PL191494B1 - Sposób termicznego przetwarzania materiału zawierającego kaolin w materiał o właściwościach pucolanowych - Google Patents

Sposób termicznego przetwarzania materiału zawierającego kaolin w materiał o właściwościach pucolanowych

Info

Publication number
PL191494B1
PL191494B1 PL318810A PL31881095A PL191494B1 PL 191494 B1 PL191494 B1 PL 191494B1 PL 318810 A PL318810 A PL 318810A PL 31881095 A PL31881095 A PL 31881095A PL 191494 B1 PL191494 B1 PL 191494B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
fluidized bed
temperature
kaolin
free space
installation
Prior art date
Application number
PL318810A
Other languages
English (en)
Other versions
PL318810A1 (en
Inventor
Joseph Jan Peter Biermann
Robert Bleijerveld
Nicolaas Voogt
Jacobus Hulscher Hendrik
Original Assignee
Cdem Holland Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cdem Holland Bv filed Critical Cdem Holland Bv
Publication of PL318810A1 publication Critical patent/PL318810A1/xx
Publication of PL191494B1 publication Critical patent/PL191494B1/pl

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/12Natural pozzuolanas; Natural pozzuolana cements; Artificial pozzuolanas or artificial pozzuolana cements other than those obtained from waste or combustion residues, e.g. burned clay; Treating inorganic materials to improve their pozzuolanic characteristics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/10Burned or pyrolised refuse
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J6/00Heat treatments such as Calcining; Fusing ; Pyrolysis
    • B01J6/001Calcining
    • B01J6/004Calcining using hot gas streams in which the material is moved
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/10Clay
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/04Waste materials; Refuse
    • C04B18/06Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/10Burned or pyrolised refuse
    • C04B18/101Burned rice husks or other burned vegetable material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2/00Lime, magnesia or dolomite
    • C04B2/02Lime
    • C04B2/04Slaking
    • C04B2/06Slaking with addition of substances, e.g. hydrophobic agents ; Slaking in the presence of other compounds
    • C04B2/063Slaking of impure quick lime, e.g. contained in fly ash
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)
  • Soil Conditioners And Soil-Stabilizing Materials (AREA)
  • Devices For Post-Treatments, Processing, Supply, Discharge, And Other Processes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)

Abstract

1. Sposób termicznego przetwarzania materialu zawierajacego kaolin w material o wlasciwo- sciach pucolanowych, w którym prowadzi sie termiczna obróbke materialu zawierajacego kaolin w instalacji ze zlozem fluidalnym majacej wolna przestrzen, w obecnosci gazowego tlenu, znamienny tym, ze do zloza fluidalnego instalacji doprowadza sie material zawierajacy kaolin w postaci makulatury lub odpadów pochodzacych z zawracania makulatury do ponownego wyko- rzystania w przemysle papierniczym, nastepnie doprowadzony material spopiela sie w zlozu flu- idalnym w temperaturze pomiedzy 720-850°C i jednoczesnie utrzymuje sie temperature wolnej przestrzeni instalacji do 850°C lub nizsza, przy czym zloze fluidalne wyposaza sie w skladniki po- lepszajace wymiane ciepla, korzystnie piasek. PL PL PL

