SE510942C2

SE510942C2 - Stabilization of ash

Info

Publication number: SE510942C2
Application number: SE9404453A
Authority: SE
Inventors: Sven Ragnarsson
Original assignee: Flaekt Ab
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1999-07-12
Also published as: AU4319696A; WO1996019304A1; SE9404453D0; SE9404453L; JPH10510759A

Abstract

A method and a device for the stabilisation of ash, preferably fly ash, are disclosed. In the method, the ash is first extracted with an acid aqueous solution, whereupon it is preferably washed with an aqueous solution before being alkalised with an aqueous solution of a water-soluble alkali, such as soda, and treated with an aqueous solution of a water-soluble sulphide, such as sodium sulphide, in order to convert leachable material in the ash to insoluble sulphide. The thus-stabilised ash is then washed, preferably with water. After each treatment stage, the ash is preferably separated from the liquid. The device consists of a band filter (15) having an inlet end for ash that is to be stabilised, as well as an outlet end for ash that has been stabilised. As seen from the inlet end to the outlet end, the band filter comprises a station (25) for acid extraction of the ash, a washing station (30), a station (36) for alkalisation of the ash, a station (42) for sulphide-treatment of the ash, and a washing station (48).

Description

510 10 15 20 25 30 35 942 2 Ovanstående i förening med den omständigheten att lösligheten av slagg är låg medan en stor del av flygaskan är löslig innebär att flygaska är mycket mera skadlig för miljön än slagg, och att flygaska utgör en miljörisk som inte utan vidare kan deponeras. 510 10 15 20 25 30 35 942 2 The above in conjunction with the fact that the solubility of slag is low while a large part of the fly ash is soluble means that fly ash is much more harmful to the environment than slag, and that fly ash poses an environmental risk that does not further can be deposited.

För att minska miljörisken med flygaska har man tidi- gare föreslagit olika lösningar. En lösning innebär att flygaskan blandas med slagg och tillsättes cement, kalk eller fosfater för att binda tungmetallerna och åstadkomma en massa, som inte tar till sig vatten. Denna lösning på problemet innebär emellertid extra kostnader för det till- satta bindemedlet och extra kostnader för den större mate- rialvolym som skall deponeras. Vidare är det inte säkert att den genom en sådan ingjutning stabiliserade flygaskan klarar rådande bestämmelser avseende exempelvis maximala halter av lakningsbara tungmetaller, eftersom laknings- provningen, åtminstone i vissa länder, utförs pà krossat material.In order to reduce the environmental risk with fly ash, various solutions have previously been proposed. One solution involves mixing the fly ash with slag and adding cement, lime or phosphates to bind the heavy metals and produce a mass that does not absorb water. However, this solution to the problem involves extra costs for the added binder and extra costs for the larger volume of material to be deposited. Furthermore, it is not certain that the fly ash stabilized by such a casting meets current regulations regarding, for example, maximum levels of leachable heavy metals, since the leaching test, at least in some countries, is carried out on crushed material.

Ett annat förslag till lösning för att minska miljö- riskerna med flygaska är att före deponering av flygaskan laka den med en sur lösning för att extrahera ingående tungmetallföroreningar. Exempel härpå är t ex SE 457 773, som beskriver sur lakning av flygaska för urlakning av lösliga tungmetaller, vilka sedan utfälls som sulfider.Another proposed solution to reduce the environmental risks with fly ash is to leach it with an acidic solution before extracting the fly ash to extract the constituent heavy metal contaminants. An example of this is, for example, SE 457 773, which describes acid leaching of fly ash to leach soluble heavy metals, which are then precipitated as sulphides.

