IT9012454A1 - Procedimento ed impianto per lo smaltimento di pile esauste ed altri rifiuti, tossici per la presenza di metalli pesanti, mediante trattamento di pirolisi riducente in bagni di ferro fuso - Google Patents

Description

TESTO DELLA DESCRIZIONE

L' oggetto della presente invenzione è costituito da un procedimento e da un impianto per lo smaltimento di pile esauste ed altri rifiuti, tossici per la presenza di metalli pesanti, mediante trattamento di pirolisi riducente in bagni di ferro fuso.

Lo smaltimento delle pile esauste in impianti appropriati e sicuri è una necessità dettata principalmente dalla presenza di metalli pesanti (Hg, Cd) che, sia come tali che sotto forma di ossidi o sali, inquinano il suolo e quindi le acque e gli alimenti, essendo accertata la loro pericolosità per la salute umana.

Le pile esauste contengono anche composti organici e, oltre quelli citati, altri me.talli: Ni , Cu , Z.n e Li ed ossidi di Nn e di Ag (pile a bottone), idrossidi di metalli alcalini (KOK, L iOH). Questi u ltimi , come è noto , sono molto reattivi.

Data la numerosità dei composti presenti, i meccanismi attraverso cui si può svolgere l'inquinamento del suolo risultano complessi, tanto da suggerire l'eliminazione quanto più completa possibile delle sostanze di incerta pericolosità, prima della discarica degli eventuali residui.

Ad esempio occorre considerare le azioni svolte dai batteri che possono anche 1 iberare degl i elementi dannosi da composti molto stabili. Analogamente il gran numero di metalli e di composti inorganici presenti rende compì icati e costosi i processi di smal t imento.

L'attuale stato della tecnica non offre, a tutt'oggj, soluzioni che siano completamente soddisfacenti ai fini dello smaltimento e che siano, alio stesso tempo, non eccessivamente costose.

Quelle fin'ora messe a punto consentono la separazione del mercurio attraverso il riscaldo del materiale da trattare fino ad una temperatura che dà luogo all'evaporazione quasi completa del suddetto metallo.. Allo scopo di favorire l'evaporazione si opera preferibilmente a pressione ridotta.

In una successiva fase di condensazione è possibile il recupero del 'Hg.

Con tale trattamento la separazione ed il recupero riguardano la sola frazione di Hg che è presente allo stato metallico e non quella combinata come ossido o sale.

Sono stati proposti altri procedimenti che consistono in una serie di processi di tipo metallurgico, ciascuno adatto al trattamento di un composto ed alla sua eventuale eliminazione; tuttavia la complessità delle operazioni elementari richieste ed il loro costo fanno sì che il procedimento si arresti ad un certo livello di complessità, dopo il quale comunque di deve effettuare l'invìo a discarica controllata di un residuo, di entità e composizione tale che lo rende ancora notevolmente inquinante.

La presente invenzione ha lo scopo di superare le difficoltà sinteticamente esposte e consiste in un procedimento costituito da più stadi operanti in serie sul materiale da smaltire caratterizzato dalle particolari condizioni chimico-fisico di lavoro degli stadi stessi che sono tali da consentire le opportune trasformazioni, la separazione, l'allontanamento del sistema ed il recupero della totalità dei composti finora adoperati nella fabbricazione delle pile, assicurando la completa idoneità per l'ambiente dei materiali residui.

Il procedimento oggetto della presente invenzione si svolge nella parte iniziale ad alta temperatura <1600“C) e comprende in questa parte tre stadi nei quali avviene propriamente il trattamento e la separazione in fasi diverse di elementi e composti. Nel primo dei tre stadi iniziaii avvengono le reazioni che producono la modi-fica dello stato di combinazione di molti dei composti contenuti nel materiale che costituisce le pile esauste. Ad esempio, in detto stadio, i metalli pesanti, per la parte originariamente presenti allo stato combinato con l''ossigeno od in altra -forma, vengono ridotti allo stato di metallo.

Nel corso del secondo degli stadi iniziali avviene la separazione, mediante trasporto, dei composti ed elementi nelle diverse -fasi presenti nel sistema. Nell'ultimo dei tre stadi della prima parte del processo avviene il trasporto verso l'esterno degli elementi e dei composti prodotti nel primo e separati nel secondo stadio.

