NL1036620C2

NL1036620C2 - METHOD FOR STABILIZING AND IMMOBILIZING INORGANIC SALT FLOWS

Info

Publication number: NL1036620C2
Application number: NL1036620A
Authority: NL
Inventors: Arno Keulen
Original assignee: A & G Holding B V
Priority date: 2009-02-24
Filing date: 2009-02-24
Publication date: 2010-08-25
Also published as: NL1037744C2; NL1037744A

Description

Titel: Werkwijze voor het stabiliseren en immobiliseren van anorganische zoute stromen.Title: Method for stabilizing and immobilizing inorganic saline streams.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het stabiliseren en immobiliseren van een geconcentreerde anorganische zouten bevattende reststroom.The invention relates to a method for stabilizing and immobilizing a residual stream containing inorganic salts.

Opgemerkt wordt dat er in Nederland een aantal 5 afvalverbrandingsinstallaties (AVI's) zijn die afvalstoffen, zoals huishoudelijk afval, hout, verontreinigd slib of grond, verbranden resp. verwerken. Binnen deze procesvoering wordt "afval" verwerkt/toegepast ten behoeve van de stoom- en stroomproductie, warm waterproductie, afvalverwijdering, en 10 vermindering van de bestaande afvalberg.It is noted that there are a number of waste incineration plants (WIPs) in the Netherlands that incinerate or dispose of waste, such as household waste, wood, contaminated sludge or soil. processing. Within this process, "waste" is processed / applied for steam and power production, hot water production, waste removal, and reduction of the existing waste mountain.

In de toegepaste verbrandingsprocessen worden voornamelijk vaste stoffen verbrand, die, afhankelijk van het verbrandingsproces, een reeks van vaste reststoffen kunnen opleveren: 15 1. AVI bodemas; 2. AVI ketelas; 3. AVI rookgasreinigingsresiduen; 4. AVI rookgasontzwavelingsgips; en 5. AVI rookgasadsorbenten.The combustion processes used mainly burn solids, which, depending on the combustion process, can yield a series of solid residual materials: 1. bottom ash AVI; 2. AVI boiler shaft; 3. AVI flue gas cleaning residues; 4. AVI flue gas desulphurization plaster; and 5. AVI flue gas adsorbents.

2020

Al deze reststoffen zijn in zekere mate verontreinigd, en kunnen zeer grote hoeveelheden schadelijke stoffen bevatten, zoals metalen, organische verontreinigingen, zoals dioxines, en anorganische verontreinigingen in de vorm van zouten.All of these residues are contaminated to a certain extent, and may contain very large quantities of harmful substances, such as metals, organic contaminants such as dioxins, and inorganic contaminants in the form of salts.

25 Sommige van deze producten kunnen ingezet worden als zogenoemde secundaire grondstof, als bouwmateriaal, of als vulstof.Some of these products can be used as so-called secondary raw material, as building material, or as filler.

Met name de rookgasreinigingsresiduen, zoals vliegas, filterstof, filterkoek en sproeidroogzouten, bevatten een 30 accumulatie aan schadelijke stoffen, die dermate hoog is, dat zij een gevaar voor mens en milieu kunnen opleveren, en een 1036620 2 probleem vormen voor een nuttige toepassing, bijvoorbeeld als secundaire grondstof.In particular, the flue gas cleaning residues, such as fly ash, filter dust, filter cake and spray-drying salts, contain an accumulation of harmful substances that is so high that they can pose a risk to humans and the environment, and pose a problem for a useful application, for example as a secondary raw material.

Momenteel bedraagt de hoeveelheid zoute reststroom, in droge vorm, in Nederland tussen 30.000 en 50.000 ton op 5 jaarbasis. Deze zoute reststroom wordt vooralsnog in zogenoemde "big bags" opgeslagen, verwerkt op stortplaatsen en een groot deel van de stroom wordt gestort in Duitse zoutmijnen. Het zal echter duidelijk zijn, dat dit geen definitieve oplossing voor het probleem van de zoute 10 reststromen oplevert, en dat alternatieven voor de opslag of verwerking van de zoute reststromen gewenst zijn.Currently, the amount of saline residual flow, in dry form, in the Netherlands is between 30,000 and 50,000 tons on an annual basis. This salt residual stream is currently stored in so-called "big bags", processed at landfills and a large part of the stream is deposited in German salt mines. It will be clear, however, that this does not provide a definitive solution to the problem of the saline residual streams, and that alternatives for the storage or processing of the saline residual streams are desired.