Sulfidutfällningen sker i sur lösning, vilket medför otillfredsställande sulfidutfällning. Någon kemisk stabi- lisering av återstoden av flygaskan efter den sura lak- ningen sker inte, utan det anges endast att återstoden kan återföras till förbränningsanläggningen eller fixeras genom inbituminering. Ett annat exempel är DE 39 18 292, som också beskriver sur extraktion av flygaska, varefter extraherade tungmetaller utfälls som sulfider tillsammans med flygaskan. De utfällda tungmetallsulfiderna och flyg- askan separeras därefter från den sura lösningen, som sedan neutraliseras. Även i detta fall sker sulfidutfäll- ningen i sur lösning, vilket ger en otillfredsställande utfällning. 10 15 20 25 30 35 510 942 3 Vid den ovan beskrivna, sura lakningen av flygaska utlakas framförallt klorider och sulfater och ca 70-80 vikt% av de i flygaskan ingående tungmetallerna ut- löses. Kvar i flygaskan finns emellertid fortfarande ca 20-30 vikt% av tungmetallerna, som vid deponering utgör en potentiell risk för utlakning. Till detta kommer att den tidigare kända, sura sulfidutfällningen av de urlakade tungmetallerna är otillfredsställande, dvs de urlakade tungmetallerna utfälles och stabiliseras inte optimalt som stabila sulfider utan kvarstår till viss del i löslig form.The sulphide precipitation takes place in acidic solution, which results in unsatisfactory sulphide precipitation. No chemical stabilization of the remainder of the fly ash after the acid leaching takes place, but it is only stated that the residue can be returned to the incineration plant or fixed by inbitumination. Another example is DE 39 18 292, which also describes acidic extraction of fly ash, after which extracted heavy metals precipitate as sulphides together with the fly ash. The precipitated heavy metal sulfides and fly ash are then separated from the acidic solution, which is then neutralized. Even in this case, the sulphide precipitate takes place in acidic solution, which gives an unsatisfactory precipitation. In the above-described acidic leaching of fly ash, chlorides and sulphates are mainly leached out and about 70-80% by weight of the heavy metals contained in the fly ash are released. However, there are still about 20-30% by weight of the heavy metals left in the fly ash, which when deposited poses a potential risk of leaching. In addition, the previously known acidic sulphide precipitation of the leached heavy metals is unsatisfactory, ie the leached heavy metals do not precipitate and stabilize optimally as stable sulphides but remain to some extent in soluble form.

Föreliggande uppfinning avser att undanröja de ovan beskrivna nackdelarna och uppnå en stabilisering av aska, företrädesvis flygaska, varigenom lakningsbara bestånds- delar i askan fixeras så att askan kan deponeras utan att utgöra någon risk för miljön. Ändamålet enligt uppfinningen uppnås genom ett sätt för stabilisering av aska, företrädesvis flygaska, varvid askan extraheras med en sur vattenlösning, kännetecknat därav, att den kvarvarande askan separeras från den sura vattenlösningen efter extraktionen och därefter behandlas i minst två steg innefattande ett alkaliseringssteg till ett pH av ca 7 eller högre och ett steg med tillsättning av en sulfidjonkälla.The present invention intends to obviate the above-described disadvantages and achieve a stabilization of ash, preferably fly ash, whereby leachable constituents in the ash are fixed so that the ash can be deposited without posing any risk to the environment. The object according to the invention is achieved by a method for stabilizing ash, preferably fly ash, wherein the ash is extracted with an acidic aqueous solution, characterized in that the remaining ash is separated from the acidic aqueous solution after the extraction and then treated in at least two steps comprising an alkalizing step to a pH of about 7 or higher and a step of adding a sulfide ion source.

I enlighet med uppfinningen extraheras sålunda askan först med en sur vattenlösning i likhet med vad som är fallet vid den tidigare kända tekniken. Härigenom extra- heras lättlösliga föreningar och salter, varvid huvuddelen av tungmetallföroreningarna går i lösning. Såsom nämnts tidigare, kvarstår emellertid en icke oväsentlig andel tungmetallföroreningar i lakningsåterstoden av askan, och dessa kvarstående tungmetallföroreningar är potentiellt lakningsbara och utgör därmed en miljörisk. För att elimi- nera denna miljörisk stabiliseras dessa tungmetallförore- ningar i den kvarvarande askan genom tillsättning av en sulfidjonkälla och omvandling till stabila sulfidförening- ar. Såsom även nämnts tidigare, ger emellertid sulfidfäll- 510 10 15 20 25 30 35 942 4 ning i sur miljö otillfredsställande resultat, och därför föregås sulfidfällningen vid uppfinningen av en alkalise- ring av den kvarvarande askan. Denna alkalisering medför att maximal sulfidutfällning sker på ett stabilt sätt.Thus, in accordance with the invention, the ash is first extracted with an acidic aqueous solution similar to that of the prior art. In this way, easily soluble compounds and salts are extracted, whereby the majority of the heavy metal impurities dissolve. However, as mentioned earlier, a not insignificant proportion of heavy metal contaminants remain in the leaching residue of the ash, and these residual heavy metal contaminants are potentially leachable and thus pose an environmental risk. To eliminate this environmental risk, these heavy metal contaminants are stabilized in the remaining ash by adding a sulphide ion source and converting to stable sulphide compounds. However, as also mentioned earlier, sulphide precipitation in an acidic environment gives unsatisfactory results, and therefore the sulphide precipitation is preceded in the invention by an alkalization of the remaining ash. This alkalization means that maximum sulphide precipitation takes place in a stable manner.