Nella seconda parte del procedimento di smaltimento proposto sono previsti stadi di trattamento per i singoli -flussi di materia che assicurano la compatibilità con l'ambiente dei residui. Prima dello scarico viene compiuto un recupero molto spinto dei composti che interessano sia per la loro pericolosità sia per il loro valore commerciale.

Oggetto della presente invenzione è un trattamento capace di operare molteplici tras-formazioni e la separazione in più -fasi dei prodotti di dette tras-formazioni su pile esauste e su altri materiali toss ic i e nocivi anch'essi caratterizzati dalla presenza di metalli pesanti, essendo individuate le condizioni adatte a questo scopo in quelle esistenti in un bagno di ferro fuso, alla temperatura di circa 1.600"C, contenente carbonio in una percentuale elevata con riferimento a quella di saturazione.

L'invenzione ha anche per oggetto quello di provvedere una duplice possibilità di bilanciamento energetico del sistema, provvedendosi a questo scopo in un caso attraverso l'energia sviluppata all'interno del sistema stesso, quando a questo viene fornito ossigeno e carbone, oppure nell'altro caso previsto, mediante l'apporto di calorie con riscaldo ad induzione elettromagnetica.

Un altro oggetto dell'invenzione consiste nell'eliminazione dei componenti dannosi, che sono i metalli pesanti Hg, Cd 2n in modo praticamente completo mediante la loro condensazione frazionata eseguita su una corrente riducente di gas che trasporta detti metalli; il conseguente recupero sotto forma di metalli risulta esteso anche all'aliquota di detti metalli inizialmente presente sotto forma di composti .

Un ulteriore importante oggetto dell'invenzione consiste nel minimizzare il contenuto residuo dei metalli elencati e di quello di altri componenti nocivi contenuti nella corrente di gas che è servita per il trasporto dei metalli tossici allo stato di vapore. Detto obiettivo viene conseguito con un trattamento di ossidazione ed uno di depoiverazione in successione. Per una via diversa questo stesso obiettivo viene conseguito o rin-forzato riducento al minimo la quantità di gas prodotta ri-ferita alla quantità di materiale immesso nel sistema per subire il trattamento.

Le caratteristiche essenziali del processo e dell' impianto rivendicati sono schematizzate nelle rivendicazioni; gli oggetti e vantaggi degli stessi risulteranno inoltre dalla descrizione che segue, con particolare ri-ferimento alle -figure allegate in cui:

- la -figura I rappresente uno schema generale della prima parte del processo rivendicato;

- la figura 2 rappresenta, per metà in sezione, il reattore in cui inizia la prima parte del processo rivendicato;

- la figura 3 è costituita da un diagramma nel quale sono riportati, in funzione della temperatura, i valori dell' energia libera standar di formazione di diversi ossidi;

- la -figura 4 è analoga alla -figura 1 ma, rispetto a questa, descrive schemat icamente anche la seconda parte del processo rivendicato) inoltre in detta -figura sono schematizzati anche i componenti dell'' impianto atto a realizzare il procedimento;

- la figura 5 mostra in diagramma 1' andamento della pressione di vapore dei diversi metalli indesiderati, in funzione della temperatura;

- la figura 6 costituisce una variante dello schema di cui alla figura 4.

Secondo il procedimento rivendicato le pile esauste sono versate all' interno del reattore coibentato 10, illustrato in figura 2, contenente ferro fuso, assieme ad una opportuna quantità di carbone.

Il sistema fisico esistente all' interno di tale reattore è allora schematizzato nella figura 1 e comprende inizialmente il ferro fuso (II), il carbone (12) e le pile esauste (13).

La temperatura del ferro fuso è inizialmente di 160Q"C e la sua massa è di quasi un ordine di grandezza maggiore della massa dei componenti aggiunti; pertanto la temperatura può essere mantenuta in media pari al valore anzidetto ed assumere un andamento stazionario nel tempo quando nell' intervallo tra due aggiunte successive la quantità di calore richiesta per la -fusione e le altre trasformazioni è bilanciata dal calore svolto dalla combustione del carbonio (da C a CO) che preventivamente viene calcolato e destinato a questo scopo.

