PL231407B1 - Sposób wysokotemperaturowej utylizacji fosfogipsu - Google Patents
Sposób wysokotemperaturowej utylizacji fosfogipsuInfo
- Publication number
- PL231407B1 PL231407B1 PL398148A PL39814812A PL231407B1 PL 231407 B1 PL231407 B1 PL 231407B1 PL 398148 A PL398148 A PL 398148A PL 39814812 A PL39814812 A PL 39814812A PL 231407 B1 PL231407 B1 PL 231407B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- phosphogypsum
- raw materials
- mixture
- temperature
- ash
- Prior art date
Links
- PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate dihydrate Chemical compound O.O.[Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O PASHVRUKOFIRIK-UHFFFAOYSA-L 0.000 title claims abstract description 57
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims abstract description 23
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 21
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 12
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims abstract description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 claims abstract description 7
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 13
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 4
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 claims description 4
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 3
- 238000000855 fermentation Methods 0.000 claims description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 claims description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 3
- 239000002916 wood waste Substances 0.000 claims description 2
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 abstract description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Chemical class [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 5
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 3
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical group [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052925 anhydrite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 2
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 2
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 2
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 2
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 2
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 2
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 241001553178 Arachis glabrata Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 description 1
- 239000011384 asphalt concrete Substances 0.000 description 1
- WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L barium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ba+2] WDIHJSXYQDMJHN-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001626 barium chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 239000002551 biofuel Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003337 fertilizer Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000004571 lime Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 235000020232 peanut Nutrition 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 1
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910021653 sulphate ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 235000013311 vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use 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
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/027—Lightweight materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use 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
- C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
- C04B18/023—Fired or melted materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
- C04B2111/0075—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for road construction
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Przedmiotem wynalazku jest sposób wysokotemperaturowej utylizacji fosfogipsu, który charakteryzuje się tym, że fosfogips albo fosfogips i popioły elektrowniane w ilości od 2 do 75% wagowych w przeliczeniu na sumaryczną suchą masę surowców, oraz rozdrobnione paliwo, aglomeruje się, a uzyskany granulat poddaje się procesowi wypalania i spiekania w piecu obrotowym w temperaturze mieszczącej się w zakresie od 1000-1150°C, przy czym etap aglomeracji prowadzi się na mokro w obecności wody dodanej do mieszaniny suchych surowców i/lub pochodzącej z mokrych surowców.
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wysokotemperaturowej utylizacji fosfogipsu. Proces utylizacji jest energooszczędny i prowadzi do przetworzenia odpadu jakim jest fosfogips w inertny granulat o właściwościach lekkiego kruszywa spiekanego typu popiołoporytu do zastosowań głównie w drogownictwie i budownictwie jako zamiennik kruszyw naturalnych.
Skala przerobu surowców fosforonośnych i produkcji kwasu fosforowego ekstrakcyjnego powoduje generowanie ogromnych ilości odpadowego, zanieczyszczonego siarczanu wapnia, tzw. fosfogipsu. Jego neutralizacja, a najkorzystniej opłacalne ekonomicznie zagospodarowanie stanowi od lat wyzwanie dla chemików technologów. Obecnie na hałdach składowane jest już ok. 85 min Mg fosfogipsu, a co rocznie dostarczane jest kolejne 2-2,5 min Mg. To obrazuje skalę problemu. Główną przyczyną utrudniającą wykorzystanie fosfogipsu jest konieczność jego oczyszczania, zwłaszcza ze związków fluoru, metali ciężkich i pierwiastków promieniotwórczych oraz suszenia.
Zagospodarowywane dzisiaj ilości fosfogipsu stanowią kilka procent fosfogipsu powstającego w bieżącej produkcji kwasu fosforowego. Dlatego każda metoda pozwalająca na jego zagospodarowanie jest cenna, szczególnie jeśli rokuje szansę na wielkotonażową produkcję. Fosfogips stosowany jest aktualnie w rolnictwie, drogownictwie, budownictwie, przemyśle nawozowym oraz do niwelacji wyrobisk górniczych czy rekultywacji terenów zdegradowanych. Znanych metod wysokotemperaturowej utylizacji fosfogipsu jest niewiele. Są one związane z rozkładem siarczanu wapnia na tlenek wapnia i ditlenek siarki, a wykorzystywane do produkcji klinkieru cementu portlandzkiego i kwasu siarkowego oraz do produkcji materiałów budowlanych, w tym gipsu budowlanego. Ich rozwój hamowany jest jednak przez wysokie koszty przerobu, przez co nie wytrzymuje konkurencji kopalnej siarki czy naturalnego gipsu.
