CH636583A5 - Verfahren zur aufbereitung von siliziumdioxid enthaltenden abfallstaub. - Google Patents

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CH636583A5
CH636583A5 CH1381177A CH1381177A CH636583A5 CH 636583 A5 CH636583 A5 CH 636583A5 CH 1381177 A CH1381177 A CH 1381177A CH 1381177 A CH1381177 A CH 1381177A CH 636583 A5 CH636583 A5 CH 636583A5
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Karl Achenbach
Guenter Dr Tuerk
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Degussa
Henkel Kgaa
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufbereitung und Verwertung von Siliziumdioxid enthaltendem Abfall-Flugstaub aus der Herstellung von Siliziummetall und Siliziumlegierungen zu kristallinem, zeolithischem Molekularsieb von Typ A.
Zur Herstellung von Alkalisilikaten, deren wässrige Lösung auch in Kombination mit Natriumaluminat und Natronlauge durch besondere Fällmethoden zur Gewinnung von Zeolithen Einsatz finden, sind verschiedene Verfahren bekannt:
Beim Schmelzverfahren, welches heute überwiegend praktiziert wird, wird Siliziumdioxid (Quarz) mit Soda in der Schmelze bei hohen Temperaturen umgesetzt. Dieses Schmelzverfahren weist den Nachteil auf, dass zu seiner Durchführung ein erheblicher Energieeinsatz erforderlich ist. Zudem ist das Schmelzverfahren apparativ aufwendig und daher investitionsintensiv. Wegen der hohen Betriebstemperatur sind Schmelzmassen, Ofendach und Rekuperatoren einem hohen Verschleiss ausgesetzt. Das Schmelzverfahren ist zudem durch eine besonders sorgfaltige Auswahl des eingesetzten Quarzsandes, insbesondere im Hinblick auf den Eisen- und Aluminiumgehalt, gekennzeichnet. («Ullmann's Enzyklopädie der technischen Chemie», 15. Band,
3. Auflage, S. 732).
Bei dem weiterhin bekannten nassen Aufschlussverfahren ist die Umsetzung schwer quantitativ durchzuführen, da bei Verwendung von Natursand dieser nur relativ langsam und unvollständig reagiert. Nach diesem nassen Aufschlussverfahren kann nur diskontinuierlich im Autoklav und somit
40 arbeits- und energieintensiv gearbeitet werden. Das ausgetragene Wasserglas ist verdünnt und führt beim Transport zu erhöhten Kosten. («Ullmann's Enzyklopädie der technischen Chemie», 15. Band, 3. Auflage, Seite 736).
Zur teilweisen Vermeidung der vorgenannten Nachteile 45 werden als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Alkalisilikaten in Japan natürlicn vorkommende Vulkansande verwendet.
Man hat auch schon vorgeschlagen, für die Herstellung besonders reiner Alkalisilikate - insbesondere für wissen-50 schaftliche Zwecke - pyrogen gewonnene, chemisch hochreine, amorphe Kieselsäuren als Ausgangspunkt zu verwenden («Ullmann's Enzyklopädie der technischen Chemie», Band 15, 3. Auflage, Seite 733). Diese Herstellungsmethode hat jedoch den Nachteil, dass infolge der hohen Kosten des 55 Ausgangsmaterials die gewonnene Alkalisilikatlösung nur für Spezialzwecke, nicht jedoch auf technologisch breiter Basis, eingesetzt werden kann.
Zur Gewinnung von Wasserglaslösungen aus industriellen Abfallprodukten ist man auch schon davon ausgegan-60 gen, Abfallkieselsäuren, wie sie bei der Herstellung von Na3 A1F6, AIF3, NaF und HF aus der aus dem Rohphosphat-prozess stammenden Hexafluorkieselsäure - H2SiF6 - anfallen, zu verarbeiten (DE-PS 2 219 503). Es wird jedoch nur ein Wasserglas mit begrenzter Stabilität erhalten, da die 65 nicht vollkommen entfernbaren Fluoridionen die Polymerisation der Wasserglaslösung katalysieren. Zudem stört der Gehalt an giftigem Fluorid bei der weiteren Verarbeitung dieses Materials.