In alternativa detta quantità di calore può essere fornita dall' esterno mediante il riscaldo ad induzione elettromagnetica.

I trattamenti che i tre componenti di base subiscono sono i seguenti:

Il carbonio immesso nel -ferro fuso prevede una fase solida 21 che, in presenza di ossigeno alimentato da 13, si trasforma in monossido di carbonio che costituisce uno dei gas riducenti 14 che comporranno alla fine la fase gassosa risultante 15.

Il carbone immesso nel reattore 10 contiene inoltre delle materie volatili 16 a base di carbonio ed idrogeno. Il primo si combina con l' ossigeno e confluisce assieme all' idrogeno nel gruppo di gas riducenti 14.

Le ceneri 17 mediante l' aggiunta di calce 1? si trasformano in una delle componenti della scoria 20. Una parte del carbonio del carbone 12 viene disciolto nel ferro 11 come schematizzato nella linea 22, dando luogo ad uno dei componenti di lega che costituiranno alla -fine la fase metallica 23. Le pile esauste 13 contengono una frazione di ossidi stabili 24, a bassa densità, rispetto al ferro, per cui vanno a confluire naturalmente nella scoria 20. Dette pile esauste 13 contengono inoltre ossidi riducibili 26 che, dato 1' ambiente riducente dovuto alla presenza di monossido di carbonio, vengono ridotti a metalli 29.

A tale fase metallica liquida appartengono inoltra gli elementi 27 già presenti allo stato metallico nelle pile esauste 13.

1 metalli 28, vengono parzialmente ossidati in ossidi stabili e quindi non velenosi, in presenza della calce 19, del ferro fuso e del carbonio disciolta nello stesso.

Tali ossidi 30 vanno a confluire nella scoria 20. La porzione di metalli 28 che non si ossidano, indicata con 31, per la parte gassosa 32, vengono fatti confluire nella fase gassosa 15, mentre quelli che sono rimasti allo statò liquido, 33, confluiscono nella fase metallica 23.

Lo schema di cui alla figura 2 rappresenta i primi due stadi della prima parte del processo rivendicato e cioè la modifica dello stato di combinazione dei composti contenuti nelle pile esauste e la separazione, mediante trasporto, dei composti e degli elementi ottenuti nella prima -fase, nelle tre fasi 15, 20 e 23, rispettivamente gassosa, solida e liquida.

Col termine di fase solida si è indicata la "scoria", anche se questa, inizialmente liquida, si solidifica completamente solo dopo la separazione dal bagno fuso sul quale galleggia.

Nella scoria si ritrovano gli ossidi degli elementi seguenti: Si, Al, Ti, B, U, Li, Ca, Mg.

Detti ossidi ed in particolare quello di litio che si trova nelle pile passano direttamente nella fase scoria 20.

Gli elementi che vanno completamente in soluzione nel ferro sono i seguenti: Cu, Ni, Sn, Mo, Co, W , Ag, Sb; i primi due sono normalmente presenti nelle pile esauste.

Esistono inoltre degli elementi che si distribuiscono tra la fase scoria ed il ferro fuso: Mn, P, S, Crj il primo è contenuto nelle pile esauste ma non presenta alcuna pericolosità, per la saiute umana.

I più importanti sono gli elementi che, almeno in parte, non si ritrovano nè disciolti nel ferro fuso nè conglobati nella scoria ma sono presenti nella fase gassosa: Zn, Cd, Pb, Hg, Ag.

Nel procedimento secondo la presente invenzione, la fase gassosa viene trattata in modo tale per cui detti elementi metallici rimangono in forma metallica senza apprezzabile ossidazione.

Con riferimento alla figura 2, i due stadi iniziali descritti con riferimento alla figura 1, si svolgono in un reattore simile a quello adoperato per un processo di gassificazione del carbone in un bagno di ferro fuso.

Detto processo è descritto nella domanda di brevetto italiana No. 404O4A/8? e riguarda la produzione di gas a medio potere calorifico da impiegare in un ciclo combinato di combustione per la produzione di energia elettrica.