Description

Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób termicznego przetwarzania materiału zawierającego kaolin w materiał o właściwościach pucolanowych, w którym materiał zawierający kaolin jest obrabiany termicznie w instalacji do fluidyzacji posiadającym wolną przestrzeń, w obecności gazowego tlenu.
Sposób termicznego przetwarzania materiału zawierającego kaolin jest znany z niemieckiego opisu patentowego DE OS 38 38 379. Resztki papierowe spopielane są w złożu fluidyzacyjnym w temperaturze powyżej 400°C, korzystnie w temperaturze 800-1000°C. Uzyskany odpadowy popiół z papieru stosowany jest do wytwarzania cegieł piaskowo-wapiennych. Odpadowy popiół z papieru otrzymywany w temperaturze 800-1000°C dodawany jest w ilości 0,5-2% do zaprawy z wapna i piasku. Cegły wapienno-piaskowe wytwarzane z takiej zaprawy nie zwiększają swojej objętości ani nie kurczą się pod wpływem wilgoci.
Przedmiotem wynalazku jest ulepszenie wyżej opisanego sposobu, a w szczególności opracowanie sposobu termicznego przetwarzania materiału zawierającego kaolin w materiał o lepszych właściwościach pucolanowych i hydraulicznych.
Sposób termicznego przetwarzania materiału zawierającego kaolin w materiał o własnościach pucolanowych, w którym prowadzi się termiczną obróbkę materiału zawierającego kaolin w instalacji ze złożem fluidalnym mającej wolną przestrzeń, w obecności gazowego tlenu, według wynalazku charakteryzuje się tym, że do złoża fluidalnego instalacji doprowadza się materiał zawierający kaolin w postaci makulatury lub odpadów pochodzących z zawracania makulatury do ponownego wykorzystania w przemyśle papierniczym, następnie doprowadzony materiał spopiela się w złożu fluidalnym w temperaturze pomiędzy 720-850°C i jednocześnie utrzymuje się temperaturę wolnej przestrzeni instalacji do 850°C lub niższą, przy czym złoże fluidalne wyposaża się w składniki polepszające wymianę ciepła, korzystnie piasek.
Korzystnie, w złożu fluidalnym utrzymuje się temperaturę 750-800°C, szczególnie korzystnie utrzymuje się temperaturę 780°C.
W sposobie według wynalazku, w wolnej przestrzeni instalacji ze złożem fluidalnym utrzymuje się temperaturę na tym samym poziomie lub niższą od temperatury złoża fluidalnego.
W wolnej przestrzeni instalacji ze złożem fluidalnym lub kolejnej komorze przemiany tlenku wapnia utrzymuje się temperaturę na poziomie 500°C lub niższą.
W wolnej przestrzeni instalacji ze złożem fluidalnym lub kolejnej komorze przemiany tlenku wapnia utrzymuje się temperaturę w zakresie 150-350°C.
Korzystnie, w sposobie według wynalazku, chłodzi się wolną przestrzeń w instalacji ze złożem fluidalnym lub kolejną komorę przemiany tlenku wapnia, po czym suszy się zaabsorbowanym ciepłem materiał zawierający kaolin przeznaczony do obróbki termicznej.
Utrzymuje się stężenie pary wodnej w wolnej przestrzeni instalacji ze złożem fluidalnym lub kolejnej komorze przemiany tlenku wapnia w zakresie 30-50% obj.
Wprowadza się wodę do wolnej przestrzeni instalacji ze złożem fluidalnym lub do kolejnej komory przemiany tlenku wapnia.
Wodę wprowadzaną do wolnej przestrzeni instalacji odciąga się z materiału zawierającego kaolin przeznaczonego do spopielania.
Spopielanie prowadzi się w obecności materiału, powstałego z materiału zawierającego kaolin, jako środka polepszającego wymianę ciepła.
Materiał zawierający kaolin wprowadza się do instalacji ze złożem fluidalnym w postaci zagęszczonej.
Materiał pucolanowy po opuszczeniu złoża fluidalnego rozdziela się na grubą frakcję i drobnoziarnistą, przy czym grubą frakcję po zmieszaniu z materiałem zawierającym kaolin wprowadza się ponownie do instalacji ze złożem fluidalnym.
Poprzez dokładne kontrolowanie temperatury w złożu fluidalnym i w wolnej przestrzeni otrzymuje się materiał pucolanowy zawierający metakaolinit oraz tlenek wapnia przekształcony w wodorotlenek wapnia. Poprzez uważną kontrolę warunków procesu unika się tego, że uzyskany metakaolinit będzie przekształcał się w materiał o gorszych własnościach pucolanowych. Dalej, uzyskany materiał pucolanowy zawiera jedynie ograniczoną ilość tlenku wapnia, który to tlenek, w przeciwieństwie do wodorotlenku wykazuje ujemny wpływ na wytrzymałość betonu i utwardzonego cementu wytworzonego z pucolanowego materiału. Dzięki obecności wody uwalnianej podczas spopielania, która obecna była w materiale wyjściowym oraz korzystnie jest dodawana, jest możliwe uzyskanie w pojedynczej instalacji,