Na szerszą skalę w rolnictwie fosfogips jest stosowany w USA pod uprawy orzeszków arachidowych oraz w Hiszpanii i Brazylii z powodu własności, jakie nadaje glebie (1). Również w USA miały miejsce pierwsze próby zastosowania fosfogipsu w drogownictwie. Stwierdzono, że fosfogips jest dobrym składnikiem doziarniającym do mieszanek drobno i gruboziarnistych kruszyw i w takiej mieszance może być stosowany jako podbudowa nawierzchni asfaltobetonowych.
Drugim kierunkiem jest wykorzystanie fosfogipsu z popiołem i cementem jako mieszanki hydraulicznej do budowy nawierzchni dróg o niskim natężeniu ruchu (2). Z kolei w Finlandii w latach 1998-2002 do wspomnianej mieszanki dodawano również granulowany żużel wielkopiecowy. Wybudowana została droga o nawierzchni żwirowej, której własności użytkowe nie uległy zmianie mimo różnego natężenia ruchu. Dodatkowo zauważono, że najwyższą nośność wykazał odcinek wybudowany z fosfogipsu i żużla wielkopiecowego (3).
W Polsce jako główne kierunki utylizacji fosfogipsu można wymienić wytwarzanie spoiwa, materiałów budowlanych i wypełniaczy, co zostało przedstawione np. w opisie patentowym PL147599 ujawniającym sposób otrzymywania budowlanych tworzyw fosfogipsowych. Najczęściej fosfogips poddawano obróbce termicznej z utworzeniem anhydrytu, co zaprzestano z uwagi na znaczną energochłonność procesu (4). Przykładowe badania nad zastosowaniem fosfogipsu w budownictwie drogowym dotyczyły wytwarzania kompozytów fosfogipsu ze szkłem wodnym z dodatkiem popiołów lotnych, piasku i wapna pokarbidowego wykonane w Politechnice Gdańskiej (5) lub prażenia fosfogipsu z wapnem palonym, chlorkiem baru czy siarczanem żelazowym w temp. 180-230°C przeprowadzone w Instytucie Badawczym Dróg i Mostów w Warszawie (6).
W opisie wynalazku CN 101549859 A ujawniono sposób rozkładania fosfogipsu w celu wytworzenia kwasu siarkowego i betonu. Sposób ten wykorzystuje wysoką zawartość węgla w klinkierze kotła, wykorzystywanego jako odczynnik redukujący do odtleniania i rozkładu fosfogipsu w celu wytworzenia wysokiego stężenia SO, podczas gdy jakość tlenku wapnia ulega poprawie. W procesie nie powstają odpady, które odpowiednio oszczędzają zasoby węgla i dostarczają wysokiej jakości surowiec do betonu.
Wśród innych dokumentów patentowych dotyczących omawianej dziedziny można wymienić opis patentowy PL 163643, a także PL 186189, w których proponuje się otrzymanie z fosfogipsu spoiwa i wypełniacza do farb, emalii i żywic syntetycznych oraz PL 191946, w którym to kompozyt ma mieć zastosowanie w budownictwie, drogownictwie i górnictwie.
Na podstawie badań wykonanych w latach 2007-2009 w Instytucie Chemii Nieorganicznej i w Instytucie Badawczym Dróg i Mostów w Warszawie wykazano duże możliwości wykorzystania mieszanek fosfogipsowo - popiołowych w budownictwie drogowym.