Op verrassende wijze is nu gevonden dat het mogelijk is om de zoute reststromen, ondanks hun hoge zoutgehalte, als zodanig te stabiliseren en te immobiliseren tot een 15 monolitisch materiaal.Surprisingly, it has now been found that it is possible to stabilize the salt residual currents as such, despite their high salinity, and to immobilize them into a monolithic material.

Meer in het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het stabiliseren en immobiliseren van een geconcentreerde anorganische zouten bevattende reststroom, waarbij men de zouten, in aanwezigheid van water, mengt met 20 een procesmoderator(en), en het mengsel, na toevoeging van een puzzolane bindmiddelsamenstelling, die metakaoline bevat, laat harden ter verkrijging van een monolitisch materiaal.More in particular, the invention relates to a method for stabilizing and immobilizing a residual stream containing inorganic salts, wherein the salts are mixed with a process moderator (s) in the presence of water, and the mixture, after addition of a puzzolanic binder composition, containing metakaolin, is allowed to cure to obtain a monolithic material.

In vergelijking met AVI-vliegas, bezitten de onderhavige zoute reststromen tevens lage tot matige hoeveelheden van 25 zware metalen.In comparison with AVI fly ash, the present salty residual streams also have low to moderate amounts of heavy metals.

In het bijzonder bezit de toe te passen geconcentreerde zoute reststroom een zoutgehalte groter dan of gelijk aan 20%.In particular, the concentrated saline residual stream to be used has a salt content greater than or equal to 20%.

De zoute reststroom kan in een voorkeursuitvoeringsvorm een bicarbonaatbevattende zoute reststroom zijn.In a preferred embodiment, the salt residual stream may be a bicarbonate-containing saline residual stream.

30 Volgens een andere aantrekkelijke uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding, past men als zoute reststroom de eerder genoemde sproeidroogzouten toe, meer in het bijzonder de door behandeling van rookgas met kalkmelk verkregen AVI-sproeidroogzouten. Een dergelijk sproeidroogzout 35 is een zeer fijn, hygroscopisch, poedervormig materiaal, dat gedomineerd wordt door calciumchloride, naast, in enkele gevallen, natriumchloride. Het hoge gehalte chloride van gewoonlijk wel 50 tot 65% wordt met name afkomstig geacht van chloridebevattende kunststoffen, naast uiteraard 3 voedingsmiddelen. Het poeder heeft een gemiddelde dichtheid (vergelijkbaar met AVI-vliegas), en een zeer fijne korrelige rheologie. Het hygroscopische karakter zorgt ervoor dat het zout zeer sterk vocht uit de omringende atmosfeer aantrekt.According to another attractive embodiment of the method according to the invention, the above-mentioned spray-drying salts are used as the salt residual flow, more in particular the AVI spray-drying salts obtained by treating flue gas with lime milk. Such a spray-drying salt 35 is a very fine, hygroscopic, powdered material, which is dominated by calcium chloride, in addition to, in some cases, sodium chloride. The high chloride content, usually as high as 50 to 65%, is considered to come in particular from chloride-containing plastics, in addition to, naturally, 3 foods. The powder has a medium density (similar to AVI fly ash), and a very fine-grained rheology. The hygroscopic nature ensures that the salt attracts very strong moisture from the surrounding atmosphere.

5 Aangenomen wordt dat dit het gevolg is van de bij het drogen van de sproeidroogzouten toegepaste temperatuur van zo'n 100 -200°C, waardoor calciumoxide, ook wel bekend als ongebluste kalk, kan ontstaan. Hoewel voor een dergelijke omzetting gewoonlijk een hogere temperatuur vereist is, wordt 10 verondersteld dat toch een gedeelte van de calciumverbindingen wordt omgezet vanwege het kleine oppervlak van de korrels.It is assumed that this is the result of the temperature of about 100-200 ° C used in drying the spray-drying salts, whereby calcium oxide, also known as quicklime, can arise. Although such a conversion usually requires a higher temperature, it is assumed that a portion of the calcium compounds is nevertheless converted due to the small surface area of the granules.