PL 191 494 B1 instalacji do fluidyzacji materiału pucolanowego, nadającego się do użycia jako cement lub jako jeden z jego komponentów. Sposób według wynalazku pozwala więc na wyeliminowanie dalszych instalacji do przetworzenia tlenku wapnia w wodorotlenek wapnia, który z punktu widzenia ekonomicznego jest bardziej pożądany.
Stosowany materiał zawierający kaolin to korzystnie makulatura lub odpady pochodzące z zawracania makulatury do ponownego przerobu w przemyśle papierniczym.
Wspomniane odpadki, które mogą służyć jako materiał wyjściowy w sposobie według wynalazku mogą stanowić odpadki pośledniejszego gatunku, to znaczy pozostałości papieru posiadające zbyt krótką przeciętną długość włókien, lub szlam z urządzeń do oczyszczania ścieków w przemyśle papierniczym używającym papieru odpadowego jako podstawowego surowca. W ten sposób resztki są utylizowane do wytwarzania materiału pucolanowego wysokiej jakości.
Beton uzyskany z materiału pucolanowego wytwarzanego w temperaturze 780°C ma największą wytrzymałość na ściskanie.
Ze względu na dobre właściwości hydrauliczne materiału pucolanowego wytworzonego sposobem według wynalazku, cement uzyskany sposobem według wynalazku może być stosowany do wytworzenia betonu posiadającego przynajmniej równoważną wytrzymałość na ściskanie.
Termin „cement” zastosowany według wynalazku powinien być rozumiany w najszerszym tego słowa znaczeniu i obejmuje suche i mokre produkty cementowe, które mogą zawierać lub nie, żwir, piasek i tym podobne inne dodatki.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1a, fig. 1b i fig. 1c przedstawiają zależności przebiegu temperatury w instalacji do fluidyzacji.
Figura 1a przedstawia wykres zależności rozkładu temperatur w instalacji do fluidyzacji podczas termicznej obróbki resztek papierowych, fig. 1b - wykres zależności rozkładu temperatur w instalacji do fluidyzacji podczas termicznej obróbki resztek papierowych przy usuniętej osłonie izolacyjnej wokół wolnej przestrzeni instalacji do fluidyzacji, fig. 1c przedstawia wykres zależności rozkładu temperatur w instalacji do fluidyzacji z fig. 1a, podczas termicznej obróbki resztek papierowych, przy czym instalacja do fluidyzacji zawiera ślimak zagęszczający do przenoszenia resztek papierowych.
Pozostałość papieru - resztki papierowe pochodzące z materiału wyjściowego będącego papierem odpadowym z przemysłu papierniczego wprowadza się do instalacji ze złożem fluidalnym. Następnie wprowadzony materiał spopiela się w złożu fluidalnym, korzystnie w temperaturze 750 do 800°C, a szczególnie korzystnie w 780°C, utrzymując jednocześnie temperaturę w wolnej przestrzeni instalacji niższą lub taką samą jak w złożu fluidalnym, prowadząc do wytworzenia materiału pucolanowego. Korzystnie, w wolnej przestrzeni instalacji ze złożem fluidalnym utrzymuje się stężenie pary wodnej w zakresie 30-50% obj., przy czym wodę wprowadzaną do wolnej przestrzeni otrzymuje się z materiału przeznaczonego do spopielania. Fluidyzację prowadzi się w obecności czynnika polepszającego wymianę ciepła otrzymanego z materiału uzyskanego z materiału zawierającego kaolin. Materiał pucolanowy według niniejszego wynalazku jest rozumiany jako materiał posiadający hydrauliczne własności i/lub własności hydrauliczne innych materiałów wzmacniających. Dodawane odpady papierowe zawierają wodę w ilości 25 do 75% wagowych w przeliczeniu na całość. Cały kaolin jest przekształcony do metakaolinu. Tabela A przedstawia wytrzymałość na ściskanie betonu wytworzonego z materiału pucolanowego wyprodukowanego w różnych temperaturach. Pokazuje ona, że najlepszy materiał pucolanowy uzyskiwany jest w temperaturze 780°C.
Tabel a A
Temperatura złoża fluidalnego °C Wytrzymałość na ściskanie Mpa
720 3,66 ± 0,15
760 3,84 ± 0,09
780 4,24 ±0,17
800 4,23 ± 0,09
850 2,81 ± 0,09
PL 191 494 B1
Przygotowanie: Miesza się 1 część materiału pucolanowego, 1 część wodorotlenku wapnia, 5,4 części znormalizowanego piasku i 2 części wody zgodnie z normą EN 196. Czas mieszania 3 minuty. Mieszaninę utwardzano zgodnie z normą EN 196. Wytrzymałość na ściskanie mierzono po utwardzaniu przez 28 dni.
Wytrzymałości na ściskanie dla temperatur 780 i 800°C są porównywalne. Ponieważ w 780°C wrażliwość wytrzymałości na ściskanie wraz ze zmianami temperatury zmniejsza się, korzystniejsza jest temperatura 780°C. Dodatkowo, produkty wytwarzane z zastosowaniem materiału pucolanowego według wynalazku wykazują dobrą wytrzymałość materiału surowego.