PL 231 407 B1
Wszelkie prace nad utylizacją fosfogipsu trwają już ponad 30 lat, mimo to w dalszym ciągu dominuje jego składowanie. Istnieje więc ciągłe zapotrzebowanie na ulepszone sposoby jego utylizacji.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wysokotemperaturowej utylizacji fosfogipsu charakteryzujący się tym, że
- fosfogips albo fosfogips i popioły elektrowniane w ilości od 2 do 75% wagowych w przeliczeniu na sumaryczną suchą masę surowców oraz rozdrobnione paliwo o wartości energetycznej wynoszącej co najmniej 2,35 kJ/kg fosfogipsu lub mieszaniny fosfogipsu z popiołem, aglomeruje się na mokro w obecności wody w ilości 44-240 litrów, dodanej do mieszaniny suchych surowców i/lub pochodzącej z mokrych surowców,
- uzyskany granulat poddaje się procesowi wypalania i spiekania w piecu obrotowym w temperaturze mieszczącej się w zakresie od 1000-1150°C.
Paliwo stanowi węgiel lub węgiel z dodatkiem paliw wybranych z grupy obejmującej biomasę, odpady drzewne, pofermentacyjne osady z oczyszczalni ścieków i inne odpady organiczne. Paliwo ma wartość energetyczną wynoszącą nie mniej niż 2,35 kJ/kg fosfogipsu lub mieszaniny fosfogipsu z popiołem.
Zawartość wody w mieszaninie surowców poddawanych aglomeracji wynosi od 10 do 25% wagowych.
W opisanym sposobie piec obrotowy pracuje w układzie współprądowym ruchu wsadu i fazy gazowej. Spiekanie w piecu prowadzi się w temperaturze co najmniej 1080°C przy stosunku wagowym fosfogipsu do popiołów wynoszącym 1:1, oraz w temperaturze nie mniejszej niż 1000°C przy stosunku wagowym fosfogipsu do popiołów wynoszącym 1:3.
Utylizacji poddawany jest fosfogips, a także fosfogips z dodatkiem popiołów elektrownianych, przy czym wymienione surowce stanowią od 2 do nawet 75% wag. w przeliczeniu na suchą substancję. W obu przypadkach surowiec poddaje się utylizacji w mieszaninie z rozdrobnionym paliwem, którym może być miał węglowy lub węgiel w mieszaninie zawierającej do 50% wag. alternatywnych paliw typu biomasy, pofermentacyjnych osadów z oczyszczalni ścieków i innych odpadów organicznych, przy wystarczającym zapotrzebowaniu energii wynoszącym 2,35 kJ/kg fosfogipsu lub mieszaniny fosfogipsowipopiołowej. Zastosowane paliwa korzystnie stanowią również odpadowy materiał poddawany utylizacji tj. mogą to być wszelkiego rodzaju przemysłowe odpady organiczne stosowane do wyrobu biopaliw stałych tj. odpady z przemysłu drzewnego, wytłoki pochodzenia roślinnego, słoma itp.
Utylizacji sposobem według wynalazku poddaje się mieszaniny suche lub mokre, o wilgotności nie przekraczającej 20% wag. Surowce aglomerowane są z dodatkiem wody, a uzyskany granulat poddawany jest procesowi wypalania i spiekania we współprądowym piecu obrotowym o bardzo wysokim napełnieniu szybu pieca wsadem i promieniowym (przez ściany walczaka) podawaniu powietrza, np. w piecu wg patentu nr PL 196842.
Aglomeracja surowców w sposobie według wynalazku może być prowadzona każdą dowolną metodą znaną fachowcom. Przykładowo aglomerację można prowadzić na drodze granulacji. W trakcie prowadzenia etapu aglomeracji surowce mogą być zarówno dokładnie wymieszane tworząc jednorodny wieloskładnikowy surowiec jak i wykazywać pewną niejednorodność tj. np. cząstki wilgotnego paliwa mogą być otaczane cząstkami suchych popiołów lub mieszaniny fosfogipsu i popiołów. Możliwe jest też tworzenie granul wielowarstwowych tj. wielokrotne ich obtaczanie np. wilgotnymi cząstkami paliwa i składnikami suchymi.