Detto processo prevede l" immissione di opportune quantità di carbone all' interno di un bagno di ferro fuso; secondo tale processo la parziale ossidazione del carbone fornisce il calore necessario al mantenimento della temperatura richiesta.

Detto processo conduce alla produzione di una miscela gassosa fortemente riducente formata prevalentemente da idrogeno e da monossido di carbonio e, in quantità trascurabili, da anidride carbon ica .

Il reattore 10 di -figura 2 è rivestito di materiale refrattario 40 e contiene del ferro 41, allo stato liquido nel quale è presente, in soluzione, del carbonio, con una concentrazione in peso pari a circa il 4.5 per cento.

Il carbonio viene alimentato nel reattore 10 attraverso il condotto 42, coassiale con 1' asse di rotazione del reattore.

La calce viene alimentata attraverso il condotto 43 mentre 1 ' ossigeno viene preferibilmente alimentato dal basso, a mezzo dei condotti 44 che attraversano lo spessore del rivestimento refrattario 40.

Le pile esauste, preferibilmente frantumate, possono essere alimentate all'' interno del reattore 10 a mezzo di uno dei condotti 42 o 43 o altro analogo. Dalla bocca 45 del reattore 10 fuoriescono prodotti gassosi e, dopo la rotazione parziale del reattore attorno all' asse 46, anche i composti fusi e la scoria.

Nella figura 4, sono visibili i numeri di riferimento 10, 42, 43, 44 e 45'. Quest' ultimo schematizza l' uscita della scoria.

L' alimentazione delle pile preventivamente essiccate o del materiale risultante dalla loro Frantumazione, anch' esso essiccato, viene effettuata a partire dal contenitore 61.

Dopo che le pile od i loro frammenti sono state versati nel bagno di ferro fuso, da questo fuoriesce una fase gassosa contenente anche i metal1i Hg, Cd, Zn originariamente contenuti nelle stesse.

La fase metallica subisce invece un accumulo progressivo di Cu e di Ni.

L' effetto di tale accùmulo produce una riduzione sensibile della solubilità del carbonio nel ferro per concentrazioni di rame e nichel pari a circa 10-15 per cento.

Elementi come il manganese, presenti nelle pile, aumentano la solubilità del carbonio e bilanciano l' effetto del rame e del nichel.

Raggiunta un' elevata concentrazione di rame e nichel la fase metallica può essere vantaggiosamente utilizzata per la produzione di ferroleghe.

Tenuto conto dello schema di ripartizione di Figura 1 e considerando gli altri elementi contenuti nelle pile esauste si nota che il Mn si ripartisce tra la scoria ed il ferro, mentre nella scoria si formano composti del tipo dei silicati e alluminati dei metalli alcalini come K e Li e ancora saii complessi contenenti detti metalli ed altri provenienti dal1e ceneri e dall'aggiunta di calce.

Tenuto conto della quantità delle aggiunte, della percentuale di ceneri contenute nel carbone e della concentrazione di metalli alcalini nelle pile esauste, si conclude che con il procedimento proposto non si supera apprezzabilmente il valore di composti del K e del Li normalmente riscontrato nelle loppe d'altoforno; pertanto la scoria ricavata dal reattore 10 in cui' vengono trattate le pile esauste assume, dopo solidificazione, l'aspetto di un materiale vetroso non lisciviabile.

Data la separazione operata nel processo oggetto della presente invenzione può anche essere escluso ogni dubbio sulla presenza di elementi dannosi nella scoria che quindi è un residuo utilizzabile per gli stessi scopi della loppa.

Per chiarire i fondamentri su cui si basano le trasformazioni e le separazioni dei componenti iniziali delle pile è utile riferirsi al diagramma riportato in Figura 3.