Czynnik polepszający przenoszenie ciepła, taki jak piasek, jest wprowadzany do złoża fluidalnego. Zdarza się często, że w instalacji do fluidyzacji czynnik przenoszący ciepło jest wydmuchiwany, przedostając się do produktu. W temperaturze wspomnianej wyżej, nieoczekiwanie występuje zwiększenie ilości czynnika przenoszącego ciepło pochodzącego z materiału uzyskanego z materiału zawierającego kaolin, który pod względem swego składu wykazuje podobieństwo do materiału pucolanowego według wynalazku. Sprawia to, że jest możliwe prowadzenie fluidyzacji z pomocą czynnika polepszającego wymianę ciepła własnej produkcji. Przez to unika się nie tylko konieczności dostarczania czynnika ułatwiającego przenoszenie ciepła i uzupełniania czynnika wyniesionego w postaci zmieszanej z produktem, lecz także produkt pozostaje wolny od zanieczyszczeń innym czynnikiem ułatwiającym przenoszenie ciepła.
Z punktu widzenia zastosowania w cemencie i/lub kompozycjach betonowych jest pożądane uzyskanie produktu o cząstkach bardzo drobnych i ściśle zachowujących rozrzut wymiarów. Ziarna uzyskane sposobem według wynalazku posiadają średnicę mniejszą niż 250 μm, przy czym 90% ma średnicę mniejszą niż 64 μm. Materiał ten jest unoszony przez gazy odlotowe i zgodnie z korzystnym wykonaniem jest oddzielany w postaci grubej i drobnej frakcji. Frakcja gruba jest domieszana do papieru resztkowego, zawracana do instalacji ze złożem fluidalnym, gdzie następuje zmniejszanie jej wymiarów. Rozkład ciepła w instalacji ze złożem fluidalnym może być polepszony przez zastosowanie dozownika zagęszczającego, takiego jak przenośnik ślimakowy z zaciskowym otworem doprowadzającym do instalacji ze złożem fluidalnym, tak, że resztki papierowe trudniej się rozpadają, a zatem tworzy się mniej iskier. Polepsza to zdolność spalania i w konsekwencji ujednolicenie rozkładu ciepła.
Figura 1a pokazuje rozkład temperatur w instalacji do fluidyzacji podczas termicznego przetwarzania resztek papierowych. Można zaobserwować, że przy zastosowaniu stopnia chłodzenia wolnej przestrzeni, przy którym temperatura tam istniejąca wzrasta do 900°C otrzymuje się materiał o mniej zadawalających właściwościach pucolanowych (tabela B). Na fig. 1b osłona izolacyjna dokoła wolnej przestrzeni została usunięta i temperatura w wolnej przestrzeni utrzymywana jest poniżej temperatury złoża fluidalnego 780°C. Tabela B pokazuje, że prowadzi to z jednej strony do uzyskania materiału pucolanowego, z którego może być wytworzony produkt o dobrej wytrzymałości na ściskanie, ale z drugiej strony wynikająca z procesu emisja CO i CxHy jest stosunkowo wysoka i są raczej niekorzystne ekonomicznie straty energii. Na fig. 1cjest zastosowana taka sama instalacja ze złożem fluidalnym jak według fig 1a, to znaczy z izolacją wolnej przestrzeni, w zestawie ze ślimakiem zagęszczającym do przenoszenia resztek papierowych. Dzięki polepszonejzdolnościdospalania,może być osiągnięty równomierny rozkład temperatury, któryjest związanyzbardzoniskimiwartościamiemisji,jaktomożna zobaczyćwtabeliB.
Tabel a B
Emisja (mg/Nm3przy 11% O2 w gazach odlotowych) Wytrzymałość na ściskanie
CO CxHy Mpa
wsad niezagęszczony, izolacja NA NA 3,27 ± 0,05
wsad niezagęszczony, brak izolacji 238 100 4,31 ± 0,04
wsad niezagęszczony, izolacja 190 <10 4,24 ± 0,17
Stosowany ślimak: ślimak wytłaczający posiadający średnicę na końcu od strony instalacji do fluidyzacji stanowiącą 50% średnicy od strony odległej od instalacji do fluidyzacji.
Przygotowanie jak w tabeli A.
NA = nie występuje.
PL 191 494 B1
Tlenek wapnia wywołuje ujemny wpływ na wytrzymałość na ściskanie zawierającego go betonu. Ma to miejsce, ponieważ w przeciągu czasu tlenek wapnia pobiera dwutlenek węgla, tworząc węglan wapnia. Przemiana tlenku wapnia w wodorotlenek wapnia oraz mieszanie wodorotlenku wapnia z metakaolinitem jest znane w wytwarzaniu cementu. W sposobie według wynalazku wolna przestrzeń w urządzeniu do fluidyzacji złoża fluidalnego jest używana do przemiany tlenku wapnia w wodorotlenek wapnia. Ze względu na krótki czas przebywania w złożu fluidalnym i w wolnej przestrzeni - w zakresie sekund do kilku minut - niepożądana reakcja metakaolinitu z wodorotlenkiem wapnia i wodą jest ograniczona. Zawartość tlenku wapnia w produkcie może być także ograniczona przez ograniczenie przemiany węglanu wapnia. W tym przypadku otrzymywany jest głównie produkt o pucolanowych właściwościach. Ograniczenie przemiany węglanu wapnia może być uzyskane przez stosowanie sposobów, które wpływają na chemiczną równowagę między węglanem wapnia i tlenkiem wapnia oraz dwutlenkiem węgla. Przykładem takiego sposobu jest zwiększanie stężenia dwutlenku węgla, na przykład przez wybór właściwego paliwa (na przykład podczas spalania węgla kamiennego jest wytwarzane więcej dwutlenku węgla na jednostkę energii aniżeli podczas spalania gazu ziemnego).
