PL230228B1 - Sposób wytwarzania kompozytów ze szlamów odpadowych zawierających fluorokrzemian sodu - Google Patents
Sposób wytwarzania kompozytów ze szlamów odpadowych zawierających fluorokrzemian soduInfo
- Publication number
- PL230228B1 PL230228B1 PL413257A PL41325715A PL230228B1 PL 230228 B1 PL230228 B1 PL 230228B1 PL 413257 A PL413257 A PL 413257A PL 41325715 A PL41325715 A PL 41325715A PL 230228 B1 PL230228 B1 PL 230228B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- sodium fluorosilicate
- containing sodium
- binder
- waste
- waste sludge
- Prior art date
Links
- -1 sodium fluorosilicate Chemical compound 0.000 title claims abstract description 52
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 44
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 37
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 27
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 25
- 239000010459 dolomite Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910000514 dolomite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 24
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 11
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 8
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 claims description 7
- 235000011116 calcium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 7
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004568 cement Substances 0.000 claims description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 10
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 8
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000011194 food seasoning agent Nutrition 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N calcium;phosphoric acid Chemical compound [Ca+2].OP(O)(O)=O.OP(O)(O)=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- 239000002426 superphosphate Substances 0.000 description 5
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 4
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 4
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000006286 aqueous extract Substances 0.000 description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910004014 SiF4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical compound [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 229910000040 hydrogen fluoride Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 238000004313 potentiometry Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N silicon tetrafluoride Chemical compound F[Si](F)(F)F ABTOQLMXBSRXSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical class [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004074 SiF6 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 235000013312 flour Nutrition 0.000 description 1
- 229940104869 fluorosilicate Drugs 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 150000002681 magnesium compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 239000010812 mixed waste Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012452 mother liquor Substances 0.000 description 1
- 125000000018 nitroso group Chemical group N(=O)* 0.000 description 1
- 239000002686 phosphate fertilizer Substances 0.000 description 1
- 239000004476 plant protection product Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 1
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000002562 thickening agent Substances 0.000 description 1
- VQNBUJAEBQLLKU-UHFFFAOYSA-H tricalcium;diphosphate;hydrate Chemical compound O.[Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O VQNBUJAEBQLLKU-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Sposób wytwarzania kompozytów ze szlamów odpadowych zawierających fluorokrzemian sodu charakteryzuje się tym, że do szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemian sodu wprowadza się substancję wiążącą, całość miesza się, a następnie suszy się i sezonuje uzyskany kompozyt, przy czym wprowadzaną substancją wiążącą jest popiół ze spalania paliw kopalnych lub pył dolomitowy.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kompozytów ze szlamów odpadu fluorowego, głównie w postaci fluorokrzemianu sodu. Odpad ten, pochodzący z produkcji superfosfatu można wykorzystać między innymi w przemyśle budowlanym.
Do produkcji superfosfatu stosuje się najczęściej kwas siarkowy (VI) wytwarzany metodą nitrozową oraz surowiec fosforowy w postaci mączki.
W procesie wytwarzania stosuje się dwa stadia. W pierwszym okresie po zmieszaniu surowców kwas siarkowy reaguje tworząc kwas fosforowy.
Ca5(PO4)3F + 5H2SO4 + 2,5H2O 3H3PO4 + 5CaSO4 + 0,5H2O + HF (1)
W środowisku kwasu siarkowego (VI) natychmiast następuje przesycenie roztworu siarczanem (VI) wapnia, który wytrąca się pod postacią półhydratu jako wysokodyspersyjna faza stała.
Po prze reagowaniu całkowitej ilości kwasu siarkowego (VI) i rozkładzie 70-78% surowca fosforowego rozpoczyna się drugie stadium tworzenia superfosfatu, polegające na działaniu kwasu fosforowego (V) na nierozłożony dotychczas surowiec fosforowy, w myśl reakcji.
