HUT74720A - Method for inerting waste by crystallisation - Google Patents

Description

A jelen találmány tárgya eljárás hulladékok feldolgozására és közömbösítésére, amelynek során lehetőség nyílik arra, hogy a hulladékokban lévő toxikus fémeket hosszú időn át immobilizáljuk, azok stabilizálása útján.

Hulladék” a jelen leírásban bármely ipari, vagy háztartási hulladék elégetésekor kapott maradék vagy fém- hidroxid iszap.

Azon hulladékok között, amelyek a jelen találmány értelmében kezelhetők, példaszerűen azokat a salakokat (salak- szerű termékeket, klinkereket) említjük, amelyek az ipari, vagy háztartási hulladékok vagy fém- hidroxid iszapok égetésekor keletkeztek.

A háztartási és ipari hulladékok általánosan alkalmazott égetési eljárása során olyan termékek keletkeznek, amelyek az égetési kemencékből távozva a hidraulikus prés következtében erőteljes lehűlés következtében több fázisú rendszerből álló terméket adnak. Ezek kristályos vas- oxidokat és alumino- szilikátokat tartalmaznak, az üvegszerű meddőbe ágyazva és a különféle extrém hőhatások következtében töredezettek. A különféle rendszerek között megoszló toxikus nehéz fémek könnyen mobilizálódnak külső behatások következtében, amelyek természetesen vagy mesterségesen előidézettek lehetnek. Ezáltal olyan salakok keletkeznek, amelyek a környezetre nézve potenciálisan veszélyt jelentenek.

Az égetések során keletkező üvegeket korábban stabil anyagoknak tekintették, amelyek alkalmasak arra, hogy tartósan immobilizálják a nehéz fémeket. Fontos aláhúzni azt, hogy ezek a salakok, amelyek csak részben üvegszerűek az idő múlásával megváltoznak és késleltetett veszélyeket rejtenek. Tény az, hogy az ipari égetőkből távozó alumino- szilikát fürdőket igen meghatározó hidraulikus befagyasztásnak vetik alá. A hirtelen lehűtés következtében a többfázisú anyagban, - amely általában üveges anyagba ágyazot spinéilekből áll - különféle kontrakciók lépnek fel, mivel a spinellek és az üveges fázis izobár termikus expanziójának koefficiense között jelentős a

P-9644

különbség. A lehűtés során bekövetkezett összehúzódás következtében az üveg eltörik és/vagy megrepedezik, illetve feszültségeket gyűjt magába, amelyek feloldódása folytán mikro- töredezések következnek be a raktározás során. Mivel az üveg termodinamikailag nem stabil, mechanikailag is instabillá válik.

Tekintettel arra, hogy a kilúgozás következtében az üveges fázisból extrahálódó fémek tömege arányos azokkal a felületekkel, amelyek az oldattal érintkeznek, belátható, hogy ezek a salakok (más néven klinkerek) néhány éven belül teljesen perkolálódnak, ami igen rövid időnek számít a geológiai időegységhez, a millió évhez képest.

Annak érdekében, hogy ezek a salakok a jogi előírásoknak megfeleljenek és tartósan ártalmatlanok legyenek az lehet a megoldás, hogy ezeket a veszélyes elemeket kristály- rendszerben immobilizáljuk, amelyek geológiai időmértékekben mérve stabilak.

A kristályos fázis a kilúgozással szemben másként vi selkedik, mint az üveges fázis. A kristály sokkal rendszere zettebb és stabilabb anyagot jelent, mint az azonos összetételű üveges anyag. Egy vagy több kristályos ásványi kristály elpusztítása - például kőzeteké - oldódás, oxidáció vagy hidrolízis kombinációja következtében is rendkívül las san megy végbe és évmilliós léptékkel mérhető. Azok az ártalmas fémek, amelyeket magukba foglalnak és amelyek azonos sebességgel szabadulnak fel, ezért gyakorlatilag a környeze tünkre nézve ártalmatlanok.

Javasolták a vitrifikációt is mint megoldást. Az egyik megoldás szerint magas hőmérsékleten (4000 - 5000 C* között) üveget állítanak elő plazma fáklya segítségével, igen keveset változtatva a kiindulási anyag kémiai összetételén. Egy második megoldáshoz szükség van arra, hogy oldhatatlan alkálikus boro- szilikát üveget szintetizáljanak, amelyben a hulladék diszpergált állapotban van jelen. Ennél az eljárásnál tehát a kiindulási anyag összetétele jelentősen modifikált.

P-9644

Ρ96 0X207 ·· · ·

Úgy tűnik, hogy az ipari vagy háztartási hulladékok égetése során keletkező salakok kezelésére más típusú megoldást nem javasoltak. A salakok átkristályosítása útján történő stabilizáció igen kevéssé befolyásolja a hulladékok kémiai tulajdonságait, különösképpen pedig azon salakok kémiáját, amelyeket tartalmaznak. Csak igen kevés kiegészítő anyagot visznek be és lehetővé teszik, hogy valamely hulladékot valamely hasonló természetes anyaggá alakítsunk át.

A jelen találmány feltalálóinak javaslata a háztartási és ipari ártalmas hulladékok raktározása által felvetett problémák megoldására ezen hulladék olyan anyaggá való átalakítása, amelynél a keletkező termék a kristályos szerkezet szempontjából a szóbanforgó anyagnak megfelelő természetes kőzet tulajdonságainak felel meg.

A fenti cél megvalósítása érdekében eljárást javaslunk, amelynek lényege - a hulladékok szerkezetének és összetételének függvényében - hogy azon fémek vándorlását, amelyek a hulladékokban vannak, az üveges fázisból a növekedőben lévő kristályos fázisok felé irányítsa át.

A hulladékok kezelésére vonatkozó találmány szerinti eljárás első megvalósítási módja szerint a következő egymást követő lépéseket valósítjuk meg:

a. ) a kezelendő hulladékot tartalmazó keveréket és egy vagy több nukleatizáló ágenst melegítünk; az utóbbiak különösképpen vastartalmú anyagok; a melegítést úgy végezzük el, hogy a körülmények lehetővé tegyék folyékony halmazállapotú keverék keletkezését, amelyet olvasztásos keveréknek vagy olvadéknak” nevezünk és amelyben az Fe2Ű3 oxidok legalább 5 %-a FeO oxidokká alakul;

b. az olvadékot szabályozott módon hűtjük le, mindaddig, amíg olyan szilárd anyagot nem kapunk, amelyben a kezelendő hulladékban lévő nehéz fémek kristályos szerkezetekben stabilizálódtak, amelyek a spinellek családjába tartozó kristályokat tartalmaznak;

c. a kapott szilárd anyagot adott esetben kinyerjük.

P-9644 .······ · • ··· · ··· · .:.. ..· .:. · pv«.^foi2O7

A fenti eljárásnak célja első lépésben a kezelendő hulladékot teljesen folyadékká alakítása és egy második lépésben az ellenőrzött lehűtés során a hulladékokban lévő fémek olyan kristályos rendszerekbe való foglalása, amelyek a kemencében alakulnak ki az olvadt keverékeknek a lehűlés során bekövetkező megszilárdulásakor. Másként fogalmazva, az olvadék lehűlése, a hőmérséklet szabályozott, fokozatos csökkenése lehetővé teszi, hogy a kristály- gócok keletkezésének folyamata is szabályozhatóvá váljon. A gócok magukbazárják a hulladékban lévő nehéz fémeket. Ezek a kristály szerkezetek a spinellek családjába tartozó kristályokat tartalmaznak.

Előnyös ha 10 % - 80 % közötti - vagy több - Fe2Ű3 alakul át FeO oxidokká.

A találmány szerinti kezelési eljárás lehetővé teszi mintegy 20 t% és mintegy 50 t% között spinellek keletkezését a felfűtendő keverék tömegére számítva.

A kezelendő hulladékok tömegaránya és a nukleációhoz alkalmazott anyagok tömegaránya a felfűtött keverék tömegéhez képest a kezelendő hulladékok kémiai összetételétől függ, va lamint attól, hogy salakokról vagy pedig hidroxidos iszapokról van-e szó.

Ennek megfelelően az oxidok közül főleg a S1O2, CaO, F®2°3> AI2O3, T1O3 illetve MgO az, amit elsősorban figyelembe kell venni. A találmány alkalmazható továbbá olyan hulladékokra, amelyek az előbb említettektől eltérőek, de amelyek kémiai analízise azt mutatja, hogy a fő elemekre vonatkozóan rokonságban vannak ilyen salakokkal vagy fém- hidroxid iszapokkal.

A találmány szerinti kezelési eljárás feladata, hogy elősegítse spinellek (AIIBIHX4) keletkezését, ahelyett, hogy kizárólag magnetit [(FeO)(L)+(Fe2O3)(L)] keletkezne. Ehhez arra van szükség, hogy az Fe2O3 oxidok redukciója legyen privilegizált különösen oly módon, hogy nukleatizáló ágenseket adunk a rendszerhez, amelyek képesek arra, hogy preferált módon ezekkel a Fe2O3 oxidokkal reagáljanak, nem pedig más

P-9644

Ρ96 01207

oxidokkal, mint amilyen a CaO. Ilyen nukleatizáló ágens lehet például a vasreszelék, vagy más vastartalmú anyag, a fütendő keverék tömegére számítva a hőkezelés alatt, mintegy 0,5 t% és mintegy 15 t% közötti arányban.

Amennyiben a kezelendő hulladékok hidroxid iszapok, akkor nukleatizáló ágensekként előnyösen salakokat alkalmazunk.

A találmányunk szerinti egyik előnyös megvalósítás szerint a hulladékok hatástalanítását úgy valósítjuk meg, hogy az anyagokat teljesen kristályosítjuk olyan szerkezetben, amely a hulladékban lévő fémeket magába zárja. Az a kristályosodás, amely lehetővé teszi, hogy a fémek 80 - 100 % előnyösen 90 100 %-ban (tömeg- százalékban kifejezve) immobilizálja a hulladékban lévő fémeket, kielégítőnek tekinthető mind a jelenre, mind a jövőre nézve.

A leírt eljárás megvalósítja azt a célt, hogy stabilan immobilizálja a fémeket mégpedig geológiai léptékben mérve az időt, ily módon biztosítva a hulladékokban lévő fémek ártalmatlanságát.

A találmány értelmében az olvasztott keverék vagy olvadék szabályozott lehűtésén azt értjük, hogy a lehűtés során a hőmérséklet csökkenését szabályozzuk, legalább mind addig, amíg az olvadt keverék teljesen megszilárdul. Másképpen kifejezve, fokozatos lehűtésről van szó, amelynek előrehaladását meghatározzuk úgy, hogy a hűtés megfelelően lassú legyen.

Az olvadt keverék teljes megszilárdulását általában kürölbelül 1050 C° és kürölbelül 1250 C közötti hőmérsékleten érjük el, előnyösen mintegy 1100 és mintegy 1210 ’C között. A teljes megszilárdulás jelzi a kristályosodás végét és általában úgy fogható fel, hogy biztosította a fémek legalább 80 %-nak immobilizációját (a kezelt hulladékok tömegének százalékában kifejezve).

Előnyösen a lehűtést oly módon valósítjuk meg, hogy a f hőmérsékletet percenként mintegy 1 C° és 10 C°-kal csökkentP-9644

• ······ '······ ··· · ·· £>9<S 01207 jük legalább a kristályosodásig, vagyis ameddig az olvadt keverék teljesen meg nem szilárdul. Általában azt lehet mondani, hogy ezen megszilárdulás eléréséig a lehűlésnek a lehető leglassabban kell lejátszódnia.

Fentiekhez több ismert lehűtési technika alkalmazható. Egy megoldás szerint például léghűtéssel dolgozhatunk.

Egy további megoldásnál úgy járunk el, hogy az olvadt keverék hőkapacitását hasznosítjuk, amely egy kevésbé magas hőmérsékletű felülettel történő érintkezés során a hőmérséklet csökkenéséhez vezet. Ily módon a kívánt lassú hűtés elérésére a keverék termikus vezetésének ismeretében hipotetikusan méghatárózható a keverék lehülési sebessége és megválasztható az érintkező felszín hőmérséklete, amelynél a lehűlésnek be kell következnie.

A találmány szerinti kezelési eljáráshoz szükséges fenti fűtési lépés úgy valósítandó meg, hogy teljesen folyadék állapotú keverék keletkezzen. Ennek érdekében - a teljes folyadékká válás biztosítására - a hőmérséklet stabilizációjához folyamodhatunk akkor, araikor elérte legma gasabb pontját. A stabilizációhoz szükséges idő változó, attól függően, hogy a felfűtés szakaszában mi az elért legmasabb hőmérséklet; így például lehetőség van arra, hogy mintegy 1 óráig tartson, vagy pedig a kezelt hulladék mennyiségének függvényében határozható meg.

A találmány szerinti eljárás egyik megvalósításánál a kezelendő hulladékok olyan salakok, amelyek az ipari vagy háztartási hulladékok előzetes elégetéséből származnak.

A salakok átlagos összetételét a példákban adjuk meg; amelyek ipari hulladékokból vett minták alapján készültek. Általában az mondható, hogy a salakok túlnyomó részében éghetetlen ásványi anyagokat tartalmaznak, amelyek az oxidáció különböző fokain állnak. Részletesebben mondva a salakok általában viszonylag magas hányadban tartalmaznak vas- oxidokat.

Ezek a vas- oxidok példul megjelenhetnek magnetit

P-9644 ·· · · • ··· · • · · · · • · · · · ·

Ρ96 01207 alakjában, amely a spinellek családjába tartoznak, és a találmány szerinti eljárás egyik célja, hogy további spinell keletkezzen, amely a magnetittől eltérő.

így módon amikor a találmány értelmében hőkezelést al kalmazunk a magnetit - a salakban lévő többi szilárd elemhez hasonlóan - megolvad és az ezt követő fokozatos lehűtés különösen azt biztosítja, hogy a magnetitekben lévő vas- atomok a hulladékokban lévő fém- atomokra cserélődnek. Hasonló helyettesítési eljárások valósulhatnak meg más, a salakokból a találmányunk szerinti kezelés során képződött spinellekkel is.

Ezt a jelenséget elősegíthetjük úgy, hogy a hulladékokból kapott salakokhoz nukleatizáló ágenseket adunk, különösen pedig vastartalmú anyagokat, mint például vasreszeléket.

Eljárhatunk például úgy, hogy a kezelendő salakok 100 % és 85 % közötti (tömegre számítva) részt képviselnek a reakciókeverékben a felfűtés lépcsőjében és ebben az esetben a nukleatizáló ágensek 0 t% és 15 t%-ot tesznek ki a reakcióelegy tömegére számítva.

A találmány szerinti megoldás egy másik megvalósítási módjánál a kezelendő hulladékok fém- hidroxid iszapok.

A fém- hidroxid iszapok összetételét is a későbbiekben bemutatandó példákkal szemléltetjük.

Abban az esetben, ha fém- hidroxid iszapokat kezelünk a találmány szerinti megoldásnál, előnyösen úgy járunk el, hogy a nukleatizáló ágenseket képző vastartalmú anyagokét teljes egészükben vagy részben salakokkal helyettesítjük. Ebben az esetben olyan reakció keverékhez lehet jutni, amelynél a kezelendő hulladékok tömegére számítva 70 t% és 30 t% lesz az iszap és 30 t% - 70 t% a salakok.

Eljárhatunk úgy, hogy a spinellek képződését elősegítő nukleatizáló ágensekként alkalmazott salakok egy részét az alábbiakban felsorolt vastartalmú anyagokkal helyettesítjük. Ily módon a vastartalmú anyagoknak a hőkezelésnek alávetett keverék tömegére vonatkoztatott mennyisége mintegy 5 t% körüli

P-9644 ·· · · • ·· • · · · · · · ···· ·· ··· Ε*96**Ο12Ο7 lehet.

A találmány szerinti megoldás megvalósításánál előnyösen úgy járhatunk el, hogy a melegítési lépést olyan körülmények között valósítjuk meg amelyek biztosítják, hogy

a. ) a salakokban foglalt magnetit megolvad és Fe2O₃ oxidok szabadulnak fel és

b. ) a keletkezett Fe2O3 oxidokat redukáljuk FeO oxiddá megfelelő ágensek hozzáadásával, például vassal.

Előnyösen úgy járunk el, hogy a kezelendő keverék hőmérsékletét melegítéssel legalább körülbelül 1450 °C-ig emeljük, előnyösen mintegy 1500 °C-ig. Ezt a hőmérsékletet a kezelendő hulladék mennyiségétől és a kezdeti összetételtől függően választjuk meg.

A találmány szerinti egyik előnyös megoldásnál úgy járunk el, hogy az alkalmazott nukleatizáló ágensként használt vastartalmú anyagként vasat használunk.

A találmány szerinti másik megoldás szerint vastartalmú anyagokként vas- reszelékeket alkalmazunk, előnyösen több mint 0,5 t% arányban, a hőkezelésnek kitett keverék tömegére számítva és egy különösen előnyös megvalósítási módnál a kezelendő keverék tömegére számítva mintegy 1 t% arányban.

Példaképpen bemutatjuk, hogy a találmányunk szerinti eljárásnál a kezelendő hulladékok főleg a következő oxidokat tartalmazhatják megadott arányban a hulladékok teljes tömegére vonatkoztatott százalékban kifejezve:

	Salakok	Iszapok
SÍ02	26,25 - 45,65 1,4 - 2,7
AI2O3	7,43 - 17,98	1-3
Fe203	14,53 -34,92	3-15
MnO	0,54 - 1,88	0,05 - 0,2
MgO	1,64 - 2,66	0,5 - 1
caO	6,41 - 10,16	20 - 32
Na20	2,66 - 10,82	1,5 - 4
K2O	0,56 - 1,61	0,2 - 0,3

P-9644

ΤΪ02	3,66 - 7,69	0,01 -
P2O5	0,96 - 2,54	5-18
CO2	0,33 - 4,32	5-11
kén	összes
	0,03 - 2,53	4-14

A találmányunk szerinti eljárást megkönnyíthetjük oly módon, hogy a kezelendő hulladékokat - akár salakokról akár iszapokról van szó - előzőleg homogénen összekeverjük a nukleatizáló ágensekkel, különösen pedig a vas- vegyületekkel.

