FI60548B - Foerfarande foer framstaellning av dikalciumsilikat - Google Patents

Foerfarande foer framstaellning av dikalciumsilikat Download PDF

Info

Publication number
FI60548B
FI60548B FI793115A FI793115A FI60548B FI 60548 B FI60548 B FI 60548B FI 793115 A FI793115 A FI 793115A FI 793115 A FI793115 A FI 793115A FI 60548 B FI60548 B FI 60548B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
sio
hno
gypsum
alkaline earth
hgso
Prior art date
Application number
FI793115A
Other languages
English (en)
Other versions
FI793115A7 (fi
Inventor
Bengt Forss
Original Assignee
Flowcon 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 Flowcon Oy filed Critical Flowcon Oy
Priority to FI793115A priority Critical patent/FI60548B/fi
Publication of FI793115A7 publication Critical patent/FI793115A7/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI60548B publication Critical patent/FI60548B/fi

Links

Landscapes

  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Description

[el (mKUULUTUSJULKAISU
jBjft IBJ <") utlAggningsskrift&u^ 4 o vis? (45) ' (51) Kv.ik?/int.ci.3 C 04· B 7/38, C 01 P 7/22 SUOM I—FI N LAN D <M) P«t*ntclhak«mut — Patentanseknlng 793113 (22) H«k«mispllvl —An*ttknln(«d«f 09-10.79 ' ' (23) Alkupllvl—Glltlghetsdag 09-10-79 (41) Tulkit Julkiseksi — Bllvlt off«mll| 10. OU. 8l
Patentti- ja rekisterihallitus .... -.,.„.. , , . ., , _ . . (44) Nlhtivlkslptnon Is kuul.Julkalsun pvm. —
Patent-och registerstyrelsen Ansekui utiijd och uti.ikrifwn pubikerad 30.10.8l (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus—B«glrd prioritct (71) Flovcon Oy, Valkeakoski, FI; Sperring, 02^00 Kirkkonummi,
Suomi-Finland (FI) (72) Bengt Forss, Parainen, Suomi-Finland(FI) (7*0 Seppo Laine (5*0 Dikalsiumsilikaatin valmistusmenetelmä - Förfarande för fram-ställning av dikalciumsilikat Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen dikalsiumsilikaatin valmistusmenetelmä.
Nykyisin käytössä oleva nk. Muller-Kuhne -menetelmä, jolla valmistetaan S02:a tai rikkihappoa ja sementtiä kipsistä tai anhydriitistä, tapahtuu seuraavien kaavojen mukaan:
CaSO^ + 2C = CaS + 2C02
CaS + 3CaS01| = 4Ca0 + *JSC>2 4Ca0 + (A120^, Fe20^, Si02 jne.) - sementtiklinkkeri.
Muller-Kuhne -menetelmässä lisätään poltettavaan massaan (kipsiä + silikaatteja) pelkistävänä aineena hiiltä tai koksia, jolloin kipsin hajottamisreaktiot helpottuvat. Hiilen lisäystä on tarkasti valvottava, jotta prosessi toimii. Liian pieni hiilen-lisäys aiheuttaa kipsin sulamisen ja liian suuren lisäyksen johdosta syntyy liikaa CaS:ää, joka aiheuttaa agglomeroitumista korkeammassa lämpötilassa.
2 60548
Sementin poltossa tämän menetelmän mukaan energian kulutus on n. l800 kcal/kg klinkkeriä ja enemmänkin, mikä on yli kaksinkertainen määrä verrattuna uudenaikaisiin sement^valmistusmenetelmiin.
Eräs varjopuoli on myös tarvittava korkea polttolämpötila, joka aiheuttaa suuria lämpöhäviöitä. Jos uunisyöttö sisältää alkaleja, esiintyy usein prosessihäiriöitä, ja pölyä sähkösuodattimista voidaan ainoastaan rajoitetussa määrin palauttaa uuniin.
Jo aikaisemmin on yritetty valmistaa rikkihappoa ja sementti-klinkkeriä suoraan kipsistä ja silikaateista. Kipsi hajoaa kuitenkin vasta niin korkeassa lämpötilassa, että massa sulaa ja aiheuttaa vaikeita, toistaiseksi ratkaisemattomia kemiallisia ja tekinisiä ongelmia.