Ca5(PO4)3F + 7H3PO4 + 5H2O 5Ca(H2PO4)2 · H2O + HF (2)
Proces ten skutkuje krystalizacją jednowodnego fosforanu wapnia. Powyższa reakcja przebiega w całej masie zakrzepniętego superfosfatu surowego i trwa aż do zakończenia procesu dojrzewania. W miarę rozkładu surowca fosforowego zmniejsza się efektywna wielkość jego powierzchni, dzięki czemu obniża się szybkość reakcji rozkładu.
Powstający w reakcjach (1) i (2) fluorowodór reaguje z krzemionką lub krzemianami, zanieczyszczającymi surowiec fosforowy, w myśl reakcji:
4HF + S1O2 S1F4 + 2H2O (3)
2HF + SiF4 H2S1F6 (4)
Podczas rozkładu surowca fosforowego kwasem siarkowym (VI) wywiązuje się S1F4, przy czym razem z gazami uchodzi zwykle, zależnie od zastosowanych mieszalników, 35-45% fluoru pierwotnie zawartego w surowcu fosforowym. W gazach poreakcyjnych kierowanych do urządzeń absorpcyjnych fluor znajduje się w postaci mgły kwasu fluorokrzemowego wskutek tego, że S1F4 ulega hydrolizie pod wpływem pary wodnej również zawartej w gazach poreakcyjnych, w temperaturze poniżej 120°C. Reakcja przebiega według równania:
3SiF4 + 4H2O 2H2S1F6 + S1O2 · H2O (5)
Im niższa jest temperatura gazów przed absorpcją, tym intensywniej przebiega reakcja hydrolizy SiF4. Wskutek tego w instalacji gromadzi się szlam kwasu heksafluorokrzemowego zawierający zwykle 25-30% fluoru, tj. około 20% całkowitej zawartości fluoru w gazach. Urządzenia absorpcyjne najczęściej pracują w sposób okresowy, ciecz absorbującą - wodę - wymienia się po osiągnięciu stężenia 8-10% H2SiF6.
Z cieczy poabsorpcyjnej wytrąca się Na2SiFe za pomocą chlorku sodu:
H2SIF6 + 2NaCI Na2SiF6 + 2HCI (6)
Proces ten prowadzi się w specjalnych reaktorach. W celu obniżenia rozpuszczalności fluorokrzemianu sodu w wodzie stosuje się mały nadmiar chlorku sodu. Ług macierzysty zanieczyszczony koloidalnym kwasem krzemowym oddziela się przez dekantację, a następnie przez odwirowanie, podczas którego następuje oddzielenie Na2SiFe. Osad z wirówki zawierający jeszcze 8-10% wilgoci suszy się, na przykład w suszarni bębnowej ogrzewanej współprądowo. Przy suszeniu nie można dopuścić do przekroczenia temperatury 300°C, w której zaczyna się rozkład Na2SiFe według równania:
Na2SiF6 2NaF + SiF4 (7)
Fluorokrzemian sodu służy głównie jako surowiec do otrzymywania fluorku sodu, który jest stosowany do produkcji środków ochrony roślin, do impregnacji drewna, a przede wszystkim jako dodatek do kriolitu przy produkcji metalicznego glinu.
PL 230 228 Β1
Niezagospodarowany fluorokrzemian sodu jest produktem ubocznym pochodzącym głównie z instalacji produkcji nawozów fosforanowych i jest składowany w postaci hałd. Ze względu na możliwość emisji związków fluoru, do fluorokrzemianu dodawane jest wapno palone, którego rolą jest podwyższenie wartości pH. Środowisko zasadowe obniża ryzyko przedostawania się związków fluoru do środowiska naturalnego.