In tale diagramma sono riportati, in funzione della temperatura °C) i valori dell'energia libera standard di formazione di diversi ossidi <delta G* in Kcal/gmol). Procedendo dall'alto verso il basso, per una prefissata temperatura, cresce la stabilità degli ossidi. Ciò è espresso dal valore asssoluto di delta G". ;Osservando la posizione rispetto alla linea del Fe di quelle del Cu, Ni, Zn, Cd, Hg, Ag si deduce che il ferro ha un'azione riducente nei confronti di detti metalli. Ciò spiega la presenza di Cu e Ni nel bagno anche quando si svolgono reazioni di ossidazione di altri elementi, come il Mn. In pratica nel bagno l'ossidazione del rame e del Ni è evitata dalla presenza del ferro; altrettanto vale per Zn, Cd, Hg e Ag. La pendenza delle rette varia in corrispondenza dei punti relativi ai passaggi di stato. ;Il processo di gassificazione che avviene nel reattore quando vengono aggiunti il carbone e l'ossigeno è espresso dalla reazione <1>. ;<1> C 1/2 * 02 = CO.

Nel diagramma di Figura 3 la relazione delta G“ = f (T) è rappresentata insieme a quelle relative agli altri ossidi.

L'andamento decrescente, dovuto al valore positivo dell'entropia, la rende facilmente riconoscibi1e. Si consideri la retta relativa al valore PCQ= 1.

Al di sopra di detta retta, i punti rappresentativi delle reazioni riguardanti gli altri ossidi, dato che insieme alla reazione tipo <1> si suolgono reazioni del tipo (2).

indicano che il metallo si troua nella -forma ridotta: M.

Al1"aumentare della temperatura diventano sempre più numerosi gli ossidi che possono essere ridotti quando nel -ferro liquido si -fa avvenire la reazione <1).

Sempre dal diagramma di Figura 3 si riconoscono gli ossidi che, per la loro stabilità, non vengono ridotti alla temperatura del processo e si ritrovano nella -fase scoria (LiO, CaO. )

Allo scopo di completare l'illustrazione dello schema di separazione operante nel processo vanno perciò ulteriormente suddivisi i metalli i cui ossidi hanno una scarsa stabilità, e quindi risultano dalla riduzione operata dalle reazioni <1> e <2> considerate simultanee, da quelli che restano combinati con 1'02 .

Un'u1teriore suddivisione tra gli elementi che si trovano ridotti allo stato di metallo è chiaramente ricavabile dal diagramma di Figura 5 da cui risulta la notevole differenza di comportamento di Ni e Cu per la loro pressione di vapore, notevolmente inferiore a quella atmosferica, rispetto a Cd Zn e Hg che sono molto volatili ed alla temperatura di 1600 ' C s i trovano al l o s tato d i vapore .

E' evidente da quanto descritto che i componenti più dannosi si ritrovano nella fase gassosa.

Facendo sempre riferimento alla Figura 4, secondo la presente invenzione, la corrente di gas <62) contenente i vapori di Hg, Cd e Zn che è costituita da gas riducenti è adatta al trasporto verso l'esterno dei suddetti metalli, senza che questi subiscano alcuna apprezzabile ossidazione.

Data la bassa concen traz ione di zolfo nel gas risulta anche trascurabile la formazione di sui-furi. Immediatamente dopo l'uscita dal reattore e prima della successiva unità 63 di trattamento del gas un'altra corrente di gas 64 a bassa temperatura <200 °C-400 °C> immessa nella corrente 62 ne riduce la temperatura in modo che la corrente risultante 64' abbia una temperatura di circa 1.000°C.

La corrente di gas 64 è costituita da un gas riciclato con carat terist iche riducenti. Periato 1a corrente di gas 64' è ancora un gas riducente.

Con riferimento al diagramma di Figura 5 e, trascurando il Li che per quanto detto sopra si ritrova in -forma ossidata nella scoria, si nota che la più. elevata temperatura di ebollizione è quella dello zinco (908°C> e che l'intervallo in cui esso si trova allo stato liquido si estende fino a circa 420BC. Uà osservato che la temperatura di ebollizione è inferiore a quella relativa all'intersezione della retta relativa alla reazione (1) con quella rappresentativa dell'ossidazione dello Zn, che avviene a circa 950°C»

Da ciò deriva che lo Zn allo stato di vapore si trova in forma ridotta, ma che esiste un intervallo di circa 50°C al di sopra del punto di ebollizione in cui è possibile l'ossΓcfazione anche nelle condizioni fisiche esistenti

L'ottenimento dello Zn allo stato di metallo liquido richiede perciò un rapido raffreddamento ed eventualmente l'aggiunta di un gas inerte ad elevata purezza, esente da CO2.