De hoeveelheid CaO in de reststroom, en eventueel het bindmiddel, is doelmatig meer dan 50 gew.%, gebaseerd op het totale droge gewicht van bindmiddel en zouten, bij voorkeur 15 tot 80 gew.%, meer bij voorkeur tot 70 gew.%, in het bijzonder tot 60 gew.%. Het "CaO" gehalte, zoals gemeten onder toepassing van XRF-analyse geeft alle calciumzouten in de samenstelling weer, zoals calcium oxide, calcium carbonaat, calcium hydroxide, en calcium chloride, bromide en sulfaat.The amount of CaO in the residual stream, and optionally the binder, is expediently more than 50% by weight, based on the total dry weight of binder and salts, preferably 15 to 80% by weight, more preferably up to 70% by weight, in particular up to 60% by weight. The "CaO" content, as measured by XRF analysis, shows all calcium salts in the composition, such as calcium oxide, calcium carbonate, calcium hydroxide, and calcium chloride, bromide, and sulfate.

20 Het wordt typerend omschreven als CaO, gegeven het feit dat sprake is van verbrandingsmaterialen, en CaO de overheersende vorm is. De som van calcium oxide, calcium carbonaat, calcium hydroxide, en calcium chloride, allen uitgedrukt als CaO, ligt bij voorkeur in het traject van 55 - 80 gew.%.It is typically described as CaO, given that combustion materials are involved, and CaO is the predominant form. The sum of calcium oxide, calcium carbonate, calcium hydroxide, and calcium chloride, all expressed as CaO, is preferably in the range of 55 to 80% by weight.

25 De aanwezigheid van het sterk hygroscopische calciumoxide in de geconcentreerde zoute reststroom heeft tot nu toe een immobilisatie van de reststroom problematisch gemaakt, omdat het voor het verkrijgen van een geschikte vormvaste monoliet noodzakelijk is dat de harding van het materiaal niet te snel 30 verloopt. Bekend is dat de druksterkte van een gehard, steenachtig materiaal gerelateerd is aan de uitloogwaarden, in die zin dat bij een hogere druksterkte, een lagere uitloogwaarde wordt verkregen in de uitloogtests. Gevonden is dat dit gedrag samenhangt met de vorming van bepaalde 35 mineraalstructuren, waarin zouten en zware metalen kunnen worden vastgelegd. Daarbij kunnen mineraalstructuren zoals AFM (friedelsalt), AFT (ettringite), CSH (calciumsilicaathydraat), en/of CAH (calciumaluminiumhydraat) voor de opname van zout of zwaar metaal worden gestimuleerd. Bij aanwezigheid van zouten 4 kunnen bovendien AFM en AFT structuren in elkaar overgaan. AFT ontstaat bij een overdaad aan sulfaat, terwijl AFM ontstaat met overdaad aan chloride. CSH en AFT structuren zijn daarentegen gunstig voor het vastleggen van metalen. Overigens 5 is de stabiliteit van de kristalstructuren sterk afhankelijk van de bij de vorming heersende pH; voor een goede stabiliteit is de pH bij voorkeur 9 a 10 of hoger.The presence of the highly hygroscopic calcium oxide in the concentrated salt residual stream has hitherto made it difficult to immobilize the residual stream, because it is not necessary for the curing of the material to take place in a suitable form-retaining monolith. It is known that the compressive strength of a hardened, stone-like material is related to the leaching values, in the sense that with a higher compressive strength, a lower leaching value is obtained in the leaching tests. It has been found that this behavior is associated with the formation of certain mineral structures in which salts and heavy metals can be fixed. In addition, mineral structures such as AFM (friedelsalt), AFT (ettringite), CSH (calcium silicate hydrate), and / or CAH (calcium aluminum hydrate) can be stimulated for the absorption of salt or heavy metal. Moreover, in the presence of salts 4, AFM and AFT structures can merge. AFT arises with an excess of sulphate, while AFM arises with an excess of chloride. CSH and AFT structures, on the other hand, are beneficial for capturing metals. Incidentally, the stability of the crystal structures is highly dependent on the pH prevailing during the formation; for good stability, the pH is preferably 9 to 10 or higher.