W sposobie według wynalazku spiekanie granulatu fosfogipsowego prowadzone jest w temperaturach 1080-1150°C, korzystnie 1100°C, a w miarę dodawania popiołów elektrownianych do fosfogipsu można obniżyć temperaturę spiekania do temperatury 1000°C przy stosunku wagowym fosfogipsu do popiołów wynoszącym 1:3.
Z punktu widzenia jakości otrzymywanego kruszywa korzystne jest w sposobie stosowanie chociażby niewielkiego dodatku popiołów elektrownianych, ale możliwe jest także poddawanie obróbce samego fosfogipsu z dodatkiem węgla (spełniającego rolę źródła energii) a osiągane efekty będą zadowalające. Dodatek popiołów elektrownianych obniża nieco temperaturę spiekania aglomeratu i zwiększa ilość fazy amorficznej, co jest korzystne z punktu widzenia zatrzymywania w granulacie zanieczyszczeń metali ciężkich.
W sposobie według wynalazku w podanych warunkach prowadzenia procesu spiekania rozkład anhydrytu jest niewielki co powoduje, że emisja dwutlenku siarki, a także tlenków azotu do atmosfery nie przekracza dopuszczalnych norm, a zawarte w fosfogipsie fluorki pełnią rolę topnika prowadząc do trwałego zatrzymania fluoru i ewentualnych jonów metali ciężkich w spieczonym materiale granul. Jedynie
PL 231 407 B1 zawartość pierwiastków promieniotwórczych w poszczególnych partiach kruszywa może ograniczać ich wykorzystanie, szczególnie w zastosowaniu do pomieszczeń, w których na stałe przebywają ludzie lub zwierzęta hodowlane.
Sposób według wynalazku został bliżej wyjaśniony w poniższych przykładach realizacji, które stanowią jedynie niektóre z możliwych sposobów według wynalazku.
P r z y k ł a d 1.
Przygotowano mieszaninę 920 kg suchego fosfogipsu z 80 kg suchego zmielonego węgla, który zgranulowano z dodatkiem ok. 240 l wody, uzyskując wilgotność surowego granulatu na poziomie 24-25%, który po wysuszeniu poddaje się procesowi wypalania i spiekania w piecu obrotowym wg patentu nr PL 196842, otrzymując w końcowym fragmencie pieca granulat w temperaturze ok. 1100°C.
P r z y k ł a d 2.
Przygotowano mieszaninę 276 kg fosfogipsu o wilgotności 20% z 20 kg suchego zmielonego węgla i 900 kg popiołu elektrownianego o wilgotności 20%, zawierającego 8% wag. węgla w suchej masie i zgranulowano ją z dodatkiem ok. 44 l wody, a granulat wysuszono oraz wypalono i spieczono we współprądowym piecu obrotowym z promieniowym podawaniem powietrza w temperaturze ok. 1000°C.
P r z y k ł a d 3.
Przygotowano mieszaninę 540,5 kg fosfogipsu o wilgotności 15% z 15 kg suchego zmielonego węgla i 38,9 kg pofermentacyjnych osadów ściekowych o wilgotności 20% oraz 560 kg popiołu elektrownianego o wilgotności 12%, zawierającego 10% wag. węgla w przeliczeniu na suchą masę popiołu, którą zgranulowano z dodatkiem 102,5 l wody, a wysuszony granulat wypalono i spieczono w piecu obrotowym jak wyżej w temperaturze ok. 1080°C.
Literatura:
1. Hilton J., Phosphogypsum Management and Oportunities for Use, International Fertiliser Society, Cambridge 2006, no 587
2. Phosphorus & Potassium, no 215, 1998, 35
3. Dissposal Management System for Utylisation of Industrial Phosphogypsum and Fly Ash, Project no: LIFE98ENV/FIN/000566
4. Dankowski M., Warstwy, dachy, ściany, nr 3, 2001,59-61
5. Quant B., II Kongres Inżynierii Środowiska, Monografie Komitetu Inżynierii Środowiska PAN, vol.32, 2005
6. Przygoda M., Kraszewski C., Rafalski L., V Międzynarodowa Konferencja „Trwałe i Bezpieczne Nawierzchnie Drogowe”, Kielce 1999.