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Neuerdings hat man versucht, andere hochkieselsäure-haltige Abfallprodukte zu Wasserglas zu verarbeiten: So entsteht bei der Gewinnung von Siliziumcarbid, welches im Elektroofen durch metallurgische Verfahren hergestellt wird, als Reaktionsprodukt eine grosse Menge feuchter Gase, die anfangs Siliziummonoxid enthalten, das dann bei Zutritt von Luftsauerstoff zu hochdispersem Siliziumdioxid oxidiert wird. Zusätzlich dazu enthalten die Reaktionsgase auch feste Verunreinigungen, die zusammen mit dem Siliziumdioxid in erheblichen Mengen als Flugstaub aus den Abgasen abgetrennt werden. Der anfallende Flugstaub besitzt einen hohen Gehalt an amorphem Si02. Als Verunreinigungen finden sich neben anderen Oxiden wie Fe203, A1203, MgO und CaO auch der als Reduktionsmittel in Form von Graphit in den Elektroden verwendete Kohlenstoff. Er gelangt in fein-verteilter Form in das Abgas und gibt dem Flugstaub eine schwarzgraue Färbung. Ferner enthalten die Abscheidungs-produkte aus der Umsetzung von Quarz mit z. B. Ölkoks herrührende Verunreinigungen. Des weiteren sind auch noch die aus dem als Bindemittel im Elektrodenmaterial verwendeten Steinkohlenteere oder Dextrinen durch thermische Zersetzung gebildeten organischen Substanzen, welche als Crackprodukte in das Si02-haltige Abgas gelangen, im Flugstaub enthalten. Diese Substanzen werden von der extrem feinteiligen Kieselsäure des Abfallstaubes fest adsorbiert.
Abfall-Flugstaub fallt in beträchtlichen Mengen auch bei der Herstellung von Siliziumeisenlegierungen an. So entstehen bei der reduzierenden Herstellung von einer Tonne Siliziumeisenlegierung 0,2-0,5 Tonnen Staub. Die Wiederverwendung dieses Staubes durch Recycling in dem Elektroofen ist zwar versucht worden, aber wegen der Notwendigkeit eines Granuliervorganges wenig rentabel. Da sich bisher keine bedeutende technische und wirtschaftlich praktikable Verwendungsmöglichkeit ergeben hat, wird der Ab-fallflugstaub je nach Lage der Fabrik entweder als weisser Rauch (Aerosol) in die Atmosphäre abgegeben und bildet die Ursache einer gravierenden Luftverschmutzung oder er wird gesammelt ins Meer und in Flüsse eingegeben oder auf Deponien gebracht.
Zwar hat man schon die chemische Aufbereitung von kieselsäurehaltigen Abfallflugstäuben durch Aufschluss mit Alkalihydroxid im Nassverfahren vorgeschlagen. Dabei gewinnt man aus den erhaltenen ungereinigten Wasserglaslösungen mittels Säure Silikagele, die jedoch infolge der zuvor genannten festen und löslichen Verunreinigungen nur beschränkt eingesetzt werden können (JA-OS 49 134 599, JA-OS 49 134 593).
In der DE-OS 2 609 831 wird ein Verfahren zur Aufbereitung von Siliziumdioxid enthaltenden Abfallflugstäuben zu Fällungskieselsäure und Silikaten beschrieben, deren Kennzeichen die Kombination folgender Verfahrensschritte ist:
I. Auflösen des Flugstaubes in Alkalihydroxidlösung unter Bildung einer Alkalisilikatlösung mit hohem Modul (Si02:Na20).
II. Reinigung dieser Alkalisilikatlösung von organischen Bestandteilen durch Behandlung mit Aktivkohle und/oder Oxidationsmitteln und Abtrennen des nicht aufschliessbaren schwarzen Rückstandes von der Lösung.
III. Umsetzung der gereinigten Alkalisilikatlösung mit Säuren und/oder Salzen des Aluminiums und Calciums oder Magnesiums bei Temperaturen im Bereich von 60-110 °C im pH-Bereich von 1-12, anschliessender Filtration, Waschen und Trocknung des Filterkichenteiges sowie Zerkleinerung des Trocknergranulates zur Gewinnung feinteiliger, amorpher, reiner Fällungskieselsäuren.