A salakok esetében a homogenizálást olyan salakokból kiindulva valósítjuk meg, amelyek részecske nagysága 10 mm vagy annál kisebb és előnyösen kisebb mint 2 mm.

Érdekes megoldás, hogy a homogenizálást megjavíthatjuk oly módon, hogy a kezelendő keverékeket poritjuk úgy, hogy a részecske- nagyság például 10 μπι alatti legyen.

P-9644

Ρ96 0X207

A találmány szerinti eljárás további jellemzőit és előnyeit a következő ábrákban illetve a következő példákban mutatjuk be.

Az ábrák magyarázata:
1. Ábra:	AB2O4 képletű közvetlen spinell szer-
kezete
2. Ábra:	Plagiokláz földpátok egyensúlyi dia-
grammja	-
3. Ábra:	Fe - Fe2O3 stabilitási diagrammok a
lóg pO2 . -------------	----függvényében.

Példák _ ...........................-......... _f \ Salak t- A

I. A SALAKOK KEZELÉSE.

1.1. A salakok (klinkerek) összetétele

A. Kémiai összetétel

A salakok a szerves hulladékok elégetésekor keletkez nek. Túlnyomó részt ásványi anyagokat tartalmaznak, amelyek éghetetlenek és amelyek többnyire különféle oxidok formájában jelennek meg. Az elégetett hulladék természetétől függően az alábbi 1. sz. Táblázatban szereplő arányban lehetnek jelen a különféle kémiai elemek oxidjai.

1. Táblázat

A salakok alkotóelemeinek küszöb- értékei

Fő elemek oxidok tartalom (%)

SiO2	26.25	- 45.65
AI2O3	7.43	-	17.98
Fe2O3	14.53	-	34.92
MnO	0.54	-	1.88
MgO	1.64	-	2.86
CaO	6.41	-	10.16
Na2O	2.66	-	10.82
K20	0.56	-	1.61
T1O2	3.66	-	7.69

P-9644 ·« · · • ·

Ρ96 01207

P2O5	0.96 - 2.54
C02	0.33 - 4.32
S összes	0.03 - 2.53
Nyomelemek
elemek	tartalom (ppm)
Ba	8800 - 11500
Be	1.79 - 4
Co	1449 - 13000
Cr	6716 - 16800
Cu	5 - 7000
Ga	19 - 39
Nb	46 - 235
Ni	399 - 10200
Rb	14 - 51
Se	8.6 - 12.8
Sr	276 - 1135
Th	5.1 - 24
V	181 - 412
Y	5.1 - 24
Zn	600 - 6300
Zr	208 - 3350
Pb	142 - 1215
Cd	0.6 - 1.7
Sn	24 - 177
As	7.5 - 42
Hg	0.02 - 0.12
O.p.: 1010 C“	(-3.76) - 1.47

Tekintettel arra, hogy bizonyos nehéz fémek korlátozott mennyiségben vannak jelen, a jelen leírás nem foglalkozik csupán az átmeneti fémekkel. Ezek abban az esetben, amikor teljesen szolubilizálódnának, különleges kezelést igényelnének. Ilyen elemek a következők: króm, réz, nikkel, ólom és cink.

£> — 9644 ·· ···· ··· «

B. Szerkezeti összetétel

Ha a jelenlévő fázis túlnyomó részben üvegből áll a térfogat 2/3 -át tesz ki, a magnetit (FeIl0-FeI^II2°3) a kristályos formák közül a legelterjedtebb és ez jelenti a növekedés legelőrehaladottabb stádiumát (méret = 10-20 μπι). Együtt szerepel más fontos ásványi típusokkal, mint amilyen a hematit (Fe2O3), a lepidokrocit (FeO.OH), a kvarc (SÍO2) és a kalcium- földpát (CaA12SÍ2O8) vagy a nátrium- földpát (NaAl S13O8).

A magnetit, vastartalmú spinell jelenlétének előnye, > hogy a kristályrács belsejében helyettesítéseket enged meg. A vas átmeneti fémmel helyettesíthető, a vas különféle oxidációs fokai esetén (II és III), anélkül, hogy a szerkezet és a, stabilitása megváltozna. Ezért van az, hogy a salakokbar{lévő elemek megoszlásának tanulmányozása során az alábbi megoszlási koefficienseket állapítottuk meg:

-A króm és a nikkel a Fe3O4 (kristályrácsban) helyezkednek el az Feli és/vagy az FeHI helyettesítésével.

- A cink és a réz egyenlőtlen arányban és a mintáktól függő módon az üveg és a magnetit között oszlanak meg.

- Az ólom nem határozható meg a spinellekben. Távolléte szférikus okokra vezethető vissza.

- A többi fémet nehezen lehet meghatározni, mert igen csekély mennyiségben vannak jelen és ezen túlmenően csak csekély veszélyt jelentenek.

1.2. Hőkezelés

A. Cél

Az alapvető feladat az, hogy a kevéssé stabil üvegszerű rész hányadát csökkentsük és a szennyező fémeket elkülönítsük oly módon, hogy kristály rácsokba foglaljuk azokat, amelyek vagy jelen vannak vagy amelyeket szintetizálunk. Arról van szó, hogy a hulladékból egy valódi természetes anyagot állítsunk elő kémiai sajátságok igen csekély megváltoztatásával.

£>—9644 • ·

Ρ96 01207 • ··· • · • · · · · ·

II.a. A salakok üveges fázisának instabil volta

Már alkalmaztak hulladékok - különösen rádióaktiv hulladékok - stabilizálására üvegképző technikákat. Ilyenkor speciális üvegek szükségesek, amelyeknek igen kiváló a minősége és amelyek nem találhatók meg azokban a salakokban, amelyek az ipari hulladékok elégetése során keletkeznek. Valóban a mikroszkopós vizsgálatok azt mutatták, hogy az üveg igen intenzív mikrotörése következett be, amely csak kevéssé érintette a kristályosodott fázisokat. Ennek oka a salak keletkezésében keresendő. Az égési kemencékből való távozáskor az olvadt anyagot hidraulikus befagyasztásnak vetik alá. Ezen termikus sokk következtében keletkezett feszültségek elegendőek ahhoz, hogy intenzív széttöredezés következzen be, és ily módon az anyag gyengül. Ezen túlmenően az üveg egy alumino- szilikát géllé alakul, mivel a savas komplexáló oldatban az átmeneti elemek kilépése következik be. Ez a gél - az üveggel ellentétben - azzal a mechanikus tulajdonsággal rendelkezik, hogy összehúzódásra és dilatációra képes, attól függően, hogy milyen tér áll rendelkezésére, amelyet ily módon elfoglal. A kilúgozódás következtében az üveges fázisból atomok extrahálódnak, ami a specifikus térfogat csökkenéséhez vezet. Ez megfigyelhető azon is, hogy ezen fázis elszintelenedik, ami az átmeneti elemek kilépésének következménye. Emiatt a savas támadás intenzíven korrodeálja az üveget és kiold bizonyos fémeket, amelyek kezdetben az üvegben rögzített állapotban voltak: ilyenek a vas, réz, ólom és igen kevés nikkel és króm.

II.b. A salakok kristályos fázisának stabilitása

A fent leírt jelenség nem figyelhető meg a kristályos fázisokban, amelyek kilúgozása után is megtartják kemizmusukat. A kristályos fázisokon nem lehetett megállapítani a támadás bármilyen módját sem olyan körülmények között, amelyek az üveg kilúgozását okozták. Ez azt mutatja, hogy ezeknek a kristály- struktúráknak a stabilitása jelentős. Ezt mutatták még nagyon érzékeny optikai módszerekkel való vizsgálatkor is,

P-9644 «· ···· • · • · · « mint amilyen az interferenciális differenciális kontrasztvizsgálat.

B. ELMÉLET

Az ipari hulladékok égetésével kapott maradékok általában vasban gazdagok. Amikor az égetés során a hőmérsékletet emeljük az égetőben, akkor a hulladékban lévő vas [amely a jelenlévő oxigén parciális nyomáson 1500 ’C alatti hőmérsékleten termodinamikailag nem stabil] magnetitté Fe3Ö4 (FEll FeHl04) oxidálódik, amely a szabályos (köbös) rendszerben kristályosodik.

Ez az anyag a spinellek terjedelmes családjához tartozik, amelynek az általános képlete a következő

AllB2^IIZX4

X = 0, S, és hasonlók ahol fy (1) All = Mg, (Fe) [Cr, Mn, Ca, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, (Hg) vagy Sn] (2) BŰI = Al [Ga, In, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni vagy Rh]

Az 1. Ábra a normális spinell szerkezetét ábrázolja. Az égetőből távozó salakok általában magnetitben gazdagok. Ez az ásvány hatásosan emeli ki az (1) sorban szögletes zárójelben lévő elemeket Feli behelyettesítésével illetve a (2) sorban szereplőket FeHI behelyettesítésével. Ezek a veszélyes elemek ezt követően tartósan benne foglaltatnak és mozdulatlanná vannak téve a magnetit kristályrácsában.

Kézenfekvő az a gondolat, hogy a magnetit- tartalmat növelni kell annak érdekében, hogy a fent leírt, a fémeket csapdába záró jelenséget fokozzuk. Az szükséges tehát, hogy ismét megolvasszuk és igen lassan ismét lehűtsük. Az ilyen értelemben elvégzett kísérletek azt mutatták, hogy lehetőség van a salakokban a magnetit- tartalom látványos növelésére. Jelentős marad azonban az üveg aránya; ennek oka, hogy az alumino- szilikátos fürdőben vagy olvadékban lévő egyes oxidokvagy kombinált oxidok (polimerek) felszaporodnak a végső keletkező fürdőben, a magnetit kristályosodásának befejeztével és a fürdő viszkozitását jelentősen növelik.

P-9644 • ·

TÍŰ2. Ezt

Elsősorban a következőkről van szó: AI2O3, MgO és követően a kristályosodás lelassul és akadályozottá válik; nukleatizálódásuk és diffúziójuk hatástalanná vált.

A jelen találmány szerint javasolt eljárás éppen azt biztosítja, hegy megakadályozza a magnetitnak az aluminiumos re szilikátos fürdőben való keletkezését azzal, hogy a fürdőből

Τ’ AI2O3, MgO és Ti02~ban gazdag spinellek kikristályosodását váltja ki és ily módon megakadályozza a végső olvadék viszkozitásának fokozódását, ami megakadályozná a teljes » kristályosodást észszerű időtartamokon belül. Az így képződött^ spinellek folytatják azt a folyamatot, hogy magukba foglalják , a (1) és (2) sorokban szögletes zárójelben felsorolt káros nehéz fémeket. A Pb²+ ion átmérője jelentősen nagyobb (1,29 Angström), mint az átmeneti elemek átmérője (amely 0.4 és Angsröm közötti). Az ólomtehát nem fogható csapdába ezen spinellek utján. Sokkal nagyobb térfogatú krisztallókémiai területeken helyezkedhet csak el, amit a plagiokláz földpátok szerkezete biztosít. Ezek kulcs CaA12SÍ2Ö8 (anortit) mutatunk be.

intermedierjei az NaAlSÍ30s (albit) szilárd oldatok, amelyeket a 2. Ábrán

Az üvegből és magnetit kristályokból álló salak megolvasztásával olyan folyadékhoz juthatunk, amely egyes oxid molekulákból áll, mint amilyenek a MgO, CaO, AI2O3, SÍO2, FeO, Fe2Ü3 és T1O2. Ezek a molekulák különböző mértékben asszociálódnak és ezáltal aggregátumokat képeznek, amelyek stabilitása a különféle összetevők állandó dipoláros momentumának mértékétől függ.

A tiszta magnetit 1590 °C-on olvad meg egy atmoszféra össznyomás alatt a következőképpen:

magnetit = FeO (L) + Fe2Ö3 (L)

Az FeO és Fe2O3 elemi oxidok a tiszta magnetit olvadási hőmérsékletén folyékonyak, mert a wüstit «—> FeO (L) és hematit «—► Fe2O3 (L) fázisváltások 1369 °C illetve 1565 °C16

Ρ96 0X207

on jelennek meg. A szilikátos fürdő tehát a vas monoxidját és szeszkvioxidját tartalmazza oldatban.

Amennyiben Fe2Ö3 -t FeO-vá redukálunk megfelelő adalékanyag jelenlétében, akkor a következő eredményt kapjuk:

- az olvadék” fluiditása növekszik az FeO aktivitásának fokozódásával a rendszerben,

- a magnetit következő képződése a rendszerben akadályozódik, mivel a képződéséhez elegendhetetlen egyik alkotóelem (Fe2O3) eltűnik.

A fentiek érdekében beépítésre kerül az Fe fém (Fe°) amely az uralkodó körülmények között (T = 1550 °C) nem stabil és reagál a Fe2Ö3-val:

Fe (L) + Fe2O3 (L) * 3 FeO (L)

Az Fe - Fe2O3 stabilitási diagrammja az oxigén nyomás függvényében a 3. ábrán látható.

Az olvadékban” a legfontosabb oxidok, amelyek spinellek képzésére képések, [mely utóbbiak a spinellezhető” káros fémeket tartalmazzák] a következők: AI2O3, T1O2, FeO és MgO.

Az olvadék lehűtése, (tekintettel a AI2O3 / TÍO2 arányára) először a hercinit kristályosodásához vezet (4. ábra), amely csapdába zárja az éppen jelenlévő folyékony fürdőben lévő átmeneti elemeket. Ezután ulvospinell TiFe2Ű4 kristályosodik, amint az elegy eléri az eutektikus hőmérsékletet. (T_eu = 1355 C°, Cheney és Muan 1972).

Ebben a hűtési stádiumban a veszélyes fémek legnagyobb része már a spinellekben immobilizálódik.

A fürdő teljes kristályosodása mintegy 1205 C° (a tiszta fajalit Fe2SiO4 olvadáspontja) és 1118 C“ a nátrium- plagiokláz NaAlSÍ30ö olvadáspontja) között valósul meg.

Ólommal gazdagított tüalakú fajalitsol.Sol kristályok és rostos plagiokláz (60 % anortit) kristályok szoros asszociációjáról van szó.

Valóban a fenti analitikai eredményekből kiindulva a következő alternatíva előtt állunk:

vagy optimalizáljuk a magnetit növekedését az üveg állapotú

F» — 9644

Ρ96 0X207

fázisban, vagy teljesen átkristályosítjuk a salakot új szerkezeti egységek szintetizálásával.

Az első lehetőség: a magnetit kristály rácsa képes arra, hogy~magábáT~zárlön több mint 15 % elemet az Fe¹¹ és Fe¹¹¹ helyettesítésével és ily módon egy kristály szivacs szerepét tölti be. Döntő szerepe van a már jelenlévő kristálymagok növekedésének folytatásában. Ezért, ha vasat tartalmazó vegyületek hozzáadása mellett ismét felmelegítjük a salakokat az » olvadáspontjuk fölé, majd ezt követően lassan lehűtjük az olvadt fázist, ily módon a keletkezett kristályokat mintegy tápláljuk és azok méretét jelentősen növelhetjük (100 μιη). A visszamaradó üveg tömege lényegesen csökkent és ezen fémektől megtisztított állapotú.

A második megoldásnál a következő a helyzet: magasabb hőmérséklet alkalmazásakor (1500 C°) a salakot és adalékanyagot tartalmazó keverékből lehűtés után egy teljesen kristályosodott anyagot kapunk. Ebben a stádiumban új ásványok keletkeznek (komplex spinellek, földpátok és olivin). Ezek ártalmatlansága olyan, mint egy természetes kőzeté, a fémek tehát erősen immobilizálva vannak.

C. MÓDSZEREK

A fémeknek az üveges fázisból a kristályos fázisokba való átvitele érdekében ismét meg kell olvasztani majd le kell hűteni a salakot, szabályozva a kristálymag képződés és az átkristályosodás folyamatát. A kristálytani vizsgálatok és ezek viselkedésének tanulmányozása alapján ezért a következő műveletek javasolhatók:

a.) Minták készítése

A laboratóriumban megvalósított kísérleteket nyers salakokon végezzük, amelyek az égető kemencék kivezető részéből vett mintákból származnak. Miután 70 C°-οιΓ~ΤΓ~óFán “át szárítottuk, a klinkertösszetörjük, majd szárazon megőröljük < 2 mm szemcseméret eléréséig. Miután egy 1 kg-os mintát négyfelé osztottunk, hozzáadunk 1 t% vasreszeléket, amelynek

P-9644 wfc ····

P96 0X207

minősége extra tiszta Merek artiele 3819 (lásd 2. Táblázat).

A homogénizálást zárt tartályban végezzük kézi keveréssel. Bár még nem lehetett kimutatni a lehetséges legnagyobb porítás és az eljárás hatásossága közötti pontos összefüggést, úgy véljük, hogy a 2 mm-re való őrlés megfelelő finomságú ahhoz, hogy a szilárd részek megfelelő homogenitását biztosítsuk, - vagyis a salak szemcsék és a vas- adalék (vasreszelék) közötti átlagos térbeli eloszlás megfelelő. Nem kétséges, hogy a keverék összekeverését követő porítás (őrlés < 1 mm) javíthatná a homogenitást. Azonban a két különféle szemcsemérettel elvégzett kísérletek azonos eredményeket adtak.

2. Táblázat

Vasreszelék összetétele (Merek art. 3819) Elemek mennyiségek (t%)

Fe	99.5
oldhatatlan (H2SO4)	0.1
Pb	0.002
Cu	0.002
Mn	0.002
Zn	0.002
As	0.0002
N	0.001
S	0.002
összesen	99.6112

b. ) A fűtés körülményei

A feltételek az üveg kerámia gyártás alapján valósíthatók meg. A kerámiákat teljesen vagy részben amorf anyagok átkristályosításával állítják elő. Ez a munkamód először magas hőmérsékleten (1500 - 1600 C°) egy üveg előállítását igényli. A kapott folyadékot 1500 C°-on tartjuk egy órán át. Ezután következik a lehűtés és a hőmérséklet percenként 1-5 C°-kal csökken.

c. ) Munkamód

A laboratóriumi vizsgálatoknál salak / vasreszelék keverékéből indulunk ki. A fenti keverékből 10 g-ot először

P—964 4 • · • · · · · · · · · • · · · · · · ···· ·· ··· · · ·

Ρ96 0X207

alumíniumból (tisztaság 99,7 %) készült hengeres olvasztótégelybe tesszük, amely 20 mm átmérőjű és 30 mm magas. A tégelyt ezután behelyezzük egy vízszintes cső kemencébe, amely Carbolite STE 16/75 típusú. Az alumíniumból készült hengeres cső két végén belülről két fütő pajzsot helyezünk el úgy, hogy a termikus veszteségek behatárolását a középpontban a lehető legjobban biztosítsuk. Végül bezárjuk a csövet két rozsdamentes acél dugóval.