On havaittu, että erilaiset A120^- ja Pe20^-pitoiset lisäykset, ja erikoisesti kaoliinin (A^O^ * 2Si02) lisäys, oleellisesti edesauttaa kipsin hajoamisreaktiota. Syytä tänän ei ole toistaiseksi pystytty selvittämään.
Nykyisen t^SC^in valmistusmenetelmän raaka-aineena käytetään puhdasta rikkiä, joka poltetaan sopivassa uunissa, tai sulfiidi-malmeja, useimmiten pyriittiä (FeS2), joka pasutetaan. Pääosaa maailman HgSO^-tuotannosta käytetään apatiitin liuottamiseen fos-forihappo- ja lannoiteteollisuudessa. Rikkihapon tehtävänä on tällöin sitoa apatiitissa (Ca^PO^g oleva kalkki sulfaattina, jolloin fosfori saadaan liukoiseen muotoon. Tästä liuottamis-reaktiosta syntyvälle kipsille ei toistaiseksi ole löydetty mielekästä käyttöä kuin pienessä määrin, vaan se on täytynyt varastoida valtavina luontoa pilaavina ja jatkuvasti kasvavina jätekasoina. Tekniikan tason suhteen viitattakoon vielä - GB-patenttijulkaisuun 1 203 950, jossa on kuvattu alumiinivalmistuksesta peräisin olevan punalietteen jalostusta.
US-patenttijulkaisuun 2 426 147, jossa on kuvattu S02:n ja sementin valmistamista kipsistä sekä A120^-ja Si02~pitoisista aineista, jolloin pelkistysaineena lisätään vähäinen määrä rikkiä, DE-patenttijulkaisuun 430 172, jossa on kuvattu alkalipitoisilla silikaateilla suoritettavaa regenerointia, DE-patenttijulkaisuun 676 192, jossa on kuvattu AlgO^n talteenottoa luonnollisista tai teknisistä alkalialumiinisilikaateista, sekä 3 60548 DE-patenttijulkaisuun 610 683, joka koskee keinotekoisen natroliitin (Na20 · Α120^ · 3Si02) hajottamista mineraalihapolla.
Esillä oleva keksintö tähtää edellä mainittujen haittapuolien poistamiseen niin, että kipsissä oleva CaO ja S02 voidaan käyttää kokonaisuudessa uudelleen ja valmistaa niistä käyttökelpoisia tuotteita, kalkista sementtiä, SO^sta rikkihappoa ja lisätyistä silikaateista erilaisia arvokkaita kauppatuotteita.
Keksinnön mukainen menetelmä perustuu A120^- ja rikkilisäyk-sen edulliseen vaikutukseen kipsin hajottamisessa sekä happoon liukenevien K-, Mg- ja Al-rikkaitten teknisten tai luonnollisten silikaattien käyttöön osaraaka-aineena.
Keksintö perustuu edelleen mm. seuraaviin ajatuksiin: lähtöaineena käytetään luonnonkipsiä, anhydriittiä, jäte-kipsiä tai vastaavaa, joka murskataan, kuivataan poltto-kaasujen avulla sekä jauhetaan, silikaattimateriaalina käytetään K-, Mg- ja Al-rikasta, osittain happoon liukenevaa ja mahdollisesti dolomiittia sisältävää silikaattia, joka jauhatuksen jälkeen uutetaan mineraalihapoilla yhdessä tai useammassa vaiheessa, yllä mainitut raaka-aineet syötetään yhdessä mahdollisesti rikki- ja Fe- ja/tai Al-komponenttien kanssa kiertouuniin, jossa ne poltetaan 1150°C:n lämpötilassa. Syötön CaO/SiC>2 -suhde säädetään välille 2:1 ja 3:1, aina klinkkerin käyttötarkoituksen mukaan.
polttoaineena käytetään rikkiä tai rikkipitoisia materiaaleja, rikkidioksidipitoiset polttokaasut käytetään osaksi kipsin kuivattamiseen, osaksi dolomiitin uuttamiseen ja hajottamiseen silikaattimateriaalista ja pääosiltaan rikkihapon valmistukseen ja happoon liukenevan silikaattikomponentin K-, Mg- ja Al-yhdisteitä voidaan edullisella tavalla ottaa talteen ja niistä valmistaa arvokkaita kauppatuotteita.
Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle menetelmälle on pääasiallisesti tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
* 60548
Siinä tapauksessa, että raaka-aine koostuu jätekipsistä sekä happoliukoisia alkali-, maa-alkali- sekä Pe- ja Al-yhdisteitä sisältävästä silikaatista, on prosessin kannalta edullista, että nämä komponentit poistetaan sopivalla uuttomenetelmällä ennen prosessin polttovaihetta. Jos silikaattikomponentti sen lisäksi sisältää karbonaatteja, on edullista ensin poistaa nämä komponentit esim. muuttamalla ne liukoisiksi bisulfiiteiksi SO^-pitoisten savukaasujen avulla, jolloin prosessin loppupuolen työvaiheet yksinkertaistuvat.
Jos raaka-aineet tällä tavalla "puhdistetaan" ennen polttoa, tulee kiertouunin kuormitus sekä energian kulutus pienemmäksi eikä saadusta klinkkeristä tarvitse poistaa aikalialuminaatteja kuten muissa tunnetuissa menetelmissä.
Prosessikaavio selviää liitteenä olevasta piirustuksesta.
Tässä tapauksessa ovat lähtöaineet kipsiä sekä rikastusjätettä, joka sisältää flogopiittia (72 %), dolomiittia (22 %) sekä liukenemattomia silikaatteja (5 %).
Menetelmän mukaan kuivatetaan kipsi anhydriitiksi murskauksen jälkeen, jauhetaan ( 0,1 mm:n hienouteen sekä syötetään eri käsittelyllä "puhdistetun" silikaattikomponentin ja rikin tai rikki-komponentin kanssa kiertävään polttouuniin. Samanaikaisesti voidaan lisätä Fe- ja/tai Al-komponentteja polttoprosessin tehostamista varten.
Silikaattikomponentti käsitellään seuraavalla tavalla:
Hienoksi jauhetusta rikastusjätteestä liuotetaan maa-alkali-karbonaatit kipsin kuivatuksesta tulevien polttokaasujen avulla. Pasutuksen jälkeen saadut Mg- ja Ca-oksidit voidaan erottaa toisistaan sinänsä tunnetuilla tavoilla. CaO voidaan esim. saostaa CC^-kaasujen avulla CaC0^:ksi. Loput SOg-pitoisista polttokaasuista käytetään H2S0^:n valmistukseen jo tunnetulla tavalla.
Karbonaatti-vapaa silikaattijäännös käsitellään voimakkaalla mineraalihapolla kuten HN0^:lla, H2S0^:lla jne. Typpihappouute sisältää alkali-, maa-alkali- sekä Pe- ja Al-komponentit nitraatteina. Kun tämä uute neutraloidaan pH-arvoon saostuvat AI- ja Pe-komponentit hydroksideina, ja ne voidaan edelleen erottaa toisistaan sinänsä tunnetulla tavalla. Jäljelle jäävästä liuoksesta uutetaan Mg(NO^)2 talteen. Liuokseen jää KN0^:a, jota haihdutuksen jälkeen voidaan käyttää esim. lannoitteena.
5 60548
Edellä mainitun mineraalihappokäsittelyn jälkeen jää liukenematta melko puhdasta SiC^ra sekä liukenemattomia silikaatteja, jotka kipsin ja muiden lisäaineiden kanssa syötetään kiertouuniin.
Sintraantumisen ja kipsin hajoamisen edistämiseksi voidaan seskvioksidikomponentteja lisätä 20 % saakka koko syötön määrästä. Liian suuri lisäys vaikuttaa SOgin poistoon polttoprosessista.
Syötön mukana lisätyn rikkikomponentin määrän kipsin pelkistystä varten tulee olla 3,5 - 5 %·
Jos polttoaineena käytetään rikkiä tai rikkipitoista ainetta, voidaan polttokaasujen SOg-pitoisuutta nostaa oleellisesti ja samoin tuotetun H^SO^in määrä.
Silikaattikomponentin mineraalihappokäsittelyssä voidaan myös käyttää (HNO^ + Η-,δΟ^)-seosta. i^SO^rn määrä on silloin suhteutettava niin, että liuosta haihdutettaessa uuton jälkeen saostuu Al-komponentti alunan (KA1(S0^)2 · 12 ϊ^Ο) muodossa. Mg(NO^)2:n ja KNO^:n talteenotto tapahtuu tässäkin tapauksessa aikaisemmin selostetulla tavalla.

