IT9085587A1 - Procedimento per il trattamento del particolato fine proveniente da elettrofiltri di impianti di potenza alimentati da olio minerale. - Google Patents
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Description
Descrizione
Il presente trovato riguarda un procedimento atto a consentire il trattamento del particolato fine proveniente da elettrofiltri di impianti di potenza alimentati da olio mineraLe.
Questi impianti sono dotati di dispositivi costituiti generalmente da elettrofiltri in grado di consentire l'abbattimento dei fumi.
Il particolato fine che qui interessa considerare, generalmente definito "ceneri leggere", è costituito da carbone, nonché da metalli, quali ad esempio Al, Ca, Ba, Co, Fe, K, Na, Mg, Mn, Mo, Ni, Ti, V, Zn, presenti sia sotto forma di ossidi, che sotto forma di sali.
La dispersione in acqua di dette "ceneri" è generalmente acida e l'acidità è dovuta principalmente a composti dello zolfo.
Una cenere proveniente da un impianto di potenza alimentato ad olio mineraLe, presenta le seguenti caratteristiche:
- il carbone è presente in percentuale pari a circa iL 60-75 X del peso (p) - i sali eluabili rappresentano circa il 10 - 40 % p. - la sospensione acquosa (10%) presenta un pH ≤ 1 gli ossidi metallici maggiormente rappresentati sono presenti in percentuali variabili tra i seguenti valori:
Attualmente tali ceneri vengono smaltite a discarica senza alcun trattamento; ciò può causare notevoli problemi dal punto di vista ecologico, sia per la loro acidità intrinseca, che per i sali presenti nelle stesse ed è suscettibile di dar luogo a degli eluati aventi ioni tossici in quantità largamente superiore rispeto a quanto previsto dalle leggi vigenti; inoltre, lo smaltimento a discarica di dette ceneri determina l'inutile perdita del carbone e degli altri metalli in esse presenti, senza possibilità alcuna di riciclaggio.
Scopo del presente trovato è quelLo di realizzare un procedimento in grado di innocuizzare gli elementi tossici presenti nelle ceneri di cui sopra, nonché di recuperare il carbone e gli altri metalli presenti nelle stesse.
Questo si ottiene mediante un procedimento che compren
de le seguenti fasi: a) dapprima il particolato viene miscelato con acqua per la dissoluzione dei sali eluabili; b) successivamente il fango pompabile (detto generalmente "sLurry") derivante dalla prima fase viene filtrato, con conseguente separazione del carbone dalla soluzione salina; c) quindi si provvede ad abbattere gli ioni metallici pesanti mediante l'inserimento nella soluzione di ossido o idrossido o carbonato di magnesio nonché, successivamente, di una base forte (idrossido di sodio e/o potassio) d) quindi si provvede a flocurare il precipitato ed a filtrare il suddetto in modo da separare dalla soluzione la maggior parte degli ioni pesanti insolubilizzati;
e) si provvede ad inserire ulteriormente nella soluzione una base forte
f) infine si provvede alla floculazione della soluzione, seguita da filtrazione e/o decantazione.
Un tale procedimento è in grado di recuperare delle ceneri carbone e metalli.
Inoltre le acque reflue Lasciano L'impianto con caratteristiche che rispettano ampiamente le norme di legge.
Il trovato, nelle sue rivendicazioni dipendenti, riguarda essenzialmente particolari condizioni operative che, applicate alLe singole fasi del suddetto, permettono allo stesso di avere una particolare efficacia. In particolare queste condizioni operative riguardano, nella prima fase del procedimento, il valore del pH a cui deve essere portata la soluzione, valore questo che preferibilmente dovrà variare da 1,5 a 2,2.
Inoltre nella fase di abbattimento degli ioni pesanti è preribile utilizzare Mg e/o Mg 0 e/o fino a pH 5,5 ÷ 6,5 e quindi, successivamente, utilizzare Na OH e/o KO H, fino a pH
Queste ed altre caratteristiche del trovato verranno ora descritte in dettaglio, con riferimento ad una sua particolare forma di realizzazione, a titolo di esempio non limitativo, con L'aiuto della tavola con disegno allegata, dove:
la fig. 1 rappresenta una vista schematica di un impianto attuante il procedimento di cui al trovato. Preliminarmente si fa presente che il contenuto di metalli pesanti nelle ceneri è legato al tipo di olio minerale utilizzato nell'impianto di potenza; anzi molto spesso non viene utilizzato un solo olio minerate ma una miscela di olii diversi in base alle disponibilità di mercato ed ai costi dei suddetti
In Linea di massima, se consideriamo il radicale
globalmente presente nell'eluato, si verifica che il 10 - 15 % dello stesso è presente come acidità libera mentre il rimanente è salificato con ioni metallici.