A szabályozó / programozó biztosítja, hogy a felfűtés és lehűtés profilját beállítsuk. A környezeti hőmérsékletről indulva a szükséges 1500 C° eléréséhez megkövetelt időtartam a kemence által fejleszthető maximális fűtési kapacitás függvénye. Változik a fűtési elenállások öregedésével is. Kö rülbelül 4 óra és 30 perc között érhető el. A lehűlés [ időtartama a beprogramozott sebesség függvénye. |

III. EREDMÉNYEK

IV. TERMIKUS VISELKEDÉS

IV.1.1. Differenciális termikus analízis

Differenciális termikus analízis útján lehetővé vált a salak / vasreszelék keverék fűtése során bekövetkezett kölcsönhatások azonosítása. Két reakciós terület szerepel amelyek az exotermikus és endotermikus flux centrumai és ezeket meghatározott hőmérséklet intervallumokon belül találjuk:

-1- 800 C° és 970 C° között a flux exotermikus. Az energiát szilárd állapotban adja le: a magnetit hematittá oxidálódiká. -2- 1020 C° és 1350 C° között a mért flux endotermikus. Megfelel annak az energiának, amelynek közlése következtében a salak megolvad.

Ugyanilyen analízist valósítottunk meg a nyers salakon és alig mutatott eltérést a fenti értékekhez képest. Nevezetesen az első flux esetében az intervallum 780 C” és 990 C° közötti és a második csúcs esetében az intervallum 1020 C’ és 1350 C° közötti.

IV.1.2. Fűtési entalpiák

A fűtési entalpiák (a termék grammjára számítva)

Σ’— 9644 • · · ·

Ρ96 0X207

kaloriméter alkalmazásával kerültek meghatározásra a környezeti hőmérsékletről az olvadás előtti és az olvadás utáni hőmérsékletig. Az eredményeket a 3. Táblázatban adjuk meg.

3. Táblázat

A salakok felfűtési entalpiája a hőmérséklet függvényében

	hőaées^káetek	energia
joule/g	kwh/t
salak nyers
Q	olvadás előtt	23 C	- 1010 C°	564	156,67
Q	olvadás után	24 C*	- 1390 C*	1468	407.78
Q	olvadási	1010 C°	- 1390 0°	900	250
salak + 1 % adalék
Q	olvadás előtt	23 C°	- 1010 C	500	138,89
Q	olvadás után	24 C*	- 1390 C'	1334 370,	56
Q	olvadási	1010 C”	- 1390 C°	834 231	,67

A fenti entalpikus mérések lehetőséget adnak arra, hogy megállapítsuk, milyen energia szükséglete van a salakok átalakításának, és különösen pedig milyen energia megtakarítás lép fel, ha vasreszeléket adunk a keverékbe.

V.2. VIZSGÁLATOK

A termikus méréséket 4 különféle típusú salakon végeztük el, amelyek kémiai összetétele is különbözött, és amelyeket STL2, STL3, STL6 és STL8 jelekkel szerepeltetünk. Mindegyiket 1 t% vasreszelékkel kevertük össze (Merek art. 3819). A klinkerek mindegyik osztályából salak / vasreszelék mintát készítettünk, amint azt fent ismertettük, amelyet 1500 C°-on, 1400 C°-on és 1300 C°-on kezeltünk, illetve az STL8 / 1 t% vasreszelék keverékből.

A röntgen diffrakciós analízis a hőkezelés előtt és után igazolja, hogy 1500 C°-tól kezdődően a magnetit eltűnik, úgy hogy csupán a hercinit FeA12Ö4 és az ulvit (vagy ulvospi nel) Fe2TiO4 marad meg.

Végül, hogy a szintetizált termékek stabilitását iga zoljuk, a standard NFX 31.210 kilúgozás! tesztet végeztük el a

P-9644

Ρ96 01207

nyers mintákon és az ujraolvasztott termékeken. Ezzel a kísérleti normával olyan módszert alkalmazunk, amely lehetővé teszi, hogy - meghatározott feltételek mellett - valamely hulladék- minta szolubilizált részét vizes közegben analiti kai jellemzőkkel vizsgáljuk. Ezeket olyan hulladékokon alkal mázzuk, amelyek szilárd vagy képlékeny állapotban jelennek meg és ebben az állapotban maradnak bármilyen legyen is az anyag megoszlása. A kilúgozott anyag jellemzésének eredménye megengedi, a termék elfogadhatósági küszöbértékeinek összehasonlításával, hogy megállapítsuk a hulladék stabilitási szintjét és különösképpen a végső elhelyezését, a hulladéklerakás helyét. Ez az elhelyezés bizonyos kockázatokkal járhat, különösen, ha víz ragadja magával a hulladékban lévő szennyező elemeket.

A vizsgálatot 4 mm szemcse finomságúra őrölt hulladékmintán végezzük el. Négyzeteléses módszerrel 100 g-os mintát veszünk, amelyet 2 1-es lombikba helyezünk, és amelyet 1 1-es kilúgozó oldattal érintkeztetünk. Ötóbbit ásványi anyag mentes vízben készítjük el, amelyet CO2 gázzal telítünk, amely útóbbit levegő átbuborékoltatásával hajtjuk ki. A lombikot ezután 16 órán át rázólemezes keverővei keverjük, amely lehetővé teszi, hogy alternatív lineáris mozgást biztosítsunk. A művelet végén a keletkező anyagot az oldattól elválasztjuk. Ekkor a kilúgozott anyag az analízisek elvégzéséhez rendelkezésre áll. A kapott anyagot 2 további követő kilúgozási műveletnek vetjük alá, amely további kilúgozott termékekhez vezet, amelyeket szintén analizálunk.

V.2.1. STL2 minta vizsgálata * a nyers minta kémiai összetétele

STL2 minta

fő elemek oxidók	tartalom (%)	nyomelemek
elemek	tartalom (ppm)
SiO2	38.89	Ba	9600
AI2O3	14.30	Be	1.79

Ρ96 01207

Fe2O3	19.61	Co	2240
MnO		0.89		Cr	7400
MgO		1.64		Cu	3900
CaO		10.16		Ga	19
Na20		3.72		Nb	60
K20		0.94		Ni	2643
T1O2		5.99		Rb	29
P2O5		1.16	-	Se	8.6
CO2		1.90		Sr	394
S összes		0.87		Th	7
				V	357
				Y	5
				Zn	1700
				Zr	525
				Pb	425
				Cd	1.7
				Sn	54
				As	21
				Hg	0.02
fő alkotók	(%)		99.95
nyomelemek	(ppm)		29.391
összesen (%)		102.89

* A nyers minta szerkezeti jellemzése

Az STL2 nyers minta fő összetevői a következők:

- 20 % kvarc S1O2

- 20 % magnetit Fe₃O4

- 10 % augit (Mg, Fe, Ca).(Si, Al)0₃

- Σ földpát (Na, Ca) (Al, Si)₃0s

A visszamaradó mintegy 50 % az amorf fázis. Ennek az üveges fázisnak a kémiai összetételeiét sikerült spektroszkópikus pont analízissel (Castaing mikroszondás elektronika) meghatározni és a következő

- Si 17 - 18 % - Al

- Fe 11 - 12 % - Na az eredmény:

- 6.5 %

- 3.5 %

P-9644 • · ·

Ρ96 0X207

- Ca 11 - 11,5 %

-Ti 2 - 2.5 %

- K, Mg, Μη, Ρ 1 % nagyságrendben.

* Az újra megolvasztott minta szerkezeti jellemzése: 1500 C°-on: teljesen kristályos és három fázisból áll.

- hercinit FeA12O4

- ulvit vagy ulvospinel Fe2TiO4

- egy plagiokláz

1400 C^<>-on: az anyag nem teljesen kristályos; mintegy 40 %-a még üveges fázisban marad.

- a magnetit Fe3Ű4 százalékos mennyisége nő

- megjelenik a kristályos ilmenit FeTiO3

- fajalit Fe2SiO4

- földpát (Na, Ca). (Al, Si)30s.

* Kilúgozási kísérletek:

Az 1500 C°-on illetve 1400 C-on újraolvasztott anyagok kilúgozási tesztjének eredményét a nyers minták eredményével összehasonlítva a következőket tapasztaljuk:

- a nyers mintában mobilizálható réz és nikkel stabilizált állapotban jelenik meg az újraolvasztott termékekben különösképpen pedig az 1500C°-os termékben, ahol a kilúgozott anyagokban ki sem mutathatók;

- az újraolvasztott termékekben az arzén többé nem mutatható ki; a klór és a szulfát koncentrációja ugyancsak látványosan lezuhan, úgy hogy STL2-1500 C°-on az érték nulla, vagy gyakorlatilag nulla lesz.

P-9644 • · • · · · ··· ·♦·

Ό

(Η	'05
Ό	.V
Ή	C
Ο	Ο
-05	£	Η
Ν	Ν	CU
·«—1	:Ο	Η
Ρ ο
r—Ί	Λί
05	'01
>	£ Ρ ο C

o\o CO V oP m v

Kilúgozási standard teszt (norme afnor 31.210)

Salakok: STL2 (nyers) *

r-H '05 P £ N ρ m 0 o z

5-1 Pl

	r—1
	'05
'05	Ρ
£	Ν
Ρ	OT
ο	ο
ζ

I—I

-Φ o\P o\O LO I V

o\O n

(N

•Η
'Ο
Ν
Ε
Φ
rH
1—1
φ
•m		χ-
		ο
•Η		ο
05		ο
	Ό	ιΓ)
	•Η	m
Ν	υ	—'
	Λί
U-I	05	tn
	Ρ	-Φ
	Ψ-Ι	ω
Ό		φ			σι
Ό	Ό	Ρ			'01
05	Ρ	Ν	•		73
	οι	C0	Η		01
	-C	φ	•		Ρ
	Ό	>	ο		'01
ζ	rP	>ο	•	X	Ν
	Ο		U	0,	ω

<0 > P

P

N o

P

C o >

P £ o i—I

P P 05 P tn 05 >1 C 05

C o 'Φ

Ό

N £ p '05

N t/5

Ό .y O Λί 'Φ 73

P ta E w 'Φ P Φ ό

w ο ρ '05 t>

<

φ 'φ

4->

Φ > :Ο

Ai •Η Ρ

C

Ό •Η υ

Ρ -Ρ X Φ

Ν <

P96 0X207

ΤΡ normák száraz hulladékra (mg/kg)	1	1	1	1	1	<1500	1
Száraz hulladék extrakturnának összmennyisége (mg/kg)
Γ—1 v 'Π5 -0J «—» 4J θ' 2 Ν Ν Λί Π OT V) \ 0 0 0 ? z £ £ 3 Η W M	1	1	1	1	o o o m V	CM O o V* V	1
Nyers hulladék extraktum összmennyisége (mg/kg)	1	1	1	1	1	317	1
Extraktum 3	szagtalan	színtelen	9.25	8621	7.8	ND	06 Ό
Extraktum 2	1	színtelen	9.42	6024	23.5	2.5	0.90
Extraktum 1	+	1 színtelen	9.45	625	39.2	29.2	0.94
A kilúgozást követő ellenőrzött paraméterek	1 Szag	1 Szín	IpH	| Ellenállás (Ohm.cm)	1 D.C.0. (mg 02/1)	C.O.T. (mg/1)	| Térfogat (1)

Ρ—9644

2F

Száraz hulladékra vonatkozó normák mg/kg	SÍ3	1 SÍ	1	1	1	1 <1	| <0.2	1	1 <2	1	o o o r* V
Száraz hulladék teljes extr. tömeg mg/1
Normák II.oszt. mg/kg	| <30	1 <5	1	1 <20 I	1	1	| <0.2 I	1	i<2 I	<10000 I	1
Normák I. oszt. mg/kg	| <100 |	1 <50 1	| <500 I	1	o o t—i V	<100 I	( <ιθ 1	o V	L <10 1	1	1
Elégett hulladék teljes extr. tömeg mg/1	I <0.30 1	| <0.30 I	| <1.50 I	| 1.30«1.80 |	1 8.00«9.00 I	1 <0.30 I	| <0.03 1	Q Z	1.4 I	1031 I	4219 I
3. extr. konc. mg/1	I <0.010 I	1 <0.010 1	1 <0.050 1	o 00 o o	o o i—1 o V	<0.010 I	<0.001 1	Q Z	0.029 I	2.5 I
2. extr. konc. mg/1	1 <0.010 1	|<o.oio 1	1 <0.050 J	1 <0.0501	CO o	1 <0.010 I	| <0.001 |	Q Z	1 0.025 I	i—1 00	CO 00 r—<
1. extr. konc. mg/1	I <0.010	| <0.010 |	| <0.050 I	| 0.050 I	( 0.670 I	<0.010 1	<0.001 1	Q Z	0.086 I	92.5 I	399 1
Elemek	ólom	kadmium 1	cink I	réz 1	nikkel I	króm	higany I	cianid 1	arzén 1	klorid I	szulfát

Ό 4J rO x: 4->

Μ e

•r4 ε

<υ

C

Q Ζ

Ρ96 01207 « 'Φ τ) φ

πΗ Φ ω •Η >

σ> >Φ m Ό 4-> φ χ: τ> ι—I Ο

A nyers hulladékban lévő oldható tömegek a vizsgálat körülményei között mg/kg
Növekvő oldhatóság
Stagnáló oldhatóság	X
Csökkenő oldhatóság		X	X
Teljes oldódás
Elemek	lólom I	I klorid I	jszulfát

Minta tömege: 100

Ρ-9644 • ·

	r—(
	o
cn	d
Ό	x
•H	c
U	2
>d	E --
N	N CL,
H	O H
P o	-X —
——1	X
d	-d
>	E P

o\° in V ···· • · · · •· · · • · • ·· ···

Kilúgozási standard teszt (norme afnor 31.210) Salakok: STL2 - 1500°C - 1% adalék

-K >, >—I 'd 4->

E n ρ tn o o z

M

H c '<D

0) P ω

d Xí •H

N •rH Ψ4 .x -Φ Ό d o\°

o\o m V

<0 > 4-> <0 4-> N O x 4-) (0 c o >

d P e o >—I d 4-> P d 4-) Cn d c d >1 c o X d)

0\0 (XI

O

Ή

Ό

N d £ P 'd

N <n f—I Ό φ cn 'Φ 4J Φ > :0 X

H d x Ή P •H '—I d c d x ό -r4 u x d

P 4-> X Φ

N

U o o
Ό	m
•H	m
u	—
X
d	Cn
P	-Φ
U-l	cn
	Φ			cn
Ό	4-4			>d
P	N	•
d	cn	H		d
X	Φ	•		P
Ό	>	O		'd
ή	Ό	•	X	N
O	X	u	£X	ω

O x -Φ T3 d P d £ •H 'Φ

4-) Φ Cn 'Φ •H (Λ O

P >d >

<C

E»96 0X207

TP normák száraz hulladék ra (mg/kg)	1	1	1	1	1	<1500 1	1
Száraz hulladék extrakturnának összmennyiség e (mg/kg)
»-4 4J Λί 'OJ N φ '(Ü -P W E N 0 M Ί! CT o 0- %<ü g - M M >	1	1	1	1	iH o o o un V	CM o o cT . V	1
Nyers hulladék extraktum összmennyiség e (mg/kg)	1	t	1	1			1
Extraktum 3	szagtalan	színtelen	8.30	39520	o	Q 2	0.11
Extraktum 2	szagtalan	színtelen	8.20	38423	o	QN	0.10
Extraktum 1	szagtalan	színtelen	8.45	35200	2.5	Q Z	0.10
A kilúgozást követő ellenőrzött paraméterek	cn d N cn	ISzin	IpH	| Ellenállás (Ohm.cm)	I D.C.O. (mg 02/1)	|C.0.T. (mg/1)	| Térfogat (1)

P-9644 • ·

Száraz hulladékra vonatkozó normák mg/kg	| <15	1 <1	1	f	f	rH V	<0.2	1	CN V	1	<7000
Száraz hulladék teljes extr. tömeg mg/1
Normák II.oszt, mg/kg	1 <30 |	1 <5 |	1	o CN V	1	1	1 z't» 1	1	1 1	| <10000 |	1
Normák I.oszt. mg/kg	| <100 |	1 <50 1	| <500 I	1	| <100 |	o o r—< V	1 oi>	<10 |	<10 |	1	1
Elégett hulladék teljes extr. tömeg mg/1	| <0.30 |	| <0.30 I	| <1.50 I	| <1.50 ]	I <3,00 |	( <0.30 |	cn o o V	Q Z	o ΓΏ O V	126 I	o CN
3.extr. konc. mg/1	I <0.010 I	I <0.010 I	I <0.050 I	I <0.050 I	1 <0.100 1	o r—H o o V	1—í O o o V	Q Z	o rH O o V	o	o
2.extr konc. mg/1	| <0.010 |	o <—1 o o V	1 <0.050 1	I <0.050 I	| <0.100 |	o t—l Ci O V	<0.001 I	Q	o r-H O o V	2.5 I	o
1.extr. konc. mg/1	| <0.010 |	| <0.010 |	| <0.050 |	1 0.050 1	| <0.100 |	o rH o o V	»—1 o o o V	Q Z	o r—< o o V	ío.i I	o CN
Elemek	ólom	kadmium	cink	réz 1	nikkel |	króm |	higany J	cianid |	arzén I	klorid J	szulfát I

<η 'Φ Ό φ Λί »—I φ tn Ή >

•rM θ' 'φ <η Ό -ρ rö £! Ό r—I Ο ······· · • · · · · · · · · • · · · · · · • · · · ·· ··· * · ·

Ρ96 01207

A nyers hulladékban lévő oldható tömegek a vizsgálat körülményei között mg/kg
Növekvő oldhatóság
Stagnáló oldhatóság	X
Csökkenő oldhatóság			X
Teljes oldódás
Elemek	ólom J	klorid |	szulfát I

CN

Minta tömege: 10.