Szlamy fluorokrzemianu sodu zawierają oprócz głównego składnika takie substancje jak fluorek wapnia, tlenek krzemu, węglan wapnia, wodorotlenek wapnia. Zawartość poszczególnych składników jest zależna od stosowanych surowców fosforowych oraz technologii otrzymywania fluorokrzemianu sodu. Szlamy charakteryzują się na ogół wysoką zawartością wilgoci w zakresie 40-70%. Konsystencja odpadów zależy od zawartości poszczególnych składników oraz zawartości wilgoci, może być zbliżona do konsystencji ziemi lub gliny. Suchy odpad jest sypki i pylisty.
W bazach danych nie znaleziono patentów ani zgłoszeń patentowych dotyczących przetwarzania odpadów zawierających fluorokrzemian sodu pochodzący z produkcji nawozów fosforanowych. Nie jest znany sposób przetwarzania mokrych odpadów zawierających fluorokrzemianu sodu.
Celem rozwiązania według wynalazku było przetworzenie odpadowych szlamów zawierających fluorokrzemian sodu na produkt użyteczny, znajdujący zastosowanie jako materiał do wypełniania, składowisk, podbudowy dróg i nasypów kolejowych, niwelacji terenu, budowy wałów i tym podobne. Cel ten osiągnięto dzięki sposobowi według wynalazku.
ISTOTA WYNALAZKU
Istotą rozwiązania według wynalazku jest sposób wytwarzania kompozytów ze szlamów odpadowych zawierających fluorokrzemian sodu, który to sposób charakteryzuje się tym, że do szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemian sodu wprowadza się substancję wiążącą, całość miesza się, a następnie suszy się i sezonuje uzyskany kompozyt, przy czym wprowadzaną substancją wiążącą jest popiół lub pył dolomitowy.
Korzystnie substancję wiążącą w postaci popiołu lotnego wprowadza się do szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemian sodu porcjami, w ilości 0,56-1,54 kg na 1 kg szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemianu sodu.
Korzystnie substancję wiążącą w postaci pyłu dolomitowego wprowadza się do szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemian sodu porcjami, w ilości 0,8-2,5 kg na 1 kg szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemianu sodu.
Korzystnie substancja wiążącą w postaci pyłu dolomitowego zawiera 5% wag. wapna hydratyzowanego.
Korzystnie substancja wiążącą w postaci pyłu dolomitowego zawiera 5% wag. cementu.
Według szczególnie korzystnej wersji realizacji sposobu według wynalazku przed wprowadzeniem substancji wiążącej w postaci pyłu dolomitowego do szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemian sodu, mieszając wprowadza się porcjami szlam zawierający fluorek wapnia w ilości 1 kg na 1 kg szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemianu sodu.
Sposób według wynalazku umożliwia przetwarzanie szlamów fluorokrzemianu sodu pochodzącego z produkcji nawozów fosforanowych, głównie superfosfatu, oraz z instalacji wytwarzania kwasu fosforowego (V).
Odpadowy fluorokrzemian sodu ze względu na wysoką zawartość wilgoci nadaje się do sporządzania kompozytów z zastosowaniem produktów ubocznych z innych gałęzi przemysłu, na przykład popiołów. Dodatki stosowane do wiązania odpadu zawierającego związki fluoru powinny charakteryzować się niską rozpuszczalnością oraz brakiem wymywalności substancji szkodliwych dla środowiska naturalnego. Jednymi z takich dodatków potencjalnie są popioły pochodzące ze spalania paliw stałych. Popioły zawierają głównie związki wapnia oraz magnezu a także krzemionkę i związki żelaza (III). Ich zaletą jest niska rozpuszczalność oraz zasadowy odczyn wyciągów wodnych. Zastosowanie substancji zwiększających pH wyciągów wodnych skutkuje zmniejszeniem ryzyka emisji związków fluoru, głównie fluorowodoru, do środowiska naturalnego, na przykład wód gruntowych. Sposób według wynalazku umożliwia wprowadzanie substancji wiążących obniżających zawartość wilgoci oraz podnoszących pH wyciągów wodnych, co zapobiega możliwej emisji związków fluoru do środowiska naturalnego. Zastosowane substancje i wiążące charakteryzują się łatwością przetwarzania dzięki wysokiej sypkości, małą zawartością wilgoci lub zdolnością wiązania wody, a także słabą rozpuszczalnością. W badaniach przy przetwórstwie odpadów zawierających fluorokrzemian sodu zastosowano popioły pochodzące ze spalania węgla, pył dolomitowy, odpadowe szlamy fluorku wapnia, a także substancje pomocnicze jak wapno hydratyzowane oraz cement.