Zoals boven is aangegeven, wordt de zouten bevattende reststroom, in aanwezigheid van water, gemengd met een 10 procesmoderator(en). Deze procesmoderator(en) zorgt er met name voor dat de hardingsreactie bij het begin van de harding niet te snel zal verlopen. De procesmoderator(en) dient derhalve, enerzijds, om het hardingsproces te beheersen, meer in het bijzonder om de hydratatie van het aanwezige 15 calciumoxide te vertragen, en anderzijds, om de kwaliteit van het eindproduct te verbeteren. Snelle uitharding leidt namelijk tot een immobilisaat dat relatief snel een goede druksterkte ontwikkelt, maar een slechte vormvastheid (duurzaamheid) heeft, ofwel chemisch niet stabiel is.As indicated above, the salts-containing residual stream is mixed with a process moderator (s) in the presence of water. This process moderator (s) ensures in particular that the curing reaction will not proceed too quickly at the start of the curing. The process moderator (s) therefore serves, on the one hand, to control the curing process, more particularly to delay the hydration of the calcium oxide present, and, on the other hand, to improve the quality of the end product. Fast curing leads to an immobilisate that develops good compressive strength relatively quickly, but has poor dimensional stability (durability), or is chemically unstable.

20 De procesmoderator(en) is bij voorkeur een calciumoxide- hydratatiereactie vertragend materiaal. Een dergelijk hydratatiereactie vertragend materiaal wordt bij voorkeur gekozen uit vliegas, een betonvertrager op basis van suikers, of een sulfaat- en/of fosfaathoudend afvalmateriaal.The process moderator (s) is preferably a calcium oxide hydration reaction retardant material. Such a hydration reaction retardant material is preferably selected from fly ash, a concrete-based retarder based on sugars, or a sulphate and / or phosphate-containing waste material.

25 Opgemerkt wordt dat vliegas, door zijn puzzolane werking, kan reageren met kalk en water tot cementachtige verbindingen, die een dichte poriestructuur bezitten, en een product wordt verkregen dat een grote duurzaamheid bezit. Hoewel vliegas dus kan reageren met kalk, heeft het daarnaast ook het effect dat 30 het de hydratatiewarmte-ontwikkeling van die reactie beperkt.It is noted that fly ash, due to its puzzolan action, can react with lime and water to form cement-like compounds, which have a dense pore structure, and a product is obtained which has a high durability. Thus, although fly ash can react with lime, it also has the effect of limiting the hydration heat development of that reaction.

Zoals boven is aangegeven, wordt in de werkwijze volgens de uitvinding een puzzolane bindmiddelsamenstelling, die metakaoline bevat, toegepast. De samenstelling bevat bij voorkeur 10 - 30 gew.%, meer bij voorkeur 10 - 25 gew.% 35 metakaoline, in het bijzonder 18 gew.%, gebaseerd op het droge gewicht. Desgewenst kan de bindmiddelsamenstelling een hoeveelheid CaO bevatten, die wordt gekozen, afhankelijk van de in de zoute reststroom reeds aanwezige hoeveelheid.As indicated above, a puzzolanic binder composition containing metakaolin is used in the method according to the invention. The composition preferably contains 10-30% by weight, more preferably 10-25% by weight of metakaolin, in particular 18% by weight, based on the dry weight. If desired, the binder composition may contain an amount of CaO that is selected depending on the amount already present in the salt residual stream.