Ρ-9644

Kilúgozási standard teszt (norme afnor 31.210) Salakok: STL2 - 1400 °C - 1% adalék

I I

I I

	η
C0	'05
Ό	X
•r4	Ρ
υ	5
'05	Ε
Ν	Ν
•Η	ο
Ρ	X
ο
Γ—I	χ
05	'05
>	Ε
	Ρ
	ο
	C
	*
	>1
	Γ—1
Λίί	'05
'05	Ρ
Ε	Ν
Ρ	ω
Ο	ο
ζ
	Μ
	Μ

>1 >—I Λί '05 '05 P E N Ρ W 0 0 z l-l >1 c 'Φ

Φ P ω

o\° O rH V cAP in V o¥> m V

dP m cn A oV> m o

O o

O

Ό	ιη
•rH	m
υ	—
χ
φ	θ'
Ρ	'φ
m	ω
	Φ
Ό	Ρ			'01
Ρ	Ν	•		Ό
05	W	Η		05
χ	Φ	•		Ρ
τ5	>	Ο		'05
rp	Ό	•		Ν
Ο	X	Ο	£Χ	cn

> P

P

N o Λί P <0 c o >

P cn 05

C 05

C o .X '05

Ό

N e

P '05

N V) '0 £>

x 'Φ τ) 05 ρ 05 Ε •Η cn Ό P φ cn •φ •Η W Ο Ρ '05 >

Φ 'φ Ρ φ > :Ο X

Η

X -Η Ρ •Η <—I

C οι .χ ό •Η υ χ:

ρ Ρ X φ

Ν

-Μ

P96 01207

ΤΡ normák száraz hulladékra (mg/kg)		1	1	1	1	<1500 1	1
Száraz hulladék extraktumának összmennyisége (mg/kg)
r—1 'Π5 '01 —· ~ JJ 4J 2 Ν N Aí r in \ O ° ° ? Ξ £ 1—1 M M	1	1	1	1	^P o o o m V	rM O O 'T V
Nyers hulladék extraktum összmennyisége (mg/kg)	1	1	1	1	1	317	1
P x οι m P P X ω	szagtalan	színtelen	8.3	32963	o	Q Z	0.10
Extraktum 2	szagtalan	színtelen	1 8.45	28641	IO	Q Z	0.10
Extraktum 1	szagtalan	színtelen	8.65	25327	6.1	ND	0.10
A lixiviációt követő ellenőrzött paraméterek _	cn 05 N ω	| Szín	X Q.	I Ellenállás (Ohm.cm)	1 D.C.O. (mg 02/1)	Ic.O.T. (mg/1)	Térfogat (1)

Ρ-9644

Száraz hulladékra vonatkozó normák mg/kg	LT) r—1 V	r-4 V	1	1	1	1—4 V	(XI o V	í	(XJ V		<7000 1
Száraz hulladék teljes extr. tömeg mg/1
Normák II.oszt, mg / kg	1 <30 1	lO V	1	| <20 I	1	I	í<0.2 I	1	1£>	<10000 I	1
Normák I.oszt. mg/kg	1 <100 J	1 <50 J	| <500 I		o o r—1 V	[ <100 J	i <10 I	<10 |	o ι—1 V	1	1
Elégett hulladék teljes extr. tömeg mg/1	o o V V o (XI o	1 <0.30 I	| <1.50 |	| 1.20«1.70 |	m o V	1 <0.30 I	<0.03 1	Q z	0.60<<0.70 I	tr	62.7
3.extr. konc. mg/1	1 0.020 J	o O o V	| <0.050 |	| 090’0 |	o o r-4 O V	[ <0.010 1	1 <0.001 |	ND |	0.030 1	o	1.5
2. extr. konc. mg/1	| <0.010 |	o r~4 o o V	| <0.050 I	| 0.060 |	o o r—1 o V	1 <0.010 I	<0.001 |	Q Z	0.030 I	2.1 ]	10.2
1.extr. konc. mg/1	| <o.oio |	o r-4 O o V	| <0.050 I	| <0.050 |	o o t-4 o V	| <0.010 1	<0.001 |	Q Z	o r-M O O V	42.5 J	51
Elemek	| ólom	H 05 Aí	| cink |	| réz |	I nikkel 1	I króm 1	| higany |	| cianid |	[arzén ]	| klorid |	| szulfát

W 'Φ τι φ X ι—I φ (Ο Ή >

•Η Ö>

<η Ό 4->

Φ JC Τ5 «-Η Ο ·· ·· · ······ ······· · • ··· · ··· · • · · · · · · ···· ·· ·· · · ··

Ρ96 01207

A nyers hulladékban lévő oldható tömegek a vizsgálat körülményei között mg/kg
Növekvő oldhatóság	| <0.010 I
Stagnáló oldhatóság
Csökkenő oldhatóság		X	X
Teljes oldódás
Elemek	|ólom |	•r| O •—i Aí	| szulfát

Minta tömege: 10.

Ρ-9644 ····

Ρ96 01207

V.2.2 STL3 mintákkal végzett kísérletek * A nyers minta kémiai összetétele:

STL3 minta fő elemek nyomelemek oxidok tartalom (%) elemek tartalom (ppm)

SiO2	24.71	Ba	8800
AI2O3	17.98	Be	2.2
Fe2O3	27.97	Co	4505
MnO	0.65	Cr	12900
MgO	2.37	Cu	3400
CaO	9.80	Ga	52
Na20	3.11	Nb	117
K20	0.69	Ni	2643
T1O2	7.69	Rb	17
P2O5	1.37	Se	10.8
CO2	0.58	Sr	1135
S összes	0.9	Th	5
		V	370
		Y	14
		Zn	600
		Zr	520
		Pb	142
		Cd	0.9
		Sn	47
		As	42
		Hg	0.02

O.p.: 1010C°-3.03 fő elemek (%)94.79 nyomelemek (ppm)35981 összesen (%)98.39 * A nyers minta szerkezeti jellemzése:

Az STL3 minta túlnyomó részében a következőkből tevődik össze:

- 35 % magnetit Fe3Ű4

P—9644 ·· · · ······· · • ··· ···· · • · · · · · · ···· ·· ··· ···

Ρ9601207

- 13 % augit (Mg, Fe, Ca).(Si, Al)03

A maradék mintegy 52 % amorf fázisból áll. Ennek az üveges fázisnak a kémiai összetételét pont- spektroszkópiai analízissel sikerült meghatározni (Castaing féle elektrónikus mikroszonda) és a következő eredményt kaptuk:

Si	21 -	22 %		Al	5 - 5.5	%
Fe	7.5	-8 %		Na	4 - 5 %
Ca	8.5	- 9 %	*	Ti	2 - 2.5	%

- 0.5 % és 1 % közötti nagyságrendben tartalmaz továbbá

K, Mg, Mn, és P elemeket, amelyből * Az újraolvasztott minták jellemzői

1500 C°-on való úiraolvasztáskor: telj esen kristályosodik a termék és négy fázisból áll:

- hercinit FeA12Ö4

- ulvit vagy ulvospinel Fe2TiO4

- fajalit Fe2SiO4

- egy plagiokláz

1400 C°-on történő úiraolvasztáskor:

az anyag nem teljesen kristályos; mintegy % - 50 %-a üveges fázisban marad,

- a magnetit Fe3O4 százalékos mennyisége nő

- megjelenik a kristályos ilmenit FeTiO3 és a pszeudobrookit Fe2TiO5

- egy plagiokláz 50 % anortit tartalommal * Kilúgozási vizsgálatok

Az 1500 C'-on illetve 1400 C'-on újraolvasztott anyagok kilúgozási tesztjének eredményét a nyers minták eredményével összehasonlítva a következőket tapasztaljuk:

- a nyers mintában mobilizálható réz, nikkel és cink stabilizált állapotban jelenik meg az újraolvasztott termékekben különösképpen pedig az 1500C°-os termékben, ahol

Ρ96 01207 a kilúgozott anyagokban ki sem mutathatók;

- az újraolvasztott termékekben az arzén többé nem mutatható ki;

- az újraolvasztott termékekben az oldható frakciók a nyers termékben lévőhöz viszonyítva 4 - 20-szor kisebbek;

- a klór és a szulfát koncentrációja ugyancsak látványosan lezuhan, úgy, hogy STL3-1500 C‘-on az érték nulla, vagy gyakorlatilag nulla lesz.

Ezen túlmenően

- az STL3 - 1400 C° mintában az ólom kissé destabilizálódott, azonban csak gyengén oldódik;

- az STL3 - 1500 C° mintában erősebben csökken a réz oldhatósága mint az STL3 - 1400 C“ mintában.

P-9644

Ό Λ
tn	'01
Ό	a:
•H	c
u	s
-05	ε	>—,
N	N	cu
•H	O	EH
		'—·
O
r-4	Ad
05	'01
>	ε

<A° o\o CO LD V V ·· ·· · ······ ··*···· · • ··· · ··· · • · · · · · · ···· ·· ··♦ · ··

Kilúgozási standard teszt (norme afnor 31.210)

Salakok: STL3 (nyers) <A°

LO I | V

	r—|
Ad	'CO
'01	4-J
ε	N
Ul	tn
0	O
z

>1 c 'Φ

0) n ω

0V>

CN

-H

Ad -H

N *r4 '0) Ό <0

o\° O r~I V

		CQ
o\o	o\°	r-l V	o\°
LO	lO	X	u )
V	V	Ch V	CO Λ
		*r

Φ OT 'Φ +J Φ > :O Ad

O o O
Ό	tn
•H	LO
o
a:
oi	Cr>
L4	'Φ
Ψ4	«
	Φ			co
Ό	4->			'φ
+j	N	•		τ>
01	«	H		01
x	Φ	•		Μ
Ό	>	O		'05
>—1	>O	•	te	N
o	X	o	£b	ω

Ό N 05 ε '1-0 N <0 »—I Ό X> Ad o AJ '0) TJ <0 ε

Ή U) 'Φ 4J Φ σ> -φ

Ad Ή 4-> H r—I c

Ad Ό Ή

Ο Ad φ M 4X

Φ

N <

Ή OT o '05 >

P96 01207

TP normák száraz hulladékra (mg/kg)	1	1	1	1	1	<1500 1	1
Száraz hulladék extraktumának összmennyiség e (mg/kg)
>1 v '01 f 4J_ Η O> S N Ή '01 Ad Π O LJ N cn 2 Ú o -=· M		1	1	1	o o o m V	o o V	1
Nyers hulladék extraktum összmennyisége (mg/kg)	1	1	1	1		1	1
Extraktum 3	szagtalan	sárgás	7.21	27778	15.7	3.5	0.89
Extraktum 2	szagtalan	színtelen	7.25	10765	15.7	4.31	0.86
Extraktum 1	+	színtelen	7.85	685	31.4	5.2	0.85
A kilúgozást követő ellenőrzött paraméterek	tn 01 N ω	I Szín	X a	[Ellenállás (Ohm.cm)	I D.C.0. (mg 02/1)	ÍC.0.T. (mg/1)	| Térfogat (1)

P—9644

01207

Száraz hulladékra vonatkozó normák mg/kg	1 <15	1 <i	1	1	1	i <1	<0.2	1	<2	1	<7000
Száraz hulladék te 1j es extr. tömeg mg/1
Normák II.oszt. mg/kg	1 <30 1	1<5 1	í	1 <20 1	i	1	L <0-2 I	1	CM V	<10000 I	1
Normák I .oszt. mg/kg 1 _________________________________________________________________________________________________________________________________________1	| <ioo |	1 <50 1	| <500 I	1	o o V	i <100 J	<10 I	<10 |	:<ip i	1	1
Elégett hulladék teljes extr. tömeg mg/1	| <0.30 I	| <0.30 I	| 6.80«7.80 |	1 2.70«3.70 I	( 12.2«13.20 1	<0.30 I	<0.03 |	ND |	0.52«0.62 1	1149 J	1786 I
3 . extr. konc. mg/1	| <0.010 I	| <0.010 I	l <0.050 1	[<0.050 J	I 0.420 |	I <0.010 I	<0.001 I	Q Z	1 <0.010 I	1 12.3 I	to o r—1
2.extr. konc. mg/1	| <0.010 |	| <0.010 |	00 <0 o	1 0-27 |	o o r—{ o V	1 <0.010 I	| <o.ooi |	Q Z	0.019 I	22.1 |	43 I
1. extr. konc. mg/1 1	| <0.010 |	| <0.010 |	| <0.050 I	| <0.050 |	I 0.800 I	| <0.010 I	| <0.001 |	ND |	0.033 I	80.5 |	tn CM t—1
Elemek 1	ólom '	kadmium	cink |	réz |	nikkel 1	króm |	higany |	cianid 1	arzén 1	klorid |	szulfát 1

w Ό) τ>

φ -X <—I φ OT •Η >

-Η σ> 'Φ

Ό +J φ χ: τ) Ή Ο

Ό U Φ χ: Ρ Φ 4J Ö e Η •X β φ C

Q ζ

A nyers hulladékban lévő oldható tömegek a vizsgálat körülményei között mg/kg	| <0.35 |
Növekvő oldhatóság
Stagnáló oldhatóság	X
Csökkenő oldhatóság		X	X
Teljes oldódás
Elemek	lólom |	Iklorid I	r-1 □ N cn

Minta tömege: 100

Ρ-9644

Ό Xi
tn	'01
Ό	X
-H	c
u
'05	£
N	N	Οι
•H	:O	H
O	X
<—1	x
<0	'05
>	£ O

c o\° o\° cn m V V

Kilúgozási standard teszt (norme afnor 31.210) Salakok: STL3 - 1500 °C - 1% adalék <A° in I I V

H4 c

-ö * φ ω

oV> m <—I o

o¥> m V

Φ ω 'Φ 4-> Φ > :O Xi

Ή <Ü Xi Ή 4-1

C <0

Xi Ό H

Ο X

H 4->

X

Φ

N

	U
	o
	O
Ό	m
•H	m
0	—-
X
05	tn
	-Φ
4-4	n
	Φ			cn
Ό	4-4			'05
4-1	N	•		Ό
05	(0			05
x:	Φ	•		n
Ό	>	O		'05
<—1	»o	•	X	N
O	X	o	(X	U)

·· ·· · «· ···♦ ······· · • *·· · ··♦ · • · · · · · · ···· »G6»»e»iao-/··

TP normák száraz hulladékr a (mg/kg)	1	1	1	1	1	<1500	1
Száraz hulladék extraktumának összmennyiség e (mg/kg)
>. v '05 X (Ξ 4-> _ H tr 2 n Ό) x E w 1—( 4J X Ο O LZ N tn z- S e	1	1	1	1	fi o o o m V	CM O o V	1
Nyers hulladék extraktum összmennyisége (mg/kg)	1	1	1	1		1	1
Extraktum 3	szagtalan	sárgás	8.15	43928	o	ND	0.10
Extraktum 2	szagtalan	színtelen	8.15	37453	o	ND	0.11
Extraktum 1	szagtalan	színtelen	8.25	35256	1.5	Q Z	o <—1 o
A lixiviációt követő ellenőrzött paraméterek ___ ____	| Szag	I Szín	X (X	| Ellenállás (Ohm.cm)	I D.C.O. (mg 02/1)	IC.O.T. (mg/l)	| Térfogat (1)

P—9644

Száraz hulladékra vonatkozó normák mg/kg	| <15	1 <i		1	1	1 <1	O) o V	1	I <2	1	<7000
Száraz hulladék teljes extr. tömeg mg/1
Normák II.oszt. mg/kg	o V	1 <5 1	1	| <20 I		1	<0.2 |	1	<2 J	<10000 |	1
Normák I. oszt. mg/kg	| <100 |	I <so 1	| <500 I	-	o o r—< V	<100 |	<io |	o r—1 V	<10 |	1	1
Elégett hulladék teljes extr. tömeg mg/1	o m o V	| <0.30 I	l <1.50 J	1 <1.50 1	| <3.00 I	<0.30 |	<0.03 |	Q z	<0.30 |	75 J	co SJ1
3. extr. konc. mg/1 1	o o o V	| <0.010 j	| <0.050 1	| <0.050 1	o o o V	<0.010 |	<0.001 I	Q Z	<0.010 I	Ό	o
2.extr. konc. mg/1	o r~I o o V	<0.010 1	I <0.050 1	| <0.050 I	o o i—1 o V	1 <0.010 |	1 <0.001 I	Q Z	<0.010 I	kO	o
1.extr. konc. mg/1 1	o o o V	1 <0.010 1	1 <0.050 I	| <0.050 |	o o ,-1 o V	<0.010 |	<0.001 I	Q Z	<0.010 I	1.5 I	o
Elemek	ólom 1	•H	cink |	réz |	nikkel |	króm J	higany |	cianid 1	arzén 1	klorid I	szulfát 1

Ό 4-> rO x 4J <0 4-) 3 e •H λ:

g Φ c:

Q Z

0X207

Minta tömege: 10.

E»—9644

Ό

XJ
cn	'05
Ό	Xi
•H	C
o	3
'05	e
N	N	04
•H	O	H
5-1 o	Xi
r-H	x:
05	'01
>	e

O\O m V ·· ·· • · · · • ··· • · ···· ··

1*9 6 01207

ο ο m ι !—I V

Kilúgozás! standard teszt (norme afnor 31.210) Salakok: STL8 - 1400 °C - 1% adalék '—I xí oj -05 jj g N o o z

M t—I

C -Φ

-Ό °'°

Φ i-i ω

o\° in v

o\O m V

df> m m Λ > JJ 05 JJ

N 0 Xi JJ 05 C 0 >

M

0 r-|

JJ

JJ Cn 05 d 05 c o x: >φ

Φ <n 'Φ jj

Φ > Ό X!

