SE501043C2 - Sätt för kemisk destruktion av tungmetaller i riskavfall - Google Patents
Sätt för kemisk destruktion av tungmetaller i riskavfallInfo
- Publication number
- SE501043C2 SE501043C2 SE9003990A SE9003990A SE501043C2 SE 501043 C2 SE501043 C2 SE 501043C2 SE 9003990 A SE9003990 A SE 9003990A SE 9003990 A SE9003990 A SE 9003990A SE 501043 C2 SE501043 C2 SE 501043C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- heavy metals
- waste
- glass
- mercury
- oven
- Prior art date
Links
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 title claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 title description 6
- 230000006378 damage Effects 0.000 title description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 150000003346 selenoethers Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000011669 selenium Substances 0.000 claims description 14
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 9
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 3
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 claims description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 claims description 2
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 claims 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 8
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 abstract 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 abstract 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 abstract 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 abstract 1
- 238000004017 vitrification Methods 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 3
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- JPJALAQPGMAKDF-UHFFFAOYSA-N selenium dioxide Chemical compound O=[Se]=O JPJALAQPGMAKDF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 1
- 206010010904 Convulsion Diseases 0.000 description 1
- 206010019233 Headaches Diseases 0.000 description 1
- 206010021143 Hypoxia Diseases 0.000 description 1
- 208000008763 Mercury poisoning Diseases 0.000 description 1
- 206010027439 Metal poisoning Diseases 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000036461 convulsion Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000000383 hazardous chemical Substances 0.000 description 1
- 231100000869 headache Toxicity 0.000 description 1
- 235000015243 ice cream Nutrition 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- YQMLDSWXEQOSPP-UHFFFAOYSA-N selanylidenemercury Chemical compound [Hg]=[Se] YQMLDSWXEQOSPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003748 selenium group Chemical group *[Se]* 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 231100000925 very toxic Toxicity 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D3/00—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances
- A62D3/30—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents
- A62D3/33—Processes for making harmful chemical substances harmless or less harmful, by effecting a chemical change in the substances by reacting with chemical agents by chemical fixing the harmful substance, e.g. by chelation or complexation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
- C03C1/002—Use of waste materials, e.g. slags
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62D—CHEMICAL MEANS FOR EXTINGUISHING FIRES OR FOR COMBATING OR PROTECTING AGAINST HARMFUL CHEMICAL AGENTS; CHEMICAL MATERIALS FOR USE IN BREATHING APPARATUS
- A62D2101/00—Harmful chemical substances made harmless, or less harmful, by effecting chemical change
- A62D2101/40—Inorganic substances
- A62D2101/43—Inorganic substances containing heavy metals, in the bonded or free state
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
501 043 i z Kvicksilver (Hg) är en mycket giftig tungmetall som kan skada centrala nervsystemet.l små mängder or- sakar det huvudvärk och nervösa besvär.i större mängder konvulsioner och kamatillstànd,som kan leda till döden.
Minimata "sjukdomen" som visade sig vara kvicksilv- förgiftning.inträffade i Japan på 50-talet.
Vissa ämnen som används i industriella aplikationer är så miljöriskabla att de helt bör utgå ur hanter- ingen.Dit hör både kvicksilver och kadmium som är upptagna på kemikalíeinspektionens 13-lista.som är en förteckning över farliga ämnen som skall förbju- das,så snart ersättningsmaterial tagits fram.
Kvicksilverhaltigt avfall från tandvården och insam- lade batterier m.m. lagras för närvarande vid SAKAB men någon metod att oskadliggöra materialet finns ej där.
Då det gäller oskadliggörandet av kvicksilver i lys- rör,finns en anläggning i Karlskrona.som via en kom- plicerad metod utkondenserar kvicksilver.
Detta kostar samhället 60 milj./år att återvinna ca 100 kg Hg, (25 mg/lysrör).
Av förbrukade 15 - 16 milj. lysrör per år i Sverige, är det endast ca 4 milj.som behandlas enligt ovan.