PL 230 228 Β1
Rozwiązanie według wynalazku zobrazowano na poniższych przykładach.
PRZYKŁADY
Przykład 1
Do odważonej masy, 5 kg, szlamów odpadowych zawierających fluorokrzemian sodu, mieszanej w mieszalniku-kołogniocie jako substancję wiążącą mieszając wprowadzano porcjami po 0,5 kg popiół lotny. Czynność tę powtarzano do osiągnięcia sypkiej konsystencji produktu. W badaniach zastosowano trzy różne szlamy odpadowe zawierające fluorokrzemian sodu. Dwa z zastosowanych szlamów charakteryzowały się kwaśnymi wyciągami wodnymi, jeden dawał wodny wyciąg o odczynie zasadowym. Zawartość wilgoci w szlamach zawierała się w przedziale 38-67% wagowych.
Ilość wprowadzonego popiołu zależała od początkowej zawartości wilgoci w szlamach odpadowych zawierających krzemian sodu, i tak dla prób o zawartości wilgoci na poziomie 38% wag. otrzymano kompozyty o stosunku masowym szlamy/popioły 1/0,56. Przy szlamach o wyższej zawartości wody stosunki masowe przedstawiały się nieco inaczej: dla szlamów o zawartości wilgoci około 62%wag. stosunek masowy szlam/popiół wynosił 1/1,36, zaś dla szlamu o zawartości wilgoci 67% wag. stosunek ten wynosił 1/1,51. Otrzymane kompozyty charakteryzowały się wysoką sypkością, niezależnie od ilości wprowadzonej substancji wiążącej. W otrzymanych kompozytach oznaczono końcową zawartość wilgoci oraz sporządzono wyciągi wodne, w których oznaczono zawartość jonów fluorkowych metodą potencjometryczną, zgodnie z normą PN-78/C-04588 (Badanie zawartości związków fluoru - oznaczanie fluorków metodą potencjometryczną z użyciem elektrody jonoselektywnej). Zawartość jonów F’ zawierała się w przedziale 8-12,7 mg F7dm3, spełniając wymagania ustawowe. Dodatkowo wartość pH w wyciągach wodnych zawierała się w zakresie 7-12. Otrzymane kompozyty charakteryzowały się zawartością wilgoci w przedziale 16—3%. Otrzymane kompozyty dosuszano poprzez siedmiodniowe sezonowanie w temperaturze otoczenia.
Przykład 2
Do mieszanych w gniotowniku-kołogniocie szlamów odpadowych w ilości 1,5 kg, zawierających fluorokrzemianu sodu, po wstępnym ujednoliceniu materiału wprowadzano mieszając substancję wiążącą w postaci pyłu dolomitowego porcjami po około 0,5 kg. Pył dolomitowy wprowadzano do wstępnie ujednoliconego produktu aż do uzyskania sypkiej konsystencji produktu. Ilość wprowadzanej substancji wiążącej zależała od początkowej zawartości wilgoci. Otrzymano kompozyty o stosunku masa szlamu odpadowego zawierającego fluorkowych/masa pyłu dolomitowego równym 1/1,176-2,469. Otrzymane kompozyty charakteryzowały się wysoką sypkością i zawartością wilgoci 10-12% wag. Z otrzymanych kompozytów sporządzono wyciągi wodne celem określenia zawartości jonów fluorkowych oraz odczynu. Zawartość jonów F‘ w otrzymanych wyciągach zawierała się w przedziale 6-9 mg F7dm3, spełniając w ten sposób wymagania ustawowe. Wartość pH otrzymanych kompozytów wynosiła 6-9,3.