55

Een puzzolane bindmiddelsamenstelling die geschikt is voor toepassing in de uitvinding kan worden verkregen door kaoline-bevattend materiaal thermisch om te zetten, bijvoorbeeld door kaoline-bevattend papierresidue te verbranden, ter verkrijging 5 van metakaolinebevattend materiaal. Gegeven het feit dat matakaoline twee keer zo reactief is als de meeste andere puzzolane materialen, is metakaoline een waardevolle bijmenging voor beton/cement toepassingen.A puzzolan binder composition suitable for use in the invention can be obtained by thermally converting kaolin-containing material, for example, by burning kaolin-containing paper residue, to obtain metakaolin-containing material. Given that matakaoline is twice as reactive as most other puzzolane materials, metakaoline is a valuable admixture for concrete / cement applications.

In de handel verkrijgbare metakaoline bezit een kleine 10 korrelgrootteverdeling, typerend is 90% kleiner dan 64 micron. Een dergelijke kleine korrelgrootteverdeling kan overigens, onder omstandigheden, aanleiding geven tot opslag- en transportproblemen. Belangrijker is echter dat deze metakaolinebronnen een beperkte weerstand bezitten tegen zoute 15 omstandigheden.Commercially available metakaolin has a small grain size distribution, typically 90% smaller than 64 microns. Such a small grain size distribution can, under certain circumstances, give rise to storage and transport problems. More importantly, however, these metakaolin sources have limited resistance to saline conditions.

Op verrassende wijze is nu gevonden dat dit probleem kan worden ondervangen door de zoute reststroom tevoren te mengen met een procesmoderator(en) , en pas daarna de puzzolane bindmiddelsamenstelling toe te voegen. Een verklaring voor dit 20 gedrag kan vooralsnog niet worden gegeven.It has now been surprisingly found that this problem can be overcome by pre-mixing the salt residual stream with a process moderator (s), and only then adding the puzzolan binder composition. An explanation for this behavior cannot yet be given.

Als procesmoderator(en) wordt, volgens een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding, sulfaathoudende filterkoek, of sulfaathoudende sproeidroogzouten toegepast. Dergelijke materialen bezitten, door de aanwezigheid van 25 sulfaat, een vertragend effect op de hydratatie van calciumoxide, en leiden daardoor tot een eindproduct waarin de zouten zijn gestabiliseerd.As process moderator (s), according to a preferred embodiment of the invention, sulfate-containing filter cake, or sulfate-containing spray-drying salts are used. Such materials, due to the presence of sulphate, have a retarding effect on the hydration of calcium oxide, and therefore lead to a final product in which the salts are stabilized.

Filterkoek komt vrij bij de rookgasontzwaveling in een AVI. Het is een natte afvalstof (droge stofgehalte van ca.Filter cake is released during flue gas desulphurization in a WIP. It is a wet waste material (dry matter content of approx.

30 40%), en bestaat qua samenstelling grotendeels uit ongebluste kalk, sulfaat en zwavel. De filterkoek kan gekwalificeerd worden als "afvalgips". Het toevoegen van een kleine tot matige hoeveelheid natte filterkoek (5 a 30%) heeft een vertragende invloed op het uithardingsproces.30 40%), and in terms of composition consists largely of quicklime, sulphate and sulfur. The filter cake can be qualified as "waste plaster". The addition of a small to moderate amount of wet filter cake (5 to 30%) has a delaying effect on the curing process.

35 Op verrassende wijze is nu voorts gevonden dat sulfaathoudende sproeidroogzouten verkrijgbaar zijn door behandeling van AVI-rookgas met natriumbicarbonaat.It has furthermore been surprisingly found that sulphate-containing spray-drying salts are obtainable by treating AVI flue gas with sodium bicarbonate.

66

Opgemerkt wordt dat er voor de behandeling van AVI-rookgassen in Nederland, van overheidswege, 2 processen zijn toegestaan: een nat proces, en een droog proces.It is noted that for the treatment of waste incineration gases in the Netherlands, 2 processes are permitted: a wet process and a dry process.

Volgens het natte proces wordt kalkmelk geïnjecteerd in de 5 rookgassen, waardoor de daarin aanwezige zout-ionen worden uitgewassen; de slurrie wordt daarna geperst tot een filterkoek die nog 1 tot 4% CaCl bevat.According to the wet process, lime milk is injected into the flue gases, whereby the salt ions present therein are washed out; the slurry is then pressed into a filter cake that still contains 1 to 4% CaCl.