Det är en dyr process,där lysrören samlas in, för transport till Karlskrona.
Vore processen enklare,med destruktionsanord- ningar utplacerade lokalt i landet.skulle en större del av lysrören kunna tas om hand till en lägre kost- nad.För närvarande går minst ll milj. lysrör utanför återvinningssystemet,med utsläpp av ca 275 kg Hg/år till lufthavet.för att hamna i miljön.
Bland de skadliga ämnen som tillförs vår miljö, intar tungmetallerna en särställning.genom att de inte bryts ned.De mängder som kommit in i produk- tionen hamnar förr eller senare i miljön.
Orsaken är främst brist på destruktionsanlåggning- ar ute i landet. 3 501 043 Föreliggande uppfinning avser ett sätt att eliminera tungmetallerna Hg och Cd ingående i avfa1lsprodukter,via en kemisk bindning med selen (Se),samt inkapsling i glas.
Anordningen i vilken den kemiska reaktionen fram- kallas.är en elektrisk värmebahandlingsugn med en kapacitet av ca 900 - 1000 oC.
Sådana ugnar saknar som regel anordningar för tilluft och rökgasavgång,de kan sägas vara slutna.
I ugnen placeras riskavfallet som skall oskadlig- göras med tanke på innehåll av tungmetaller.
Det kan bestå i ljuskällor innehållande Hg,men som till stor del består av glas.Amalgamrester består i 50% av Hg.Batterier kan innehålla såväl Hg som Cd, men har ett hölje av aluminium.
Termometrar innehåller rent Hg.men med ett hölje av- glas. Kvicksilverströmbrytare innesluter Hg i ett hölje av g1as.Moderna typer av el-drivna handverktyg innehåller uppladdningsbara batterier med Cd.
Till ugnen föres nu även selen (Se) som eventuellt kan inneslutas i särskild ampul1,tillverkad i glas eller aluminium.
Molekylvikten för Hg är 200.61 kg/kmol och för Cd 112,41 samt för Se 78,96.Det erfordras således bara en_mindre mängd Se för att binda de båda tungmetall- erna kemiskt.
Då temperaturen tillåts stiga i den slutna ugnen,och materialet tar temperatur.inträffar vid 650 oC att amalgamet smälter och Hg innehållet ca 50 % för- ångas.Förångningstemperaturen för Hg ligger på 357 oC.varför avkokningen går fort.
Batterierna har ett hölje i aluminium,smâltpunkt 658 oC,och lämnar ifrån sig kvicksilvret vid ungefär den- na temperatur.
Selen är det grundâmne som skall binda tungmetall- erna.i gasfas vid 680 oC,varvid reaktionen går snabbt.
Kvicksilvret i lysrör och termometrar samt andra glasinneslutningar,blir åtkomligt för den kemiska reaktionen först vid glasets småltpunkt, 800-900 oC. co; 501 043 4 Då nu temperaturen stigit så högt,att såväl Hg som Cd befinnes i gasfas fritt i ugnen,är de bå- da tungmetallerna åtkomliga för selenångan,och metallseleniden i form av kristaller faller till ugnens botten.
Förutsättningen för den fullständiga bindningen är att det finns ett visst överskott av selen i ugnen. För att binda 10 g Hg krävs i första hand 3,95 g Se.
Reaktíonen påskyndas av den höga temperaturen.och reaktionen går kraftigt åt höger enl.följande: Hg + Se - - > HgSe Kvicksílverseleniden består i gràaktiga skivform- ade kristaller och utgör en mycket stabil fören- ing.som endast kan lösas med kungsvatten.
Bäst går den kemiska reaktionen i syreunderskott, eftersom det då ej kan bildas oxíder.I ugnen kan vid syreöverskott bildas selendioxid och elemen- tärt kvicksilver (HgSe + O 2 - ->SeO + Hg) vilket vore fatalt.
Den i lysrören ingående argon-eller kryptongasen, tjänstgör som en skyddsgas,och underlättar bildan- det av HgSe.
