PL230653B1

PL230653B1 - Sposob wstepnej redukcji chromu (VI) w uzytkowych zlomach materialow ogniotrwalych

Info

Publication number: PL230653B1
Application number: PL399774A
Authority: PL
Inventors: Józef Wojsa; Jozef Wojsa; Andrzej Śliwa; Andrzej Sliwa; Józef Hofman; Jozef Hofman
Original assignee: Instytut Ceramiki I Mat Budowlanych; Instytut Ceramiki I Materialów Budowlanych
Priority date: 2012-07-03
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2018-11-30
Also published as: PL399774A1

Description

Opis wynalazku

Tlenek chromu (III) występuje w szeregu odmianach materiałów ogniotrwałych: w niektórych betonach glinokrzemianowych, zasadowych materiałach magnezjowo-chromitowych i chromitowo-magnezjowych, w materiałach z układu Al2O3-Cr2O3, ponadto znane są wyroby dla przemysłu szklarskiego, w których udział Cr2O3 przekracza 90% mas. Kontakt z alkaliami oraz utleniająca atmosfera w środowisku pracy powodują częściowe utlenienie chromu (III) do chromu (VI). Związki chromu (VI), w tym chromiany i dwuchromiany metali, zaliczane są do czynników kancerogennych, w związku z czym występują ograniczenia prawne dotyczące dopuszczalnych emisji w trakcie składowania, transportu i przerobu złomów. Złomy materiałów zasadowych zawierających chrom, wyrobów z układu ALO3-Cr2O3 i bloki z Cr2O3 to cenne półprodukty mogące znaleźć zastosowanie w przemyśle ceramiki ogniotrwałej.

Znane są sposoby termicznej redukcji Cr (VI) w procesach termicznych z udziałem dodatków węglonośnych, na przykład według patentu polskiego 135181, jednak ich stosowanie może powodować zbyt daleko posuniętą redukcję tlenków chromu oraz składników fazy spinelowej, w szczególności MgFe2O4, Fe3O4, FeCr2O4 w wyrobach zasadowych.

Sposób według wynalazku unikający wad znanych rozwiązań polega na tym, że wstępnie oczyszczony złom poddaje się działaniu roztworu redukcyjnego, a stosunek masowy roztworu redukcyjnego do masy złomu jest równy lub wyższy od 0,5, przy czym roztwór redukujący zawiera wodę i dodatki: kwas cytrynowy i/lub aldehyd mrówkowy i/lub szczawian sodowy i/lub kwas szczawiowy i/lub kwas octowy i/lub siarczan żelaza (II), korzystnie w formie hydratu 7-wodnego, przy czym w skład roztworu redukującego może wchodzić jeden lub więcej niż jeden z wymienionych dodatków, a udział dodatków w roztworze redukującym wynosi co najmniej 0,1% mas. Złom z wyrobów ogniotrwałych umieszcza się w roztworze na czas nie krótszy niż 2 min, korzystnie na 30 minut.

Sposób według wynalazku prowadzi się w zbiorniku wykonanym z materiału kwasoodpornego, najkorzystniej wyposażonego w mieszadło lub instalację barbotażu sprężonym powietrzem. Złom wyrobów ogniotrwałych zalewa się wstępnie przygotowanym roztworem redukującym. Po określonym czasie zależnym od gabarytów kształtek złom zostaje usunięty z roztworu poprzez podniesienie pojemnika w kształcie kosza lub zostaje odpompowany roztwór redukujący. Po wstępnym wysuszeniu złom może być skierowany do kruszenia i dalszego rozdrabniania. Roztwór redukujący stosowany jest bez zmian składu, aż do stwierdzonej analitycznie utraty zdolności redukowania Cr (VI). Czas oddziaływania roztworu redukcyjnego na złom ogniotrwały wynosi co najmniej 2 min, korzystnie 30 minut. Podniesienie temperatury roztworu redukującego z 20 do 30°C praktycznie podwaja stopień redukcji Cr (VI) w złomach ogniotrwałych.

Sposób według wynalazku opisano bliżej w przykładach.

P r z y k ł a d 1

Złom magnezjowo-chromitowy o zawartości ok. 21 % C2O3 zanurzony w roztworze wodnym 1,5% mas. H2C2O4, przy stosunku masowym roztworu do złomu jak 2:1. Zbiornik wyposażony w mieszadło, czas redukcji 15 min. Stwierdzony stopień redukcji Cr (VI) wyniósł 48%.

P r z y k ł a d 2

Złom magnezjowo-chromitowy jak w przykładzie 1, zanurzony w roztworze wodnym formaldehydu o stężeniu 0,8% mas. na 15 min, wykazał stopień redukcji Cr (VI) równy 53,5% przy stosunku masy roztworu do masy złomu równym 2,5.

P r z y k ł a d 3

Złom magnezjowo-chromitowy jak w przykładzie 1, zanurzony w roztworze wodnym zawierającym 2% mas. kwasu cytrynowego i 5% mas. siarczanu żelaza hydrat 7-wodny; stwierdzony stopień redukcji Cr (VI) wyniósł 67%.

P r z y k ł a d 4

Złom chromitowo-magnezjowy zanurzony w roztworze wodnym kwasu octowego (stężenie 0,4% mas.) i siarczanu żelaza hydrat 7-wodny (stężenie 5% mas.), czas redukcji 10 min, stosunek masowy złomu do roztworu równy 5, uzyskany stopień redukcji Cr (VI) wyniósł 39%.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób wstępnej redukcji chromu (VI) w użytkowych złomach materiałów ogniotrwałych, znamienny tym, że wstępnie oczyszczony złom poddaje się działaniu roztworu redukcyjnego, a stosunek masowy roztworu redukcyjnego do masy złomu jest równy lub wyższy od 0,5, przy czym roztwór redukujący zawiera wodę i dodatki: kwas cytrynowy i/lub aldehyd mrówkowy i/lub szczawian sodowy i/lub kwas szczawiowy i/lub kwas octowy i/lub siarczan żelaza (II), korzystnie w formie hydratu 7-wodnego, przy czym w skład roztworu redukującego może wchodzić jeden lub więcej niż jeden z wymienionych dodatków, a udział dodatków w roztworze redukującym wynosi co najmniej 0,1% mas.
2. Sposób wg zastrzeżenia 1, znamienny tym, że złom z wyrobów ogniotrwałych umieszcza się w roztworze na czas nie krótszy niż 2 min, korzystnie na 30 minut.