Volgens het droge proces worden er twee methoden/processen gehanteerd: 10 Droog proces 1: droge natriumbicarbonaat (NaHC03) geïnjecteerd in de rookgassen, waardoor absorptie van de zout-ionen aan het bicarbonaat plaatsvindt. Gewoonlijk bevat het aldus, volgens het droge proces verkregen, sproeidroogzout van 2 tot 4 gew.% Ca, van 30 tot 40 gew.% Na, alsmede van 15 tot 15 45 gew.% chloride, en van 20 tot 35 gew.% sulfaat. In het algemeen bevat de samenstelling ca. 2,8 gew.% Ca, ca. 33 gew.% Na, ca. 33 gew.% Cl, en ca. 22 gew.% S04. Een dergelijk sproeidroogzout wordt aangeduid als door natriumbicarbonaat gedomineerd sproeidroogzout.According to the dry process, two methods / processes are used: 10 Dry process 1: dry sodium bicarbonate (NaHCO 3) injected into the flue gases, whereby absorption of the salt ions to the bicarbonate takes place. Usually, the dry process thus obtained contains spray-drying salt of 2 to 4% by weight of Ca, 30 to 40% by weight of Na, and also of 15 to 15% by weight of chloride, and of 20 to 35% by weight of sulphate . In general, the composition contains about 2.8% by weight of Ca, about 33% by weight of Na, about 33% by weight of Cl, and about 22% by weight of SO 4. Such a spray-drying salt is referred to as spray-drying salt dominated by sodium bicarbonate.

20 Droog proces 2: kalkmelk wordt geïnjecteerd in de rookgassen, waardoor de daarin aanwezige zout-ionen worden gebonden; deze slurrie wordt vervolgens bij verhoogde temperatuur gedroogd, gewoonlijk bij ca. 600 °C, waardoor een reststroom van sproeidroogzouten, die calciumoxide bevatten, 25 wordt verkregen.Drying process 2: lime milk is injected into the flue gases, whereby the salt ions present therein are bound; this slurry is then dried at elevated temperature, usually at about 600 ° C, whereby a residual stream of spray-drying salts containing calcium oxide is obtained.

Gewoonlijk bevat het aldus verkregen sproeidroogzout van 25 tot 30 gew.% Ca, 1 tot 2 gew.% Na, alsmede 50 tot 65 gew.% chloride, en 0,4 tot 0,8 gew.% sulfaat. In het algemeen bevat de samenstelling ca. 28 gew.% Ca, ca. 1,5 gew.% Na, ca. 56 30 gew.% Cl, en ca. 0,6 gew.% SO4. Een dergelijk sproeidroogzout wordt aangeduid als door CaCl gedomineerd sproeidroogzout. Wanneer namelijk een afvalverbrandingsinstallatie zich niet in de buurt bevindt van zout of brak water, zoals aan de Noordzeekust, dan is het van overheidswege niet toegestaan om 35 de rookgassen te wassen; dit om te voorkomen dat, met het te lozen waswater, uit de rookgassen gewassen zouten in het oppervlaktewater terecht komen.Usually, the spray-drying salt thus obtained contains from 25 to 30% by weight of Ca, 1 to 2% by weight of Na, as well as 50 to 65% by weight of chloride, and 0.4 to 0.8% by weight of sulphate. In general, the composition contains about 28% by weight of Ca, about 1.5% by weight of Na, about 56% by weight of Cl, and about 0.6% by weight of SO 4. Such a spray-drying salt is referred to as CaCl-dominated spray-drying salt. Namely, when a waste incineration plant is not in the vicinity of salt or brackish water, such as on the North Sea coast, it is not permitted by the government to wash the flue gases; this is to prevent salts washed from the flue gases from entering the surface water with the washing water to be discharged.