Wolna przestrzeń w instalacji ze złożem fluidalnym jest utrzymywana w temperaturze poniżej 850°C, korzystnie poniżej 800°C. To zapobiega przemianie metakaolinitu utworzonego podczas spopielania w produkt o gorszych właściwościach pucolanowych, jak to zilustrowano na fig. 1a,b,i w tabeli B.
Aby umożliwić wiązanie wody przez tlenek wapnia utworzony podczas spalania, prowadzące do powstania wodorotlenku wapnia, wolna przestrzeń w instalacji do fluidyzacji, lub alternatywnie następująca dalej komora przemiany tlenku wapnia - jest utrzymywana w temperaturze 500°C lub niższej, w szczególności w temperaturze 150-350°C. Temperatura ta jest uzyskiwana przez chłodzenie wolnej przestrzeni względnie komory przemiany tlenku wapnia, przy czym zaabsorbowane ciepło może być zastosowane do suszenia materiału zawierającego kaolin, przeznaczonego do spopielania. Może to być osiągnięte przez wprowadzenie wody do wspomnianych przestrzeni. W celu otrzymania dobrej przemiany, w której są ograniczone niepożądane reakcje prowadzące do powstania produktu o gorszych właściwościach pucolanowych, stężenie pary wodnej w wolnej przestrzeni względnie alternatywnie w komorze przemiany tlenku wapnia jest utrzymywane na poziomie korzystnie 30-50% objętościowych. W ten sposób, w prostej instalacji ze złożem fluidalnym utworzony jest materiał o dobrych właściwościach pucolanowych i hydraulicznych.
Beton wytworzony z cementu portlandzkiego, do którego dodano materiał pucolanowy wytworzony sposobem według wynalazku jest bardziej wytrzymały niż bez tego dodatku (tabela C).
Tabe l a C
Cement portlandzki % Materiał pucolanowy (Mpa) Wytrzymałość na ściskanie %
100 0 39 ± 0,5
90 10 44,7 ± 1,6
Sposób przygotowania: Zmieszano 1 część cementu portlandzkiego wraz z pucolanowym materiałem z 3 częściami znormalizowanego piasku i 0,5 częściami wody (zgodnie z normą EN 196). Wytrzymałość na ściskanie mierzono po 14 dniach utwardzania.
Woda wymagana do przetworzenia tlenku wapnia pochodzi ze spalania materiałów wyjściowych i może zawierać paliwa używane w celu dodatkowego ogrzewania złoża fluidyzacyjnego, lub z wody zawartej w wyjściowym materiale oraz, jeśli to konieczne, z wody dodanej do złoża fluidyzacyjnego lub korzystnie do wolnej przestrzeni. Woda wprowadzana do wolnej półki lub alternatywnie do następującej komory przemiany tlenku wapnia jest korzystnie uzyskiwana z pozostałości przeznaczonych do spopielania.
Kompozycja materiału pucolanowego wytwarzanego sposobem według wynalazku zawiera 40% metakaolinitu, 50% wodorotlenku wapnia, węglanu wapnia i tlenku wapnia, przy czym tlenek wapnia jest obecny w tak małych ilościach, że ma nieistotny wpływ na wytrzymałość na ściskanie betonu, który go zawiera, oraz następnie metale, chlorki i siarczany w stężeniach nie mających ujemnego wpływu na wytrzymałość i przydatność do stosowania wyrobów wytworzonych z zastosowaniem materiału pucolanowego. Oczywiste jest także, że szczegółowy skład także zależy od stosowanych materiałów wyjściowych.
PL 191 494 B1
Jest znane, że temperatura wolnej przestrzeni korzystnie wpływa na ograniczenie emisji dioksyn. Jest jednak nieoczekiwanym odkrycie, że kombinacja temperatury spopielania w zakresie pomiędzy 750 a 800°C, a w szczególności 780°C z jednoczesnym obniżeniem temperatury wolnej przestrzeni do zakresu poniżej temperatury złoża fluidyzacyjnego, wpływa na emisję dioksyn w takim stopniu, że nawet bez jakiegokolwiek dalszego wyposażenia do usuwania dioksyn, spełnione zostaną ostre holenderskie normy dotyczące ochrony środowiska (tabela D). Są to kolejne nowe i nieoczekiwane efekty sposobu według wynalazku.
Tabel a D
Tzłoża fluidalnego Twolnej półki Ilość dioksyn
°C °C ngTeq/m3
850 850 0,35
780 770-780 0,034
(norma holenderska : 0,1 ngTeq/m3).
Poprzez zastosowanie sposobu według wynalazku odpady, które w innym przypadku musiałyby być składowane z nakładem wysokich kosztów, mogą być wykorzystane do wytwarzania materiału pucolanowego o wysokiej jakości.