Obwohl mit Hilfe dieses Kombinationsverfahrens gegenwärtig erstmals die Möglichkeit besteht, die die Umwelt belastenden Flugstäube einer technischen Verwendung zuzuführen, sind weitere Bemühungen erforderlich, die Stäube, deren toxikologische Bedenklichkeit neuerdings mehrfach geäussert worden ist (J.C. A., Davies, «The Central African Journal of Medicine», Bd. 20, (Nr. 7), July 1974, S. 140-143 und D.M. Taylor, J.C.A. Davies, «The Central African Journal of Medicine», Bd. 21 (Nr. 4), April 1975, S. 67-71) durch chemische Umwandlung sinnvoll zu verwerten.
Der Erfindung lag daher die Aufgabenstellung zugrunde, ein chemisches Verfahren zur Aufbereitung von Siliziumdioxid enthaltendem Abfallflugstaub aus der Herstellung von Siliziummetall und Siliziumlegierungen zu kristallinem, zeolithischem Molekularsieb vom Typ A anzugeben. Zeoli-thisches Molekularsieb vom Typ A ist ein hochwertiges Produkt mit umfassender Einsatzmöglichkeit, z.B. als ionenaustauschender heterogener anorganischer Builder in modernen Waschmitteln, als Adsorptionsmittel für die Trocknung von Gasen und Flüssigkeiten, als Trennmittel für die Zerlegung von Gasgemischen, als Katalysator und als Katalysatorbestandteil, als Ionenaustauscher für Trinkwasser und industrielle Abwässer.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist im Patentanspruch 1 definiert.
Die bei dem Schritt III anfallende, verdünnte, alkalime-tallhydroxidhaltige Mutterlauge der Molekularsieb-Kristallisation kann mit handelsüblicher 45-50gew.-%iger Natronlauge unter Umgehung der energetisch aufwendigen Eindampfung vermischt und in den Aufschlussprozess des Flugstaubes gemäss Schritt I zu Alkalimetallsilikatlösung mit einem Modul von SiOziMe^O von 2,0:1 bis 3,5:1 zurückgeführt werden.
Die Rückführung der Mutterlauge aus Schritt III kann man auch so durchführen, dass man in dieser Mutterlauge festes Natriumsilikat mit einem Modul von Si02 :Na20 = 3,3:1 auflöst, die so erhaltene Lösung solange einer Modulsenkung unterzieht, bis der Modul den Wert von 2:1 erreicht hat und dann dem Schritt I zuführt. Dabei lässt sich durch Aufschluss von Flugstauben ebenfalls die Menge der zu verarbeitenden Mutterlauge entsprechend steuern. Aus den so erhaltenen Natriumsilikatlösungen, die gegebenenfalls einer Filtration und Reinigung zu unterziehen sind, lassen sich mit Bedingungen zeolithische Molekularsiebe vom Typ A gewinnen.
Als Alkalimetallhydroxidlösung kann man Natriumoder Kaliumhydroxidlösung verwenden.
Zur Entfernung der Verunreinigungen aus den durch das Aufschlussverfahren resultierenden Alkalimetallsilikatlösungen verwendet man als Oxidationsmittel zweckmässig Wasserstoffperoxid oder Alkalimetallperoxid, vorzugsweise Natriumperoxid, Na202, das man entweder während des Aufschlusses oder kurz vor dem Abtrennen des nicht aufschliessbaren Rückstandes oder auch erst kurz danach zusetzen kann.
In besonders vorteilhafter Weise nimmt man die Entfernung der Verunreinigungen mittels Aktivkohle-Behandlung gemäss Schritt I kurz vor dem Abtrennen des nicht aufschliessbaren Rückstandes der Alkalimetallsilikatlösung vor oder kombiniert die Aktivkohlebehandlung mit der Behandlung mit Oxydationsmittel. Als Aktivkohle eignet sich besonders ein aus reiner Holzkohle durch Wasserdampfaktivierung bei Rotglut hergestelltes Präparat mit einem Wassergehalt von 10%, einer spezifischen Oberfläche nach BDT im Bereich von 600-800 m2/g, einem pH-Wert von 9-10 und einer Mahlfeinheit von 80% unter 40 nm.
