PL189202B1 - Wasteless method of utilising a spent vanadium catalyst along with neutralising metal oxides contained therein - Google Patents
Wasteless method of utilising a spent vanadium catalyst along with neutralising metal oxides contained thereinInfo
- Publication number
- PL189202B1 PL189202B1 PL98325179A PL32517998A PL189202B1 PL 189202 B1 PL189202 B1 PL 189202B1 PL 98325179 A PL98325179 A PL 98325179A PL 32517998 A PL32517998 A PL 32517998A PL 189202 B1 PL189202 B1 PL 189202B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- glass
- percent
- vanadium
- waste
- metal oxides
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania szkła z wykorzystaniem odpadów w postaci zużytego katalizatora wanadowego.The present invention relates to a method of producing glass using waste vanadium catalyst waste.
Katalizator wanadowy stosowany jest w produkcji kwasu siarkowego metodą kontaktową w procesie utleniania S02 do SO3.Vanadium catalyst is used in the production of sulfuric acid by the contact method in the oxidation of SO2 to SO3.
Katalizatorem jest pięciotlenek wanadu na nośniku jakim jest ziemia okrzemkowa. Katalizator ten zawiera również aktywator, którym jest przeważnie tlenek potasu lub tlenek sodu. Zawartość pięciotlenku wanadu waha się w granicach 5-7% wagowych, zawartość aktywatora wynosi około 35%, a zawartość nośnika krzemianowego wynosi około 60%.The catalyst is vanadium pentoxide on a support which is diatomaceous earth. The catalyst also contains an activator which is usually potassium oxide or sodium oxide. The content of vanadium pentoxide is 5-7% by weight, the content of activator is approximately 35%, and the content of silicate carrier is approximately 60%.
W czasie eksploatacji katalizator ulega zużyciu chemicznemu i mechanicznemu. Pod względem chemicznym masa wanadowa ulega wzbogaceniu w siarczany głównie żelaza i wapnia. Ponadto tlenek wanadu przechodzi w nieaktywny siarczan wanadylu. Na obniżenie aktywności katalizatora ma również wpływ absorpcja cyjanków, pary wodnej i innych.During operation, the catalyst is subject to chemical and mechanical wear. In chemical terms, the vanadium mass is enriched with sulphates, mainly iron and calcium. In addition, the vanadium oxide turns into inactive vanadyl sulfate. The absorption of cyanides, water vapor and others also reduces the catalyst activity.
Spadek wydajności procesu utleniania SO2 oraz wzrost oporów przepływu gazów przez wieżę kontaktową stwarza konieczność dokonywania wymiany katalizatora.The decrease in the efficiency of the SO2 oxidation process and the increase in gas flow resistance through the contact tower make it necessary to replace the catalyst.
Zużyty katalizator, ze względu na zawartość związków wanadu zaliczany jest do odpadów niebezpiecznych. Składowanie tego odpadu powinno być realizowane z zachowaniem izolacji od środowiska, bez możliwości zanieczyszczania powietrza, wody lub gleby, a także bez możliwości oddziaływania na organizmy żywe. Dotychczas, w przeważającej części odpad ten jest składowany w magazynach tub składowiskach zakładowych, w beczkach lub workach foliowych.Due to the content of vanadium compounds, the used catalyst is classified as hazardous waste. This waste should be stored in isolation from the environment, without the possibility of polluting the air, water or soil, and without the possibility of influencing living organisms. Until now, the majority of this waste is stored in tub storages in company landfills, in barrels or plastic bags.
Z polskiego opisu patentowego nr 177606 znany jest sposób odzyskiwania wanadu z zużytego katalizatora wanadowego polegający na wyekstrahowaniu związków wanadu przy użyciu wodorotlenku sodu z dodatkiem nadtlenku wodoru, a następnie drogą kolejnych operacji chemicznych uzyskuje się pięciotlenek wanadu.The Polish patent specification No. 177606 describes a method of recovering vanadium from the spent vanadium catalyst, which consists in extracting vanadium compounds with the use of sodium hydroxide with the addition of hydrogen peroxide, and then, by subsequent chemical operations, the vanadium pentoxide is obtained.
Ze względu na wysokie koszty procesu chemicznego, powstawanie uciążliwych ścieków i brak zainteresowania przemysłu, nie prowadzi się odzysku wanadu ze zużytych katalizatorów.Due to the high cost of the chemical process, the formation of troublesome wastewater and the lack of interest in industry, vanadium is not recovered from spent catalysts.