Zoals uit het bovenstaande blijkt, kunnen derhalve de volgens het natte proces verkregen sproeidroogzouten worden 7 geïmmobiliseerd onder toepassing van de volgens het droge proces verkregen sproeidroogzouten, waarbij gebruik wordt gemaakt van een via een ander afvalverwerkingsproces verkrijgbaar puzzolaan bindmiddel.As can be seen from the above, the spray-drying salts obtained by the wet process can therefore be immobilized using the spray-drying salts obtained by the dry process, wherein use is made of a puzzolan binder obtainable via another waste treatment process.

5 Omdat, zoals boven is toegelicht, de door calciumchloride gedomineerde sproeidroogzouten werken als versnellers in het onderhavige immobilisatieproces, en de door natriumbicarbonaat gedomineerde sproeidroogzouten werken als vertragers voor dat immobilisatieproces, zal het voor een deskundige duidelijk 10 zijn dat de bepaling van de toe te passen hoeveelheden van elk van deze zoutstromen empirisch dient plaats te vinden, zodanig dat een immobilisaat wordt verkregen dat goed kan uitharden. Bij geschikte keuze van de toe te passen hoeveelheden kan na 7 dagen uitharden, een immobilisaat met een druksterkte van 1 15 tot 2 Mpa worden verkregen, waarbij, na 28 dagen uitharden, een vormvast stabiele monoliet met een druksterkte van minimaal 4 MPa wordt verkregen.Because, as explained above, the calcium chloride-dominated spray-drying salts act as accelerators in the present immobilisation process, and the sodium bicarbonate-dominated spray-drying salts act as retarders for that immobilization process, it will be clear to a person skilled in the art that the determination of the determination to be applied amounts of each of these salt streams must take place empirically, such that an immobilisate is obtained that can cure well. With a suitable choice of the amounts to be used, an immobilisate with a compressive strength of 1 15 to 2 Mpa can be obtained after 7 days of curing, and after 28 days of curing a form-stable stable monolith with a compressive strength of at least 4 MPa is obtained.

De uitvinding heeft voorts betrekking op een hydratatievertrager/ procesmoderator voor een calciumoxide-20 hydratatiereactie, bestaande uit sulfaathoudende sproeidroogzouten.The invention further relates to a hydration retardant / process moderator for a calcium oxide hydration reaction consisting of sulphate-containing spray-drying salts.

Zoals boven is toegelicht, bevatten de sproeidroogzouten bij voorkeur 20-35 gew.% sulfaat, gebaseerd op de totale hoeveelheid sproeidroogzouten.As explained above, the spray-drying salts preferably contain 20-35% by weight of sulfate, based on the total amount of spray-drying salts.

25 Tenslotte heeft de uitvinding ook betrekking op de toepassing van een hardingsvertrager, zoals hiervoor is omschreven, in een calciumoxide bevattende samenstelling voor het immobiliseren van voor het milieu schadelijke verbindingen.Finally, the invention also relates to the use of a cure retardant, as described above, in a calcium oxide-containing composition for immobilizing environmentally harmful compounds.

3030

De uitvinding zal nader worden toegelicht met de volgende voorbeelden.The invention will be further illustrated with the following examples.

VOORBEELD 1 35EXAMPLE 1 35

Men mengde een hoeveelheid van 20-40%, door calciumchloride gedomineerde, sproeidroogzouten met 25-50%, door natriumbicarbonaat gedomineerde, sproeidroogzouten; en voegde vervolgens water, in een hoeveelheid van 30 tot 50% van 8 de totale hoeveelheid van de zouten toe. Daarna voegde men een hoeveelheid puzzolane bindmiddelsamenstelling van 25-35% toe; deze samenstelling was verkregen door mengen van door verbranding van kaoline-bevattend papierresidue verkregen 5 metakaoline bevattend materiaal, met vliegas, in een hoeveelheid van 50-65% resp. 20-40%.An amount of 20-40% spray-dry salt-calcium-dominated spray was mixed with 25-50% spray-dry salt-dominated sodium bicarbonate; and then added water, in an amount of 30 to 50% of 8, the total amount of the salts. Then an amount of puzzolan binder composition of 25-35% was added; this composition was obtained by mixing material obtained by burning kaolin-containing paper residue with fly ash, with fly ash, in an amount of 50-65% resp. 20-40%.