E' noto altresì che alcuni ossidi metal ici, una volta fortemente arroventati (ed è questa La condizione delle ceneri all'uscita dagli elettrofiltri) sono difficilmente solubili con acidi; in effetti l'acidità Libera solforica, nelle condizioni operative di cui sopra, non riesce a sciogliere completamente gli ossidi metallici (principalmente
che sarebbero destinati a rimanere nel residuo come prodotti altamente insolubili.
Tuttavia come tali non costituirebbero un problema ecologico.
Ciò detto la prima del procedimento consiste nella dispersione-dissoluzione delle ceneri in acqua, che viene a compiersi entro i contenitori dissolutori 1. Vantaggiosamente verranno utilizzati almeno due contenitori e ciò aL fine di favorire la continuità dell'operazione.
Il trattamento della miscela ceneri / acqua può essere attuato nei seguenti modi:
a) dissoluzione, con agitazione, a temperatura ambiente b) dissoluzione a caldo - praticamente a ricadere c) dissoluzione a temperatura ambiente in presenza di riducente
d) dissoluzione a caldo (a ricadere) in presenza di complessante - chetante (beta-dichetone).
Prove effettuate hanno permesso di ricavare i seguenti valori analitici dei tre metalli, presenti in concentrazione maggiore, estratti dalla miscela:
DaL momento che iL metallo che si è maggiormente interessati ad estrarre è il Vanadio, presente nelle ceneri per circa l'8%, si constata che utilizzando il trattamento "1 a)" si riesce ad estrarre più del 60% del suddetto; pertanto il trattamento " a) " è da preferirsi sia per la sua semplicità che per la sua economicità, dato che gli altri trattamenti non sono in grado di assicurare una percentuale di estrazione sostanzialmente maggiore.
DaL punto di vista operativo iL rapporto minimo per avere una buona miscelazione può variare da 1 (ceneri) 1,5 3 (acqua). (Rapporti calcolati in peso).
Il tempo di permanenza nel dissolutore varia da 1 a 4 Ore.
Inoltre si è potuto sorprendentemente constatare ch mentre a pH ≤ 1 il Vanadio si solubilizza come solfato di Vanadile che è difficoltoso da battersi quantitativamente se si opera a il Vanadio è solubilizzato ed eluato come che è un sale che permette una agevole separazione quantitativa del rispettivo idrossido
Assieme ai sali di Vanadio possono inoltre essere copresenti gli acidi ortovanadico e metavanadico
Questi in presenza di alcali forti, danno luogo ai corrispondenti sali indrosolubili; ciò risulterà particolarmente significativo in seguito.
Pertanto il pH dello slurry va regolato su valori compresi fra 1/5 : 2; il valore ottimale si è rivelato
Infatti un valore troppo alto del pH darebbe luogo alla precipitazione del Vanadio, mentre un valore troppo basso del pH darebbe luogo alla formazione di solfato di vanadile, come già detto in precedenza.
Segue quindi la fase di separazione carbone-acqua.
Quest’ultima è effettuata mediante filtrazione, preferibilmente utilizzando un filtro che opera sotto vuoto e con sede filtrante planare.
Con tale tipo di filtro i lavaggi della massa carboniosa possono essere fatti in controcorrente, cioè riutilizzando l'acqua di lavaggio, dimunendo cosi la quantità globale di acqua utilizzata, sempre tenendo conto della qualità delle acque reflue finali.
Attraverso il nastro trasportatore 3 il carbone residuo è sottratto al sistema.
L'eluizione è condotta in modo da sottrarre una percentuale 953⁄4 di eluabile.
Il carbone residuo filtrato contiene il 45-50 % di umidità e l'eventuale acidità residua è neutralizzata, nell'ultimo lavaggio, con alcali (preferibilmente provenienti dal contenitore 4.
La soluzione che proviene dall'azione di filtrazione e lavaggio è acida per la presenza di e contiene i solfati di metalli pesanti e non.
In particolare, per quanto riguarda il Vanadio, questo può essere presente sotto forma di Vanadio solfato, di solfato di Vanadile, di acido ortovanadico e di acido metavanadicó.