Ή •rj JJ o\° m o

Ό N 05 e '05

N tn

o

Xi c 05

Xi Ό •rj υ x:

5-1 JJ κ φ

Ν

Ν ιυ Μ Όΐ

Ν ω

'Φ oi e

III II

4-> χ:

<Ό Μ

JJ X ω

JJ Χί

JJ

JJ xí

Μ JJ X ω c οι »—I

JJ σ> 05

Ν OT <0 ο Μ 05

Ν

Kilúgozási standard teszt (norme afnor 31.210)

U o o

Ό	m
Ή	m
O	•—
x:
05	tn
s-i	'Φ
	0)
	Φ			w
Ό	jj			'05
JJ	N	•		Ό
01	(0			05
JZ	Φ	•		5-1
Ό		O		'05
r—I	’O	•	X	N
o	X	o	a	ω

OT 'Φ JJ

Φ θ' 'Φ

OT O

5-1 '05 >

<

K σ> οι Ν ω c Ή

Ν ω

— <χι Ο εη β σ>

Η

Ο ο

JJ οι σ> ο u-i 'Φ Η

Ε»—9644 ·· * · ·· ···· ···· ··»

Ρ96 01207

Száraz hulladékra vonatkozó normák mg/kg	lO f-H V	r—< V	1	1	1	V	<X1 o V		CM V	1	o o o r· V
Száraz hulladék teljes extr. tömeg mg/1
Normák II. oszt. mg/kg	1 <30 1	1<5 Ί	1	1 <20 1	1	1	1 <0.2 I	t	1<2 I	<10000 |	1
Normák I.oszt. mg/kg	| <100 |	1 <50 1	| <500 I	1	o o r—d V	| <100 |	1<10 1	1 <10 1	1 <10 1	1	1
Elégett hulladék teljes extr. tömeg mg/1	1 0. 40«0.60 I	I <0.30 I	| <1.50 I	| 1.80«2.30 1	I <3.00 I	| <0.30 1	I <0.03 1	1 ND |	| 0.27«0.37 |	L 320 I	CM r—1
3. extr. konc. mg/1	1 <0.040 1	I <0.010 I	1 <0.050 j	1 090'0 |	o o rH o V	| <0.010 |	1 <0.001 1	Q Z	<0.010 1	1 4.3 1	o
2 . extr. konc. mg/1	I <0.010 I	I <0.010 I	1 <0.050 I	| 0.120 |	I <0.100 I	1 <0.010 I	I <0.001 I	ND I	0.011 J	1 5.4 I	o
1. extr. konc. mg/1	| <0.010 |	I <0.010	1 <0.050 I	| <0.050 |	o o f-( o V	<0.010 I	<0.001 1	Q Z	0.016 |	22.3 |	12.4
Elemek	I ólom	I kadmium 1	leink I	1 Γθζ 1	I nikkel 1	1 króm 1	| higany |	[cianid I	| arzén |	| klorid |	| szulfát

Minta tömege: 11.3 g

Ρ-9644 ·· ·· · ·· ···· ·«**·· · • ··· · ··· · • · · · · · · ··«· ·· ··· · ··

Ρ96 0120-7

V.2.3. Vizsgálatok STL6 mintákkal * A nyers minta kémiai összetétele:

STL6 minta fő elemek nyomelemek oxidok tartalom (%) elemek tartalom (ppm)

S1O2	45.65	Ba	12000
A12O3		10.41	-	Be	2.29
Fe2O3		14.53		Co	1449
MnO		0.54		Cr	6716
MgO		2.86		Cu	971
CaO		6.98		Ga	39
Na20		7.41		Nb	49
K20		1.61		Ni	1957
TÍO2		3.66		Rb	51
P2O5		0.96		Se	12.8
C02		0.50		Sr	386
S összes		1.1		Th	12
				V	181
				Y	16
				Zn	2577
				Zr	208
				Pb	558
				Cd	1
				Sn	24
				As	8.6
				Hg	0.05
O.p.: 1010C’		1.47
fő elemek	(%)		97.68
nyomelemek	(ppm)		27219
összetétel	(%)		100.40

* A nyers minta szerkezeti jellemzése:

Az STL6 minta túlnyomó részében a következőkből tevődik össze:

- 11 % kvarc S1O2

P-9644

Ρ96 0X207

- 17 % magnetit Fe3Ű4

- 12 % augit (Mg, Fe, Ca).(Si, Al)03

- 3 % hematit Fe2Ű3

- valamint kén.

A maradék (mintegy 57 %) amorf fázisból áll. Ennek az üveges fázisnak a kémiai összetételét pont- spektroszkópiai analízissel sikerült meghatározni (Castaing féle elektronikus mikroszonda) és a következő eredményt kaptuk:

Si	23	- 24	%	- Al	5,5	- 8	%
Fe	7 -	8 %		- Na	2 -	2.5	%
Ca	6 -	6.5	%	- Ti	3 -	3.5	%

- 1 % és 2 % közötti nagyságrendben tartalmaz továbbá K, Mg, Mn, és P elemeket, amelyekből * Az újraolvasztott minták jellemzői

1500 C°-on való úiraolvasztáskor: Az anyag teljesen kristályos és három fázisból áll:

- hercinit FeA12O4

- ulvit vagy ulvospinel Fe2TiO4

- egy plagiokláz

1400 C°-on történő úiraolvasztáskor: Az anyag nem teljesen kristályos; mintegy 30 %-a üveges fázisban marad.

- a magnetit Fe3Ű4 százalékos mennyisége nő

- megjelennek ilmenit FeTiO3 kristályok

- fajalit Fe2SiO4

- földpát (Na, Ca).(Al, Si)3()8 * Kilúgozási vizsgálatok

Az 1500 C°-on illetve 1400 C°-on újraolvasztott anyagok kilúgozási tesztjének eredményét a nyers minták eredményével összehasonlítva a következőket tapasztaljuk:

- a nyers mintában mobilizálható arzén, króm, réz, nikkel, ólom és cink (amely a nyers anyagban mozgékony) stabilizált állapotban jelenik meg az újraolvasztott termékekben különösképpen pedig az 1500C°-os termékben, ahol

P-9644

Ρ96 01207 a kilúgozott anyagban ki sem mutathatók;

- az újraolvasztott termékekben az oldható frakciók a nyers termékben lévőhez viszonyítva 1 - 8-szor kisebbek;

- a klór és a szulfát koncentrációja ugyancsak látványosan lezuhan, úgy hogy STL6-1500 C°-on az érték nulla, vagy gyakorlatilag nulla lesz.

Ezen túlmenően

- az STL6 - 1400 C mintában az ólom kissé oldhatatlanná vált, míg

- az STL6 - 1500 C° mintában teljesen oldhatatlanná vált. Ez a jelenség a réz és az ólom esetében is megfigyelhető.

F»— 9644

···· o\° <>\° cn m V V

Kilúgozási standard teszt (norme afnor 31.210)

Salakok: STL6 (nyers) ?z >φ

E ki

O

Z +

<—l 'Φ 4-> N in o dP in V

£*1 c.

Φ ki ω

o\o m V

Φ > 4J Φ 4-> N o JZ 4-> Φ C O >

Φ ki e o r—4 Φ 4J ki Φ 4-1 m Φ

C Φ >, c o V 'Φ

Φ <n 'Φ 4-> Φ > :O λ:

Ή

Φ Λ! •Η 4J ol° ιο

Φ C Φ

JZ Ό •r4 υ

JZ φ ki 4-> κ φ

Ν <

	U
	ο
	Ο
Ό	m
Ή	m
υ	-
λ:
φ	Ο1
ki	'Φ
Μ-Ι	ω
	φ			φ
Ό	4->			'φ
4-1	Ν	•		Ό
φ	φ	Ε-4		Φ
χ	φ	•		ki
Ό	>	ο		'Φ
'—I	'Ό	•	X	Ν
Ο	X	ο	ο.	ω

P96 01207

ΤΡ normák száraz hulladékr a (mg/kg)	1	1	1	1	1	<1500 1	1
Száraz hulladék extraktumának összmennyiség e (mg/kg)·
Normák I (llosztáy II(1) osztály (mg/kg)	(	1	1	1	r-4 o o o m V	o o V	1
Nyers hulladék extraktum összmennyisége (mg/kg)	1	1	1	1		1	1
Ο JZ Φ CO ki 4-> X ω	szagtalan	sárgás	9.1	18180	7.8	CM	0.94
Extraktum 2	szagtalan	színtelen	X> cn	9346	23.5	5.6	o en o
Extraktum 1	szagtalan	színtelen	10.1	1613	<Ti sr in	10.1	1.1
A kilúgozást követő ellenőrzött paraméterek	I Szag	| Szín	X Q.	I Ellenállás (Ohm.cm)	D.C.O. (mg 02/1)	Jc.O.T. (mg/1)	| Térfogat (1)

Ρ—9644

Száraz hulladékra vonatkozó normák mg/kg	| <15	1-----1 V	1	1	I	! <i	| <0.2		| <2	1	I <7000
Száraz hulladék teljes extr. tömeg mg/1
Normák II.oszt. mg/kg	1 <30 1	1<5 I	1	1 <20 1	1	1	1 <0-2 |	1	L <2 I	<10000 I	1
Normák I.oszt. mg/kg	o o i—1 V	1 <50 1	| <500 1	1	| <100 |	<100 I	<10 |	o V	<10 |	1
Elégett hulladék teljes extr. tömeg mg/1	kO V V kO C\J	| <0.030 I	o co r—I V V o <XJ rH	| 5.20«5.70 I	| 9.7«10.7 |	1.55 |	<0.03 I	Q Z	18.34 |	00 o 00 rH	6880 |
3.extr. konc. mg/1	I 0.276 I	| <0.010 |	1 1.200 J	| 0.440 |	| 0.130 |	0.092 |	<0.001 |	Q Z	0.118 J	12-8 |	23 I
2.extr. konc. mg/1	I 0.150 I	o rH o o V	| <0.050 I	I <0.050J	o 00 o	0.048 I	<0.001 |	Q Z	0.216 I	L 31 I	in 00
1.extr. konc. mg/1 1	o i—1 O O V	| <0.010 |	1 <0.050 I	o 00 o o	I <0.100 1	0.015 I	1 <0.001 I	ON I	1.500 I	137 I	580 I
Elemek	ólom	kadmium	cink I	réz I	nikkel 1	króm I	higany I	cianid 1	arzén 1	klorid I	szulfát I

Ό 4J <η Λ 4J ω

c

£ φ

Ρ96

0X207

Q ζ

Minta tömege: 100

Ε»— 9644

P96 01207

Kilugozási standard teszt NORME AFNOR X 31.210 Salakok: STL6 - 1500 °C - 1% adalék

n
OT	>(0
Ό	λ:
	c
u	3
	E
N	N	Qj
•r-4	:O	H
M		---
0
t—1	X
Φ	'Φ
>	E
	M
	0
	c
	*
	r—(
X	'Φ
'Φ	4J
E	N
J-l	OT
0	O

>, c >0) I (1) Lí ω o¥> CsJ

O «Ο

N <0 E '<0 N ot

Φ

OT .φ 4J

Φ > O rtJ Λί

	u
	0
	O
O	iD
•H	ID
O	—
.x
<0	tn
Lí	>φ
U-l	OT
	Φ			OT
Ό	4J			'<0
4J	N	•		Ό
rO	OT			nJ
x	Φ	•		M
Ό	>	O		-Φ
t—1	’O	•	X	N
o		(J	Q.	ω

Ό .ű λ: o 'Φ Ό Φ M

E •H ot 'Φ

4J Φ θ’ 'Φ •H

OT O ><0 >

Jxi Ό •H u λ: ot •U

X Φ

TP normák száraz hulladékra (mg/kg)	1	1	1	1	1	<1500 1	1
Száraz hulladék extraktum összmennyiség (mg/kg)
.m 4->_ -1 Üi S N- Ά Λ* g OT ~L. 4-> \ Ο 0 Ξ N Q1 z- m e **«- θ'**	1	1	1	1	o o o m V	<N o o sr V	1
Nyers hulladék extraktum összmennyisége (mg/kg)	1	1	1	1		1	1
Extraktum 3	szagtalan	színtelen	7.9	42000	o	Q Z	0.11
Extraktum 2	szagtalan	színtelen	8.55	38690	o	ND	0.10
Extraktum 1	szagtalan	színtelen	8.70	32240	5.1	Q 2	o i-H o
A kilúgozást követő ellenőrzött paraméterek	I Szag	I Szín	X ex	1 Ellenállás (Ohm.cm)	I D.C.O. (mg 02/1)	C.O.T. (mg/1)	| Térfogat (1)

P—9644

Száraz hulladékra vonatkozó normák mg/kg	lO «-4 V	r-H V	1	1	1	rH V	CM O V	1	CM V	1	o o o r- V
Száraz hulladék teljes extr. tömeg mg/1
Normák II.oszt, mg/kg	1 <30 1	1<5 1		o CM V	1	1	1^o>1	1	1<2 1	| <10000 I	1
Normák I.oszt. mg/kg	| <100	1 <50 1	| <500 I	1	| <100 |	| <100 1	o i—1 V	1 <10 1	1 <10 1	1	1
Elégett hulladék teljes extr. tömeg mg/1	| <0.30 ί	| <0.030 I	| <0.150 I	1 <0.150 I	I <3.0 1	1 <0.30 I	o m o o V	1 ND 1	| <0.30 1	L . 157 1	292
3. ext. konc. mg/1	|<0.010 I	| <0.010 |	| <0.050 I	| <0.050 I	1 <0.100 I	<0.010 1	rH o o o V	Q Z	<0.010 1	o	2.3
2.ext. konc. mg/1	| <ö.oio |	| <0.010 |	| <0.050 I	1 <0.050 I	l <0.100 I	| <0.010 |	r-1 o o o V	Q z	l <0.010 1	L 3.1 I	1.3
1.extr. konc. mg/1	| <o.oio |	| <0.010 |	| <0.050 |	1 <0.050 I	<0.100 I	o τ—1 o o V	rt o o o V	Q Z	<0.010 J	12.6 I	25.6
Elemek	| ólom |	| kadmium |	I cink J	ΞίΐΙ	I nikkel I	| króm |	I higany 1	I cianid 1	1 arzén 1	I klorid I	| szulfát

w -Φ τ> φ Λί <-1

Φ tn

Η >

•Η σ>

-Φ <η

-ο +j φ χ: Ό I—ι Ο

oiao7

A nyers hulladékban lévő oldható tömegek a vizsgálat körülményei között mg/kg
Növekvő oldhatóság
Stagnáló oldhatóság	X
Csökkenő oldhatóság		X	X
Teljes oldódás
Elemek	e o r-4 o	I klorid I	|szulfát

Minta tömege: 100

Ρ-9644 • ·

tn Ό -r-t u

N Ή

P

O ·—I <0 >

Qj H ö\° 0\° m in v v

Kilúgozási standard teszt (norme afnor 31.210) Salakok: STL6 - 1400 °C - 1% adalék

*
	•—1 'tü
	P
£	N
P	tn
o	o
Z	H

H

c 'Φ | <*>

Φ P ω o\°

IX) I I I I V

0\0 O <—I V cA° O o\o θ\° m in V V

<AP m cn A itj > p (Ü P N σ λ: •P <0 C O >

OJ P £ o rü P P Φ P tn <Ü >1 C rü >, C O .X 'Φ

Φ OT 'Φ P

Φ > O <0 λ: •Η P •H f—i

Φ c Φ

Λί Ό •H

Ο

Φ P P X

Φ

N

o o o
Ό	tn
•H	in
O
Λί
Φ	tP
P	-Φ
u-i	tn
	Φ			tn
Ό	P			'<0
P	N	•		Ό
	tn	E-<		<0
x	Φ	•		P
Ό	>	O		'Φ
<—1	>o	•	X	N
O		o	£X	tn

P96 0120-7

TP normák száraz hulladékai (mg/kg)	1	1	1	1	(	<1500 1	1
Száraz hulladék extrakturnának összmennyiség (mg/kg)
Normák I(11osztáy ii(1 osztály (mg/kg)	1	1	1	1	o o o in V	o o V	1
Nyers hulladék extraktum összmennyisége (mg/kg)	1	1	1	1		1	1
Extraktum 3	szagtalan	I színtelen I	8.25	25525		ND	1—< t-H o
Extraktum 2	szagtalan	I színtelen 1	9.15	LO C\) 00 ϊ—1		ND	0.10
Extraktum 1	szagtalan	1 zavaros 1	9.75	1 10246		Q Z	0.10
A kilúgozást követő ellenőrzött paraméterek	1 Szag	I Szín I	X Ch	I Ellenállás (Ohm.cm)	D.C.0. (mg 02/1)	C.O.T. (mg/1)	Térfogat (1)

P—9644

Ρ96 01207

Száraz hulladékra vonatkozó normák mg/kg	Ál2	£1	t	1	t	«—1 V	5212	1	1 z>J	1	o o o V
Száraz hulladék teljes extr. tömeg mg/1
Normák 11.oszt. mg/kg	1 <30 1	1 <5 1		o CM V	1	1	<0.2 |	1	1;	o o o o t-l V	1
Normák I.oszt. mg/kg	1 <100 I	1 <50 1	| <500 I		<100 |	ü o t—4 V	i <10 |	<10 |	<10 1	1	1
Elégett hulladék teljes extr. tömeg mg/1	[ 1.90«2.00 1	| <0.030 I	I <0.150 J	1 2.20«2.70 1	| <3.00 I	| <0.30 J	1 <0.030 J	Q Z	i 5.90 1	334 I	373
3 . extr . konc. mg/1	| 0.110 I	I <0.010 I	I <0.050 I	1 0.120 1	1 <0.100 I	o rd O o V	1 <0.001 ]	Q Z	0.120 I	4.9 I	1.5
2.extr. 1 konc. mg/1	| 0.080 1	1 <0.010 I	l <0.050 I	o o r-4 o	1 <0.100 I	o o o V	<—1 O O O V	Q Z	0.120 I	5.1 I	00
1.extr. konc. mg/1	l <0.010 I	l <0.010 J	| <0.050 1	1 <0.050 1	1 <0.100 1	o r—4 o o V	<o.ooi 1	Q 2	0.350 I	23,4 I	26
Elemek	6 o 1-----1 >o	I kadmium 1	| cink |	I réz 1	[nikkel I	I króm I	I higany ]	I cianid I	I arzén 1	I klorid 1	| szulfát

(0 'Φ Ό

Φ -X >—I φ OT Ή >

-Η σ>

ω Ό 4-> φ χ τ> rH Ο

A nyers hulladékban lévő oldható tömegek a vizsgálat körülményei között mg/kg
Növekvő oldhatóság	X
Stagnáló oldhatóság
Csökkenő oldhatóság		X	X
Teljes oldódás
Elemek	lólom |	Iklorid I	|szulfát

Minta tömege: 100 g

Ρ-9644 ···· • · • ··

V.2.4. Vizsgálatok STL8 mintával * A nyers minta kémiai összetétele:

STL8 minta fő elemek nyomelemek oxidok tartalom (%) elemek tartalom (ppm)

Ρ96 0X207

Sio2	26.25	Ba	9347
A12O3	10.66	Be	2.2
Fe2O3	34.92	Co	4256
MnO	0.96	Cr	25000
MgO	2.33	Cu	1839
CaO	7.68	Ga	28
Na2O	2.66	Nb	85
K20	0.56	Ni	399
TiO2	6.84	Rb	20
P2O5	2.00	Se	10.9
CO2	0.53	Sr	434
S összes	0.03	Th	5
		V	209
		Y	16
		Zn	955
		Zr	3350
		Pb	535
		Cd	1
		Sn	44
		As	7.5
		Hg	0.05
O.p.: 10100°		-1.11
fő elemek (%)		94.31
nyomé1emek (ppm)	46544
összesen (%)		98.96

* A nyers minta szerkezeti jellemzése:

Az STL8 minta túlnyomó részében a következőkből tevődik össze:

- 40 % magnetit Fe3Ű4

P-9644 ···· • · ··· ·· · • · ··

P96 01207

Ennek az

A maradék (mintegy 60 %) amorf fázisból áll.