Alkaliseringen sker till ett pH av ca 7 eller högre, företrädesvis ca 7-ll, mest föredraget till ca 10. Vidare föredrages det att alkaliseringen sker med en vattenlösning av ett vattenlösligt alkali, såsom t ex soda eller natriumhydroxid. Soda föredrages särskilt, eftersom det åstadkommer en buffrande inverkan på flygaskan.The alkalization takes place to a pH of about 7 or higher, preferably about 7-1, most preferably to about 10. Furthermore, it is preferred that the alkalization takes place with an aqueous solution of a water-soluble alkali, such as soda or sodium hydroxide. Soda is especially preferred because it has a buffering effect on the fly ash.

Det föredrages vidare att den sulfidjonkälla som tillsätts är en vattenlösning av en vattenlöslig sulfid.It is further preferred that the sulfide ion source added is an aqueous solution of a water-soluble sulfide.

Som exempel på föredragna, vattenlösliga sulfider kan näm- nas både oorganiska och organiska sulfider, såsom natrium- sulfid, ditiofosforsyraderivat, tiokarboxylsyraderivat eller merkaptotriazinderivat.Examples of preferred water-soluble sulfides include both inorganic and organic sulfides, such as sodium sulfide, dithiophosphoric acid derivatives, thiocarboxylic acid derivatives or mercaptotriazine derivatives.

Extraheringen av askan med den sura vattenlösningen sker företrädesvis vid ett pH av ca 1 till 2, och företrä- desvis sker extraheringen med tvättvätska från en skrubber för våtrening av en klorväteinnehållande gas. Denna klor- väteinnehållande gas kan t ex utgöras av rökgas från den förbränning vid vilken även askan alstras, särskilt sop- förbränning, som alstrar en rökgas innehållande såväl klorväte som svaveldioxid. En sådan rökgas våtrenas i minst två steg för avlägsnande av klorväte respektive sva- veldioxid, och det är den sura tvättvätskan från skrubbern för avlägsnande av klorväte som utnyttjas vid föreliggande uppfinning för extrahering av aska. Användningen av denna tvättvätska vid föreliggande uppfinning innebär en sär- skild fördel, eftersom man inte behöver utnyttja någon separat, extra tvättvätska och därigenom minskar indunst- ningsbehovet vid den efterföljande behandlingen av tvätt- vätskan. I övrigt kan beträffande utformningen av våtre- ningen av en klorväteinnehållande gas hänvisas till den utlagda svenska patentansökan nr 9300169-l (motsvarar DE 44 01 441.4). 10 15 20 25 30 35 510 942 5 Vid föreliggande uppfinning föredrages det särskilt att den kvarvarande askan separeras från vätskan efter varje steg. Detta innebär således att den kvarvarande askan separeras från den sura vattenlösningen efter extra- heringen med denna, och att den kvarvarande askan likale- des separeras från den alkaliska lösningen efter alkalise- ringen och frán vattenlösningen med sulfidjonkällan efter tillsättningen därav. Denna föredragna separation gäller även för eventuella ytterligare behandlingssteg, som skall beskrivas närmare nedan.The ash is extracted with the acidic aqueous solution, preferably at a pH of about 1 to 2, and the extraction is carried out with washing liquid from a scrubber for wet purification of a hydrogen chloride-containing gas. This hydrogen chloride-containing gas can, for example, consist of flue gas from the combustion at which the ash is also produced, especially waste combustion, which produces a flue gas containing both hydrogen chloride and sulfur dioxide. Such a flue gas is wet purified in at least two steps to remove hydrogen chloride and sulfur dioxide, respectively, and it is the acidic washing liquid from the hydrogen scrubbing scrubber used in the present invention for extracting ash. The use of this washing liquid in the present invention entails a special advantage, since it is not necessary to use a separate, extra washing liquid and thereby the need for evaporation is reduced in the subsequent treatment of the washing liquid. In other respects, regarding the design of the wet cleaning of a hydrogen chloride-containing gas, reference can be made to the filed Swedish patent application no. 9300169-1 (corresponding to DE 44 01 441.4). In the present invention, it is particularly preferred that the remaining ash be separated from the liquid after each step. This means that the remaining ash is separated from the acidic aqueous solution after its extraction with it, and that the remaining ash is also separated from the alkaline solution after the alkalization and from the aqueous solution with the sulphide ion source after its addition. This preferred separation also applies to any additional treatment steps, which will be described in more detail below.

Sättet enligt föreliggande uppfinning effektiviseras ytterligare om askan före alkaliseringen tvättas med vat- ten, och detta föredrages därför särskilt. Genom denna vattentvättning bortsköljes i huvudsak sura beståndsdelar från den kvarvarande askan och alkaliseringen av denna underlättas och behovet av alkali minskas.The process of the present invention is further made more efficient if the ash is washed with water before the alkalization, and this is therefore particularly preferred. Through this water washing, mainly acidic constituents are washed away from the remaining ash and the alkalization of this is facilitated and the need for alkali is reduced.