Prowadzi się również badania nad unieszkodliwianiem odpadów zużytych katalizatorów w procesie produkcji cegły ceramicznej oraz w procesie zestalania przy produkcji betonów i wyrobów betonowych. Ze względu jednak na amfoteryczność wanadu, który w środowisku alkalicznym może ulegać wymywaniu, kierunek ten praktycznie nie znajduje zastosowania w przemyśle. Istotą wynalazku jest opracowanie sposobu wytwarzania szkła z wykorzystaniem odpadów, w którym według wynalazku, do znanego zestawu szklarskiego szkła sodowowapniowego do produkcji szkła gospodarczego i opakowaniowego, wywodzącego się z prostego układu trójskładnikowego Si02-Na20-Ca0, wprowadza się odpad w postaci zużytych katalizatorów wanadowych zmielonych do uziarnienia 0,1-2 mm o składzie tlenkowym: V20 5 4 - 6 %, K20 6 - 10%, Na20 0,6 - 1,0%, S04 15 - 27%, SiO 2 40 - 60%, CaO 0,7 - 1,2%,Research is also conducted on the neutralization of waste catalysts in the production of ceramic bricks and in the solidification process in the production of concrete and concrete products. However, due to the amphotericity of vanadium, which can leach out in an alkaline environment, this direction is practically not used in industry. The essence of the invention is the development of a method for the production of glass using waste, in which, according to the invention, waste in the form of spent ground vanadium catalysts is introduced into the known soda-lime glass set for the production of household and packaging glass, derived from the simple three-component SiO2-Na20-Ca0 system for graining 0.1-2 mm with the oxide composition: V20 5 4 - 6%, K20 6 - 10%, Na20 0.6 - 1.0%, S04 15 - 27%, SiO 2 40 - 60%, CaO 0 7 - 1.2%,
189 202189 202
Fe20 1,2 -1,7% AI2O, 1,5 - 2,0%, w ilości 1-3% wagowych zestawu szklarskiego, po czym ujednorodniony zestaw topi się w wannie szklarskiej.Fe2O 1.2-1.7% Al2O, 1.5-2.0%, in an amount of 1-3% by weight of the glass batch, after which the homogenized batch is melted in the glass bath.
Zużyty katalizator wanadowy stanowi źródło jonów barwiących masę szklaną.The spent vanadium catalyst is a source of ions which color the glass mass.
Sposób według wynalazku nie pogarsza jakości wyrobu i gwarantuje trwałe unieszkodliwienie wszystkich tlenków metali, a zwłaszcza toksycznych związków wanadu poprzez przeprowadzenie związków wanadu w nierozpuszczalne związki krzemianowe.The process according to the invention does not deteriorate the quality of the product and guarantees permanent neutralization of all metal oxides, especially toxic vanadium compounds by converting the vanadium compounds into insoluble silicate compounds.
W sposobie według wynalazku wykorzystano ponadto masę nośną katalizatorów jako surowca wtórnego - substytutu reaktywnej krzemionki i związków sodu i potasu.The process according to the invention also uses a catalyst carrier mass as a secondary raw material - a substitute for reactive silica and sodium and potassium compounds.
Wykorzystanie zużytej masy z katalizatorów wanadowych jako surowca wtórnego i substytutu barwnika zielonego w produkcji szkła opakowaniowego i gospodarczego pozwala na związanie tlenków metali z katalizatorów wanadowych w strukturze fazy szklistej, nierozpuszczalnej w wodzie. Zastosowanie to ogranicza zużycie naturalnych, kopalnych surowców co w efekcie prowadzi również do ograniczenia degradacji środowiska naturalnego. Sposobem według wynalazku można uzyskać pełnowartościowy produkt ekologicznie bezpieczny, a zastosowana technologia jest technologią bezodpadową.The use of the used mass from vanadium catalysts as a secondary raw material and a substitute for green dye in the production of container and household glass allows for the binding of metal oxides from vanadium catalysts in the structure of a glassy phase, insoluble in water. This application reduces the consumption of natural, fossil resources, which in turn also leads to the reduction of environmental degradation. Using the method according to the invention, it is possible to obtain a full-value, ecologically safe product, and the technology used is a waste-free technology.