Claims (13)

  1. Zastrzeżenia patentowe
    1. Sposób termicznego przetwarzania materiału zawierającego kaolin w materiał o właściwościach pucolanowych, w którym prowadzi się termiczną obróbkę materiału zawierającego kaolin w instalacji ze złożem fluidalnym mającej wolną przestrzeń, w obecności gazowego tlenu, znamienny tym, że do złoża fluidalnego instalacji doprowadza się materiał zawierający kaolin w postaci makulatury lub odpadów pochodzących z zawracania makulatury do ponownego wykorzystania w przemyśle papierniczym, następnie doprowadzony materiał spopiela się w złożu fluidalnym w temperaturze pomiędzy 720-850°C i jednocześnie utrzymuje się temperaturę wolnej przestrzeni instalacji do 850°C lub niższą, przy czym złoże fluidalne wyposaża się w składniki polepszające wymianę ciepła, korzystnie piasek.
  2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w złożu fluidalnym utrzymuje się temperaturę 750-800°C.
  3. 3. Sposób według zastrz. 2, znamienny tym, że w złożu fluidalnym utrzymuje się temperaturę 780°C.
  4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w wolnej przestrzeni instalacji ze złożem fluidalnym utrzymuje się temperaturę na tym samym poziomie lub niższą od temperatury złoża fluidalnego.
  5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że w wolnej przestrzeni instalacji ze złożem fluidalnym lub kolejnej komorze przemiany tlenku wapnia utrzymuje się temperaturę na poziomie 500°C lub niższą.
  6. 6. Sposób według zastrz. 5, znamienny tym, że w wolnej przestrzeni instalacji ze złożem fluidalnym lub kolejnej komorze przemiany tlenku wapnia utrzymuje się temperaturę w zakresie 150-350°C.
  7. 7. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że chłodzi się wolną przestrzeń w instalacji ze złożem fluidalnym lub kolejną komorę przemiany tlenku wapnia, po czym suszy się zaabsorbowanym ciepłem materiał zawierający kaolin przeznaczony do obróbki termicznej.
  8. 8. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że utrzymuje się stężenie pary wodnej w wolnej przestrzeni instalacji ze złożem fluidalnym lub kolejnej komorze przemiany tlenku wapnia w zakresie 30-50% obj.
  9. 9. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wprowadza się wodę do wolnej przestrzeni instalacji ze złożem fluidalnym lub do kolejnej komory przemiany tlenku wapnia.
  10. 10. Sposób według zastrz. 9, znamienny tym, że wodę wprowadzaną do wolnej przestrzeni instalacji odciąga się z materiału zawierającego kaolin przeznaczonego do spopielania.
  11. 11. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że spopielanie prowadzi się w obecności materiału, powstałego z materiału zawierającego kaolin, jako środka polepszającego wymianę ciepła.
  12. 12. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał zawierający kaolin wprowadza się do instalacji ze złożem fluidalnym w postaci zagęszczonej.
    PL 191 494 B1
  13. 13. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że materiał pucolanowy po opuszczeniu złoża fluidalnego rozdziela się na grubą frakcję i drobnoziarnistą, przy czym grubą frakcję po zmieszaniu z materiałem zawierającym kaolin wprowadza się ponownie do instalacji ze złożem fluidalnym.
PL318810A 1994-08-24 1995-08-24 Sposób termicznego przetwarzania materiału zawierającego kaolin w materiał o właściwościach pucolanowych PL191494B1 (pl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9401366A NL9401366A (nl) 1994-08-24 1994-08-24 Werkwijze voor de bereiding van een puzzolaan materiaal uit papierresidu en werkwijze voor het daaruit vervaardigen van cement.
PCT/NL1995/000280 WO1996006057A1 (en) 1994-08-24 1995-08-24 A method of preparing a puzzolanic material form paper residue and a method for the manufacture of cement from said material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL318810A1 PL318810A1 (en) 1997-07-07
PL191494B1 true PL191494B1 (pl) 2006-05-31