På motsvarande sätt föredrages det att askan efter tillsättningen av sulfidjonkällan tvättas med vatten.Correspondingly, it is preferred that the ash be washed with water after the addition of the sulfide ion source.

Genom denna tvättning bortsköljes eventuellt överskott av sulfidjoner.This washing washes away any excess sulphide ions.

För att på bästa sätt utnyttja tvättvätskan föredra- ges det vidare att vätska från tvättningen efter sulfidbe- handlingen överförs till alkaliseringssteget. Vidare före- drages det att vätska fràn alkaliseringssteget överförs till tvättningssteget efter den sura extraheringen. För att optimalt utnyttja tvättvätskan föredrages det slutli- gen att överföra vätska från tvättningssteget efter den sura extraheringen till klorväteskrubbern.In order to make the best use of the washing liquid, it is further preferred that liquid from the washing after the sulphide treatment is transferred to the alkalization step. Furthermore, it is preferred that liquid be transferred from the alkalization step to the washing step after the acidic extraction. Finally, in order to make optimal use of the washing liquid, it is preferred to transfer liquid from the washing step after the acidic extraction to the hydrogen chloride scrubber.

Enligt uppfinningen àstadkommes även en anordning för stabilisering av aska, företrädesvis flygaska, känneteck- nad därav, att den utgöres av ett bandfilter med en inmat- ningsände för aska som skall stabiliseras och en utmat- ningsände för aska som har stabiliserats, vilket bandfil- ter, räknat fràn inmatningsänden mot utmatningsänden, dessutom innefattar en station för sur extrahering av askan, en station för alkalisering av askan till ett pH av ca 7 eller högre, och en station för sulfidbehandling av 510 10 15 20 25 30 35 942 6 askan, och att varje station inbegriper ett tillförsel- organ ovanför bandfiltret för tillförsel av vätska, och ett avloppsorgan under bandfiltret för bortledning av vätska.According to the invention there is also provided a device for stabilizing ash, preferably fly ash, characterized in that it consists of a belt filter with an inlet end for ash to be stabilized and an outlet end for ash which has been stabilized, which belt filter , calculated from the feed end to the discharge end, further comprises a station for acid extraction of the ash, a station for alkalizing the ash to a pH of about 7 or higher, and a station for sulphide treatment of the ash, and that each station includes a supply means above the belt filter for supplying liquid, and a drain means below the belt filter for discharging liquid.

Lämpligen inbegriper varje station efter stationen för sur extrahering av askan en cirkulationskrets med ett förråd för vätska, ett organ för cirkulation av vätska i kretsen, ett tillförselorgan för vätska ovanför bandfilt- ret, och ett avloppsorgan under bandfiltret för bortled- ning av vätska.Conveniently, each station after the acid extraction station of the ash includes a circulation circuit with a supply of liquid, a means for circulating liquid in the circuit, a supply means for liquid above the belt filter, and a drain means below the belt filter for discharging liquid.

Enligt en särskilt föredragen utföringsform inbegri- per anordningen organ för överföring av vätska från tvätt- ningsstationen, som är anordnad efter sulfidbehandlings- stationen, till alkaliseringsstationen, samt dessutom organ för överföring av vätska från alkaliseringsstationen till tvättningsstationen, som är anordnad före alkalise- ringsstationen.According to a particularly preferred embodiment, the device comprises means for transferring liquid from the washing station, which is arranged after the sulphide treatment station, to the alkalizing station, as well as means for transferring liquid from the alkalizing station to the washing station, which is arranged before the alkalizing station.

Sedan uppfinningen och dess särdrag beskrivits all- mänt ovan skall den nu beskrivas mera speciellt med sär- skild hänvisning till de bifogade ritningarna och stabili- sering av flygaska.Having described the invention and its features in general above, it will now be described more particularly with particular reference to the accompanying drawings and the stabilization of fly ash.

På de bifogade ritningarna visar fig l schematiskt ett blockschema över en föredragen utföringsform av sättet enligt föreliggande uppfinning, medan fig 2 visar en sche- matisk skiss av en föredragen utföringsform av anordningen enligt föreliggande uppfinning.In the accompanying drawings, Fig. 1 schematically shows a block diagram of a preferred embodiment of the method according to the present invention, while Fig. 2 shows a schematic sketch of a preferred embodiment of the device according to the present invention.