Otrzymane kompozyty dosuszano poprzez siedmiodniowe sezonowanie w temperaturze otoczenia.
Przykład 3
Do mieszanych w gniotowniku-kołogniocie trzech rodzajów szlamów odpadowych w ilości po 0,8 kg każdy, zawierających fluorokrzemian sodu, wprowadzono mieszając substancję zagęszczającą w postaci szlamu fluorku wapnia. W zależności od rodzaju szlamu odpadowego, szlam fluorku wapnia wprowadzono w ilości 3,1 kg do jednego rodzaju szlamu odpadowego poddawanego ocenie oraz po 1,6 kg do pozostałych dwóch rodzajów szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemian sodu. Do wstępnie zagęszczonego i ujednoliconego materiału wprowadzano mieszając porcjami 0,5 kg substancji wiążącej w postaci pyłu dolomitowego. Pyl dolomitowy wprowadzano do wstępnie ujednoliconego produktu aż do uzyskania konsystencji przypominającej glinę. Zależnie od rodzaju szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemian sodu proporcje masowe otrzymanych kompozytów przedstawiały się następująco: masa szlamu Na2SiFe/masa szlamu CaF2/masa pyłu dolomitowego: 1/3,877/2,194; 1/2,025/ 3,808; 1/1,992/3,254. Otrzymane kompozyty wykazywały tendencję do zlepiania się, jednakże po utracie wilgoci ich konsystencja była zbliżona do konsystencji suchej gleby. Pod wpływem wody kompozyty ulegały rozmyciu. Zawartość wilgoci w kompozytach bezpośrednio po ich otrzymaniu zawierała się w przedziale 17,5-20% wag. Z otrzymanych kompozytów sporządzono wyciągi wodne celem określenia zawartości jonów fluorkowych oraz wartości pH. Zawartość jonów fluorkowych w wyciągach zawierała się w przedziale 8-11 mg F /dm3, zaś wartość pH 10,2-12,5. Otrzymane kompozyty dosuszano poprzez siedmiodniowe sezonowanie w temperaturze otoczenia.
Przykład 4
Do mieszanych w gniotowniku-kołogniocie szlamów fluorokrzemianu sodu w ilości 0,5 kg, wprowadzono mieszając substancję wiążącą w postaci szlamu fluorku wapnia w ilości 0,5 kg. Do wstępnie
PL 230 228 Β1 zagęszczonego materiału wprowadzano porcjami mieszając substancję wiążącą w postaci pyłu dolomitowego zawierającego 5% wag. wapna hydratyzowanego. Dodanie wapna hydratyzowanego do substancji wiążącej zwiększa zdolność wchłaniania wody przez substancję wiążącą oraz powoduje podwyższenie wartości pH wyciągów wodnych otrzymywanych kompozytów. Pył dolomitowy zawierający wapno wprowadzano do wstępnie ujednoliconego produktu porcjami po 0,3 kg aż do uzyskania satysfakcjonującej konsystencji przypominającej glinę. Zależnie od rodzaju odpadowego fluorokrzemianu sodu proporcje masowe otrzymanych kompozytów przedstawiały się następująco masa szlamu Na2SiFe/masa szlamu CaF2/masa pyłu dolomitowego zawierającego 5%wag. wapna hydratyzowanego: 1/0,994/1,386; 1/0,949/2,312; 1/0,967/3,848. Otrzymane kompozyty były właściwościami zbliżone do kompozytów otrzymanych w przykładzie 3. Zawartość wilgoci w otrzymanych kompozytach zawierała się w przedziale 19-21% wag. Dla otrzymanych kompozytów sporządzono wyciągi wodne, w których oznaczono zawartość jonów fluorkowych oraz pH. Zawartość jonów fluorkowych w wyciągach zawierała się w przedziale 7,2-10,6 mg F7dm3. Odczyn wszystkich wyciągów był zasadowy, wartość pH 10-12,7. Otrzymany kompozyt dosuszano poprzez siedmiodniowe sezonowanie w temperaturze otoczenia.