Zum Nachweis des technischen Fortschrittes des erfin-dungsgemässen Verfahrens wird nachstehend ein Vergleich
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des Energiebedarfs für die Herstellung eines zeolithischen Molekularsiebs vom Typ A aus Sand, Soda und Natrium-aluminat über das bekannte Schmelzverfahren (A) und über das erfindungsgemässe Verfahren (B) aus FeSi-Flugstaub, Natronlauge und Natriumaluminat gebracht.
Aus nachstehender Tabelle sind die numerischen, experimentell ermittelten und auf kcal/kg Si02 normierten Werte zu entnehmen. Die Tabelle enthält drei waagrechte Zahlenreihen, davon bezieht sich die erste Reihe auf den Energiebedarf, die pro kg Si02 in der flüssigen Wasserglasphase aufzuwenden ist, während in der zweiten Zahlenreihe der Energiebedarf pro Gewichtseinheit (kg) des zeolithischen Molekularsiebs des Typs A (100%ig berechnet) aus eben diesem Flüssigwasserglas nach Verfahren A und B zu finden ist. Die dritte Zahlenreihe gibt schliesslich die Summe der ersten und zweiten Zahlenreihe wieder und repräsentiert damit den Gesamtenergieaufwand, der aufzuwenden ist, um nach Verfahren A und B aus der Si02-Quelle Sand bzw. FeSi-Flugstaub kristallines zeolithisches Molekularsieb des Typs A herzu-5 stellen. Bei dem Zahlenvergleich fällt auf, dass bei der Wasserglasgewinnung nach dem Schmelzverfahren A der Energiebedarf um den Faktor 3,2 höher als beim erfindungsgemässen Verfahren B ist. Während bei dem Verfahren A der Anteil der Energie zur Gewinnung von Flüssigwasserglas io noch 31% vom Gesamtenergiebedarf ausmacht, beträgt für das erfindungsgemässe Verfahren B dieser Anteil nur noch 12%. Gemessen am Gesamtenergieaufwand zeigt sich, dass das erfindungsgemässe Verfahren B gegenüber dem bekannten Verfahren A eine 21%ige Energieersparnis erbringt.
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Energiebedarf, Vergleich von Schmelz- und Nassverfahren A = Schmelz- oder Wannenverfahren aus Sand und Soda mit anschliessender Zeolith-A-Herstellung. B = Nassaufschlussverfahren aus FeSi-Flugstaub und Natronlauge mit anschliessender Zeolith-A-Herstellung.
Verfahrensvariante: A B
Energiebedarf für Flüssigwasserglas kcal/kg Si02 in Flüssigglas 1310 (31%) 412 (12,0%) Energiebedarf für zeolithisches Molekularsieb des Typs A
kcal/kg zeolithisches Molekularsieb des Typs A* 2970 ( 69%) 2970 ( 88,0%)
Gesamtenergiebedarf**
kcal/kg zeolithisches Molekularsieb des Typs A 4280 ■ (100%) 3382 (100%)
* Zeolith A berechnet «atro» (Aktivtrockensubstanz) 100%ig; als sprühgetrocknetes Pulver mit 20% H20.
** Einsparung an Energie beim erfindungsgemässen Verfahren B 21% gegenüber dem konventionellen Verfahren A.
Der technische Fortschritt des erfindungsgemässen Verbundverfahrens lässt sich weiter durch folgenden Vorteil gegenüber der bekannten Arbeitsweise belegen:
Es besteht die Möglichkeit aufgrund des erfindungsgemässen Verbundverfahrens die alkalimetallhydroxidhaltige verdünnte Mutterlauge ohne die Anwendung eines Eindampfverfahrens im Kreise zu führen, wodurch eine nicht unerhebliche Energieeinsparung resultiert. Im Falle der Eindampfung müssten neben einer aufwendigen Anlage zur Aufkonzentrierung der verdünnten Mutterlauge von 40-60 g NaoH/1, auf 200 gNaoH/1 430-495 kcal/1. Mutterlauge aufgewendet werden, die nunmehr eingespart werden können.
