FI94537B

FI94537B - Process for smelting material

Info

Publication number: FI94537B
Application number: FI920518A
Authority: FI
Inventors: Reijo Jyrki Ahlberg; Erkki Viktor Samuel Krogerus
Original assignee: Outokumpu Eng Contract
Priority date: 1992-02-07
Filing date: 1992-02-07
Publication date: 1995-06-15
Also published as: FI94537C; FI920518A; FI920518A0

Description

3.. 94537 tuotetaan käyttämällä polttoaineena ainakin osittain kiinteää jätemassaa.3 .. 94537 is produced using at least partially solid waste mass as fuel.

Keksinnön mukaisen kuivatun jätemassan käyttö tekee 5 suspensiosulatusmenetelmän entistä ympäristöystävällisem mäksi, koska menetelmässä voidaan hyödyntää jätevesien puhdistuksesta saatavaa, tai vastaavalla tavalla muodostunutta, muuten hyödyntämätöntä massaa.The use of the dried waste pulp according to the invention makes the suspension melting process even more environmentally friendly, because the process can utilize pulp obtained from wastewater treatment, or similarly formed, otherwise unused.

10 Keksinnön mukaisesti käytetty, jätevesien puhdistuksesta saatava massa sisältää sekä kiinteän ainesosan että haihtuvan ainesosan. Kiinteän ainesosan pääkomponentteina ovat kalsiumoksidi CaO ja piioksidi Si02, kun taas haihtuva ainesosa sisältää pääosin hiiltä ja happea. Kiinteässä 15 ainesosassa oleva piioksidi edesauttaa suspensiosulatusmenetelmän kuonan muodostumista ja kalsiumoksidi parantaa edullisesti muodostuvan kuonan emäksisyyttä ja juoksevuutta samoin kuin käsiteltävässä materiaalissa olevien haihtuvien komponenttien poistumista. Näin kuonan 20 poistaminen sulatusuunista helpottuu. Massan haihtuva ainesosa sen sijaan antaa massalle polttoarvoa, jolloin massaa voidaan edullisesti käyttää polttoaineena. Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty massa vaikuttaa siten edullisesti sekä suspensiosulatusuunin lämpötaseeseen että , 25 .muodostuvan sulafaasin, kuonan, ominaisuuksiin.The wastewater treatment pulp used in accordance with the invention contains both a solid component and a volatile component. The main components of the solid component are calcium oxide CaO and silica SiO 2, while the volatile component contains mainly carbon and oxygen. The silica in the solid component promotes the formation of slag from the slurry smelting process, and the calcium oxide preferably improves the alkalinity and fluidity of the slag formed, as well as the removal of volatile components in the material to be treated. This facilitates the removal of slag 20 from the melting furnace. The volatile component of the pulp, on the other hand, gives the pulp a calorific value, so that the pulp can advantageously be used as a fuel. The pulp used in the process according to the invention thus advantageously affects both the temperature balance of the slurry melting furnace and the properties of the molten phase, the slag, formed.

• · ·· ·• · ·· ·

Kiinteän ainesosan määrä polttoaineena käytetyssä massassa on edullisesti ainakin 25 % koko massan määrästä. Kiinteän ainesosan läsnäolo vaikuttaa siihen, että massan polttoarvo 30 on alhaisempi kuin yleisesti käytettyjen polttoaineiden, >:.kuten öljyn, maakaasun ja butaanikaasun. Näin tarvittavan 1 · lämpöenergian aikaansaamiseksi käytetyn polttoaineen määrä kasvaa ja sulatusuunin poistokaasujen määrä kasvaa. Kuitenkin ottaen huomioon esimerkiksi ympäristösuojelulliset 35 näkökohdat voidaan keksinnön mukaisella menetelmällä hyödyn tää muuten hyödyntämätöntä massaa ja samalla korvata ainakin osittain muualta tuotavaa ja sinänsä kalliimpaa polttoainetta, öljyä, maakaasua tai butaanikaasua.The amount of solid component in the pulp used as fuel is preferably at least 25% of the total pulp. The presence of a solid component contributes to the lower calorific value of the pulp 30 than that of commonly used fuels, such as oil, natural gas and butane gas. Thus, the amount of fuel used to provide the required thermal energy increases and the amount of exhaust gases from the melting furnace increases. However, taking into account, for example, environmental aspects, the method according to the invention can utilize otherwise unused pulp and at the same time at least partially replace the fuel, oil, natural gas or butane gas imported from elsewhere and which is more expensive per se.