üveges fázisnak a kémiai összetételét pont- spektroszkópiai analízissel sikerült meghatározni (Castaing féle elektrónikus mikroszonda) és a következő eredményt kaptuk:

Si	17 - 17.5	%	- Al	6 -	6.5	%
Fe	13.5 - 14	%	- Na	2.5	- 3	%
Ca	8 - 8.5 %		- Ti	4.5	- 5	%

- 1 % nagyságrendben tartalmaz Mg és P elemeket, valamint

- 0.5 % nagyságrendben tartalmaz K, és Mn elemeket.

* Az újraolvasztott minták jellemzői

1500 C°-on való úiraolvasztáskor: A termék teljesen kristályos és négy fázisból áll:

- hercinit FeA12O4

- ulvit vagy ulvospinel Fe2TiO4

- fajalit Fe2SiO4

- egy plagiokláz

1400 C°-on történő úiraolvasztáskor: Az anyag nem teljesen kristályos; mintegy 30 %-a üveges fázisban marad.

- magnetit Fe3Ű4 százalékos mennyisége nő,

- megjelennek a ilmenit FeTiO3 és a pszeudobrookit Fe2TiO5 kristályai,

- egy plagiokláz 50 % anortit tartalommal

Kilúgozási vizsgálatok

Erre az anyagra az 1550 C°-on, 1400 C’-on illetve 1300 C’-on újraolvasztott 3 anyag kilúgozási tesztjét vizsgáltuk.

Az eredményt a nyers minták eredményével összehasonlítva a teszt nem bizonyítja, hogy a nyers salak inerciája növekedett volna a kezelés után. Megállapítható, hogy a nyers minta már eredetileg stabil. Ezt a tényt a kiindulási salak szerkezetével kell összefüggésbe hozni, minthogy az lényegében magnetitből áll.

Mindazonáltal megállapítható, hogy a kloridok és szulfátok oldhatósága csökken a hőmérséklet emelésével arányosan.

P-9644 • ·

F9G 0X207

Kilúgozási standard teszt (norme afnor 31.210)

Salakok: STL8 (nyers)

	r—1 Ό Xi
(0	'<Ü
Ό
•H	c
u
'fü	£
N	N
•«—1	o
	X
O
	X
íü	'Φ
>	£
	Cl
	O
	C
	+
	r—I
-X	'Φ
'<Ü	4->
£	N
L4	(D
o	O
z

I I

I I

c 'Φ

Φ ω

• · · · • ··· • · ···· ·· ·· ·«··

o\o m v

o\° LG CO Λ

O\O

CO

O

	U
	o
	o
Ό	lT)
•H	LO
u	—
λ;
φ	m
Cl	'Φ
Ψ4	w
	Φ			W
'0	4->			'<0
4-1	N	•		Ό
<0	<n	H		ro
x:	Φ	•		P
Ό	>	O		'Φ
i—1	’O		X	N
O		(J	CL	ω

<0 > 4J Φ 4J

N O X 4-> Φ

C o >

Φ Cl £ O <—H

Φ

4->

L4 rü +-> σ> <Ü c

φ >1 c o Λ! 'Φ •H

Ό N <Ü £ Cl >rö N cn <—I Ό X) λ: o .x 'Φ φ S-I Φ £ •H «

Ό)

4-> Φ tn •Φ •H <n O J-i

-Φ >

<c

Φ w 'Φ -P Φ > Ό •H fO

X4 •H 4-> •H r—I Φ c cü

Ό •H

U Sd fÜ +J X Φ

N

TP normák száraz hulladékra (mg/kg)	1	1	1	1	1	<1500 1	1
Száraz hulladék extraktumösszmennyiség (mg/kg)
V 'Φ 4J _ Η ζ? 2 N - -<0 Aí ! rΖΞ oá w	1	1	t	1	Ή o o o in V	CM o o V	1
Nyers hulladék extraktum összmennyisége (mg/kg)	1	1	1	1		116	1
Extraktum 3	szagtalan	sárgás	1 7.02	43459	o	2.02	0.92 |
Extraktum 2	szagtalan	színtelen	7.24	41841	8.05	3.51	1.1
Extraktum 1	szagtalan	színtelen	7.13	22421	m o 00	4.1	0.86
A kilúgozást követő ellenőrzött paraméterek	I Szag	Szín	X CL	Ellenállás (Ohm. cm)	I D.C.O. (mg 02/1)	C.O.T. (mg/1)	| Térfogat (1)

Száraz hulladékra vonatkozó normák mg/kg	1 5I> 1	1£1 1	1	1	1	1—< V	(N O V	1	CN V	1	o o o rV
Száraz hulladék teljes extr. tömeg mg/1
Normák II .oszt, mg/kg	o cn V	1 <5 1	1	1 <20 1		1	| <0.2 |	1	1<2 1	<10000 |	1
Normák I.oszt. mg/kg	o o <—I V	1 <50 1	| <500 I	1	| <100 |	<100 |	<io |	o f—t V	<10 i	1	1
Elégett hulladék teljes extr. tömeg mg/1	ro V V CN o	| <0.30 I	| <1.50 I	o <0 r—< V V o lD r—1	| <3.00 I	| 0.21«0.31 I	| <0.03 I	1 aN	i <0.30 |	CO «—1	CN ro CD
3. extr. konc. mg/1	I <0.010 I	<0.010	I <0.050 I	I <0.050 1	I <0.100 J	I <0.010 1	! <o.ooi I	1 aN	| <0.010 I	1 1.2 I	0.5
2.extr. konc. mg/1 1 i	o r—1 o o V	<0.010	I <0.050 I	1 <0.050 I	1 <0.100 |	I 0.010 1	I <0.001 |	Q Z	<0.010 1	5.1 I	10.5
1. extr. konc. mg/1	| 0.027 I	I <0.010 I	[ <0.050 I	1 0.060 I	[ <0.100 I	[ o.oii I	[ <0.001 I	Q Z	<0.010 I	1 10.1 1	52.2
Elemek	I ólom	I kadmium	I cink I	I réz 1	Inikkel 1	I króm 1	ihigany I	I cianid 1	1 arzén 1	I klorid I	| szulfát

in Ό) Ό φ .X Γ—] φ ιη •Η >

θ' 'φ (0 Ό Ρ φ χ: Ό γ—< Ο

A nyers hulladékban lévő oldható tömegek a vizsgálat körülményei között mg/kg	| <0.35 ]
Növekvő oldhatóság	X
Stagnáló oldhatóság
Csökkenő oldhatóság		X	X
Teljes oldódás
Elemek	lólom I	I klorid I	| szulfát

Minta tömege: 100 g

Ρ-9644

Kilúgozás! standard teszt (norme afnor 31.210) Salakok: STL8 - 1500 °C - 1% adalék

r—I
	Ό
	X)
<n	•<e
Ό	.y
Ή	c
o	o
'fú	E
N	N
-1—1	o
14
O
r—f	λ:
<e	'01
>	E
	14
	o
	c
	*
	f—1
	'05
'<n	4-1
E	N
14	cn
0	O
z

'<0

E

O z i—I '05 4—1 N CO O

I—I

C 'Φ

Φ ω

··4« • » «4 •4 4 4 • · ··· ·44 • «4444« ·· ·4 • 4 4 4· • 4 4 «« ··· «44

P96 01207 o\° o <—I V o\° ID V <A° in V ö\o uo oo A o\° rH

O

o 0 o
Ό	in
•H	in
u	-—
λ:
re	σ>
14	'φ
Ψ4	m
	φ			<n
Ό	4->			'05
4->	N	•		Ό
oi	ω			05
jC	φ	•		14
t)	>	O		'05
r—1	-ο	•	z	N
o		o	Ch	ω

<0 > 4J <T5 4-> N O Λ* 4-> 05 C o s>

<0

E o r-1 <0 4J

05 4J tr> rö c

c o λ: >φ ή r—I

Ό N

Φ

E oj

N tn

-o X) λ: 0

Ό) Ό re re E tn 'Φ 4-J Φ CT Φ cn O 're >

<

Φ 'Φ

4-i Φ > Ό rO Λ! •H 4rO

C <e

Ό •H o λ: φ

4-> X Φ

N <

TP normák száraz hulladékra (mg/kg)	1	1	1	1	1	<1500 |	1
Száraz hulladék extraktum összmennyiség (mg/kg)
v '<e Z 4-> _ i cn 2 N - Ό5 Λ1 5 <0 ki 4J \ η Ο Π N tn θ'-*	1	1	1	1	o o o m V	CXJ o o 'T V	1
Nyers hulladék extraktum összmennyisége (mg/kg)	1	1	1	1			1
Extraktum 3	szagtalan	színtelen	7.95	28653	o	Q z	i—1 r-1 O
Extraktum 2	szagtalan	színtelen	7.76	28490	o	Q Z	rH r~1 o
Extraktum 1	szagtalan	színtelen	00 o 00	25510	o	Cl z	0.11
A kilúgozást követő ellenőrzött paraméterek	I Szag	I Szín	X Cb	Ellenállás (Ohm.cm)	D.C.0. (mg 02/1)	IC.O.T. (mg/1)	| Térfogat (1)

*··

E»S 6 01207

Száraz hulladékra vonatkozó normák mg/kg	| <15	1 <i	1		1	i—4 V	| <0.2	1	C\1 V	1	[ <7000
Száraz hulladék teljes extr. tömeg mg/1
Normák II.oszt. mg/kg	o co V	1 <5 I	1	o CM V	1	1	<θ·2 |	1	l;	i <10000 I	1
Normák I.oszt. mg/kg	o o r—4 V	1 <50 1	I <500 I		| <100 |	o o r-4 V	1 <io 1	<10 1	1 <io 1	1	1
Elégett hulladék teljes extr. tömeg mg/1	| <0.30 1	I <0.30 I	1 <1.50 I	I <1.50 I	| <3.00 I	1 <0.30 1	1 <0.03 1	Q Z	j <0.30 I	52 I	kO co r—t
3. extr. konc. mg/1	o r—4 o o V	o r—1 o o V	| <0.050 |	| <0.050 I	! <0.100 I	o i—4 o o V	<0.001 1	Q Z	<0.010 1	o	o
2 . extr, konc. mg/1	o r—1 o o V	<0.010	1 <0.050 1	I <0.050 |	<0.100 J	o rH o o V	<0.001 I	Q Z	o r—4 o o V	o	i—1 c<j
l.extr. konc. mg/1	o i—4 o o V	I <0.010	1 <0.050 I	1 <0.050 I	1 <0.100 I	o rH O o V	<0.001 1	ND I	O i—4 O O V	5.2 I	10.5 I
Elemek 1	ólom	kadmium 1	cink |	réz 1	nikkel |	ε Ό U a*	higany 1	cianid J	arzén 1	klorid I	szulfát I

tn 'Φ

Φ <—i a> cn •H >

-H en >rü <0 Ό 4-) m x: TJ r—4 o

Ό

4-> rO x: 4-1 <0 4-1 β

•H Λί ε

α> c

A nyers hulladékban lévő oldható tömegek a vizsgálat körülményei között mg/kg	| <0.35 |
Növekvő oldhatóság
Stagnáló oldhatóság	X
Csökkenő oldhatóság		X	X
Teljes oldódás
Elemek	lólom 1	Iklorid I	|szulfát

Minta tömege: 100

P—9644 • · • · · ·

P96 01207

ω Ό •r—I u 'íü

N

Ul O <—i

OJ >

r—( Ό X2 -os az c e

N O

AZ

AZ '03

E

O C

CU o\o m V oV> m v

Kilúgozás! standard teszt (norme afnor 31.210) Salakok: STL8 - 1400 °C - 1% adalék +

'—i AZ '05 '05 4-> E N Μ tn o o z

o\° in i i V

AZ '05 e 44 o Z i—I '05 4-1 N V) O c 'Φ E Tf

1) ω

t—I o\O

o¥> in V

o\o m o

	u
	o
	o
Ό	m
•r4	m
o	—
AZ
05	tn
44	><D
>44	W
	Φ
Ό	4-1			'03
4->	N	•		T3
03	tn			03
x:	(D	«		44
Ό	>	o		'05
r—1	>o	•		N
o		u		(Ό

> 4->

4J

N

O AZ 4J c Ο >

E o

1—i 05 4J 44 05 4-> o> 05 >, c 05

Φ ω Ό) 4-J Φ > :O AZ

H

AZ •r4 4-> •r4 <—I c 05

AZ '0 •r4 o

AZ 05 44 4-1

X Φ

N <

TP normák száraz hulladék ra (mg/kg)	1	1	1	1	1	Γ <1500 I	1
Száraz hulladék extraktum összmennyiség (mg/kg)
'05 — 4J _ <—1 θ' Ή N - '03 AZ £ 0> “ 4J n o □ N öl « B - o M	1	1	1	1	rH o o o m V	tsl o o V	1
Nyers hulladék extraktum összmennyisége (mg/kg)	1	1	1	1		1	1
Extraktum 3	szagtalan	I zavaros J	8.37	28011	o	ND	0.11
Extraktum 2	| szagtalan	színtelen I	8.65	27778	8.05	ND	0.11
Extraktum 1	szagtalan	1 színtelen I	8.5	26316	o	Q z	0.11
A kilúgozást követő ellenőrzött paraméterek	I Szag	I Szín I	IpH	I Ellenállás (Ohm.cm)	D.C.O. (mg 02/1)	>-4 Cn 3 6 ύ	| Térfogat (1)

E»—9644

Ρ96 01207

Száraz hulladékra vonatkozó normák mg/kg	t—-4 V	V	1	1	1	r-4 V	<0-2 1	I	1 z>	1	o o o rV
Száraz hulladék teljes extr. tömeg mg/1
Normák II.oszt. mg/kg	o m V	1<5 1	1	1 <20 1	1	1	CX) o V	I	1	<10000 I	1
Normák I.oszt. mg/kg	o o 1—< V	1 <50 1	| <500 I	1	| <100 |	<100 |	o 1—I V	<10 |	o r-4 V	1	1
Elégett hulladék , teljes extr. tömeg mg/1	Ιο. 30«0.31 I	| <0.30 I	| <1.50 I	| <1.50 I	| <3.00 I	| <0.30 I	( <0.03 |	Q Z	<0.30 |	64 |	17.1
3. extr. konc. mg/1	r-4 r—< o o	| <0.010 |	| <0.050 I	| <0.050 I	| <0.100 |	| <0.010 |	r-H O O O V	Q Z	o r—4 o o V	o	o
2.extr. konc. mg/1	o r—1 o o V	[ <0.010 I	| <0.050 1	| <0.050 I	| <0.100 I	<0.010 |	rH O O O V	Q Z	o r*4 o o V	2.1 I	4.3
1. extr. konc. mg/1	o «—4 o o V	1 <0.010 1	| <0.050 I	| <0.050 I	1 <o.100 J	<0.010 |	r-4 o o o V	Q Z	o r-4 o o V	4.3 1	12.8
Elemek 1	1 ólom	Ikadmium 1	| cink |	1réz J	1 nikkel 1	| króm |	I higany I	1 cianid 1	| arzén |	Iklorid 1	| szulfát

ω 'φ τ>

φ .X 1—I φ OT •Η >

•Η θ' 'Φ <η

Ό -Μ Φ χ τ> Γ—I Ο

A nyers hulladékban lévő oldható tömegek a vizsgálat körülményei között mg/kg	| <0.35 |
Növekvő oldhatóság	X
Stagnáló oldhatóság
Csökkenő oldhatóság		X	X
Teljes oldódás
Elemek	e o Ό	Iklorid I	|szulfát

Minta tömege: 100

Ρ—9644

P96 01207

• · · · • · · · • ··· • · • · · · · ·

Kilúgozás! standard teszt (norme afnor 31.210)Salakok: STL8 - 1300 °C - 1% adalék

-Q
C0	'φ
Ό	-X
·<—1	C
υ	3
-Φ	Ε	.—.
Ν	Ν	Oj
•rH	Ο	Η
Ρ ο	-X
r”H	X
Φ	'φ
>	Ε Ρ

o\° o\° m in v v x 'Φ £ p o z *

1—4 -Φ 4J N <n O o\o n i i i V

X 'Φ £ p o z

3*7 c

0\0

5ί >—I 'Φ 4-> N φ o to o\° O T^-I V

0\0 in V o\O in V

o\° in o

υ 0 ο
Ό	ιη
Ή	ιη
υ	—
χ
φ	Cn
Ρ	χΦ
U-t	Φ
	Φ			φ
Ό	4->			'φ
4-1	Ν	•		ό
Φ	Φ	Η		φ
χ	Φ	•		Ρ
Ό	>	Ο		>φ
»—1	>ο	•	X	Ν
ο		Ο	CL	ω