Questa condizione non si verifica nè per il Cd, nè per il Hg; è quindi possibile la loro condensazione allo stato di metallo liquido nelle condizioni sopra definite per il gas di trasporto. La sezione di recupero dei metalli contiene tre cicloni <65) con pareti laterali raffreddate ad una temperatura compresa tra 800°C e 900°C il primo (per il recupero dello 2n) , tra 650"C e 750"C il secondo, che recupera il Cd, e tra 250"C e 350“C il terzo, in cui si condensa il Hg . Il -fondo di detti cicloni è connesso con dei contenitori, anch'essi termostatati. Una chiusura idraulica effettuata dai metalli stessi impedisce la -fuoriuscita del gas.

Il gas in uscita dai cicloni 65 viene in parte inviato , a mezzo della linea 64 , a miscelarsi con la linea 62. La -frazione rimanente viene alimentata alla, camera di combustione <67.

Il recupero dei metalli pesanti, che costituisce uno degl r obiettivi della presente invenzione, può essere spinto -fino a valori tali da lasciare nel gas d† trasporto un contenuto residuo accettabile qualunque sia la destinazione -finale.

Tenuto conto che il gas di trasporto è combustibile, essendo esso costituito da CO e da idrogeno, viene di seguito illustrato il successivo trattamento -finale.

A valle dell'unità di recupero dei metalli pesanti <65, la temperatura del gas è pari a 250"C. Esso raggiunge quindi un eiettore 66 posto all'ingresso della camera di combustione 67.

L'aria compressa di combustione 68 rappresenta il fluido primario di detto eiettore, essendo il gas riducente il -fluido che in tal modo viene aspirato.

Con 69 è rappresentato un sistema di recupero del calore sensibile.

Le polveri costituite dai diversi ossidi metallici, presenti nei -fumi vengono raccolte in 75; esse vengono quindi trasportate da una corrente di gas inerte 76 e riciclate nel reattore 10.

Il procedimento -finora descritto è caratterizzato, per quanto riguarda la produzione dell'energia necessaria, dall'utilizzazione dell'entalpia della reazione (1).

Detta energia serve per tutte le trasformazioni che si compiono lungo il procedimento proposto, cioè il riscaldo del gas di trasporto, la dissociazione dei Si composti apportati dalle pile e dalle ceneri del carbone; all'evaporazione dei metalli, etc. lo schema completo del procedimento è quello riportato in Figura 4.

Con detto tipo di funzionamento, definito autotermo, viene alimentato carbone ed ossigeno nel sistema, provvedendosi in tal modo a fornire l'energia necessaria. La quantità di gas prodotta è compresa

di materiale trattato. La

depurazione del gas prodotto viene assicurata dal sistema descritto

A completamento della descrizione della -figura 4, dalla linea 60 vengono alimentate le pile esauste che, prima de11'itnmissione nel reattore 10 vengono scaldate nella camera 61 a mezzo della corrente di gas combusti 63, spillata a valle della camera di combustione 67 e miscelata con aria 64.

La corrente 65 di gas in uscita dalla camera 61 viene alimentata a monte dell'unità di raffreddamento 70.

Una configurazione diversa del procedimento che permette di ridurre notevolmente il gas generato è illustrata nella -f-igura 6. Essa viene de-finita "alloterma", dovendosi -fornire l'energia richiesta sotto forma c±i energia elettrica.

Il processo di riscaldo previsto secondo questa realizzazione della, presente invenzione è quello elettromagnetico a induzione.

Nella figura 6 con 110 è indicato il reattore che contiene il ferro mantenuto allo stato liquido mediante mezzi di riscaldo ad induzione indicati con 151. Il carbonio presente nel ferro fuso ha una percentuale in peso di circa 4,5 per cento.

In detto reattore l'agitazione viene provocata, oltre che dal riscaldo elettromagnetico, da un'opportuna portata di gas inerte (N2, C02) insufflato da (142). La dissoluzione e le altre trasformazioni del materiale che costituisce le pile viene assicurata quando la portata anzidetta <Dr) è almeno uguale a 0,15 Nm3 per minuto e per tonnellata di metallo liquido. Al valore della portata insufflata è connessa, come è noto dalla siderurgia, la grandezza definita intensità di agitazione, che viene misurata mediante un parametro sperimentale (tempo di completa misceìarrone).