Przedmiot według wynalazku przedstawiony jest bliżej w poniższym przykładzie wykonaniaThe object according to the invention is presented in more detail in the following embodiment
PrzykładExample
Przygotowano podstawowy zestaw szklarski szkła sodowo-wapniowego do produkcji szkła gospodarczego i opakowaniowego wywodzący się z prostego układu trójskładnikowego SiO 2-Na20-Ca0.A basic soda-lime glass set for the production of household and packaging glass was prepared, derived from the simple three-component SiO 2-Na20-Ca0 system.
Skład tlenkowy szkła opakowaniowego wynosi:The oxide composition of the container glass is:
S1O2 - 70,3% AI2O3 - 2,1 % Fe2O3 - 0,3%S1O2 - 70.3% Al2O3 - 2.1% Fe2O3 - 0.3%
MgO - 0,5% CaO 3 14,2% Na2O - 12,6%MgO - 0.5% CaO 3 14.2% Na2O - 12.6%
Skład tlenkowy szkła gospodarczego wynosi:The oxide composition of household glass is:
S1O2- 76% A12O 3-0,8% Fe20 3 - 0,05% MgO-0,1%S1O2- 76% A1 2 O 3-0.8% Fe20 3 - 0.05% MgO-0.1%
BaO - 0,65% CaO 3 7,2% Na2O-13,5% K,O - 1,3%BaO - 0.65% CaO 3 7.2% Na 2 O-13.5% K, O - 1.3%
Utylizacji poddaje się zużyte katalizatory wanadowe, których średni skład chemiczny wynosi:Used vanadium catalysts, the average chemical composition of which is:
V2O5 4-6%V2O 5 4-6%
K,0 6-10%K, 0 6-10%
Na,0 0,6-1,0%Na, 0 0.6-1.0%
SO4 15-27%SO4 15-27%
S1O2 40-60%S1O2 40-60%
CaO 0,7-1,2%CaO 0.7-1.2%
Fe20 3 1,2-1,7%Fe2O 3 1.2-1.7%
Al20 3 1,5-2,0)% straty żarowe w500°C 5-10%Al20 3 1.5-2.0)% glow loss at 500 ° C 5-10%
Skład chemiczny zużytego katalizatora wanadowego zbliżony jest do składu chemicznego zestawu surowcowego do produkcji szkła sodowo-wapniowego, podstawowego do produkcji szkła gospodarczego i opakowaniowego i występują w nim najważniejsze składniki masy szklarskiej - krzemionka, alkalia, siarczany i wapno, a związki wanadu dodatkowo są związkami barwiącymi.The chemical composition of the used vanadium catalyst is similar to the chemical composition of the raw material set for the production of soda-lime glass, basic for the production of domestic and packaging glass, and contains the most important components of the glass mass - silica, alkali, sulphates and lime, and vanadium compounds are additionally coloring compounds .
Przykładowo na 100 kg masy szklarskiej sporządzono zestaw złożony z 68,05 kg piasku szklarskiego, 6,98 kg skalenia, 1,18 kg wapienia, 18,10 kg dolomitu i 27,12 kg sody.For example, for 100 kg of glass mass, a set consisting of 68.05 kg of glass sand, 6.98 kg of feldspar, 1.18 kg of limestone, 18.10 kg of dolomite and 27.12 kg of soda was prepared.
Traktując materiał pochodzący ze zużytych katalizatorów wanadowych jako surowiec wyliczono, że jego zawartość w masie szklarskiej powinna wynosić od 1 do 3% wagowych masy szklarskiej.By treating the material derived from spent vanadium catalysts as a raw material, it was calculated that its content in the glass pulp should be 1 to 3% by weight of the glass pulp.
Do znanych zestawów szklarskich wprowadzono 1-3% suchej masy wanadowej ze zużytych katalizatorów wanadowych rozdrobnionej do uziamienia 0,1-2 mm. Odpad jest materiałem kruchym, dlatego do jego rozdrobnienia można użyć kruszarki walcowej lub stożkowej z regulowaną szczeliną. Urządzenia te pozwalają na rozkruszenie grubych ziaren bez powstawania frakcji pylastej, niekorzystnej dla procesu topienia szkła.To the known glass sets, 1-3% of the dry vanadium mass was introduced from the spent vanadium catalysts, ground to the grain size of 0.1-2 mm. Waste is a brittle material, therefore a roller or cone crusher with an adjustable gap can be used for its grinding. These devices allow coarse grains to be crushed without the formation of a dusty fraction, unfavorable for the glass melting process.