Skulle andelen lysrör vara liten.víd en viss de- struktion.kan skyddsgas tillsättas från gastub, och glasskrot införas i ugnen.
Eftersom en stor del av kvicksilvret,varit inne- slutet i olika former av "glasemballage" finns nu på ugnens botten en smälta,där en stor del glas in- går.De oskadliggjorda tungmetallerna kommer nu i sina selenidformer,att bakas in i en inneslutning av glas.tillsammans med andra metallrester.
På grund av glasinnehållet i avfallet befinnes nu restmaterialet väl inkapslat,och kan nu deponeras på ett säkert sätt.
Fysikaliska egenskaper hos ämnen ingående i proces- sen: Hg Se Al Cd amalg. glas t sm oC -38,9 217.4 658.0 321.0 650,0 850,0 t kp oC 357 680 1800 767 - - 501 043 För att processen skall vara effektiv måste så- ledes selenet överdoseras.Under processens gång detekteras halten kvicksilver i ugnen.Genom en mätare av s.k. "sniffertyp" tages ett mindre flö- de om ca 1-3 l/min som analyseras kontinuerligt. och återföres till ugnen.
Mätaren detekterar endast atomärt kvicksilver.
Under mätningarna registreras kvicksilverhalten i ugnsgaserna varje sekund,och medelvärdesbíldning över 6 mätpunkter,dvs 6 sekunder kan erhållas.
På så sätt gives information om kvicksilverhalt- en i ugnsgasen.och processen kan avbrytas,då det ej längre föreligger detekterbar kvicksilverånga.
Ugnen kan därefter öppnas,och glassmältan med sitt metallinnehâll rakas ur ugnen.Smältan formas lämp- ligt,då den faller ner i en stålform i slutfasen.
Claims (2)
1. Sätt för att kemiskt oskadliggöra tungmetaller i fast riskavfall, som innefattar även glas, k ä n n e t e c k n a t av att fast selen tillföres avfallet i en autoklav, att värmeenergi tillföres för förångning och/eller smältning av tungmetallerna och för förångning av selenet i autoklaven under utestängning av den omgivande atmosfären, varvid mängden selen avpassas för uppnående av molekylär jämvikt med tungmetallerna för bildandet av miljömässigt neutrala metallselenider,och att glaset i riskavfallet utnyttjas för permanent inkapsling av de bildade seleniderna.
2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att skyddsgas, exempelvis argon eller krypton, inkluderas som del av avfallet, då detta införes i autoklaven.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9003990A SE501043C2 (sv) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | Sätt för kemisk destruktion av tungmetaller i riskavfall |
| PCT/SE1991/000873 WO1992010240A1 (en) | 1990-12-14 | 1991-12-16 | A method for chemical destruction of heavy metals in toxic waste |
| AU91107/91A AU9110791A (en) | 1990-12-14 | 1991-12-16 | A method for chemical destruction of heavy metals in toxic waste |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SE9003990A SE501043C2 (sv) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | Sätt för kemisk destruktion av tungmetaller i riskavfall |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE9003990D0 SE9003990D0 (sv) | 1990-12-14 |
| SE9003990L SE9003990L (sv) | 1992-06-15 |
| SE501043C2 true SE501043C2 (sv) | 1994-10-24 |
Family
ID=20381192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE9003990A SE501043C2 (sv) | 1990-12-14 | 1990-12-14 | Sätt för kemisk destruktion av tungmetaller i riskavfall |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU9110791A (sv) |
| SE (1) | SE501043C2 (sv) |
| WO (1) | WO1992010240A1 (sv) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE9303905L (sv) * | 1993-11-25 | 1995-05-26 | Boliden Mineral Ab | Förfarande och anordning för destruktion av kvicksilverhaltigt avfall |