Family

ID=19864554

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL318810A PL191494B1 (pl) 1994-08-24 1995-08-24 Sposób termicznego przetwarzania materiału zawierającego kaolin w materiał o właściwościach pucolanowych

Country Status (18)

Country Link
US (1) US5868829A (pl)
EP (1) EP0796230B1 (pl)
JP (1) JP4302771B2 (pl)
KR (1) KR100364345B1 (pl)
AT (1) ATE189200T1 (pl)
AU (1) AU691959B2 (pl)
BR (1) BR9508753A (pl)
CA (1) CA2198507C (pl)
DE (1) DE69514831T2 (pl)
DK (1) DK0796230T3 (pl)
ES (1) ES2144137T3 (pl)
FI (1) FI119371B (pl)
GR (1) GR3033260T3 (pl)
NL (1) NL9401366A (pl)
PL (1) PL191494B1 (pl)
PT (1) PT796230E (pl)
RU (1) RU2140885C1 (pl)
WO (1) WO1996006057A1 (pl)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL422998A1 (pl) * 2017-09-28 2019-04-08 Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie Sposób redukcji poziomu wymywalności chlorków z mieszanin mineralnych zawierających odpady wykazujące się wysokimi stężeniami rozpuszczalnych chlorków

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9606638D0 (en) * 1996-03-29 1996-06-05 Ecc Int Ltd Treatment of solid containing material derived from effluent
US20020079075A1 (en) 1998-09-04 2002-06-27 Imerys Minerals Limited Treatment of solid containing material derived from effluent
US5897688A (en) * 1997-04-18 1999-04-27 Cdem Holland, Bv Method of removing a metal from a stream of hot gas
NL1009870C2 (nl) * 1998-08-14 2000-02-15 Cdem Holland Bv Werkwijze voor de vervaardiging van een sorbens, het met de werkwijze verkregen sorbens, en een werkwijze voor de reiniging van een hete gasstroom.
KR19990007639A (ko) * 1998-10-15 1999-01-25 이기강 고상폐기물을 원료로 하는 세라믹 조성물 및 이의 제조방법
US6425973B1 (en) * 2000-11-22 2002-07-30 Imerys Minerals Limited Treatment of solid containing material derived from effluent
WO2003042104A1 (en) 2001-11-09 2003-05-22 Imerys Pigments, Inc. High surface area incineration product
NL1020205C2 (nl) 2002-03-19 2003-09-23 Cdem Holland Bv Werkwijze voor het opwerken van materiaal dat een pozzolane component bevat.
SE524393C2 (sv) * 2002-11-07 2004-08-03 Procedo Entpr Ets Metod för behandling av flygaska
US20070272776A1 (en) * 2003-05-14 2007-11-29 Jurgen Schenk Method and Apparatus for Processing Excavated Earth
BE1016545A3 (nl) * 2005-03-15 2007-01-09 Dec Werkwijze voor het behandelen van verontreinigende stoffen of ermee gecontamineerd bodemmateriaal.
US7578869B2 (en) * 2005-11-30 2009-08-25 Basf Catalysts Llc Methods of manufacturing bentonite pollution control sorbents
US7575629B2 (en) * 2005-11-30 2009-08-18 Basf Catalysts Llc Pollutant emission control sorbents and methods of manufacture
US7704920B2 (en) * 2005-11-30 2010-04-27 Basf Catalysts Llc Pollutant emission control sorbents and methods of manufacture
US7572421B2 (en) * 2006-06-19 2009-08-11 Basf Catalysts Llc Mercury sorbents and methods of manufacture and use
US7753992B2 (en) 2006-06-19 2010-07-13 Basf Corporation Methods of manufacturing mercury sorbents and removing mercury from a gas stream
US8685351B2 (en) * 2007-09-24 2014-04-01 Basf Corporation Pollutant emission control sorbents and methods of manufacture and use
US20090081092A1 (en) * 2007-09-24 2009-03-26 Xiaolin David Yang Pollutant Emission Control Sorbents and Methods of Manufacture and Use
US8906823B2 (en) 2007-09-24 2014-12-09 Basf Corporation Pollutant emission control sorbents and methods of manufacture and use
JP2012506483A (ja) * 2008-10-22 2012-03-15 サザン リサーチ インスティチュート 合成ガスを浄化するためのプロセス
NL2002282C2 (en) * 2008-12-03 2010-06-07 A & G Holding Pozzolanic binder composition.
NL2003717C2 (en) 2009-10-27 2011-04-28 Minplus Holland B V A method for the removal of mercury from a stream of flue gas obtained from the combustion of coal, a sorbent-mixture and a composition comprising spent sorbent.
NL2003712C2 (en) * 2009-10-27 2011-04-28 Minplus Holland B V A method for the removal of mercury from a stream of flue gas obtained from the combustion of coal, and a composition comprising spent sorbent.
NL2003714C2 (en) 2009-10-27 2011-04-28 Minplus Holland B V A method for generating electrical energy, wherein a carbonaceous fuel is gasified.
GB0921820D0 (en) 2009-12-14 2010-01-27 Calcitech Synthetic Minerals Ltd Production and/or recovery of products from waste sludge
NL2004463C2 (en) 2010-03-26 2011-09-27 Cdem Holland Bv Installation and method for conversion of paper residue into a mineral product.
DE102011087780A1 (de) 2011-12-06 2013-06-06 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung eines mineralischen Feststoffs
DE102011088117A1 (de) 2011-12-09 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Verfahren zur Herstellung von Füllstoff oder Streichpigment für die Papier- oder Kartonherstellung
JP2016526058A (ja) * 2013-04-26 2016-09-01 シーカ・テクノロジー・アーゲー セメント不含又は低セメントの低発塵ハイブリッド床材組成物
FI126846B (fi) * 2013-04-29 2017-06-15 Kautar Oy Menetelmä yhdistelmäpartikkelien valmistamiseksi
DE102013105301A1 (de) * 2013-05-23 2014-11-27 Thyssenkrupp Industrial Solutions Ag Verfahren zur Herstellung eines Bindemittelsubstituts
CN106414363B (zh) 2014-04-10 2022-01-11 Sika技术股份公司 结合了高抗压强度和早期耐水性的聚氨酯混杂体系
EP2944622A1 (en) 2014-05-16 2015-11-18 Sika Technology AG Three component composition for the manufacture of polyurethane cementitious hybrid flooring or coating with improved surface gloss
NL2013253B1 (en) 2014-07-24 2016-09-09 Cdem B V Recovery of phosphorous.
EP3266755A1 (en) 2016-07-07 2018-01-10 Sika Technology AG Reducing blister formation in polyurethane cementitious hybrid system
WO2018182406A1 (en) 2017-03-29 2018-10-04 Minplus B.V. A method of reducing corrosion of a heat exchanger of an incinerator comprising said heat exchanger
KR102923927B1 (ko) 2018-09-14 2026-02-04 민플러스 비.브이. 플루 가스에 수반된 애쉬 포집을 위한 장치를 포함하는 소각로 작동 방법
NL2025539B1 (en) 2020-05-08 2021-11-23 Minplus B V A method of scavenging alkali from flue gas.

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB394518A (en) * 1932-09-13 1933-06-29 Anonima Italiana Per La Produz Improvements in or relating to the treatment or production of pozzuolanic materials
DE1771879A1 (de) * 1968-07-24 1972-02-24 Huenlich Hans Werner Dipl Ing Herstellung eines Betonzuschlagstoffes,insbesondere fuer leichtere Betonteile,aus Muellschlacken
US4034058A (en) * 1976-06-29 1977-07-05 Engelhard Minerals & Chemicals Corporation Method for producing synthetic sodium aluminosilicate ion-exchange material from calcined kaolin clay
DE3481908D1 (de) * 1983-01-26 1990-05-17 Fuji Fire Proof Material Verfahren zur herstellung eines feuerbestaendigen, leichten konstruktionsmaterials.
US4600437A (en) * 1984-03-29 1986-07-15 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho Inorganic material, a process for producing same and a solidifying method thereof
NL8702870A (nl) * 1987-11-30 1989-06-16 Ontwikkelingsmaatschappij Rest Werkwijze voor het bereiden van papierslibas en de toepassing daarvan bij het vervaardigen van kalkzandsteen.
FR2642747A1 (fr) * 1989-02-09 1990-08-10 Wintec Sa Procede de constitution de materiaux de construction a partir de cendres
BR9303410A (pt) * 1992-08-26 1994-03-22 Engelhard Corp Pigmentos de caulim calcinados,e processo para produzir os mesmos
BE1005929A3 (fr) * 1993-01-29 1994-03-15 Obourg Sa Ciments Pouzzolanes artificielles et procede pour leur fabrication.
IES59618B2 (en) * 1993-06-25 1994-03-09 Bs Technology Ltd Soldering tools
JPH07309617A (ja) * 1994-05-12 1995-11-28 Sekisui Chem Co Ltd 無機質粉体及び硬化性無機質組成物