Claims (3)

6 60548
1. Dikalsiumsilikaatin ("CgS") valmistusmenetelmä, jossa lähdetään CaSO^- ja SiO^-pitoisesta mineraalista, jolloin SiOg-pitoisen mineraalin sideaineeksi valmistukselle haitalliset alkali-ja maa-alkalimetallit, kuten esim. Mg, Na ja K, liuotetaan yksi-tai useampivaiheisesti "CgS^valmistuksesta saatujen SO^:a sisältävien savukaasujen sekä veden kanssa muodostamalla näistä HgSO^a ja seuraavissa vaiheissa voimakkaammilla hapoilla, kuten HNO^:1la tai H^SO^illa, t u n n e t t u siitä, että haitallisten maa-alkalimetallien, bisulfiittien ja sulfiittien yhdisteet MgtHSO^ig, MgSO^, CaiHSQ^g ja CaSO^ pasutetaan SOgin vapauttamiseksi vähemmän liukenevista flogopiitti- ja silikaatti-komponenteista suoritetun erottamisen jälkeen ja että näin saatua SO^ia käytetään uudelleen mainittujen maa-alkalimetallien 1iuotukseen.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että pasutuksessa vapautettu SC^ käytetään H^SO^rn valmistukseen.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että HgSO^rn ja HNO_:n suhde vastaa alkuperäisessä SiO^-pitoisessa mineraalissa olleiden K:n ja Mg:n ja Al:n suhteita siten, että osa K-määrästä saadaan jäämään liuokseen KNO^rna ja muut saostetaan KAl-sulfaatteina. 1*. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että flogopiitti käsitellään HNO^-Ha, jolloin syntyvät KNO^» MglNQ^g ja AliNO^)^ jäävät liuokseen ja SiO^ liukenemattomana käytetään polttoprosessissa CaSO^rn kanssa "CgS":n valmistukseen .
FI793115A 1979-10-09 1979-10-09 Foerfarande foer framstaellning av dikalciumsilikat FI60548B (fi)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI793115A FI60548B (fi) 1979-10-09 1979-10-09 Foerfarande foer framstaellning av dikalciumsilikat

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI793115A FI60548B (fi) 1979-10-09 1979-10-09 Foerfarande foer framstaellning av dikalciumsilikat
FI793115 1979-10-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FI793115A7 FI793115A7 (fi) 1981-04-10
FI60548B true FI60548B (fi) 1981-10-30

Family

ID=8512932

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI793115A FI60548B (fi) 1979-10-09 1979-10-09 Foerfarande foer framstaellning av dikalciumsilikat

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI60548B (fi)

Also Published As

Publication number Publication date
FI793115A7 (fi) 1981-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6613141B2 (en) Recovery of cement kiln dust through precipitation of calcium sulfate using sulfuric acid solution
US2871133A (en) Inorganic dust treatment process
US3642445A (en) Utilization of coal-burning power plant by-products
US4312842A (en) Process of manufacture of phosphoric acid with recovery of co-products
US11845657B2 (en) Integrated method for producing sulphur dioxide quality suitable for a sulphuric acid process from calcium sulphate/phosphogypsum from phosphoric acid production
ES2131814T5 (es) Metodo e instalacion para fabricar clinker de cemento portland mineralizado.
CZ2003766A3 (cs) Způsob redukce emisí oxydů síry SOx u zařízení k výrobě cementového slínku a zařízení k provádění tohoto způsobu
CN102515115A (zh) 一种脱硫石膏制备硫酸和水泥的方法
US4415543A (en) Process for treating phospho-gypsum waste product from wet-acid process of making phosphoric acid
FI60548B (fi) Foerfarande foer framstaellning av dikalciumsilikat
KR880001546A (ko) 세멘트 클링커와 so₂- 함유 배기 가스의 생산 방법
RU2167210C2 (ru) Способ переработки углеродистого шлама, выводимого из системы электролитического получения алюминия
AU2018285391B2 (en) Method of producing compounds of lithium and optionally of other alkali metals
EP0055004B1 (en) Process for processing moist compositions containing pollution-causing substances and composition
KR102452142B1 (ko) 바이오황을 이용한 석고 제조방법 및 그 이용
CN117756426A (zh) 一种氰化尾渣二次铝灰整体脱毒协同制备胶凝材料的方法
US4120934A (en) Method for working-up shale
Ismailov et al. Possibilities for improving the technology of roasting zinc concentrates
JP7316817B2 (ja) 硫黄系組成物及びセメント組成物の製造方法、並びにセメント組成物の製造システム
JP2000016844A (ja) ダイオキシンの熱分解方法および装置
RU2800415C1 (ru) Интегрированный способ получения диоксида серы, подходящего по качеству для использования в процессе производства серной кислоты из сульфата кальция/фосфогипса, полученных в процессе производства фосфорной кислоты
SU1507728A1 (ru) Способ переработки гипсового материала
SU947032A1 (ru) Способ получени двуокиси серы и портландцемента
WO2010143270A1 (ja) 重質油系燃焼灰に含まれる成分の利用方法並びに利用システム
SU1468861A1 (ru) Способ переработки низкокачественных диаспоровых бокситов

Legal Events

Date Code Title Description
FC Application refused

Owner name: FLOWCON OY