Przykład 5
Do 0,5 kg mieszanych w gniotowniku-kołogniocie szlamów odpadowych zawierających fluorokrzemian sodu wprowadzono mieszając substancję wiążącą w postaci szlamu fluorku wapnia w ilości 0,5 kg.
Do wstępnie zagęszczonego materiału wprowadzano mieszając substancję wiążącą w postaci pyłu dolomitowego zawierającego 5% wag. cementu. Pył dolomitowy mieszając wprowadzano do wstępnie ujednoliconego produktu porcjami po 0,3 kg aż do uzyskania konsystencji przypominającej glinę. Zależnie od rodzaju odpadowego fluorokrzemianu sodu proporcje masowe otrzymanych kompozytów przedstawiały się następująco: masa szlamu Na2SiFe/masa szlamu CaF2/masa pyłu dolomitowego zawierającego 5%wag. cementu: 1/0,994/1,326; 1/1,08/2,957; 1/1,012/3,180. Otrzymane kompozyty były właściwościami zbliżone do kompozytów otrzymanych w przykładzie 3. Zawartość wilgoci w otrzymanych kompozytach zawierała się w przedziale 7-18% wag. Z otrzymanych kompozytów sporządzono wyciągi wodne, w których oznaczono potencjometrycznie zawartość jonów fluorkowych oraz wartość pH. Stężenie jonów F w wyciągach wodnych wynosiło 8-10 mg F7dm3, zaś wartość pH wyciągów wodnych między 11 a 12. Otrzymany kompozyt dosuszano poprzez siedmiodniowe sezonowanie w temperaturze otoczenia.
W otrzymywanych kompozytach określano wymywanie jonów fluorkowych oraz odczyn wyciągów wodnych. Wynika to z faktu, że jako kryterium klasyfikacji odpadów w aspekcie zagrożenia środowiska naturalnego przyjmuje się skład chemiczny wyciągów wodnych i ich relację do wymagań stawianych pierwszej klasie czystości wód powierzchniowych (Rozporządzenie Min. Środowiska Dz. U. Nr 32 z 2004, poz. 284).
Przy kontroli wpływu odpadów na środowisko wyniki porównuje się z dopuszczalnymi wartościami wskaźników zanieczyszczeń w ściekach wprowadzanych do wód i ziemi (Rozporządzenie Min. Środowiska Dz. U. Nr 137 z roku 2006).
Dopuszczalna zawartość jonów fluorkowych w ściekach ustalona została na poziomie 25 mgF /dm3.
Claims (6)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania kompozytów ze szlamów odpadowych zawierających fluorokrzemian sodu, znamienny tym, że do szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemian sodu wprowadza się substancję wiążącą, całość miesza się, a następnie suszy się i sezonuje uzyskany kompozyt, przy czym wprowadzaną substancją wiążącą jest popiół lub pył dolomitowy.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że substancję wiążącą w postaci popiołu wprowadza się do szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemian sodu porcjami, w ilości 0,561,54 kg na 1 kg szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemianu sodu.
- 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że substancję wiążącą w postaci pyłu dolomitowego wprowadza się do szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemian sodu porcjami, w ilości 0,8-2,5 kg na 1 kg szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemianu sodu.
- 4. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że substancja wiążącą w postaci pyłu dolomitowego zawiera 5% wag. wapna hydratyzowanego.PL 230 228 Β1
- 5. Sposób według zastrz. 3, znamienny tym, że substancja wiążąca w postaci pyłu dolomitowego zawiera 5% wag. cementu.