Anhand nachstehender Beispiele wird das Verfahren näher erläutert.
Beispiel 1 Als Ausgangs-Rohprodukt werden a) ein aus der Ferrosilizium (FeSi)-Produktion anfallender Flugstaub mit folgenden analytischen und physikalischen Daten:
Gew.
% Si02 89,55
% Fe203 0,90
% Al203+Mg0+Ca0+Na20+K20 3,90
% SiC 0,40
% C 1,40
% Glühverlust (bei 1000 °C) 3,20
Schüttgewicht 250 g/1
Teilchengrösse 60 Mikron b) ein aus der Siliziummetallproduktion anfallender Flugstaub mit den Daten:
Gew.
% Si02 97,50
% Fe203 0,10
40 % Al203+Mg0 + Ca0Na20+K20 2,10
% SiC 0,30
% C 1,40
% Glühverlust (bei 1000 °C) 3,20
Schüttgewicht 250 g/1
45 Teilchengrösse 90 Mikron eingesetzt.
Aufschlussverfahren:
In ein 20001 fassendes Gefäss aus V2A-Stahl und Abdeckung, das mit einem Doppelmantel für Flüssigkeitsbeheizung und mit schneilaufendem Rührer und Bodenauslassventil ausgerüstet ist, werden 7501 Wasser eingefüllt und darin 150 g NaOH/1 aufgelöst. Man erhitzt auf 70-90 °C und trägt unter Rühren 127,5 kg des Produktes a) mit 89,6 ss Gew.-% Si02 ein. Man erhitzt diese Mischimg bei 90-100 °C für 40-60 Minuten, wobei sich die amorphe Kieselsäure des Rückstandes sichtbar löst. Danach werden weitere 127,5 kg des Produktes b) mit einem Si02-Gehalt von 97,5 Gew.-% eingetragen. Nach einer weiteren Reaktionsdauer von 2-3 60 Stunden wird die Aufschlussmischung aus dem Reaktionsge-fäss gepumpt und mittels einer Filtrationsvorrichtung (Drehfilter, Bandfilter oder Filterpresse) unter Verwendung von Filtriertüchern aus «Perlon» noch heiss vom kohlenstoffhaltigen, nicht aufschliessbaren Rückstand abfiltriert. 65 Dazu ist es ratsam, die Aufschlusslösung vor der Filtration mit 6501 heissem Wasser zu verdünnen. Zur Feinfiltration benutzt man ein Scheiblerfilter und arbeitet mit Hilfe der Anschwemmtechnik. Es werden 13001 einer wasserhellen
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Natriumsilikatlösung erhalten, die 171,2 g Si02/1 und 86,77 g Na20/1 enthalten (d = 1,235) und die einen Modul vonSi02:Na20 = 2,04:1 aufweist.
Reinigung
Zur Entfernung organischer Verunreinigungen wird der Aufschlusslösung etwa 1 Stunde vor Beendigung der Reaktion des Aufschlusses 5,0 kg Aktivkohle zugegeben. Um den Reinigungseffekt auch zu verbessern, wird der Aufschlusslösung nach dem A-Kohlezusatz noch Natriumperoxid in einer Menge von 0,5 g/1 zugesetzt (375 g Na202). Als alternative Verfahrensweise können anstelle von Natriumperoxid auch 10 ml Wasserstoffperoxidlösung (35gew.-%ige) pro Liter Wasserglas, vorzugsweise nach der Filtration, zugesetzt werden.
Synthese von Molekularsieb Typ A
In einem gummierten 1000-Liter-Behälter mit Abdeckung, Doppelmantel für Flüssigkeitsbeheizung, Rührwerk und Bodenauslaufventil versehen, werden 420 Liter Wasser und 200 Liter einer Natriumaluminatlösung, die 240 g Al203/1 und 336 g Na20/1 enthält, vorgelegt. Zu dieser Lösung werden 215 Liter der durch Aufschluss hergestellten, gereinigten Wasserglaslösung (171 g SiOz/l und 87 g Na20/1, Modul 2,04, Dichte 1,235 g/ml) unter Rühren zugegeben. Unter ständigem Rühren wird die Reaktionsmischung (2,9 Na20:1,0 A1203:1,3 Si02:95 H20) 12 Stunden lang auf 90-95 °C gehalten. Es bilden sich zeolithische Kristalle vom Typ A. Durch anschliessende Filtration, Waschen auf einen pH-Wert von 10-11 und Trocknung erhält man ein weisses Pulver mit einem Weissgrad nach Degen bei 460 mp. von 91,5%.
