-19
FI20100069A FI20100069A (en) 2011-08-22
FI126510B true FI126510B (en) 2017-01-13

Family

ID=41727614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20100069A FI126510B (en) 2010-02-19 2010-02-19 Method for refining ash containing heavy metals

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI126510B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014044905A2 (en) 2012-09-18 2014-03-27 Cursor Oy A method of processing side flows and waste flows of pulp and paper industry and a fertilizer

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014044905A2 (en) 2012-09-18 2014-03-27 Cursor Oy A method of processing side flows and waste flows of pulp and paper industry and a fertilizer

Also Published As

Publication number Publication date
FI20100069A (en) 2011-08-22
FI20100069A0 (en) 2010-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Czech et al. Heavy metals partitioning in fly ashes between various stages of electrostatic precipitator after combustion of different types of coal
Swanson et al. Partitioning of selected trace elements in coal combustion products from two coal-burning power plants in the United States
Zhao et al. Study on emission of hazardous trace elements in a 350 MW coal-fired power plant. Part 2. arsenic, chromium, barium, manganese, lead
Dahl et al. Comparison of the characteristics of bottom ash and fly ash from a medium-size (32 MW) municipal district heating plant incinerating forest residues and peat in a fluidized-bed boiler
Yudovich et al. Mercury in coal: a review Part 2. Coal use and environmental problems
Liu et al. Petrological and mineralogical characterizations and chemical composition of coal ashes from power plants in Yanzhou mining district, China
Sakulpitakphon et al. Mercury capture by fly ash: study of the combustion of a high-mercury coal at a utility boiler
Phongphiphat et al. Ash deposit characterisation in a large-scale municipal waste-to-energy incineration plant
Bhanarkar et al. Composition and size distribution of particules emissions from a coal-fired power plant in India
Zajusz-Zubek et al. Coal cleaning versus the reduction of mercury and other trace elements’ emissions from coal combustion processes
Akers et al. Role of coal cleaning in control of air toxics
Ram et al. Potentially toxic elements in lignite and its combustion residues from a power plant
Ohenoja et al. Fly ash classification efficiency of electrostatic precipitators in fluidized bed combustion of peat, wood, and forest residues
Lanzerstorfer Model based prediction of required cut size diameter for fractionation of fly ash from a grate-fired wood chip incineration plant
FI126510B (en) Method for refining ash containing heavy metals
Konieczyński et al. Distribution of selected trace elements in dust containment and flue gas desulphurisation products from coal-fired power plants
RU2448250C1 (en) Complex development method of power-generating coal deposits
US11603332B2 (en) Methods for coal combustion product (CCP) recovery and related products
Contreras et al. Trace metals removal through a catalytic hybrid filter during cofiring of different biomass waste materials
Wierońska et al. Analysis of the content of nickel, chromium, lead and zinc in solid products of coal combustion (CCPs) coming from Polish power plants
Tolvanen Mass balance determination for trace elements at coal-, peat-and bark-fired power plants
Ozbayoglu Removal of hazardous air pollutants based on commercial coal preparation plant data
Pöykiö et al. Total and size fractionated concentrations of metals in combustion ash from forest residues and peat.
Asif et al. A physical coal cleaning approach for clean energy production from low grade Lakhra coal of Pakistan using diester table
Chernyavskyy et al. PREDICITING CHANGES IN THE SULFER CONTENT DURING STEAM COAL PREPARATION AND THE LEVEL OF SULFER DIOXIDE EMMISSION WHEN ITS COMBUSTION..

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 126510

Country of ref document: FI

Kind code of ref document: B

MD Opposition filed

Opponent name: BIOA OY