Claims (5)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wysokotemperaturowej utylizacji fosfogipsu, znamienny tym, że:- fosfogips albo fosfogips i popioły elektrowniane w ilości od 2 do 75% wagowych w przeliczeniu na sumaryczną suchą masę surowców oraz rozdrobnione paliwo o wartości energetycznej wynoszącej co najmniej 2,35 kJ/kg fosfogipsu lub mieszaniny fosfogipsu z popiołem, aglomeruje się na mokro w obecności wody w ilości 44-240 litrów, dodanej do mieszaniny suchych surowców i/lub pochodzącej z mokrych surowców,- uzyskany granulat poddaje się procesowi wypalania i spiekania w piecu obrotowym w temperaturze mieszczącej się w zakresie od 1000-1150°C.
- 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że paliwo stanowi węgiel lub węgiel z dodatkiem paliw wybranych z grupy obejmującej biomasę, odpady drzewne, pofermentacyjne osady z oczyszczalni ścieków i inne odpady organiczne.
- 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że zawartość wody w mieszaninie surowców poddawanych aglomeracji wynosi od 10 do 25% wagowych.
- 4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że piec obrotowy pracuje w układzie współprądowym ruchu wsadu i fazy gazowej.
- 5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, albo 4, znamienny tym, że spiekanie prowadzi się w temperaturze nie mniejszej niż 1080°C przy stosunku wagowym fosfogipsu do popiołów wynoszącym 1:1, oraz w temperaturze co najmniej 1000°C przy stosunku wagowym fosfogipsu do popiołów wynoszącym 1:3.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398148A PL231407B1 (pl) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | Sposób wysokotemperaturowej utylizacji fosfogipsu |
| PCT/PL2013/000019 WO2013122491A2 (en) | 2012-02-17 | 2013-02-15 | A method for high-temperature utilization of phosphogypsum |
| EP20130460006 EP2628715A3 (en) | 2012-02-17 | 2013-02-15 | A method for high-temperature utilization of phosphogypsum |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL398148A PL231407B1 (pl) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | Sposób wysokotemperaturowej utylizacji fosfogipsu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL398148A1 PL398148A1 (pl) | 2013-08-19 |
| PL231407B1 true PL231407B1 (pl) | 2019-02-28 |
Family
ID=47900997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL398148A PL231407B1 (pl) | 2012-02-17 | 2012-02-17 | Sposób wysokotemperaturowej utylizacji fosfogipsu |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2628715A3 (pl) |
| PL (1) | PL231407B1 (pl) |
| WO (1) | WO2013122491A2 (pl) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL241588B1 (pl) * | 2013-10-23 | 2022-10-31 | Lsa Spolka Z Ograniczona Odpowiedzialnoscia | Sposób i instalacja do otrzymywania lekkiego kruszywa ceramicznego, zwłaszcza z popiołów po spaleniu węgla |
| CN109553372B (zh) * | 2018-12-26 | 2022-06-21 | 四川绵筑新材料有限公司 | 一种可循环使用的磷石膏路基材料的制备和使用方法 |
| CN109912288B (zh) * | 2019-02-28 | 2021-12-24 | 西南科技大学 | 一种电解锰渣与磷石膏协同无害化处置方法 |
| CN110835242A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-25 | 四川省星船城水泥股份有限公司 | 一种电厂石膏生产用调整水泥性能方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL196842A1 (pl) | 1977-03-22 | 1978-02-13 | Zaklady Przemyslu Barwnikow Or | Sposob wytwarzania nowych zasadowych barwnikow metinowych |
| PL147599B1 (en) | 1986-07-29 | 1989-07-31 | Method of obtaining phosphogypsum building materials | |