Φ > 4-) Φ 4J

N O .X 4J Φ c o >

Φ p £ o >—I

Φ 4-> P Φ 4J tn Φ >1 c

Φ

Φ φ >φ p

Φ ^:O X

Φ X to 4->

Φ C Φ

X Ό Ή υ χ φ Ρ -ρ χ φ

Ν

normák záraz 1 adókra ig/kg)	1	1	1	1	1	O O m «-1	1
cu w -η 5 x						V
Száraz hulladék extraktum összmennyiség (mg/kg)
ν 'Φ >
P-. -4 en 2 N-* >10 44 5 (0 p -X O 0 □ N Cn Z3 « £ z - o —						CM
1	1	1	1	<5000	O o ’tr V	f
H
yers .ladék raktum sszíyisége g/kg)	1	1	1	1		1	1
2 3 ° C E * φ g
g	c:
P -X <ű m	tala	in 'CŰ	72	L0 LT)	o	Q	10
P	θ'		•	t—I		z	•
P X	N	'fű V)		m			o
ω	(0
	c	c
3	tű	Φ
akt 2	tál	tel	04	395	05	Q	11
P		c	00	o	00	z	•
P	fű	Ή			o
X	N	N
ω	(0	(0
g	c	c
3	<0	Φ
P	r-H	r-H			to
X (Ű i”H	ta	te	Γ-	90	r—1	Q	Γ—<
P	tn	c	00	in			•
P	<ű	Ή	Ctl	CM		o
X	N	N
ω	(0	(0
tő				cm
Φ				•
>				£	r-4
Ό				X	\
X				o	CM
				1—”	O	I—1
P
Φ P X				Φ	CT	Cn
gozá rzöt tere				'Φ to to	_E	S	4-1 Φ
'3 >0 Ό				'fű	•	•	tn
to C É	Cn			c	o	H	O
-Η Φ rö	G		Φ	•	•	MM
X to p	Φ	to		1	o	o	P
r—1	N	N	X	to	•		'Φ
< Φ Q<	ω	σ>	a	ω	Q	o	H

Ρ-9644

• ··· · · · · · • · · · · · · ···· ·· ··· ·

Ρ96 01207

Száraz hulladékra vonatkozó normák mg/kg	1 5T>J	<—1 V	1	1	1	(“4 V	(N O V		V	1	<7000
Száraz hulladék teljes extr. tömeg mg/1
Normák II.oszt. mg/kg	o m V	1 <5 I	1	<20 |		1	<0.2 |	1	<2 I	o o o o V	1
Normák I. oszt. mg/kg	o o V	1 <50 I	| <500 I	1	o o r-4 V	| <100 |	1 <10 |	L <io I	! <10 |	1	1
Elégett hulladék teljes extr. tömeg mg/1	| <0.30 I	1 <0.30 I	1 <1.50 1	| <1.50 1	| <3.00 I	! <0.30 1	1 <0.03 1	Q Z	<0.30 ]	64 1	18.3 I
3 . extr. konc. mg/I	o r*4 o o V	1 <0.010 1	| <0.050 I	| <0.050 I	o o 1—< o V	o r-1 o o V	| <0.001 |	Q Z	| <0.010 |	o	o
2. extr. konc. mg/1	o t—1 o o V	1 <0.010 1	1 <0.050 J	| <0.050 I	o o r—1 o V	I <0.010 J	<0.001 |	Q Z	<0.010 J	o	LE
1. extr . konc. mg/1	| <0.010 I	| <0.010 |	1 <0.050J	| <0.050 I	o o r—1 o V	! <0.010 J	<0.001 I	Q Z	<0.010 J		kO r—1
E1eme k	ólom 1	kadmium J	cink 1	réz |	nikkel 1	króm I	higany |	cianid 1	arzén 1	klorid 1	szulfát I

Ό

4-) 05 χ: V Φ 4-) □ £ ·γ4 e

φ

C

Q Ζ

W 'φ Ό Φ <—ι

Φ (0 Ή >

εη 'Φ

OT Ό 4-1 φ χ: ο ι—4 ο

A nyers hulladékban lévő oldható tömegek a vizsgálat körülményei között mg/kg	| <0.35 1
Növekvő oldhatóság
Stagnáló oldhatóság	X
Csökkenő oldhatóság		x	X
Teljes oldódás
Elemek	lólom 1	I klorid I	| szulfát

Minta tömege: 100 g

Ρ-9644

• · ··.··.· ···· ·· ··♦ · ·· f\ ___ , lgLSM5u-- .....

| l Stop ήII. FÉMHIDROXID ISZAPOK HŐKEZELÉSE ~ J /Q - VO /0

A fém- hidroxid iszapok hőkezelésének célja az, hogy bezárjuk a hulladékban lévő szennyező fémeket oly módon, hogy azokat kristályrácsokba építjük be. A rácsok vagy eleve jelen vannak, vagy szintetizáljuk azokat.

Ismét azt kívánjuk megvalósítani - hasonlóképpen mint a salakok esetében - hogy valamely kémiailag legközelebb eső stabil, természetes kőzet szerkezetéhez jussunk el.

Az eljárás abban áll, hogy megolvasztjuk iszapok és megfelelő ásványok keverékét, abból a célból, hogy lassú lehűtéssel mesterséges kőzetekhez jussunk. Ezen kristályosítás során az átmeneti elemek üveges állapotban lévő anyagokból a kristályos fázis irányába vándorolnak át.

Az elv az, hogy olyan elemeket alkalmazunk, amelyek a hulladékban már jelen vannak, és kiegészítő adalékokat adunk az anyaghoz a teljes kristályosítás irányítása céljából.

Az eljárás eredeti volta részben abban áll, hogy az iszapokhoz milyen természetű adalékokat adunk. Erre a célra égetési hulladékok is alkalmazhatók.

II.1. Az iszapok és az iszap / salak keverékek jellemzése:

A. Kémiai összetétel: Iszapok kémiai összetétele

Ásványi eredetű hidrofil iszapokról van szó, amelyeket fém- hidroxidok vizes szuszpenziói alkotnak. A hidroxidokat fémek oldatából csapjuk ki mész majd nátrium- szulfid hozzáadásával (eljárás fémmel szennyezett ipari szennyvizek tisztítására). Az itt következő II. 1. Táblázatban öt hidroxidos iszap- minta elemi összetételét mutatjuk be, amelyeket a telephelyen naponta vett mintákból vettünk:

II.1. Táblázat

Iszap minták elemanalízise

Fő elemek	TI	T2	T3	T4	T5
oxid %	iszap	iszap	iszap	iszap	iszap
SiO2	2.66	2.36	2.15	2.50	1.45
AI2O3	1.92	1.76	1.27	1.37	2.15

p—9644

ΡΘ6 01207

Fe2Ű3	4.83	4.87	3.59	13.33	8.60
MnO	0.07	0,15	0.08	0.13	0.10
MgO	0.68	0.64	0.65	0.64	0.60
CaO	29.85	31.52	30.75	24.64	30.77
Na20	3.90	2.74	2.22	2.83	1.58
K20	0.29	0.20	0.20	0.28	0.26
TiO2	0.06	0.05	0.05	0.04	0,02
P2O5	17.28	15.46	6.66	11.55	13.56
CO2 összes	7.74	6.33	7.29	10.13	5.10
kén összes*	4.98	7.27	13.55	5.78	6.45
klór*	1.29	1.27	1.27	2.9	0.85
fluór*	2.69	1.95	1.95	1.39	2.46

égetési veszteség

(550 C°)	10.96	10.67	10.29	14.69	12.1
égetési veszteség
(1010 C°	) 14.59	14.53	12.50	19.31	13.95
* = elemi	alakban
Nyomelemek	(elemi alakban)
bárium	1281	1176	419	744	468
berillium	11.19	6.58	0.68	0.6	0.6
kobalt	36	36	117	73	63
króm	41100	28000	15200	19500	27500
réz	10010	9970	5590	3010	1310
gallium	26	32	18	14	23
nióbium	5	5	5	5	5
nikkel	4460	3970	8030	4840	3910
rubídium	14	20	14	13	13
szkandium	10.5	11	10,3	9,3	10,8
stroncium	111	124	216	132	112
tórium	10	17	17	11	13
vanádium	3107	1743	138	112	66
itrium	16	16	14	14	16
cink	23800	22700	22600	40700	6300
cirkónium	17	17	17	17	17

P—9644

ólom	1500	1330	830	840	830
kadmium	88	109	202	117	22
ón	4900	3500	3900	1300	37000
arzén	5	4.7	5.2	8.1	4.5
higany	3.8	3.8	4.7	22.5	2.2

Az öt minta bizonyos állandóságot mutat a fő elemek tekintetében, főleg a kalcium és a foszfor vonatkozásában. Néhány eltérés figyelhető meg nátrium, vas, kén és hasonlók vonatkozásában.

Valamennyi minta nagyobb mennyiségben tartalmaz krómot (1.5 - 4 %), cinket (0.6 - 4 %), rezet (0.1 - 1%), nikkelt (0.4 - 0.8 %), ólmot (830 - 1500 ppm), kadmiumot (22 - 202 ppm), és ónt (0.1 - 3.7 %).

2, A salakok kémiai összetétele

A salakok az ipari hulladékok égetése során keletkeznek. Főleg éghetetlen szervetlen anyagokból állnak, amelyek az elégetett hulladék természetétől függően különféle oxidációs formákban jelennek meg.

Az ST8 salakokat alkalmaztuk; ezek a leggazdagabbak vasban. Mennyiségi analízisüket a II.2. Táblázatban mutatjuk be a T2 és T5 iszapokkal összehasonlítva, amelyeket az itt felvázolt kísérletekhez használtunk.

A salakokban több a szilícium, alumínium vas és titán, mint az iszapokban, és határozottan kevesebb a foszfor és a kálcium. A nyomelemek mennyisége jelentősen változik az egyes mintáktól függően. Az ST8 minta gazdag krómban, rézben és cinkben.

II.2. Táblázat

T2 és T5 iszapok mintáinak és salakoknak elemanalízise

Fő elemek	T2	T5	ST8
oxid %	iszap	iszap	salakok
SiO2	2.36	1.45	26.25
AI2O3	1.76	2.15	10.66

P-9644

Ρ96 0X207

Fe2O3	4.87	8.60	34.92
MnO	0.15	0.10	0.96
MgO	0.64	0.60	2.33
CaO	31.52	30.77	7.68
Na20	2.74	1.58	2.66
K20	0.20	0.26	0.56
TÍO2	0.05	0.02	6.84
P2O5	15.46	13.56	2
CO2 összes	6.33	5.10	0.53
kén összes*	7.27	6.45	0.03
klór*	1.27	0.85	-
fluór*	1.95	2.46	—

égetési veszteség

(550 C°)	10	.67	12.1	-
égetési veszteség
(1010 C°	) 14	.53	13.95	-1.11
* = elemi	alakban
Nyomelemek	(elemi	alakban)
bárium			1176	468	9347
berillium			6.58	0.6	2.2
kobalt			36	63	4256
króm			28000	27500	13500
réz			9970	1310	1839
gallium			32	23	28
nióbium			5	5	85
nikkel			3970	3910	399
rubidium			20	13	20
szkandium			11	10.8	10.9
stroncium			124	112	434
tórium			17	13	5
vanádium			1743	66	209
itrium			16	16	16
cink			22700	6300	1267
cirkónium			17	13	3350

P-9644 • · · « • · ·

62
ólom	1330	830	535
kadmium	109	22	1
ón	3500	37000	44
arzén	4.7	4.5	7.5
higany 3.	3.8 IszaDok és ST8 salakok	2.2 keveréke	0.05

A keverékeket a T2 és T5 iszapokkal készítettük el, miközben az ST8 salakokat növekedő arányban alkalmaztuk (10 %

- 50 %) A II.3. Táblázat a keverékek összetételét mutatta be.

B. A fém- hidroxid iszapok kémiai szerkezete

A nyers fém- hidroxidok kiszárítva és megőrölve kristályosodott fázist mutatnak, amely tartalmaz mintegy 12 % apatitot Cas(PO4)3(F,Cl,OH), mintegy 35 % bassanitot (CaSO4,l/2 H2O), míg a maradék (mintegy 53 %) egy amorf mátrixból áll.

A kísérleteinkhez az iszapokat 105 c’-on szárító

szekrényben	szárítottuk	meg.
		II.3. T	áblázat
	Iszapok és	(T2, T5)/salakok elemanalízise
	Salakok aránya	30 t% és	50 t%
Fő elemek	Iszap ST8	Iszap ST8	Iszap ST8	Iszap ST8
oxid t%	T2/30%	T/2/50%	T/5/30%	T/5/50%
SiO2	9.53	14.30	8.89	13.85
AI2O3	4.43	6.21	4.70	6.40
Fe2O3	13.89	19.89	16.50	21.76
MnO	0.39	0.55	0.36	0.53
MgO	1.15	1.48	1.12	1.46
CaO	24.37	19.60	23.84	19.22
Na20	2.72	2.70	1.90	2.12
K20	0.31	0.38	0.35	0.41
T1O2	2.09	3.44	2.07	3.43
?2θ5	11.42	8.73	10.09	7.78
CO2 összes	4.59	3.43	3.73	2.81
kén összes*	5.10	3.65	4.52	3.24

P-9644 ·· »· · ·· • · · · ·· · • ··· · ···

Ρ96 01207

klór*	-	-	-
fluór*	-	-	-
égetési veszteség
(550 C°)	-	-	-

égetési veszteség

(1010 c’)	-	-	-	-
* = elemi alakban
Nyomelemek	(elemi alakban
bárium	3627	5261	3132	4907
berillium	5.27	4.39	1.08	1.4
kobalt	1302	2146	1321	2159
króm	23650	20750	23300	20500
réz	7531	5904	1469	1574
gallium	30.8	30	24.5	25.5
nióbium	29	45	29	45
nikkel	2899	2184	2857	2154
rubidium	20	20	15.1	16.5
szkandium	10.97	10.95	10.83	10.85
stroncium	217	279	208,6	273
tórium	13.4	11	10.6	9
vanádium	1283	976	108.9	137
itrium	16	16	16	16
cink	16270	11983	4790	3783
cirkónium	1017	1683	1014	1681
ólom	1091	932	741	682
kadmium	76.6	55	15.7	11.5
ón	2463	1772	25913	18522
arzén	5.54	6.1	5.4	6.0
higany	2.67	1.92	1.55	1.12
II.3.	Eredmények és	kiértékelés

A. Az utolsó eredmények összefoglalása

Ha adalékanyagok hozzáadása nélkül hőkezelésnek vetjük alá az iszapokat, az alábbi következtetések vonhatók le:

- Teljes kristályosodás következtében a hulladék 1000

P-9644

c” fölött úgy alakul át, hogy javul az általános mechanikus állapot és a stabilitás,

- csökken az égetési veszteség,

- csökken az oldható hányad (mivel 1380 C° fölött gyakorlatilag teljesen eltűnnek a kloridok és szulfátok),

- a kilúgozási tesztek eredményei (az X31-210 standard szerint) a II.4 és II.5 összefoglaló Táblázatokban szerepelnek, mégpedig:

- csökken a COT mennyisége,

- a kilúgozott anyagokban lévő cink, nikkel és kadmium koncentrációk csökkennek, mégpedig azok alá a küszöbértékek alá, amelyeket az 1993. március 30-i rendelet szabályai az 1000

C° fölötti vizsgálatok számára előírnak.

Fentiek ellentéteként a következő problémákkal találkoztunk:

- króm VI szabadul fel a hőmérséklet emelésével arányosan,

- kalcium- ferri- aluminátok (ferritek) keletkeznek.

Vasreszelék (1-5 t% között) és ST8 salakok (1-5 t% között) történő hozzáadása folytán a stabil kristályok rácsában a króm beépülése látszott megfigyelhetőnek (lásd II.5. Táblázat).

Ezek a megállapítások további kísérletek beállítását indokolták azzal a céllal, hogy spinellek képződését segítsük elő a a megfelelő ferritekből.

Mivel a salakok hozzáadása mind gazdasági, mind hozzáférhetőségi szempontból határozottan előnyösebb, mint a vasreszeléké, az eljárást optimalizáltuk oly módon, hogy az ST8 salakok összetételét a keverékben 10 t% és 50 t% között változtattuk.

P-9644

Ρ96 0X207

II.4 Táblázat

Hőmérséklet befolyása T2 és T5 iszapok stabilizálására kilúgozási teszt (X31-210 afnor standard szerint)

COT(ppm)	T2 1495	T2-1OOOC0 T2-1200C° T2-138QC°
86	162	<63
Fémek (mg/kg	M.S)
cink	17.1	552	<1.2	<1.2
nikkel	13.7-24.1	435	3-7	<6
króm VI	<0.8	0.3-0.5	2678	5976
kloridok	11958	11920	1070	473
szulfátok	141580	73700	75350	626
	T5	T5-1000Ce	T5-1200C°	T5-1380C°
COT(ppm)	2724	35,5	129	<60
Fémek (mg/kg	M.S)
cink	39.6	<1.2	<1.2	<1.2
nikkel	28-34	38	<6	<6
króm VI	<0.9	<0.3	2618	2536
kloridok	8514	9940	872	147
szulfátok	96377	47900	58841	540

II.5 Táblázat

Vas vagy ST8 salakok hozzáadásának hatása T2 és T5 iszapok stabilizációjára 1380 C’-on

COT(ppm)	Kilúgozási teszt (X31-210 afnor standard szerint)
T2-1380C* <63	T2-1380C’ 1% Fe 168	T2-1380C’ 5% Fe 174	T2-1380C’ 1% ST8 133	T2-1380C* 5 %ST8 166
Fémek (mg/kg M.S)
cink	<1.2	<1.2	<1.2	<1.2	<1.2
nikkel	<6	<6	<6	<6	<6
króm VI	5976	322	192	765	1204
kloridok	473	1030	890	620	530
szulfátok	626	83-108	<79	486	627

p—9644

COT(ppm)	.2 T5-138OC B <60	66	T5-1380C’ 1% ST8 142	P96 0X207 T5-1380C’ 5 %ST8 138
T5-1380C* 1% Fe 132	T5-1380C’ 5% Fe 136
fémek +(mg/kcí M.S)y
cink	<1/7	<1,2	<1,2	<1,2	<1,2
nikkel	<6	<6	<6	<6	<6
króm VI	2536	215	229	207	596
kloridok	147	17	10-21	24	270
szulfátok	540	159-185	<79	418	150

A kimutathatóság küszöbértékei: Cr ossz < 0.200 mg/1, CrVI < 0,010 mg/1, Ni < 0,200 mg/1, Cd < 0.040 mg/1, Pb < 0.500 mg/1, Zn < 0.040 mg/1, As < 0.0005 mg/1, Hg < 0.005 mg/1, szabad CN < 0.100 mg/1.