Se trattassimo la soluzione con una base debole (ad esempio si avrebbe da una parte l'insolubilizzazione degli ioni metallici, ma contemporaneamente si avrebbe l'insolubi lizzazione di calcio solfato biidrato venendo così a creare un doppio problema e cioè:
1) difficoltà successiva di estrazione degli ioni di metalli utili (ad esempio Ni, V) 2) problema di smaltimento dei gessi che, in peso, equivarrebbero al carbone iniziale eluato, tra l'altro contenendo ancora una eccessiva quantità di Vanadio e di altri metalli potenzialmente eluabili.
D'altra parte se si neutralizzasse il radicale ” con una base forte (NaOH e/o KOH) si eliminerebbe il problema dei gessi, ma si lascerebbero in soluzione i corrispondenti metavanadati e ortovanadati, suscettibili di rendere le acque reflue tossico-nocive. Viceversa è noto che i sali di calcio e magnesio degli acidi vanadici sono insolubili in acqua.
Secondo il trovato si opera con MgO
dal momento che il solfato di magnesio che si forma ha La caratteristica di essere molto solubile in acqua.
Sono state effettuate molte prove per stabilire fino a che punto La soluzione deve essere basificata; in base a queste prove, conto tenuto della solubilità, del prodotto in solubilità e della costante dissociazione dei composti del magnesio, detta soluzione viene neutralizzata fino a pH
Questa operazione viene compiuta nel contenitore 5, mentre i composti a base di magnesio/ principalmente provengono dal contenitore 6.
Il fatto di aver utilizzato in precedenza composti a base di magnesio permette di creare nello slurry un tampone tale per cui anche eccedendo con alcali forti non vi è pericolo di solubilizzare altri ioni anfoteri/ ma si sposta eventualmente dal solfato con una reazione del tipo
In pratica alla fine di questa fase gli ioni metallici pesanti sono insolubilizzati praticamente sotto forma di idrossidi più orto e metavanadati di magnesio. L'utilizzazione di polielettrolita proveniente dal contenitore 7 consente di ftocurare il precipitato e quindi di sottoporlo all’azione di un filtro 8 che, vantaggiosamente/ è del tipo di quello precedentemente citato.
Il precipitato/ una volta filtrato, viene quindi sottratto al sistema mediante un nastro trasportatore 9. Le acque primarie dì filtrazione passano alla fase successiva/ in corrispondenza dei contenitori 10 e 11, mentre l'acqua di lavaggio dei colloidi rientra nel ciclo in corrispondenza dei contenitori 1.
La composizione del precipitato filtrato, in uscita dal sistema lavato e non, dopo essere stato essiccato.
è mediamente La seguente, con riferimento agli idrossidi principali che Lo formano:
A questo punto le acque che vengono immesse nel contenitore 10 presentano mediamente le seguenti concentrazioni in metalli pesanti:
Le acque separate dagli idrossidi insoluti provenienti dal filtro 8 talora presentano concentrazioni in vanadio che, seppure non considerato dalle norme di legge, sono superiori a 1 mg/l, fermi restano i limiti previsti dalla legge per gli altri metalli e sempre nel rispetto dei valori di sommatoria delle concentra
zioni sulle concentrazioni limite.
Mediante l'ultima fase del processo ci si propone di ridurre la concentrazione del vanadio nelle acque reflue,, ciò consente di conseguire vantaggi sia dal punto di vista ecologico, che dal punto di vista della possibilità di recupero del vanadio.
In pratica al termine della fase precedente abbiamo insolubilizzato gli ioni metallici pesanti sotto forma di idrossidi ed abbiamo quindi in soluzione lo ione Mg++.
Con l'ulteriore aggiunta nella soluzione di una base forte (per esempio NaOH e/o KOH) rispostiamo dalla soluzione
Questo si insolubilizza allo stato colloidale e, come tale, ha la proprietà, sperimentalmente confermata, di adsorbire gli ioni metanici.
A questo punto viene ulteriormente introdotto nella soluzione un polielettrolita, dopo di che la soluzione viene trasferita nel contenitore 11, dove viene lasciata decantare; le acque reflue prelevate in corrispondenza della parte superiore del contenitore 11, presentano le seguenti caratteristiche medie:
Viceversa la soluzione presente nel fondo del contenitore 11 viene prelevata e quindi, eventualmente dopo una fase di filtraggio o addensaggio, viene reimmessa nei contenitori 5.
