PL220991B1

PL220991B1 - Sposób suszenia mułów i szlamów

Info

Publication number: PL220991B1
Application number: PL393816A
Authority: PL
Inventors: Adam Czech
Original assignee: Czech Adam Przedsiębiorstwo Obrotu Surowcami Wtórnymi Hermex
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2016-02-29
Also published as: PL393816A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób suszenia mułów i szlamów powstałych w procesach przemysłowych np. w hutnictwie, energetyce i górnictwie. Odpady te powstają między innymi w urządzeniach filtracyjnych pracujących na mokro. Górnictwo węglowe w procesach uzdatniania węgla wytwarza duże ilości mułów trudnych do zagospodarowania. Muły te w swoim składzie zawierają duże ilości węgla oraz rozdrobnione minerały skalne w postaci gliny i iłów.

Suszenie tego rodzaju substancji tradycyjnymi metodami jest bardzo trudne ze względu na ich postać. Dotychczas znane są różne metody osuszania mułów i szlamów.

I tak, najprostszy znany sposób osuszania mułów polega na suszeniu ich cienkich warstw przez leżakowanie w naturalnych warunkach. Ten mozolny proces jest mało wydajny i nie gwarantuje obniżenia wilgotności do wymaganej wielkości.

Z polskiego opisu patentowego nr 56805 znany jest sposób suszenia mułów węglowych, polegający na poddaniu wstępnie odwodnionych w osadniku mułów węglowych procesowi dwustopniowego suszenia. Przy czym pierwszy etap procesu polega na napromieniowaniu suszonej substancji promiennikami podczerwieni, przy ich równoczesnym mieszaniu. Następny stopień polega na poddaniu ich leżakowaniu bez dalszego napromieniowania przy równoczesnym mieszaniu.

Znany jest też sposób opisany w polskim zgłoszeniu 325744 (publ. BUP 21/1999), polegający na dodawaniu do suszonych i mieszanych mułów palonego wapna (CaO), względnie wapna hydratyzowanego (Ca(OH)2). Po ich dodaniu, wskutek reakcji z wodą wyzwala się proces egzotermiczny, zaś wydzielanie się ciepła prowadzi do osuszenia pokładu.

Znany jest też z polskiego opisu patentowego nr 52326 „Sposób osuszania szlamów i mułów za pomocą przegrzanej pary wodnej i spalin oraz urządzenie do stosowania tego sposobu”. Sposób ten realizowany jest w dwu etapach, z których pierwszy polega na nagrzaniu wilgotnego materiału do temperatury 100°C przegrzaną parą wodną, a drugi etap polega na odpędzaniu wilgoci z nagrzanego materiału za pomocą spalin, w wyniku czego uzyskuje się wysuszony materiał o wilgotności 2-5%.

W polskim zgłoszeniu wynalazku nr 325743 przedstawione jest rozwiązanie „Sposób wytwarzania jednorodnych, ekologicznych mieszanek miałowych lub mułowo-miałowych o kontrolowanej wilgotności oraz urządzenia do stosowania tego sposobu” (publikacja BUP 11-10-1999, 21/1999). W sposobie według wynalazku do miału węglowego lub mieszanin mułowo-miałowych, zawierających od 10 do 90 cz. wag. miału węglowego i od 10 do 90% mułu węglowego dodaje się rozdrobnione wapno palone CaO w ilości od 0,5 do 5% wagowych w przeliczeniu na całkowitą masę, a następnie uzyskaną kompozycję poddaje się intensywnemu mieszaniu z jednoczesnym napowietrzeniem.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że do mieszaniny mułów i szlamów dodaje się drobne zgary aluminiowe korzystnie o wielkości ziarna poniżej 10 mm w takiej ilości, aby stanowiły one powyżej 0,1% masy całkowitej mieszaniny. Następnie całość miesza się w dowolnym mieszalniku, zaś po wymieszaniu materiał składuje się na pryzmie, gdzie odparowywuje się znaczną część wody, która zawarta jest w tej masie.

Drobne zgary aluminiowe stanowią korzystnie od 0,1% do 50% masy całkowitej mieszaniny.

Przed składowaniem mieszaniny można dodać do niej mieszając substancje o charakterze silnie zasadowym, korzystnie tlenek wapnia CaO lub wodorotlenek wapnia Ca(OH)₂ lub wodorotlenek sodu NaOH lub wodorotlenek potasu KOH lub węglan sodu Na2CO3 w takiej ilości, aby stanowiły one od 0,1% do 60% masy całkowitej mieszaniny.

Opracowany sposób suszenia mułów i szlamów może być realizowany także z pewną modyfikacją. Istota tego sposobu polega wówczas na tym, że do mieszaniny mułów i szlamów dodaje się rozdrobnione aluminium korzystnie o wielkości ziarna poniżej 3 mm w takiej ilości, aby stanowiły one powyżej 0,1% masy całkowitej mieszaniny. Następnie całość miesza się w dowolnym mieszalniku, zaś po wymieszaniu materiał składuje się na pryzmie, gdzie odparowywuje się znaczną część wody, która zawarta jest w tej masie.

Rozdrobnione aluminium stanowi korzystnie od 0,1% do 35% masy całkowitej mieszaniny.