A króm VI oldhatóságának megakadályozására alkalmazott salakok minimális koncentráció határértéke 30 %.

A salakok fenti mennyiségét emelni kell egészen 50 %ig, annak érdekében, hogy a ferritek spinéilekké történő átalakulását elősegítsük.

B. A minták hővel szembeni viselkedése.

1. Az iszapok tömegvesztesége hőkezelés következtében A minták tömegveszteségét a kezelés során a II.6. és

II.7. Táblázatokban mutatjuk be.

II.6. Táblázat

Az iszapok tömegveszteségének alakulása a kezelés

során alkalmazott hőmérséklet	függvényében
tömegvesztés %	1000 C°	1200 C°
T2	18.1	21.3
T5	18.2	19.3

P-9644

Ρ96 0X207

II.7. Táblázat

Az iszapok tömegveszteségének alakulása a kezelés során alkalmazott ST8 salakok koncentrációjának függvényében tömegvesztés %

T2/ST8

T5/ST8

ST8 5%	ST8 30 %	ST8 50 %
salak	salak	salak
29.6	21.9	15.2
—	21.3	14.7

Megállapítható, hogy:

- a hőmérséklet emelkedésével egyre hangsúlyozottabbá válik az elemek gőzzé alakulása;

- a salakok hozzáadása következtében szignifikánsan csökken a minták tömegvesztesége.

2. Termodifferenciális (ATD) és termogravimetriás (ATG) analízis.

A differenciális termikus analízis lehetővé tette a két T2 valamint T5 iszap minta és az ST8 salakok reakcióinak követését. Az iszapok esetében a fontos események” alacsony hőmérsékleten következnek be (< 500 C°). Magasabb hőmérsékleten két csúcsot észlelünk, amelyeket feltehetően részleges megolvadásnak tudhatunk be mintegy 1100 C°-on és mintegy 1400 C°-on. A két T2 illetve T5 minta majdnem teljesen azonosan viselkedik.

A salakok esetében az olvadási tartomány kezdete körülbelül 1000 C° körül van és a megolvadás! tartomány 1300 C° körül fejeződik be.

Ami az ATD-t illeti úgy tűnik, hogy a hatásos termikus zóna a nyers iszapok, vagy az iszapok és salakok keverékének kezelésére csupán 1200 C° - 1400 c'közötti szakaszban következik be. Más a helyzet akkor, ha eltérő típusú adalékanyagokat alkalmazunk.

A termogravimetriás analízis (ATG) 1500 C’-on 30 - 40 %-os tömegveszteséget mutat a két megvizsgált nyers iszap esetében. A salakoknál a tömegveszteség csekély, 2 %

P-9644

♦ ··

Ρ96 0X207 nagyságrendben van. 20 c és 300 C^e illetve 1200 C^e - 1500 C’ között két olyan zónát érdemes megemlíteni, amelyekben a tömegveszteség gyorsan játszódik le.

3. A kezelt maradékok elemanalízise.

ICP-MS spektrometriás analízissel különféle hőmérsékleten elemanalízist végeztünk annak érdekében, hogy a termikus kezelés után kapott maradékokban meghatározzuk azokat az elemeket, amelyek gőz alakban elillantak.

Az önmagukban kezelt nyers iszapok esetében az eredmények a következők:

* 1000 c’-on:

Az eredményeket a II.8. Táblázatban mutatjuk be. Ami a fő elemeket illeti, megállapítható, hogy a CO2 teljesen eltávozott, valamint az, hogy a K2O, S és Cl - tartalom csökkent.

Ami a nehéz fémeket illeti (vagyis a higanyt, ólmot, kadmiumot) ezek szinte teljesen elillantak. Az ón- és cinktartalom kissé csökkent.

* 1200 C’-on:

Az eredményeket a II.9. sz. Táblázatban mutatjuk be.

Ami a fő elemeket illeti, megállapítható, hogy a CO2 teljesen, a S és (a T2 minta esetében) a Cl mintegy 50 %-ban eltávozott. Megállapítható, hogy a Na20, K2O (T2) és F - tartalom csökkent. Ami a nyomelemeket illeti (mivel a higany, ólom, kadmium teljesen elillant), koncentráció csökkenés figyelhető meg Cr, Cu (T2), Ni, Zn, Sn (T2) és As (T2) esetében. A két vizsgált minta esetében megjegyzendő, hogy eltérések voltak tapasztalhatók.

* 1380 C°-on:

Csupán 30 % salak iszapokkal való keverékén végeztünk kezdetben vizsgálatokat (lásd a II.10.sz. Táblázatot).

P-9644 • · ··· ♦

> ·

Ρ96 01207

Lényegében megállapítható, hogy Na20, K2O és Cl legnagyobb része eltávozott. Ami a nyomelemeket illeti, a Cd és Hg elillant. Ezzel szemben kevesebb ólom távozott az atmoszférába mint 1200 C°-on, ami feltehetően azzal magyarázható, hogy az ólom csapdába jutott. Hasonló a helyzett Cr, Ni, Zn és As esetében, amelyek valószínűleg szintén részben integrálódtak a kristályos fázisokban.

II.8. Táblázat

T2 és T5 iszapok elemanalízise 1000 c’-os hőkezelés után

Fő elemek oxid t%	T2 Minta	T2 Minta 1000 C°	T5 Minta	T5 Minta 1000 c’
S1O2	2,36	1,97	1,45	1,49
AI2O3	1,76	1,76	2,15	2,05
Fe2O3	4,87	4,87	8,60	8,46
Mno	0,15	0,14	0,10	0,10
Mgo	0,64	0,6	0,60	0,53
CaO	31,52	31,32	30,77	30,29
Na20	2,74	2,06	1,58	1,54
K2o	0,20	0,15	0,26	0,2
TÍ02	0,05	0,04	0,02	0,02
P2O5	15,46	14,92	13,56	13,07
CO2 összes	6,33	0,11	5,10	0,27
kén összes*	7,27	4,64	6,45	4,34
klór*	1,27	1,13	0,85	0,88
fluor*	1,95	2,31	2,46	2,72

égetési veszteség

(550 C°)	10,67	0,98	12,1	-
égetési veszteség
(1010 c°	) 14,53	3,23	13,95	6,22
* = elemi	alakban
Nyomelemek	(elemi alakban)
bárium	1176	1583	468	431,3
berillium	6,58	5,46	0,6	0,02
kobalt	36	23,74	63	203,7

P-9644

Ρ96 01207

króm	28000	29879	27500	28398
réz	9970	9987	1310	1391
gallium	32	4,71	23	3,91
nióbium	5	0,7	5	2,28
nikkel	3970	4537	3910	4055
rubidium	20	1,65	13	1,17
szkandium	11	8,6	10,8	9
stroncium	124	116	112	90,02
tórium	17	0,34	13	0,13
vanádium	1743	1598	66	84,3
itrium	16	3,73	16	3,62
cink	22700	21046	6300	6383
cirkónium	17	9,33	13	5,17
ólom	1330	634	830	34,37
kadmium	109	15,06	22	<0,5
ón	3500	3029	37000	34127
arzén	4/7	6,39	4,5	6,56
higany	3,8	<0,05	2,2	-

II.9. Táblázat

T2 és T5 iszapok elemanalízise 1000 c’-os hőkezelés után

Fő elemek oxid t%	T2 Minta	T2 Minta 1200 C°	T5 Minta	T5 Minta 1200 1
Si02	2,36	2,84	1,45	2,05
AI2O3	1,76	1,71	2,15	2,44
Fe2C>3	4,87	5,03	8,60	7,85
Mno	0,15	0,15	0,10	0,10
MgO	0,64	0,72	0,60	0,69
CaO	31,52	31,79	30,77	31,81
Na2O	2,74	2,02	1,58	1,26
K2O	0,20	0,16	0,26	0,32
T1O2	0,05	0,06	0,02	0,03
P2O5	15,46	14,78	13,56	13,36
CO2 összes	6,33	0,02	5,10	0,02
kén összes*	7,27	4,08	6,45	3,45

P-9644

	71	P96
klór*		1,27	0,71	0,85	0,74
fluor*		1,95	1,68	2,46	2,28
égetési	veszteség
(550 c	°)	10,67	-	12,1	-

égetési veszteség

(1010 C°)	14,53	-	13,95	-
* = elemi	alakban
Nyomelemek	(elemi alakban)	prn.
bárium	1176	1419	468	442,24
berillium	6,58	5,18	0,6	nyomokban
kobalt	36	19,8	63	40,43
króm	28000	20598	27500	19298
réz	9970	7852	1310	1325,1
gallium	32	3,90	23	3,67
nióbium	5	0,50	5	2,00
nikkel	3970	3264	3910	2499
rubidium	20	2,27	13	1,58
szkandium	11	21,47	10,8	21,55
stroncium	124	119	112	106
tórium	17	0,77	13	nyomokban
vanádium	1743	1325	66	61,01
itrium	16	3,14	16	3,74
cink	22700	17061	6300	5091
cirkónium	17	11,25	13	6,38
ólom	1330	16,52	830	9,68
kadmium	109	<0,39	22	<0,40
ón	3500	2078	37000	36638
arzén	4,7	2,04	4,5	4,92
higany	3,8	<23,6	2,2	<24

E> — 9644

Ρ96 01207

II.10. Táblázat

T2 és T15 iszapok / ST8 (30%) salak keverékének elemanalízise 1380 c’-os hőkezelés után

Fő elemek oxid t%	T2 /ST8 30 %	T2/ST8 1380 C’	T5/ST8	T5/ST8 1380 C°
SiO2	9,53	8,64	8,89	8,19
AI2O3	4,43	4,66	4,70	5,08
Fe2O3	13,89	13,28	16,50	15,99
MnO	0,39	0,39	0,36	0,36
MgO	1,15	1,14	1,12	1,08
CaO	24,37	24,64	23,84	24,08
Na20	2,72	1,23	1,90	0,89
K20	0,31	0,13	0,35	0,08
T1O2	2,09	2,06	2,07	2,05
P2O5	11,42	12,23	10,09	10,87
CO2 összes	4,59	0,08	3,73	0,01
kén összes*	5,10	0,14	4,52	0,10
klór*	-	0,008	-	0,005
fluór*	-	1,36	-	1,13

égetési veszteség

(550 C°) égetési veszteség (1010 ce)	0,12		0,03
* = elemi alakban

Nyomelemek (elemi alakban) ppm

bárium	3627	4331	3132	336124
berillium	5,27	nyomokban	1,08	nyomokban
kobalt	1302	1144	1321	11453
króm	23650	29510	23300	26208
réz	7531	5804	1469	1139
gallium	30,8	6,67	24,5	6,35
nióbium	29	27,64	29	28,42
nikkel	2899	5621	2857	4978

P—9644 ·· « ·

Ρ96 01207

rubidium	20	1,35	15,1	0,99
szkandium	10,97	11,16	10,83	10,77
stroncium	217	214	208,6	194
tórium	13,4	0,92	10,6	0,77
vanádium	1283	1162	108.9	110
itrium	16	5,09	16	4,95
cink	16270	18658	4790	5231
cirkónium	1017	109	1014	108
ólom	1091	436	741	239
kadmium	76,6	0,49	15,7	0,62
ón	2463	1617	25913	22874
arzén	5,54	8,82	5,4	7,76
higany	2,67	-	1,55	-

C. KILÚGOZÁSI TESZT.

Az 1993. május 30-i rendeletben meghatározott küszöbértékekkel összehasonlítva a speciális hulladékok égetésével keletkezett hidroxidos iszapokra és salakokra vonatkozóan, valamint figyelembevéve azokat a küszöb- értékeket, amelyek a háztartási hulladékok égetésével kapott salakok újrafelhasználásával kapcsolatban jelentek meg a Közmunka Előírásokban, a kapott eredményeket az iszap / salak keverékek vonatkozásában (30 és 50 %) 1380 C°-on történő hőkezelés esetén a II.11. sz. Táblázatban mutatjuk be.

Az eredmények szerint megerősíthető, hogy a kilúgozott anyagok a következő jellemzőket mutatják a nem kezelt mintákkal összehasonlítva:

- a COT csökkenése;

- a kilúgozott anyagokban a küszöb- értékek alá csökken a fémek koncentrációja, még a közmunkákkal kapcsolatos kinyerésére vonatkozóan is;

- főleg pedig jelentősen csökken a króm VI oldhatósága

1380 c°-on végzett vizsgálatok esetén a nyers iszapokhoz képest (az érték 2578 - 5976 ppm-ről lecsökken 4.3 - 9.4 ppm-re).

P-9644

Ρ96 0X207

A króm oldhatatlanná tétele érdekében szükség van arra, hogy az iszap / salak keverékben legalább 30 % salak legyen .

A legjobb eredményeket akkor érjük el, ha az iszapokhoz 50 % salakot adunk.

II. 11. Táblázat % és 50 % salak hozzáadásának hatása T2 és T5 iszapok esetében 1380 c’-on

	T2/30%s 1380C'	T5/30%S 1380C*	T2/50%s 1380C’	T5/50ÍS 1380C'	Nori. 30.3.94	Nom.T.P. mg/kg MS
COT (mg/kg)	184	161	26-66	22-62	<1500	-
nyomelemek	(mg/kg MS)
kadmium	<0,15	<0,15	<1,2	<1,2	<25	<1
króm össz	9,4	4,3	<6	<6	<50	-
króm VI	-	-	0,7	<0,3	<5	<1
nikkel	<1,5	<1,5	<6	<6	<6	<50
ólom	<0,60	0,25-0,6	<15	<15	<50	<15
cink	<1,5	<1,5	<1,2	<1,2	<250	-
arzén	<0,30	<0,30	<0,02	<0,02
higany	-	-	<0,3	<0,3	<5	-
szabad CN	-	-	30	35	-	-
kloridok	-	-	55	122	-	<70000
szulfátok
A kimutathatóság	küszöbértékei:	Cr össz	< 0.200	mg/1, CrVl <
0,010 mg/1	, Ni <	0,200 mg/1, Cd	< 0.040	mg/1, Pb < 0.500
mg/1, Zn <	0.040	mg/1, As	< 0.005 mg/1,	Hg < 0.	0005 mg/1,
szabad CN	< 0.100	mg/1.

D. Szerkezet- vizsgálatok

1. Foton mikroszkópiával és elektrónikus pásztázásos mikroszkópiával (MEB) végzett ásványtani analízis.

% salak hozzáadása esetében az olvadás kristályosodás ciklus spinellek, apatit kristályok és kalcium- ferri- aluminátok képződéséhez vezet.

Az apatit, amelynek elméletileg Ca5(PO4)3(F) a képlete,

P-9644

Ρ96 0X207

de amelyben a Ca- ionokat részben különféle mértékig PO4 és amelyben az F-ionokat részben SO4, SÍO4 és CrO4 anionok helyettesítik, általában kevéssé színes a fény- mikroszkóp alatt vizsgálva, ellentétben a nyers iszapokból készült olvadékokkal.

Az iszap : salak (50% : 50%) keverékek kristálykémiailag spinell szerkezetű fázishoz vezetnek, amelyeknek a legmagasabb a visszaverődése. Az elektronikus mikroszondával végzett kísérletekkel megállapított kémiai adatoknak a visszaverődési eltérésekkel való összevetése lehetővé teszi annak megállapítását, hogy a spinell kristály magvában felszaporodott a króm, míg a kristály szélei felé gazdagabb titánban.

Ezen megfigyelések során a ferritek is meghatározott helyre kerültek: váz- szerű kristályokról van szó, amelyek méz- sárga színűek és igen jellegzetes alakúak.

Valójában a spinell kristályok üres térközeit kizárólag főleg a fluoro- apatit és/vagy plagioklázok (byttownite variáns) töltik ki.

Claims (4)

1. P—9644

   76 \ P96 0X207 - V Szabadalmi igénypontok UÁx ’ η A \ \

   1. Eljárás hulladék kezelésére azzal jellemezve, hogy a követkéző lépéseket tartalmazza:

   - a kezelendő hulladékot és egy vagy több nukleatizáló ágenst különösképpen vastartalmú anyagokat tartalmazó keveréket melegítünk, mimellett a nevezett melegítést úgy végezzük el, hogy a körülmények lehetővé tegyék folyékony halmazállapotú keverék előállítását, amelyet olvasztásos keveréknek vagy olvadéknak” nehezünk és amelyben az Fe2Ű3 oxidok legalább 5 %-a FeO oxidokká alakul;

   - az olvadékot” szabályozott módon hűtjük le, mindaddig, amíg olyan szilárd anyagot nem kapunk, amelyben a kezelendő hulladékban lévő nehéz fértek kristályos formában stabilizálódnak, amelyek a spinellek családjába tartozó kristályokat tartalmaznak;

   - a kapott szilárd anyagot adott esetben kinyerjük.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti kezelési eljárás azzal jellemezve, hogy a melegítési lépés a keverék stabilizálásának fázisát foglalja magába olyan hőmérsékleten, amely biztosítja, hogy a kezelendő keverék teljesen folyadékká alakuljon át.
3. 3. Az 1. - 2. igénypontok bármelyike szerinti kezelési eljárás azzal jellemezve, hogy a kezelendő hulladék az ipari vagy háztartási hulladékok elégetésével keletkező salakok.
4. 4. Az 1. - 3. igénypontok bármelyike szerinti kezelési