189 202189 202
Wszystkie składniki zestawu szklarskiego ujednorodniono w mieszarce, a następnie stopiono w piecu szklarskim.All components of the glass batch were homogenized in the blender and then melted in the glass furnace.
Dodatek zmielonego zużytego katalizatora wanadowego pozwala na zastąpienie związków chromu i żelaza jako barwników, a także zmniejsza ilość surowca podstawowego jakim jest piasek stanowiący główne źródło krzemionki.The addition of ground spent vanadium catalyst allows the replacement of chromium and iron compounds as dyes, and also reduces the amount of the basic raw material sand, which is the main source of silica.
Jony wanadu w zależności od stopnia utlenienia barwią szkło na kolor od jasno zielonego do oliwkowego. Rozpuszczalność związków wanadu w szkle jest dość dobra, a topnienie nie przedstawia trudności.Vanadium ions, depending on the degree of oxidation, color the glass from light green to olive green. The solubility of the vanadium compounds in the glass is quite good and melting is not difficult.
Obecność w zużytym katalizatorze związków takich jak siarczan potasu, siarczan wapnia, jest korzystna i pozwala na zmniejszenie tradycyjnie stosowanych środków klarujących i utleniaczy.The presence of compounds such as potassium sulfate and calcium sulfate in the spent catalyst is advantageous and allows the reduction of the traditionally used clarifiers and oxidants.
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 50 copies
Cena 2,00 zł.Price PLN 2.00.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL98325179A PL189202B1 (en) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Wasteless method of utilising a spent vanadium catalyst along with neutralising metal oxides contained therein |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL98325179A PL189202B1 (en) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Wasteless method of utilising a spent vanadium catalyst along with neutralising metal oxides contained therein |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL325179A1 PL325179A1 (en) | 1999-09-13 |
PL189202B1 true PL189202B1 (en) | 2005-07-29 |
Family
ID=20071685
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL98325179A PL189202B1 (en) | 1998-03-04 | 1998-03-04 | Wasteless method of utilising a spent vanadium catalyst along with neutralising metal oxides contained therein |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
PL (1) | PL189202B1 (en) |
-
1998
- 1998-03-04 PL PL98325179A patent/PL189202B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
PL325179A1 (en) | 1999-09-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102092941B (en) | Ultra-white glass | |
AU633963B2 (en) | Process of production of a glass intended to be transformed into continuous or staple fibers | |
MXPA06002909A (en) | Preparation of silicate or glass in a furnace with burners immersed in a reducing medium. | |
Keawthun et al. | Conversion of waste glasses into sodium silicate solutions | |
CN100594242C (en) | Slag diluent for molten iron desulphurization slag | |
CN101767934B (en) | Floride-free low-boron and alkaline-free glass fiber prescription and preparation method | |
IE52048B1 (en) | Process for producing metal silicates from solutions of alkali metal silicates and use thereof in glass making | |
CN100383071C (en) | Sludge microcrystalline glass and its preparation method | |
CN108368564A (en) | The fixing means and firming body containing arsenic glass of arsenic | |
AU2016244164A1 (en) | Glass precursor gel | |
CS236767B2 (en) | Processing of glass creating composition on metallic silicate base | |
AU2019381854B2 (en) | Alkaline digestion of glass | |
CN114212799B (en) | Fly ash pretreatment method for molecular sieve preparation | |
CN101830475A (en) | Method for preparing magnesium silicate and magnesium hydroxide from serpentine or tailings thereof | |
CN101676205A (en) | Co-production technology of sodium silicate, sodium bisulfite and gypsum whisker with mirabilite method | |
CN104496190B (en) | A kind of thermal-state blast furnace slag mineral wool quenched material and preparation method thereof | |
PL189202B1 (en) | Wasteless method of utilising a spent vanadium catalyst along with neutralising metal oxides contained therein | |
CN102079616A (en) | Method for clarifying and decoloring float glass | |
JPH03295884A (en) | Production of citric soluble fertilizer | |
CN110436772A (en) | A kind of soda-lime-silica glass | |
JP2001039710A (en) | Production of aluminum-based chemical and silica-based chemical from coal ash | |
CN101857253B (en) | Process for producing aluminium hydroxide, silicic acid and sodium carbonate by utilizing fly ash | |
RU2107742C1 (en) | Method of beryllium recovery from beryllium-containing concentrates | |
US20020094928A1 (en) | Methods of increasing the redox ratio of iron in a glass article | |
CN105236443B (en) | The technique that AZS solid wastes prepare 4A zeolites |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20050304 |