Claims (6)
- Rivendicazioni 1. PROCEDIMENTO PER IL TRATTAMENTO DEL PARTICOLATO FINE PROVENIENTE DA ELETTROFILTRI DI IMPIANTI DI PO-TENZA ALIMENTATI DA OLIO MINERALE, caratterizzato dal fatto di comprendere le seguenti fasi: - miscelazione del particolato con acqua per la dissoluzione dei sali eluabili; - filtrazione dello slurry con conseguente separazione del carbone dall'acqua; - abbattimento degli ioni metallici pesanti mediante l'inserimento nello slurry di ossidi o idrossidi o sali di magnesio, nonché, successivamente, di una base forte; - floculazione del precipitato e filtrazione del suddetto in modo da separare dalla soluzione la maggior parte degli ioni pesanti insolubilizzati; - ulteriore inserimento nella soluzione di una base forte; - floculazione della soluzione, seguita da filtrazione e/o decantazione.
- 2. PROCEDIMENTO, secondo la rivendicazione 1, carat-, terizzato dal fatto che la prima fase di miscelazione avviene con un rapporto ceneri / acqua da 1 : 2.5 ? 3 (calcolato in peso), con un pH compreso fra 0.5 e 2, ma preferibilmente 1.8 0.1, per un tempo di permanenza che va da 1 a 4 ore.
- 3. PROCEDIMENTO, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato daL fatto che la fase di filtrazione dello slurry per la separazione del carbone dall'acqua avviene in un filtro che opera sottovuoto con sede filtrante planare, i lavaggi della massa carboniosa essendo fatti in controcorrente.
- 4. PROCEDIMENTO, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che nella fase di abbattimento degli ioni metallici pesanti si porta dapprima, mediante inserimento di composti a base di magnesio, la soluzione ad un pH = 5,5 ÷ 6,0 e successivamente, con base forte, si porta lo slurry a pH = 9,0 ÷ 9,2.
- 5. PROCEDIMENTO, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la fase di filtrazione del precipitato a seguito dell'abbattimento degli ioni metallici pesanti avviene in filtro che opera sottovuoto, con sede filtrante planare e lavaggio in controcorrente.
- 6. PROCEDIMENTO, secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che sia al termine della fase di, insolubilizzazione degli ioni metallici pesanti, che prima di far defluire le acque reflue, la soluzione viene floculata mediante polielettrolita.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT8558790A IT1243120B (it) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Procedimento per il trattamento del particolato fine proveniente da elettrofiltri di impianti di potenza alimentati da olio minerale. |
| EP19910201448 EP0466223A1 (fr) | 1990-06-21 | 1991-06-12 | Procédé pour le traitement des particules fines provenant des électro-filtres des installations de puissance alimentées en huile minérale |
| JP3150597A JPH04227096A (ja) | 1990-06-21 | 1991-06-21 | 鉱油だきの発電所の静電フィルターからの微粒状物の処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT8558790A IT1243120B (it) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Procedimento per il trattamento del particolato fine proveniente da elettrofiltri di impianti di potenza alimentati da olio minerale. |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT9085587A0 IT9085587A0 (it) | 1990-05-16 |
| IT9085587A1 true IT9085587A1 (it) | 1991-12-21 |
| IT1243120B IT1243120B (it) | 1994-05-24 |
Family
ID=11328543
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT8558790A IT1243120B (it) | 1990-06-21 | 1990-06-21 | Procedimento per il trattamento del particolato fine proveniente da elettrofiltri di impianti di potenza alimentati da olio minerale. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0466223A1 (it) |
| JP (1) | JPH04227096A (it) |
| IT (1) | IT1243120B (it) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES8500333A1 (es) * | 1983-07-07 | 1984-10-01 | Compania Espanola De Minas De | Procedimiento para recuperar metales valiosos de las cenizas de piritas normales y complejas |
| DE3826500A1 (de) * | 1988-08-04 | 1990-02-08 | Metallgesellschaft Ag | Verfahren zum reinigen der abgase einer sinteranlage |
-
1990
- 1990-06-21 IT IT8558790A patent/IT1243120B/it active IP Right Grant
-
1991
- 1991-06-12 EP EP19910201448 patent/EP0466223A1/fr not_active Withdrawn
- 1991-06-21 JP JP3150597A patent/JPH04227096A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0466223A1 (fr) | 1992-01-15 |
| IT9085587A0 (it) | 1990-05-16 |
| JPH04227096A (ja) | 1992-08-17 |
| IT1243120B (it) | 1994-05-24 |
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