Si ritiene necessario, secondo la presente invenzione, un tempo di miscelazione completa non superiore a 1,5 volte quello minimo. il valore della portata sopra indicato soddisfa a tale condizione. Il flusso di gas 143 destinato a produrre l'agitazione del bagno viene prelevato a valle dell'unità di recupero dei metalli pesanti 165 e viene definito portata di riciclo.

A valle del compressore 147 detta portata di riciclo 143 viene suddivisa in due parti di cui una 144 è inviata nello scambiatore di calore 145 dove raggiunge una temperatura compresa tra 600°C e 800"C; quindi viene alimentata, attraverso la linea 144', al fondo del reattore 110.

L'altra aliquota 146 viene immessa nel condotto di uscita 162 e determina un abbassamento della temperatura fino a circa 1.000°C.

La portata residua dei gas in uscita dai cicloni di condensazione 165, di entità molto ridotta 160, è aspirata nell'eiettore 166 a mezzo dell'aria 163 e quindi perviene nella camera di combustione 167.

Allo scopo di provvedere all'essicazione del materiale delle pile esauste immesso da 160, nel contentitore 161 viene immesso del gas combusto 163 prelevato a valle della camera di combustione 167 e miscelato con aria 164.

Il gas in uscita da 165 viene reimmesso nel condotto di trattamento a monte dell'unità di raffreddamento 136.