| US4946658A (en) * | 1986-11-06 | 1990-08-07 | Florida Institute Of Phosphate Research | Addition of pyritic materials to feed mix for desulfurization of phosphogypsum |
| US4917024A (en) * | 1989-05-24 | 1990-04-17 | Florida Institute Of Phosphate Research | Coal fired power plant with pollution control and useful byproducts |
| PL158532B2 (pl) * | 1989-10-30 | 1992-09-30 | Sposób otrzymywania wodoodpornych gipsopochodnych kruszyw budowlanych PL | |
| PL163643B1 (pl) | 1990-09-21 | 1994-04-29 | Marceli Cyrkiewicz | Sposób wytwarzania gipsu z odpadowego fosfogipsu |
| PL186189B1 (pl) | 1997-06-23 | 2003-11-28 | Kosicka Dobroslawa | Sposób przetwarzania odpadów fosfogipsowych |
| PL191946B1 (pl) | 1999-07-02 | 2006-07-31 | Zaklad Realizacyjno P Obiektow | Sposób otrzymywania kompozytu wiążącego |
| CN101343149B (zh) * | 2008-08-22 | 2011-10-26 | 谭纪林 | 污水泥渣式水泥及其制备方法 |
| CN101428769B (zh) * | 2008-12-09 | 2010-11-03 | 贵州西洋肥业有限公司 | 一种用不溶性含钾岩石和磷石膏生产钾钙肥联产硫酸的方法 |
-
2012
- 2012-02-17 PL PL398148A patent/PL231407B1/pl unknown
-
2013
- 2013-02-15 EP EP20130460006 patent/EP2628715A3/en not_active Withdrawn
- 2013-02-15 WO PCT/PL2013/000019 patent/WO2013122491A2/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2013122491A2 (en) | 2013-08-22 |
| WO2013122491A3 (en) | 2013-10-17 |
| EP2628715A3 (en) | 2013-09-11 |
| PL398148A1 (pl) | 2013-08-19 |
| EP2628715A2 (en) | 2013-08-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2109705C1 (ru) | Способ обработки зольной пыли и шлама очистки сточных вод, способ получения легкого заполнителя и легкий шарообразный пористый заполнитель | |
| JP4700348B2 (ja) | ２成分系湿式セメント、その製造方法および使用方法 | |
| KR101941319B1 (ko) | 인산비료 및 인산비료의 제조방법 | |
| Sarabèr et al. | Artificial lightweight aggregates as utilization for future ashes–A case study | |
| US20170369376A1 (en) | Process for complete conversion of multiple industrial wastes to sustainable alternatives and usable products | |
| US20110175258A1 (en) | Method of producing inorganic hydraulic binders | |
| CN106495661A (zh) | 含油污泥陶瓷骨料及其制造方法 | |
| EP3930932A1 (en) | A composite | |
| Borowski et al. | Comparison of the processing conditions and the properties of granules made from fly ash of lignite and coal | |
| CN115057633A (zh) | 煤矸石基混凝土掺合料制备方法 | |
| Akhtar et al. | Flyash as a resource material in construction industry: a clean approach to environment management | |
| PL231407B1 (pl) | Sposób wysokotemperaturowej utylizacji fosfogipsu | |
| CN117505469A (zh) | 一种煤矸石的无害化安全处理方法 | |
| Vouk et al. | Reuse of sewage sludge–problems and possibilities | |
| CN103073256A (zh) | 一种利用尾矿砂和工业石膏制备砖的方法 | |
| EP0168532A1 (en) | A method for processing dredging mud, such as harbour mud and similar products | |
| JP6391142B2 (ja) | りん酸質肥料の製造方法 | |
| Litvinova et al. | Lightweight ash-based concrete production as a promising way of technogenic product utilization (on the example of sewage treatment waste) | |
| PL210921B1 (pl) | Sposób otrzymywania kruszywa lekkiego z odpadów komunalnych i przemysłowych | |
| JP5319254B2 (ja) | 汚泥造粒品の焼成方法及びその使用方法 | |
| CN211921341U (zh) | 基于干法旋窑水泥生产线协同处理电解锰渣的设备 | |
| CN101391868A (zh) | 惰性硅铝质物料的热液蚀变预处理工艺 | |
| CN112679222A (zh) | 一种污泥干化焚烧造粒的资源化处置方法 | |
| KR102449553B1 (ko) | 굴패각 재활용을 위한 토양개량재의 제조,생산,시공방법 | |
| US6416251B1 (en) | Process for the stabilization of soluble chromium contaminated solid by down draft sintering |