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL422998A1 (pl) * 2017-09-28 2019-04-08 Akademia Gorniczo Hutnicza Im Stanislawa Staszica W Krakowie Sposób redukcji poziomu wymywalności chlorków z mieszanin mineralnych zawierających odpady wykazujące się wysokimi stężeniami rozpuszczalnych chlorków

Also Published As

Publication number Publication date
US5868829A (en) 1999-02-09
RU2140885C1 (ru) 1999-11-10
WO1996006057A1 (en) 1996-02-29
JPH10507992A (ja) 1998-08-04
AU3266195A (en) 1996-03-14
EP0796230B1 (en) 2000-01-26
CA2198507A1 (en) 1996-02-29
FI119371B (fi) 2008-10-31
JP4302771B2 (ja) 2009-07-29
PL318810A1 (en) 1997-07-07
GR3033260T3 (en) 2000-09-29
DE69514831T2 (de) 2000-08-17
ES2144137T3 (es) 2000-06-01
KR970705521A (ko) 1997-10-09
DE69514831D1 (de) 2000-03-02
ATE189200T1 (de) 2000-02-15
KR100364345B1 (ko) 2003-02-05
FI970748A0 (fi) 1997-02-21
CA2198507C (en) 2007-08-07
NL9401366A (nl) 1996-04-01
AU691959B2 (en) 1998-05-28
FI970748L (fi) 1997-02-21
EP0796230A1 (en) 1997-09-24
BR9508753A (pt) 1998-01-13
DK0796230T3 (da) 2000-07-24
PT796230E (pt) 2000-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
PL191494B1 (pl) Sposób termicznego przetwarzania materiału zawierającego kaolin w materiał o właściwościach pucolanowych
FI111159B (fi) Menetelmä lentotuhkan ja jätelietteen käsittelemiseksi
WO1994010099A1 (en) Process for treating fly ash and bottom ash and the resulting product
WO2013172497A1 (ko) 고로슬래그 및 바텀애시로 구성되는 무시멘트 결합재를 포함하는 콘크리트 조성물, 이를 이용한 침목 및 그 제조방법
US9284219B2 (en) Method and system for reprocessing high carbon coal fly ash to produce cementitious materials
KR101954372B1 (ko) 유기성 폐기물을 함유하는 연료탄의 제조방법.
US5626667A (en) Process and apparatus for producing SO2 -containing gas and cement clinker from waste gypsum
US20160194567A1 (en) System for reprocessing carbonaceous waste materials to produce energy and carbon-free materials
JP4694065B2 (ja) 石綿の処理方法
JP2003327457A (ja) ポルトランドセメント代替品、その製造方法、それを用いた硬質木片セメント板及びその製造方法
KR100256021B1 (ko) 하수오니 처리방법
JP3666940B2 (ja) 下水汚泥のセメント原料化方法
KR20150001969A (ko) 하수처리장 하수슬러지로부터 고반응성의 알칼리 활성 포졸란재의 제조방법
KR100352833B1 (ko) 오니를 이용한 시멘트 원료 제조방법 및 이로부터 제조된시멘트 원료
JPH05293457A (ja) 水硬性粉体組成物
GB2634827A (en) A cementitious material
JP2002362962A (ja) 窯業系外壁材の製造方法
CZ2001162A3 (cs) Způsob přípravy hydrotuhnoucích směsí na bázi kamence hlinitoamonného a fluidních popílků
JPH0629159B2 (ja) 流動層燃焼灰を原料とする硬化体の製造方法
WO1994017008A1 (fr) Pouzzolanes artificielles et procede pour leur fabrication
CZ61898A3 (cs) Výrobní směs pro výrobu malt a kompaktovaných stavebních hmot a způsob jejího zpracování
PL438339A1 (pl) Sposób utylizacji osadów pofermentacyjnych z procesu współfermentacji osadów z uzdatniania wody i z oczyszczania ścieków komunalnych
SU1474124A1 (ru) Сырьева смесь дл получени безобжигового заполнител
JP2022150926A (ja) 硫黄含有組成物、セメント組成物及び地盤改良材の製造方法
FR3165261A1 (fr) Procédé d’obtention d’un liant hydraulique pulvérulent à partir de cendres de biomasse

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Decisions on the lapse of the protection rights

Effective date: 20130824