I fig 1 anger hänvisningsbeteckningen 1 flygaska, som erhållits från förbränning, i synnerhet från sopförbrän- ning, och som innehåller lakningsbara föroreningar i form av tungmetallföreningar, m m. Flygaskan 1 behandlas först i ett extraheringssteg 2 med en sur vattenlösning, som företrädesvis erhålles från en klorväteskrubber 3 i en ej visad rökgasreningsanläggning. Den använda sura vattenlös- ningen fràn extraheringen bortleds såsom antyds med pilen 4, till en ej visad anläggning för behandling av avlopps- vatten. I denna anläggning utfälles och omhändertas de i den sura vattenlösningen lösta föroreningarna, såsom tung- 10 15 20 25 30 35 510 942 7 metaller, etc. Det föredrages särskilt att behandlingsan- läggningen utgöres av den anläggning som normalt är anslu- ten till den tidigare nämnda klorväteskrubbern, och för den närmare utformningen av en sådan anläggning hänvisas till beskrivningen i den tidigare nämnda, utlagda svenska patentansökan nr 9300169-1.In Fig. 1, the reference numeral 1 indicates fly ash, obtained from incineration, in particular from waste incineration, and which contains leachable impurities in the form of heavy metal compounds, etc. The fly ash 1 is first treated in an extraction step 2 with an acidic aqueous solution, which is preferably obtained from a hydrogen chloride scrubber 3 in a flue gas treatment plant (not shown). The acidic aqueous solution used from the extraction is discharged, as indicated by arrow 4, to a plant (not shown) for the treatment of waste water. In this plant, the impurities dissolved in the acidic aqueous solution, such as heavy metals, etc. are precipitated and disposed of, etc. It is especially preferred that the treatment plant consists of the plant which is normally connected to the previous mentioned hydrogen chloride scrubber, and for the more detailed design of such a plant, reference is made to the description in the previously mentioned, filed Swedish patent application no. 9300169-1.

Efter extrahering med den sura vattenlösningen sepa- reras den kvarvarande flygaskan från den sura vattenlös- ningen och leds till ett tvättningssteg 5, där flygaskan tvättas med en vattenlösning. Denna vattenlösning kan ut- göras av rent vatten, men utgöres företrädesvis av en vat- tenlösning som tas från något av de efterföljande stegen.After extraction with the acidic aqueous solution, the remaining fly ash is separated from the acidic aqueous solution and passed to a washing step 5, where the fly ash is washed with an aqueous solution. This aqueous solution may be pure water, but is preferably an aqueous solution taken from any of the following steps.

Efter tvättningen separeras flygaskan från tvättvätskan, och den använda tvättvätskan leds företrädesvis till klor- väteskrubbern 3 för att där användas för att rena rökgas från klorväte. Efter separation av flygaskan från tvätt- vätskan leds flygaskan till ett steg 6 för alkalisering med en alkalisk vattenlösning. Alkaliseringsbehandlingen genomförs företrädesvis med en sodavattenlösning av soda, eftersom man därvid samtidigt erhåller en buffrande effekt. Avsikten med alkaliseringsbehandlingen är att bi- bringa den kvarvarande flygaskan ett alkaliskt pH av ca 7 eller högre, företrädesvis ca 7-ll, och särskilt ca 10, för att den efterföljande sulfidutfällningen skall bli maximalt effektiv. Efter alkaliseringsbehandlingen sepa- reras den kvarvarande flygaskan från den alkaliska vatten- lösningen, och, såsom antyds med pilen 7, avleds den an- vända, alkaliska vattenlösningen för användning i det föregående tvättningssteget.After washing, the fly ash is separated from the washing liquid, and the used washing liquid is preferably led to the hydrogen chloride scrubber 3 for use there to purify flue gas from hydrogen chloride. After separation of the fly ash from the washing liquid, the fly ash is led to a step 6 for alkalization with an alkaline aqueous solution. The alkalization treatment is preferably carried out with a soda water solution of soda, since a buffering effect is obtained at the same time. The purpose of the alkalization treatment is to impart to the remaining fly ash an alkaline pH of about 7 or higher, preferably about 7-1, and especially about 10, in order for the subsequent sulfide precipitation to be maximally effective. After the alkalization treatment, the remaining fly ash is separated from the alkaline aqueous solution, and, as indicated by arrow 7, the alkaline aqueous solution used is diverted for use in the previous washing step.