Przed składowaniem mieszaniny można dodać do niej mieszając substancje o charakterze silnie zasadowym, korzystnie tlenek wapnia CaO lub wodorotlenek wapnia Ca(OH)2 lub wodorotlenek sodu NaOH lub wodorotlenek potasu KOH lub węglan sodu Na2CO3 w takiej ilości, aby stanowiły one od 1% do 60% masy całkowitej mieszaniny.

Opisana metoda pozwala na suszenie i uzyskanie żądanej wilgotności mułów szlamów po wprowadzeniu do nich drobin metalicznego aluminium lub mieszaniny zawierającej metaliczne alumiPL 220 991 B1 nium i jego związki, ewentualnie dodatkowo związków o charakterze zasadowym. Wykorzystane do tego celu mogą zostać także substancje odpadowe, pochodzących z procesów metalurgicznych, na przykład zgary zawierające glin. Tym samym wykorzystane zostają i zagospodarowane dwie grupy uciążliwych dla środowiska odpadów.

W opisanym procesie następuje równomierne podniesienie temperatury na skutek zachodzących reakcji egzotermicznych wewnątrz wymieszanej masy i osuszanie przetwarzanych pokładów w całej ich masie, a nie tylko na ich powierzchni. Po osuszeniu muły i szlamy stanowią cenny materiał do recyklingu i dalszego wykorzystania, dlatego opanowanie taniej technologii ich suszenia otwiera możliwości efektywnego wykorzystania tych materiałów.

P r z y k ł a d I

W kadzi umieszcza się 90 kg mułów hutniczych powstałych z mokrego odpylania gazów. Następnie dodaje się stopniowo mieszając 20 kg rozdrobnionych zgarów zawierających w swoim składzie metaliczny glin Al, azotki glinu AIN, siarczek glinu AI2S3.

Następnie z mieszaniny usypuje się pryzmę. Aluminium metaliczne i związki aluminium reagując z wodą, wywołują reakcję silnie egzotermiczną i w efekcie dochodzi do intensywnego ogrzania mułu i osuszania przetwarzanej masy.

P r z y k ł a d II

W zbiorniku umieszcza się 80 kg szlamu. Mieszając dodaje się stopniowo do niego 6 kg sproszkowanego aluminium.

W przypadku, gdy reakcje egzotermiczne zachodzą zbyt wolno, stopniowo mieszając wprowadza się do kadzi 18 kg wapna palonego CaO.

Mieszaninę usypuje się w pryzmę. Aluminium ulega utlenieniu, wchodzi w reakcję z wodą i powstałym wodorotlenkiem wapnia Ca(OH)2, wywołując reakcję silnie egzotermiczną i w efekcie dochodzi do intensywnego ogrzania szlamu i osuszania przetwarzanej masy.

Claims

1. Sposób suszenia mułów i szlamów, znamienny tym, że do mieszaniny mułów i szlamów dodaje się drobne zgary aluminiowe korzystnie o wielkości ziarna poniżej 10 mm w takiej ilości, aby stanowiły one powyżej 0,1% masy całkowitej mieszaniny, a następnie całość miesza się w dowolnym mieszalniku, zaś po wymieszaniu materiał składuje się na pryzmie, gdzie odparowuje się znaczną część wody, która zawarta jest w tej masie.

2. Sposób suszenia mułów i szlamów według zastrz. 1, znamienny tym, że drobne zgary aluminiowe stanowią korzystnie od 0,1% do 50% masy całkowitej mieszaniny.

3. Sposób suszenia mułów i szlamów, według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że przed składowaniem mieszaniny dodaje się do niej mieszając substancje o charakterze silnie zasadowym, korzystnie tlenek wapnia CaO lub wodorotlenek wapnia Ca(OH)2 lub wodorotlenek sodu NaOH lub wodorotlenek potasu KOH lub węglan sodu Na2CO3 w takiej ilości, aby stanowiły one od 1% do 60% masy całkowitej mieszaniny.

4. Sposób suszenia mułów i szlamów, znamienny tym, że do mieszaniny mułów i szlamów dodaje się rozdrobnione aluminium korzystnie o wielkości ziarna poniżej 3 mm w takiej ilości, aby stanowiły one powyżej 0,1% masy całkowitej mieszaniny, a następnie całość miesza się w dowolnym mieszalniku, zaś po wymieszaniu materiał składuje się na pryzmie, gdzie odparowywuje się znaczną część wody, która zawarta jest w tej masie.

5. Sposób suszenia mułów i szlamów według zastrz. 4, znamienny tym, że rozdrobnione aluminium stanowi korzystnie od 0,1% do 35% masy całkowitej mieszaniny.

6. Sposób suszenia mułów i szlamów, według zastrz. 4 albo 5, znamienny tym, że przed składowaniem mieszaniny dodaje się do niej mieszając substancje o charakterze silnie zasadowym, korzystnie tlenek wapnia CaO lub wodorotlenek wapnia Ca(OH)2 lub wodorotlenek sodu NaOH lub wodorotlenek potasu KOH lub węglan sodu Na₂CO₃ w takiej ilości, aby stanowiły one od 1% do 60% masy całkowitej mieszaniny.