Beispiel 2
Herstellung und Reinigung der Natriumsilikatlösung (d= 1,235 g/ml; Modul = 2,04 und 171 Si02/1 sowie 87 g Na20/1) erfolgt gemäss Beispiel 1.
In einem 4000-1-Behälter werden 1001 Natronlauge mit einem Gehalt von 60 g Na20/1 vorgelegt. Unter Rühren werden gleichzeitig mit einer Geschwindigkeit von 21,61/min 5421 der obigen Wasserglaslösung und, mit einer Geschwindigkeit von 101/min, 2501 Natriumaluminatlösung, die 60 g Na20/1 und 20 g Al20/1 enthält, bei Zimmertemperatur zu der vorgelegten Natronlauge dosiert. Aus der zunächst klaren Lösung fallt nach kurzer Zeit ein gelförmiges Produkt aus. Dazu werden unter fortgesetztem Rühren 18001 einer 80 °C heissen Natriumaluminatlösung (51,8 g Al203/1 und 5 71,1 g Na20/1) gegeben. Die Reaktionsmischung wird bei 93 °C 3,5 Stunden lang kristallisiert. Das erhaltene Produkt besitzt die Röntgenstruktur eines Zeolithen vom Typ A. Das feinteilige Produkt besitzt einen Weissgrad nach Degen bei 460 mji von 92%.
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Beispiel 3
Bei der Herstellung von Molekularsieb Typ A gemäss Beispiel 1 fallt eine Mutterlauge an, die noch Teile der für den Waschprozess erforderlichen Waschwässer enthält. Der i5 Gehalt an NaOH beträgt 54 g/1.
In einem V2A-Behälter mit einem Volumen von 201 werden 101 dieser verdünnten Natronlauge mit 460 g festem NaOH versetzt. Nach dem Auflösen des festen NaOH wird die Lösung auf 90-95 °C erhitzt und nach und nach 850 g 20 des FeSi-Flugstaubes a (Beispiel 1) unter Rühren eingetragen, es wird 45 Minuten lang im abgedeckten Gefäss erhitzt. Danach werden 850 g des Si-Metall-Flugstaubes b (Beispiel 1) zugegeben, und die Aufschlussmischung wird bei 95 °C weitere 3,5 Stunden lang erhitzt. Der Rückstand wird 2s mittels Druckfilter über ein «Perlon»tuchfilter abgetrennt, wonach 6,6 Liter einer Natriumsilikatlösung mit einem Gehalt von 203 g Si02/1 und 104 g Na20/1 entsprechend einem Modul von Si02 :Na20 = 2,02:1 gewonnen werden. Die Reinigung der Aufschlusslösung wird nach Massgabe des 30 Beispiels 1 durchgeführt.
Nach der Reinigung werden in einem 50-Liter-V2A-Be-hälter 10 Liter Wasser und 5 Liter einer Natriumaluminatlösung, die 240 g Al203/1 und 325 g Na20/1 enthält, vorgelegt. Zu dieser Lösung werden 5,5 Liter der oben durch Auf-35 schluss hergestellten, gereinigten Wasserglaslösung (203 g Si02/1; 104 g Na20/1, Modul: 2,02) unter Rühren zugesetzt. Unter weiterem Rühren wird die Reaktionsmischung (3,1 Na20:1,0 A1203:1,6 Si02:92 H20) 10 Stunden lang auf 94-95 °C gehalten, der kristalline Zeolith vom Typ A wird 40 nach dem Filtrieren und Waschen auf pH-Wert 10 getrocknet. Das erhaltene Produkt weist einen Weissgrad nach Degen bei 460 mn von 91 % auf.