4 945374,94537

Keksintöä selostetaan seuraavassa oheisen esimerkin avulla. Esimerkki « 5 Suspensiosulatusuuniin syötettiin 25,6 t/h sinkin valmistuksesta saatua jarosiittia, jonka yksinkertaistettua kemiallista kokoomusta voidaan havainnollistaa kaavalla NH4Fe3(S04) 2 (OH) 6. Tällaisen sinkin valmistuksesta saatavan jätemassan sisältämillä kiintoainepartikkeleilla ei ole omaa 10 lämpösisältöä, jolloin jarosiitin ja reaktiokaasun välinen reaktio on endoterminen, lämpöä sitova. Kaikki sulatuksessa tarvittava polttoaine on siten tuotava erikseen sulatusuuniin. Keksinnön mukaisesti suspensiosulatusuuniin syötettiin jäteveden selkeytysaltailta saatua kuivattua 15 massaa niin, että massan osuus jarosiitin sulatukseen tarvittavasta sulatusuunin lämpösisällöstä oli noin 25 %.The invention is described below by means of the following example. Example «25.6 t / h of jarosite obtained from the production of zinc was fed to a slurry melting furnace, the simplified chemical composition of which can be illustrated by the formula NH4Fe3 (SO4) 2 (OH) 6. The solid particles contained in such a waste mass from the production of zinc do not have their own thermal content. the reaction between is endothermic, heat-binding. All fuel required for defrosting must therefore be brought separately into the smelting furnace. According to the invention, dried pulp from effluent clarification tanks was fed to the slurry smelting furnace so that the pulp accounted for about 25% of the heat content of the smelting furnace required for smelting jarosite.

Tämän jälkeen syötettävän kuivatun massan määrää lisättiin kaksinkertaiseksi saman pelkistysasteen saavuttamiseksi sulatettavassa materiaalissa niin, että massan osuus jaro- 20 siitin sulatukseen tarvittavasta sulatusuunin lämpö- sisällöstä oli 70 %. Tarvittava loppuosa lämpösisällöstä tuotiin kummassakin tapauksessa sulatusuuniin butaani-kaasuna.The amount of dried pulp to be fed was then doubled to achieve the same degree of reduction in the material to be melted, so that the pulp accounted for 70% of the heat content of the melting furnace required for melting jarosite. In both cases, the required remainder of the heat content was introduced into the melting furnace as butane gas.

·· 25 * Kuivatun massan määrän vaikutuksesta sulatukseen voitiin todeta, että syntyvän kuonan juoksevuus parani kuivatun massan määrän kasvaessa. Ainoana olennaisena haittapuolena oli sulatusuunin poistokaasujen määrän kasvu. Kuitenkin kuivatun massan määrää lisäämällä voitiin vähentää muuten 30 jätekasaan menevän massan aiheuttamaa ympäristöongelmaa.·· 25 * Due to the effect of the amount of dried pulp on the smelting, it could be stated that the fluidity of the resulting slag improved as the amount of dried pulp increased. The only significant drawback was the increase in the amount of exhaust gases from the melting furnace. However, by increasing the amount of dried pulp, the environmental problem caused by the pulp otherwise going to the landfill could be reduced.

Vaikka edelläoleva esimerkki kuvaa keksinnön mukaisen menetelmän käyttöä materiaalilla, jossa itsessään ei ole lämpösisältöä, voidaan keksinnön mukaista menetelmää 35 soveltaa myös esimerkiksi sulatettavan materiaalin ollessa sulfidista materiaalia, joka itsessään reagoi sulatus-olosuhteissa eksotermisesti eli lämpöä luovuttavasti.Although the above example illustrates the use of the method according to the invention with a material which itself has no heat content, the method 35 according to the invention can also be applied, for example, when the material to be melted is a sulphide material which itself reacts exothermically under heat conditions.

