PL178404B1 - Sposób przerobu odpadów zawierających fluorek wapniowy - Google Patents

Abstract

Sposób przerobu odpadów, zawierajacych fluorek wapniowy, znamienny tym, ze szlam z produkcji fosforanów wapniowych, zawierajacy co najmniej 1% wagowych Na i 3% wagowych P20 5 w przeliczeniu na sucha mase prazy sie w temperaturze 700-900°C w ciagu 1-2 godzin, zawracajac do procesu prazenia produkt o granulacji ponizej 15 mm. PL PL PL

Description

W procesie otrzymywania fosforanu paszowego metodą termiczną, powstaje odpad, fluorek wapniowy w ilości około 80 kg suchej masy na 11 produktu. Szlamy fluorkowe występują u producentów fosforanów paszowych w całej Europie.

Odpady zawierają przeciętnie 40-50% wagowych wody, oraz w przeliczeniu na suchą masę 65-80% wagowych fluorku wapniowego, 10-20% wagowych węglanu wapniowego, 4-7% wagowych fosforanów w przeliczeniu na P₂0₃, oraz 1,5-2,0% wagowych związków sodu w przeliczeniu na Na.

Szlam po wydobyciu ze stanów składowisk jest obecnie suszony, aby obniżyć zawartość wilgoci do 13-18% wagowych, po czym wykorzystywany jest on jako topnik w przemyśle cementowym.

Prowadzono także prace, mające na celu zastosowanie fluorku wapniowego do produkcji materiałów budowlanych. Otrzymane materiały budowlane, zawierające nawet do 40% wagowych szlamów, charakteryzowały się dużą wytrzymałością mechaniczną i wysoką mrozoodpornością. Uzyskano atesty Instytutu Techniki Budowlanej i Państwowego Zakładu Higieny, co pozwoliło na przygotowanie produkcji w skali przemysłowej (Archiwum Ochrony Środowiska nr 3-4/1994).

Opracowane i wdrożone częściowo rozwiązania nie były jednak wystarczające do pełnej utylizacji szlamów, zawierających fluorek wapniowy. W związku z tym pojawiła się koncepcja zastosowania fluorku wapniowego do produkcji syntetycznego fluorytu - zamiennika fluorytu naturalnego importowanego przez przemysł hutniczy.

Fluoryt syntetyczny, aby mógł zastąpić fluoryt naturalny powinien: zawierać do 1% wagowych wilgoci, co najmniej 90% wagowych CaF2, składać się z ziaren większych niż 15 mm charakteryzujących się wytrzymałością mechaniczną zbliżoną do wytrzymałości mechanicznej kęsów fluorytu naturalnego, siłą ściskającą powodującąrozkruszenie większą niż 200 N, ciężarem właściwym pozornym większym od 2 g/cm³, a ciężarem właściwym rzeczywistym większym niż 2,9 g/cm3.

Istota sposobu przerobu odpadów, zawierających fluorek wapniowy według wynalazku polega na tym, że szlam z produkcji fosforanów wapniowych, zawierający co najmniej 1% wagowych Na i 3% wagowych P20₅ w przeliczeniu na suchą masę praży się w temperaturze 700-900°C w ciągu 1 -2 godzin, zawracając do procesu prażenia produkt o granulacj i poniżej 15 mm.

Otrzymanie zamiennika fluorytu naturalnego ze szlamów, zawierających odpad okazało się możliwe dzięki niespodziewanemu stwierdzeniu, że spiekając odpadowe szlamy w ściśle określonych warunkach temperaturowych tj. 700-900°C można otrzymać produkt, zawierający ponad 50% frakcji ziarnowej większej od 15 mm i wytrzymałości mechanicznej porównywalnej z kęsami fluorytu naturalnego. Badania wykazały, że niezależnie od temperatury spiekania bardzo istotnąjest zawartość w szlamie jonów sodowych (co najmniej 1% wag. Na) i fosforowych (co najmniej 3% wag. P₂0₃). Sam proces spiekania może być przy tym prowadzony w klasycznych piecach czy to stacjonarnych czy też obrotowych, a podziarno mniejsze od 15 mm można

178 404 oddzielić na typowych sitach i zawrócić ponownie do procesu, lub też przeznaczyć do innych celów jak np. do wytwarzania cementu, gdzie może być stosowane jako topnik.

Rozwiązanie, według wynalazku, jest bardzo efektywne pod względem ekonomicznym i ekologicznym, stwarzając możliwość zastąpienia importowanego fluorytu naturalnego znacznie tańszym produktem krajowym, wytwarzanym z odpadu, oraz umożliwiając docelową likwidację w ciągu kilkunastu lat, zgromadzonych składowisk odpadów.

Sposób według wynalazku przedstawiono bliżej w przykładach.

Przykład I. 20 g szlamów zawierających 45% wagowych wilgoci, 49,5% wagowych CaF2,1% wagowych Na i 4% wagowych P₂0₅ prażono w piecu stacjonarnym w temp. 700°C w ciągu 2 godzin otrzymano 11 g produktu, zawierającego 46% ziaren wielkości powyżej 15 mm i średniej sile nacisku rozkruszającej ziarno 278 N. Ziarna zawierały 90% wagowych CaF2 i 0,2% wagowych wilgoci.

Przykład II. 2 kg szlamów zawierających 40% wagowych wilgoci i, 53% wagowych CaF2,1,5% wagowych Na i 5% wagowych P2Ó5 prażono w doświadczalnym piecu obrotowym przez 1 godzinę w temperaturze 850°C. Otrzymano 1,56 kg produktu, zawierającego 42% frakcji powyżej 15 mm i średniej sile nacisku rozkruszającej ziarno 725 N. Ziarna zawierały 88% wagowych CaF2 i 0,1% wagowych wilgoci.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób przerobu odpadów, zawierających fluorek wapniowy, znamienny tym, że szlam z produkcji fosforanów wapniowych, zawierający co najmniej 1% wagowych Na i 3% wagowych P₂0₅ w przeliczeniu na suchą masę praży się w temperaturze 700-900°C w ciągu

   1-2 godzin, zawracając do procesu prażenia produkt o granulacji poniżej 15 mm.