- 6. Sposób według zastrz. 3, albo 4, albo 5, znamienny tym, że przed wprowadzeniem substancji wiążącej w postaci pyłu dolomitowego do szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemian sodu, mieszając wprowadza się porcjami szlam zawierający fluorek wapnia w ilości 1-3,9 kg, najkorzystniej 1 kg na 1 kg szlamu odpadowego zawierającego fluorokrzemianu sodu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413257A PL230228B1 (pl) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | Sposób wytwarzania kompozytów ze szlamów odpadowych zawierających fluorokrzemian sodu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL413257A PL230228B1 (pl) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | Sposób wytwarzania kompozytów ze szlamów odpadowych zawierających fluorokrzemian sodu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL413257A1 PL413257A1 (pl) | 2017-01-30 |
| PL230228B1 true PL230228B1 (pl) | 2018-10-31 |
Family
ID=57867779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL413257A PL230228B1 (pl) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | Sposób wytwarzania kompozytów ze szlamów odpadowych zawierających fluorokrzemian sodu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL230228B1 (pl) |
-
2015
- 2015-07-24 PL PL413257A patent/PL230228B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL413257A1 (pl) | 2017-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8246836B2 (en) | Process for treating substances contaminated by heavy metals | |
| CN113024214B (zh) | 一种磷石膏协同赤泥固化稳定飞灰的方法 | |
| US7585485B2 (en) | Process for the physiochemical conditioning of chemical gypsum or phospho-gypsum for use in formulation for cement and other construction materials | |
| US10125317B2 (en) | Insolubilizing material for specific hazardous substance and method for insolubilizing specific hazardous substance with same | |
| KR101881459B1 (ko) | 유동층 보일러 비산회를 활용한 인산석고 중화 방법 그의 활용 | |
| CN113277819A (zh) | 一种利用工业固体废弃物制备建筑材料的方法 | |
| CN109967488A (zh) | 一种磷矿浮选尾矿与磷石膏协同无害化处置方法 | |
| CN115611602A (zh) | 一种含磷石膏的矿坑充填、生态修复材料及其制备方法 | |
| CN103466982B (zh) | 一种改性石膏 | |
| KR101962240B1 (ko) | 제강슬래그 또는 산화칼슘을 함유한 산업부산물을 주원료로 알칼리중화제를 제조하고 폐산을 건식법으로 중화하여 so3 함량 38%(중량기준) 이상의 화학석고를 제조하는 방법 | |
| JP4540941B2 (ja) | 廃棄物の安定化処理方法 | |
| JP2008086911A (ja) | 土木資材及びその製造方法 | |
| KR102659413B1 (ko) | 친환경 범용성 고화재용 결합재 조성물 | |
| PL230228B1 (pl) | Sposób wytwarzania kompozytów ze szlamów odpadowych zawierających fluorokrzemian sodu | |
| KR20160075018A (ko) | 중화열을 이용한 고함수 슬러지 탈수재 제조방법 및 그에 의해 제조된 탈수재 | |
| JP3382202B2 (ja) | フッ素不溶出性石膏組成物とその製造方法 | |
| CN116425437B (zh) | 一种机械力球磨深度固化磷石膏中可溶性磷氟的方法 | |
| CN105727891A (zh) | 一种改性粉煤灰水净化材料及其制备方法 | |
| JPS6114117B2 (pl) | ||
| CN113248163A (zh) | 一种电解锰渣磷石膏复合胶凝材料的制备方法 | |
| KR102075396B1 (ko) | 연약지반 처리용 지반 고화재의 제조방법 | |
| JP2753194B2 (ja) | 地盤改良材および地盤改良方法 | |
| KR101163966B1 (ko) | 습식 인산 제조시 발생되는 폐수를 이용한 비료의 제조방법 | |
| KR102179518B1 (ko) | 황산염 자극에 의한 고로슬래그 활성화 무기 결합재 제조방법 | |
| KR101448955B1 (ko) | 고농도 악성 폐액 및 폐슬러지의 처리방법 |