Aldus werd na uitharding gedurende 28 dagen een vormvaste monoliet met een druksterkte van meer dan 4 Mpa verkregen, waaruit de oorspronkelijk aanwezige verontreinigingen niet 10 meer konden worden geëxtraheerd.Thus, after curing for 28 days, a form-retaining monolith with a compressive strength of more than 4 MPa was obtained, from which the originally present impurities could no longer be extracted.

VOORBEELD 2EXAMPLE 2

De werkwijze van Voorbeeld 1 werd herhaald, doch nu onder 15 toepassing van 20-40%, door calciumchloride gedomineerde sproeidroogzouten of 20-50%, door natriumbicarbonaat gedomineerde sproeidroogzouten, 25-35% bindmiddelsamenstelling, en 15-50% sulfaathoudende filterkoek als procesmoderator.The process of Example 1 was repeated, but now using 20-40% spray-dry salt-dominated calcium salts or 20-50%, sodium bicarbonate-dominated spray-dry salts, 25-35% binder composition, and 15-50% sulfate-containing filter cake as a process moderator.

20 Na een hardingsperiode van 28 dagen was een vormvast monoliet met een druksterkte van 5 Mpa verkregen, waaruit, via gebruikelijke uitloogtesten, geen verontreinigingen konden worden geëxtraheerd.After a curing period of 28 days, a form-retaining monolith with a compressive strength of 5 Mpa was obtained, from which, through conventional leaching tests, no impurities could be extracted.

25 VOORBEELD 3EXAMPLE 3

De werkwijze van Voorbeeld 1 werd herhaald, doch nu onder toepassing van 20-40%, door calciumchloride gedomineerde 30 sproeidroogzouten, 20-40% vliegas, 10-25% filterkoek en 15-30% bindmiddelsamenstelling, die metakaoline bevat.The process of Example 1 was repeated, but now using 20-40% spray-salt-salts dominated by calcium chloride, 20-40% fly ash, 10-25% filter cake and 15-30% binder composition containing metakaolin.

Na een hardingsperiode van 28 dagen was een vormvast monoliet verkregen met een druksterkte van 4,6 Mpa, waaruit via gebruikelijke uitloogtesten, geen zware metalen of andere 35 verontreinigingen konden worden geëxtraheerd.After a hardening period of 28 days a form-retaining monolith was obtained with a compressive strength of 4.6 Mpa, from which no heavy metals or other impurities could be extracted via conventional leaching tests.

10366201036620

Claims

A method for stabilizing and immobilizing a concentrated AVI residual stream containing inorganic salts by mixing the residual stream containing salts with a process moderator (s) in the presence of water, and the mixture, after adding a puzzolane binder composition, containing metakaolin, allowed to harden to obtain a monolithic material.

2. Method according to claim 1, wherein the residual stream has a salt content ^ 20%.

3. A method according to claim 1 or 2, wherein spray-drying salts are used as the salt residual stream.

The method according to claim 3, wherein the spray-drying salts are obtainable by treating AVI flue gas with lime milk.

5. A method according to claims 1 to 4, wherein a calcium oxide hydration reaction retardant material is used as the process moderator (s).

6. A method according to claim 5, wherein as calcium oxide hydration reaction retardant material is used fly ash, a concrete retarder, for example based on sugars, or a sulphate and / or phosphate-containing waste material.

7. Method according to claims 5 or 6, wherein sulphate-containing filter cake or sulphate-containing spray-drying salts are used as the process moderator (s).

The method of claim 7, wherein the sulfate-containing spray-drying salts are obtainable by treating AVI flue gas with sodium bicarbonate. 35 1036620

A process moderator for a calcium oxide hydration reaction consisting of sulfate-containing spray-drying salts.

10. Process moderator according to claim 10, wherein the sulphate-containing spray-drying salts contain 20-35% by weight of sulphate, based on the total amount of spray-drying salts.

Use of a process moderator according to claim 9 or 10 in a calcium oxide-containing composition for stabilizing and immobilizing environmentally harmful compounds. 1036620