Sebbene per ragioni descrittive la presente invenzione sia stata basata su quanto precedentemente descritto ed illustrato, molte modifiche e varianti possono essere apportate nella reaiin azione del trovato, nell'ambito delle rivendicazioni che seguono.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) Procedimento per lo smaltimento di pile esauste ed altri rifiuti, tossici e nocivi per la presenza di metalli pesanti, caratterizzato dal fatto che esso comprende un trattamento di pirolisi riducente in un bagno di -ferro -fuso. 2> Procedimento per lo smaltimento di pile esauste ed altri ri-fiuti, tossici e nocivi per la presenza di metalli pesanti, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal -fatto che, in una prima parte del procedimento, le pile esauste ed i composti tossici sono immessi in un bagno di ferro fuso, nel quale, in ambiente riducente, i composti me tal Fici sono ridotti allo stato metallico e, in tale- stato, in parte sono disciolti nel ferro fuso e<± in parte vaporizzano; in cui inoltre i composti metallici stabili in ambiente riducente sono assorbiti in una scoria generata dall' alimentazione di uno scorificante opportuno nel bagno di ferro fuso -3) Procedimento per lo smaltimento di pile esauste ed altri rifiuti, tossici e nocivi per la presenza d i metal li pesan ti, secondo la rivendicazione precedente, cara tter izzato dal fatto che, i prodotti gassosi, provenienti dalla reazione di riduzione generata dall' immissione delle pile esauste nel bagno di ferro fuso, sono avuiati ad un processo di condensazione frazionata, allo scopo di condensare in modo selettivo ì vari metalli vaporizzati. 4) Procedimento per lo smaltimento di pile esauste ed altri rifiuti , tossici e nocivi per la presenza di metall i pesanti , secondo le rivendicazioni precedenti , caratterizzato dal fatto che nel bagno di ferro fuso è mantenuta, mediante aggiunte dosate, una percentuale di carbonio pari a circa il 4.5 V. in peso. 5) Procedimento per lo smaltimento di pile esauste ed altri rifiuti , tossici e nocivi per la presenza di metall i pesanti , secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la temperatura deT bagno di ferro fuso è mantenuta attorno a 1600° C mediante insufflazione di ossigeno e conseguente combustione del carbonio contenuto nel ferro fuso la cui percentuale in peso viene periodicamente reintegrata. 6) Procedimento per lo smaltimento di pi le esauste ed altri rifiuti , tossici e nocivi per la presenza di metalli pesanti , secondo le rivendicazioni 1 a 4, caratterizzato dal fatto che la temperatura del bagno di ferro fuso è mantenuta attorno a 1600° C mediante riscaldo ad induzione. 7> Procedimento per lo smaltimento di pi le esauste ed al tri rifiuti , tossici e nocivi per la presenza di metall i pesanti , secondo le rivendicazioni precedenti , caratterizzato dal fatto che la fase metallica, continuamente arricchita da metalli come rame e nichel, trattenuti in soluzione nel -ferro fuso, viene periodicamente sostituita con una fase liquida costituita da ferro fuso contenente carbonio in soluzione al 4.5 % in peso. 8) Procedimento per lo smaltimento di pile esauste ed altri rifiuti, tossici e nocivi per la presenza di metalli pesanti, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la miscela gassosa proveniente dalla reazione tra i composti contenuti nelle pile esauste viene raffreddata da circa 1500°C fino a circa 1000° C mediante la miscelazione con un gas riducente e/o inerte con temperatura compresa tra 200 e 600"C. 9) Procedimento per lo smaltimento di pile esauste ed altri rifiuti, tossici e nocivi per la presenza di metalli pesanti, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che la miscela gassosa proveniente dalla reazione, in ambiente riducente, tra composti metallici e ferro fuso, viene raffreddato mediante miscelazione con una miscela gassosa inerte e/o riducente a temperatura compresa tra 200 e 600° C, sottoposto a condensazione frazionata per 1' eliminazione dei metalli vaporizzati e quindi, in parte, utilizzata come miscela gassosa destinata al raf-Freddamento dei prodotti gassosi della reazione e, per la parte rimanente, avviata ad ulteriori processi di depurazione, -filtraggio ed eventualmente stoccaggio. 10) Procedimento per lo smaltimento di pile esauste ed altri ri-fiuti, tossici e nocivi per la presenza di metalli pesanti, secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto che i prodotti polverulenti ottenuti nella fase di depurazione e filtraggio sono riciclati alla reazione di pirolisi nel bagno di ferro fuso. 11) Procedimento per lo smaltimento di pile esauste ed altri rifiuti, tossici e-nocivi per la presenza di metalli pesanti, secondo fa rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che i prodotti polverulenti ottenuti nella fase di depurazione e filtraggio sono separati e stoccati. 12<) >Procedimento per lo smaltimento di pile esauste ed altri rifiuti, tossici e nocivi per la presenza di metalli pesanti, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che per il trattamento del gas liberato dalle polveri e dai vapori dei metalli pesanti, é prevista la combustione di detto gas con aria in una camera di combustione in cui é effettuata l'immissione di aria compressa in un eiettore, provvedendo detto apparecchio anche all'aspirazione del gas, evitandosi in tal modo l'impiego di macchine più complesse e provvedendo la combustione a riossidare le -frazioni residue di metallo ancora contenute nella corrente di gas. 13) Procedimento per lo smaltimento di pile esauste ed altri rifiuti, tossici e nocivi per la presenza di metalli pesanti, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che una parte del gas, diluito con aria e da questa raffreddato fino ad una temperatura di circa 200"C viene immesso in controcorrente nel contenitore del materiale ancora da trattare, in pezzatura opportuna, in modo da consentire l'essiccazione della strssa prima della sua immissione nel bagno di ferra faso 14) Procedimento per lo smaltimento di pile esauste ed altri rifiuti, tossici e nocivi per la presenza di metalli pesanti, secondo le rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, per l'eliminazione delle polveri residue effettuate sulla corrente di gas provenienti dalla citata camera di combustione, é previsto un raffreddamento con getti di acqua e una successiva depoiverazione effettuata con elettrofiltri o altri mezzi, eventualmente seguita da ulteriore raffreddamento fino a temperature inferiori a 80°C; essendo detto trattamento capace di portare il contenuto totale di polveri fino a vaiori trascurabili ed accettabili per l'ambiente. 15) Procedimento per lo smaltimento di pile esauste ed altri rifiuti, tossici e nocivi per la presenza di metalli pesanti, secondo le rivendicazioni precendenti, caratterizzato dal fatto che i fanghi ottenuti dal lavaggio ad umido dei fumi sono essiccati e rialimentati al reattore.