Den kvarvarande flygaskan behandlas därefter i ett steg 8 med en sulfidjonkälla, såsom en vattenlösning av natriumsulfid, för omvandling av kvarvarande lösliga ämnen i flygaskan till olösliga sulfider. Tillförseln av sulfid- jonkällan antyds med pilen 9. Eftersom behandlingen med sulfidjonkällan sker vid ett alkaliskt pH, företrädesvis ca 10 är den mycket effektiv. När flygaskan behandlats med sulfidlösningen separeras den fràn denna lösning och tvät- 510 942 10 15 20 25 30 35 8 tas i ett efterföljande steg 10 med vatten. Vattnet utgö- res företrädesvis av rent vatten, som tillförs såsom an- tyds med pilen 11. Efter tvättningen separeras flygaskan från tvättvattnet och det använda tvättvattnet leds före- trädesvis till det tidigare steget 6 för alkaliseringsbe- handling såsom antyds med pilen 12, där det använda tvätt- vattnet tillsammans med tillfört alkali 13, bildar en alkalisk vattenlösning. såsom soda, Sedan den kvarvarande flygaskan separerats från tvättvattnet utgörs återstoden av stabiliserad flygaska 14, som inte innehåller några lakningsbara beståndsdelar och som därför utan risk kan deponeras i ett avfallsupp- lag. Eftersom den på detta vis stabiliserade flygaskan inte innehåller några lakningsbara beståndsdelar är kost- naden för deponeringen låg. Som exempel kan nämnas att flygaska, som behandlats i enlighet med sättet för före- liggande uppfinning, uppfyller kraven enligt tyska deponi- klass I, som bl a föreskriver en vattenlöslig andel av mindre än 3 vikt%, en sulfathalt av mindre än 500 mg/li- ter, en kloridhalt av mindre än 500 mg/liter, en nickel- halt av mindre än 0,2 mg/liter, en kvicksilverhalt av mindre än 0,005 mg/liter, en kopparhalt av mindre än 1 mg/liter, en kadmiumhalt av mindre än 0,05 mg/liter, och en blyhalt av mindre än 0,2 mg/liter.The remaining fly ash is then treated in a step 8 with a sulfide ion source, such as an aqueous solution of sodium sulfide, to convert the remaining soluble substances in the fly ash to insoluble sulfides. The supply of the sulphide ion source is indicated by the arrow 9. Since the treatment with the sulphide ion source takes place at an alkaline pH, preferably about 10, it is very effective. When the fly ash is treated with the sulphide solution, it is separated from this solution and washed in a subsequent step 10 with water. The water is preferably pure water, which is supplied as indicated by the arrow 11. After washing, the fly ash is separated from the washing water and the used washing water is preferably led to the previous step 6 for alkalization treatment as indicated by the arrow 12, where it using the washing water together with added alkali 13, forms an alkaline aqueous solution. After the remaining fly ash has been separated from the washing water, the remainder consists of stabilized fly ash 14, which does not contain any leachable constituents and which can therefore be deposited in a waste storage room without risk. Since the fly ash stabilized in this way does not contain any leachable constituents, the cost of disposal is low. For example, fly ash treated in accordance with the method of the present invention meets the requirements of German Landfill Class I, which prescribes, inter alia, a water-soluble content of less than 3% by weight, a sulphate content of less than 500 mg / liters, a chloride content of less than 500 mg / liter, a nickel content of less than 0.2 mg / liter, a mercury content of less than 0.005 mg / liter, a copper content of less than 1 mg / liter, a cadmium content of less than 0,05 mg / liter, and a lead content of less than 0,2 mg / liter.

I fig 2 visas en föredragen anordning för att genom- föra det ovan beskrivna sättet enligt föreliggande upp- finning. Anordningen, som visas schematiskt i fig 2, är ett bandfilter 15 med en inmatningsände 16 för flygaska som skall stabiliseras och en utmatningsände 17 för flyg- aska som har stabiliserats. Bandfiltret 15 inbegriper ett ändlöst filterband 18, t ex en plastvira, som är spänt omkring två valsar 19 och 20, av vilka den ena eller båda kan vara drivna.Fig. 2 shows a preferred device for carrying out the method described above according to the present invention. The device, shown schematically in Fig. 2, is a bandpass filter 15 with an input end 16 for fly ash to be stabilized and an output end 17 for fly ash which has been stabilized. The belt filter 15 includes an endless filter belt 18, such as a plastic wire, which is tensioned around two rollers 19 and 20, one or both of which may be driven.

Flygaska 1 tillföres antingen direkt till bandfiltret eller, såsom visas i fig 2, till en behållare 21, där den blandas med en sur vattenlösning 22. Från behållaren 21 matas flygaskan och den sura vattenlösningen med hjälp av 10 15 20 25 30 35 510 942 9 en pump 23 genom en ledning 24 till en station 25 för sur extrahering av flygaskan. Denna sura extrahering, som egentligen påbörjas i behållaren 21, avslutas genom att den sura vattenlösningen avrinner genom filterbandet 18 och avtappas via en avloppsledning 26 till en uppsamlings- behållare 27. Från uppsamlingsbehållaren 27 matas den an- vända, sura vattenlösningen med hjälp av en pump 28 till en anläggning för behandling av avloppsvatten, såsom an- tyds med pilen 29. Som nämnts tidigare i samband med fig 1, föredrages det att denna anläggning utgöres av den anläggning som normalt är ansluten till klorväteskrubbern i samband med rökgasrening.Fly ash 1 is fed either directly to the belt filter or, as shown in Fig. 2, to a container 21, where it is mixed with an acidic aqueous solution 22. From the container 21 the fly ash and the acidic aqueous solution are fed by means of 510 942 9 a pump 23 through a line 24 to a station 25 for acid extraction of the fly ash. This acidic extraction, which actually begins in the container 21, is terminated by the acidic aqueous solution draining through the filter belt 18 and drained via a drain line 26 to a collection container 27. From the collection container 27 the used, acidic aqueous solution is fed by means of a pump. 28 to a plant for the treatment of waste water, as indicated by the arrow 29. As mentioned earlier in connection with Fig. 1, it is preferred that this plant consists of the plant which is normally connected to the hydrogen chloride scrubber in connection with flue gas purification.