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Claims (7)

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    PATENTANSPRÜCHE
    1. Verfahren zur Aufbereitung von Siliziumdioxid enthaltendem Abfallflugstaub aus der Herstellung von Siliziummetall und Siliziumlegierungen zu kristallinem, zeolithi-schem Molekularsieb vom Typ A, dadurch gekennzeichnet, dass man in drei Verfahrensschritten
    1. den Flugstaub zur Bildung einer Alkalimetallsilikatlösung mit einem Modul von Si02 .'Me^O im Bereich von 2,0:1 bis 3,5:1 bei einer Temperatur von 60-110 °C in einer Alkalimetallhydroxidlösung löst,
  2. II. die so erhaltene Alkalimetallsilikatlösung durch Behandlung mit Aktivkohle und/oder Oxydationsmittel und Abtrennen des nicht aufschliessbaren Rückstandes von organischen Bestandteilen befreit und reinigt, und
    III. Alkalimetallaluminatlösung mit der erhaltenen, verdünnten und gereinigten Alkalimetallsilikatlösung mit einem Modul von Si02:Na20 von 2,0:1 bis 3,5:1 bei Zimmertemperatur umsetzt, die Reaktionsmischung der Zusammensetzung (2,0-4,4) Na20:Al203: (1,3-1,8) Si02: (90-120) H20 bei einer Temperatur von 90-95 °C während 6-12 h zur Kristallisation bringt, anschliessend filtriert und den Filterrückstand zur Gewinnung von kristallinem, zeolithischem Molekularsieb vom Typ A mit einem Weissgrad nach Degen bei 460 m|i im Bereich von 90-95% auf einen pH-Wert von 10-11 wäscht und dann trocknet.
  3. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die bei dem Schritt III anfallende, verdünnte, alka-limetallhydroxidhaltige Mutterlauge der Molekularsieb-Kri-stallisation mit 45-50gew.-%iger Natronlauge unter Umgehung der energetisch aufwendigen Eindampfung vermischt und in den Aufschlussprozess des Flugstaubes gemäss
    Schritt I zu Alkalimetallsilikatlösung mit einem Modul von SiO^Me^O 2,0:1 bis 3,5:1 zurückführt.
  4. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man in der bei dem Schritt III anfallende, verdünnten, 5 alkalimetallhydroxidhaltigen Mutterlauge festes Natriumsilikat mit einem Modul Si02 :Na20 = 3,3:1 auflöst, die so erhaltene Lösung so lange einer Modulsenkung unterzieht, bis der Modul den Wert 2:1 erreicht hat und dann dem Schritt I zuführt.
    io 4. Verfahren gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Alkalimetallhydroxydlösung im Schritt I Natrium- oder Kaliumhydroxidlösung verwendet.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Oxydationsmittel zur Entfernung der organi-i5 sehen Verunreinigungen aus der Alkalimetallsilikatlösung im Schritt II Wasserstoffperoxid oder Alkalimetallperoxid, vorzugsweise Natriumperoxid Na202, entweder während des Aufschlusses, kurz vor dem Abtrennen des nicht aufschliessbaren Rückstandes oder kurz danach zusetzt. 20 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Aktivkohle-Behandlung im Schritt II kurzzeitig vor dem Abtrennen des nicht aufschliessbaren Rückstandes der Alkalimetallsilikatlösung vornimmt.
  6. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 25 dass man im Schritt II eine kombinierte Behandlung mit Aktivkohle und Oxidationsmittel ausführt.
  7. 8. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass man als Aktivkohle eine aus reiner Holzkohle mit einem Wassergehalt von < 10%, einer BET-
    30 Oberfläche im Bereich von 600-800 m2/g, einem pH-Wert von 9-10 und einer Mahlfeinheit von 80% unter 40 Mikron verwendet.
CH1381177A 1976-11-11 1977-11-11 Verfahren zur aufbereitung von siliziumdioxid enthaltenden abfallstaub. CH636583A5 (de)

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DE2651384A DE2651384C2 (de) 1976-11-11 1976-11-11 Verfahren zur Aufbereitung von Siliziumdioxid enthaltenden Abfallstäuben zu kristallinem zeolithischem Molekularsieb vom Typ A

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