11 in 1 liiti nm 1 5 9453711 in 1 merged nm 1 5 94537

PATENTTIVAATIMUKSET

1. Menetelmä materiaalin sulattamiseksi suspensiosulatus- uunissa, joka sisältää välineet sulatettavan materiaalin, sulatukseen tarvittavan polttoaineen, kuonanmuodostajan ja mahdollisen sulatuksesta takaisin kierrätettävän materiaalin syöttämiseksi uuniin sekä välineet sulatusuunissa syntyvien sulafaasien ja poistokaasujen poistamiseksi uunista, tunnettu siitä, että sulatettavan materiaalin ulkopuolisesta lämpösisällöstä ainakin 20 % tuotetaan käyttämällä sulatusuunissa polttoaineena ainakin osittain kiinteää j ätemassaa.A method of melting material in a slurry melting furnace, comprising means for feeding melted material, melting fuel, slag former and any recyclable material to the furnace, and means for removing at least 20% of the molten phases and exhaust gases from the furnace from the furnace. using at least partially solid waste mass as fuel in the melting furnace.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoaineena käytetty massa on jätevesien puhdistuksesta saatua, kuivattua jätemassaa.A method according to claim 1, characterized in that the pulp used as fuel is a dried waste pulp obtained from wastewater treatment.

3. Patenttivaatimusten 1 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polttoaineena käytetystä massasta ainakin 25 % on kiinteää, ei-haihtuvaa materiaalia.Process according to Claim 1 or 3, characterized in that at least 25% of the mass used as fuel is a solid, non-volatile material.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että massan kiinteää, ei-haihtuvaa osaa käytetään syntyvän sulan kuonan juoksevuuden parantamiseen.A method according to claim 3, characterized in that the solid, non-volatile part of the pulp is used to improve the flowability of the resulting molten slag.

« ' « • · 5. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että sulatettavana materiaalina käytetään metallurgisen prosessin jätesakkaa.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the precipitate from the metallurgical process is used as the material to be melted.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen menetelmä, .tunnettu siitä, että sulatettavana materiaalina käytetään sulfidista materiaalia.Process according to one of Claims 1 to 4, characterized in that a sulphide material is used as the material to be melted.

6 545376,54537

PATENTKRAVclaim

1. Förfarande för smältning av material i en suspensionssmältugn som innefattar medel för tillförsel av materialet som skall smältas, bränsle som behövs för smältningen, en slaggbildare och eventuellt, frän smältningen recirkulerat material till ugnen samt medel för avlägsnande av i ugnen bildade smältfaser och av-gaser ur ugnen, kannetecknat av att ätminstone 20 % av smältma-terialets externa värmeinnehäll alstras genom att använda ätminstone delvis fast avfallsmassa som bränsle i smältugnen.1. A combination of materials for a material and a suspension of material having a material content, for example, for the purpose of measuring the material, for example, for the purpose of using the material of the same type of material. gaser ur ugnen, kannetecknat av att ätminstone 20% av smältma-terialets externa värmeinnehäll alstras genom att använda ätminstone delvis fast avfallsmassa som bränsle i smältugnen.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat av att den som bränsle använda massan utgörs av torkad avfallsmassa frän av-loppsvattenrening.2. A patent according to claim 1, which comprises the composition of a brandy, the weight of which is added to the final composition.

3. Förfarande enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknat av att ätminstone 25 % av den som bränsle använda massan utgörs av fast, icke-flyktigt material.3. A patent according to claim 1 or 2, which comprises a minimum of 25% of the brandy, is a mass of fast, free-flowing material.

4. Förfarande enligt patentkrav 3, kännetecknat av att den fas-ta, icke-flyktiga delen av massan används för förbättring av flytbarheten av den smälta slagg som bildas.4. A patent according to claim 3, which is incorporated herein by reference in its entirety, may be used for the preparation of a fly as shown in the invention.

5. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, känne- ; tecknat av att som material som skall smältas används avfalls- fälining ur en metallurgisk process.5. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven, känne-; tecknat av att som material som skall smältas används avfalls- fälining ur en metallurgisk process.

6. Förfarande enligt nägot av de föregäende patentkraven 1-4, käanetecknat av att som material som skall smältas används sul-fidiskt material.6. An embodiment of the invention according to claims 1-4, comprising the material of the present invention is a sulphide material.

il· · : .1: • · il I 1H..L an.' I l I MM |il · ·: .1: • · il I 1H..L an. ' I l I MM |

Claims

FI 94539B Batch : F9810613 Date : 16/04/1998 Number of pages : 16 Previous document : FI 94537B Next document : FI 9454OB