Sedan flygaskan l separerats från den sura vattenlös- ningen matas flygaskan vidare med bandfiltret till en tvättningsstation 30, där flygaskan tvättas med en vatten- lösning från en ledning 31 för att befrias från rester av den sura vattenlösningen. Tvättvätska dräneras genom fil- terbandet 18 och avtappas via en ledning 32 till en behål- lare 33. Från behållaren 33 kan tvättvätskan återcirkule- ras med hjälp av en pump 34. En viss del av tvättvätskan kan avgrenas via en grenledning 35 för användning som tvättvätska i nämnda klorväteskrubber.After the fly ash 1 has been separated from the acidic aqueous solution, the fly ash is fed further with the belt filter to a washing station 30, where the fly ash is washed with an aqueous solution from a line 31 to be freed from residues of the acidic aqueous solution. Washing liquid is drained through the filter belt 18 and drained via a line 32 to a container 33. From the container 33 the washing liquid can be recirculated by means of a pump 34. A certain part of the washing liquid can be branched off via a branch line 35 for use as washing liquid. in said hydrochloric acid scrubber.

Sedan flygaskan separerats från tvättvätskan alkali- seras den i nästa station 36 genom behandling med en alka- lisk vattenlösning som tillföres via en ledning 37. Såsom nämnts tidigare, utgöres den alkaliska vattenlösningen företrädesvis av en sodalösning och alkaliseringsbehand- lingen sker till ett pH-värde av ca 10. Den alkaliska vat- tenlösningen dräneras via en ledning 38 till en behållare 39, varifrån den med pumpen 40 kan återcirkuleras. En viss andel av den alkaliska vattenlösningen kan avledas via en grenledning 41 till behållaren 33 i det föregående tvätt- ningssteget.After the fly ash is separated from the washing liquid, it is alkalized in the next station 36 by treatment with an alkaline aqueous solution supplied via a line 37. As mentioned earlier, the alkaline aqueous solution preferably consists of a soda solution and the alkalization treatment takes place to a pH value. of about 10. The alkaline aqueous solution is drained via a line 38 to a container 39, from where it can be recirculated with the pump 40. A certain proportion of the alkaline aqueous solution can be diverted via a branch line 41 to the container 33 in the previous washing step.

När flygaskan alkaliserats och befriats från den alkaliska vattenlösningen behandlas den för fixering av kvarvarande föroreningar som sulfider i stationen 42 genom tillförsel av en sulfidjoninnehàllande vattenlösning, som 510 942 10 15 20 25 30 35 10 t ex utgöres av en natriumsulfidlösning, via en ledning 43. Den förbrukade sulfidlösningen dräneras via en ledning 44 till en behållare 45. Erforderlig påfyllning av nat- riumsulfid kan ske via en ledning 46 och från behållaren 45 matas den sulfidinnehállande vattenlösningen med en pump 47 till ledningen 43.When the fly ash is alkalized and freed from the alkaline aqueous solution, it is treated to fix residual impurities as sulphides at station 42 by supplying an aqueous sulphide ion-containing solution, which is, for example, a sodium sulphide solution, via a line 43. The spent sulphide solution is drained via a line 44 to a container 45. The required filling of sodium sulphide can take place via a line 46 and from the container 45 the sulphide-containing aqueous solution is fed with a pump 47 to the line 43.

Efter avslutad sulfidbehandling och avtappning av den sulfidinnehàllande vattenlösningen sköljs den stabilisera- de flygaskan i en station 48 med vatten som tillförs via en ledning 49. Efter sköljningen dräneras vattnet via en ledning 50 till en behållare 51, som påfylls med rent vat- ten via en ledning 52. Med hjälp av en pump 53 kan vattnet återcirkuleras till tvättningsstationen 48. En del av vattnet avleds via en grenledning 54 till behållaren 39 för den alkaliska vattenlösningen och bildar där, tillsam- mans med alkali som tillförs via ledningen 55, ny alkalisk vattenlösning.After the sulphide treatment has been completed and the sulphide-containing aqueous solution has been drained, the stabilized fly ash is rinsed in a station 48 with water supplied via a line 49. After rinsing, the water is drained via a line 50 to a container 51, which is filled with clean water via a line 52. By means of a pump 53 the water can be recirculated to the washing station 48. Some of the water is diverted via a branch line 54 to the container 39 for the alkaline aqueous solution and forms there, together with alkali supplied via the line 55, new alkaline aqueous solution .

Sedan den stabiliserade och tvättade flygaskan av- vattnats på bandfiltret 15 utmatas den vid bandfiltrets utmatningsände och uppsamlas i en behållare 56 för efter- följande deponering.After the stabilized and washed fly ash is dewatered on the belt filter 15, it is discharged at the discharge end of the belt filter and collected in a container 56 for subsequent disposal.

Enligt den ovan givna beskrivningen genomföres sättet enligt uppfinningen kontinuerligt, men det inses att sät- tet enligt uppfinningen även kan genomföras satsvis och att andra anordningar än den ovan visade och beskrivna kan användas. Sålunda kan t ex varje steg som beskrivits ovan utföras i en separat tank med tillhörande dekantering av vätska. Det är även möjligt att i en anläggning kombinera bandfilter och tankar.According to the above description, the method according to the invention is carried out continuously, but it is understood that the method according to the invention can also be carried out batchwise and that devices other than those shown and described above can be used. Thus, for example, each step described above can be performed in a separate tank with associated decantation of liquid. It is also possible to combine belt filters and tanks in a plant.

Uppfinningen har beskrivits ovan med hänvisning till vissa föredragna utföringsformer, men det inses att för uppfinningen inte begränsad därtill och att dess omfatt- ning anges av de efterföljande patentkraven.The invention has been described above with reference to certain preferred embodiments, but it will be appreciated that the invention is not limited thereto and that its scope is set forth in the appended claims.

Claims

10 15 20 25 30 35 510 942 ll PATENT REQUIREMENTS

A method of stabilizing ash, preferably fly ash, wherein the ash is extracted with an acidic aqueous solution, characterized in that the remaining ash is separated from the acidic aqueous solution after the extraction and then treated in at least two steps comprising an alkalizing step to a pH of about 7 or higher and a step of adding a sulfide ion source.

2. A method according to claim 1, wherein the alkalization takes place to about 7-11, in particular about 10. k ä n n e t e c k n a t

3. A method according to claim 1 or 2, characterized in that the remaining ash is separated from the liquid after each step.

4. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the extraction with the acidic aqueous solution takes place at a pH of about 1 to 2.

5. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the extraction of the ash with the acidic aqueous solution takes place with washing liquid from a scrubber for water purification of a hydrogen chloride-containing gas.

6. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the ash is washed with water before the alkalization.

7. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that the ash is washed with water after the addition of the sulphide ion source.

A method according to claim 7, wherein liquid from the water wash is transferred to the known alkalization step.

9. A method according to claim 6, wherein liquid from the alkalisation step is transferred to the water washing preceding the alkalisation step. 510 942 10 15 20 25 30 35 12

10. A method according to claims 5 and 6, wherein liquid is transferred from the water wash to the scrubber. ll. fly ash, characterized in that it consists of a belt filter (15) with a feed end (16)

An ash stabilizing device, characterized therefor, for ash (1) to be stabilized and an output end which band filter, calculated from the input end to the output end, furthermore (17) for ash which has been stabilized, comprises a station (25) for acidic extraction of the ash, a station (36) for alkalizing the ash to a pH of about 7 or higher, and a station (42) for sulphide treatment 30, 36, 42, 48) including 37, 43, 49) above the strip filter ( 15) for supplying liquid, 44, of the ash, and that each station (25, grips a supply means (24, 31, and a drain means (26, 32, 38, 50) under the belt filter for discharging liquid.

Device according to claim 11, characterized in that the strip filter (15) comprises washing stations (30, 48) arranged before the alkalisation station and after the sulphide treatment station.

Device according to any one of claims 11-12, characterized in that each station (30, 36, 42, 48) after the station (25) for acid extraction of the ash comprises a circulation circuit with a supply (33, 39 , 45, 51) for liquid, a means (34, 40, 47) for liquidation in the circuit, a supply means (31, 43, 49) for liquid above the bandpass filter (15), 44, 53) for circulating 37, and a drain means (32, 38, 50) below the belt filter for draining liquid.

Device according to any one of claims 11-13, characterized in that it comprises means (54) for transferring liquid from the washing station (48), which is arranged after the sulphide treatment station (42), to the alkalisation station (36).

Device according to any one of claims 11-14, characterized in that it comprises means (41) for transferring liquid from the alkalisation station (36) to the washing station (30), which is arranged before the alkalization station (36).