| CN105327933B (zh) * | 2015-12-14 | 2017-10-24 | 北京京碧蓝环保科技有限公司 | 基于化学沉淀和氧化还原反应的铝电解槽废槽衬处理方法 |
| CN111228711B (zh) * | 2020-01-15 | 2021-08-06 | 扬州杰嘉工业固废处置有限公司 | 一种利用石化废碱渣对含汞废盐渣进行稳定化固化的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3786619A (en) * | 1971-06-04 | 1974-01-22 | Boliden Ab | Method of purifying gases containing mercury compounds and elementary mercury |
| DE3841221A1 (de) * | 1988-12-07 | 1990-06-13 | Siemens Ag | Verfahren zum reinigen der rauchgase von verbrennungsanlagen |
| SE463653B (sv) * | 1988-06-06 | 1991-01-07 | Abb Stal Ab | Saett att avlaegsna kvicksilver ur roekgaser |
-
1990
- 1990-12-14 SE SE9003990A patent/SE501043C2/sv not_active IP Right Cessation
-
1991
- 1991-12-16 WO PCT/SE1991/000873 patent/WO1992010240A1/en not_active Ceased
- 1991-12-16 AU AU91107/91A patent/AU9110791A/en not_active Abandoned
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE9003990L (sv) | 1992-06-15 |
| AU9110791A (en) | 1992-07-08 |
| SE9003990D0 (sv) | 1990-12-14 |
| WO1992010240A1 (en) | 1992-06-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4666490A (en) | Aqueous waste vitrification process and apparatus | |
| US5300137A (en) | Method for removing mercury from contaminated soils and industrial wastes and related apparatus | |
| US4432344A (en) | Method and apparatus for solar destruction of toxic and hazardous materials | |
| CN101587809B (zh) | 废荧光灯管汞无害化处理及回收利用的方法和装置 | |
| RU2308997C2 (ru) | Плазменный процесс и соответствующее оборудование для удаления углеводородов, содержащихся в осадке из резервуаров для хранения нефти, и/или для обработки отходов, содержащих углеводороды | |
| Wulf et al. | Fractionation of volatile elements in the early solar system: evidence from heating experiments on primitive meteorites | |
| FI106131B (sv) | Förfarande och anordning för omhändertagande av kvicksilverhaltigt avfall | |
| US5612008A (en) | Process for treating solid waste containing volatilizable inorganic contaminants | |
| US2915364A (en) | Preparation of pure titanium tetrachloride | |
| Beun et al. | Aftertreatment of CdS single crystals grown by vapour transport with iodine | |
| Scholtysik et al. | Condensation behaviour of volatile trace metals in laboratory benchtop fumarole experiments | |
| ES481846A1 (es) | Procedimiento para la extraccion selectiva de impurezas presentes en los minerales complejos, minerales mezclados o concentrados sulfuricos. | |
| WO1992010240A1 (en) | A method for chemical destruction of heavy metals in toxic waste | |
| HUP9800058A2 (hu) | Eljárás és berendezés könnyűfém beolvasztására | |
| PT98316A (pt) | Processo e instalacao para o tratamento final e purificacao de gases de descarga de uma instalacao de fundicao de aluminio secundario | |
| KR100824815B1 (ko) | 석유 저장탱크의 슬러지에 함유된 탄화수소 화합물의 제거 및 탄화수소 화합물을 함유하는 잔여물 처리용 플라스마 방법 | |
| CN101603909A (zh) | 一种复杂体系中重金属氯化物饱和蒸气压的测试方法 | |
| SU1560591A1 (ru) | Способ извлечени свинца из промышленных отходов производства тетраэтилсвинца | |
| SU432762A1 (ru) | Способ выделени рутени из облученных и других материалов | |
| JP2003515448A (ja) | 排出物をガラス化のために処理調整する方法及び装置 | |
| PL337929A1 (en) | Method of and system for annihilating hazardous materials | |
| Detrois et al. | The Effect of Slag Heat Treatment on Ingot Quality during Cold Start Electroslag Remelting | |
| CS252233B1 (cs) | Způsob sníženíztrát stříbra při termickém zpracování pevných fotochemických odpadů | |
| McFee et al. | Cutting Wheel Residues in Plutonium Waste Causes Explosion | |
| Hickman et al. | Atomic Spectrometry Update—Minerals and Refractories |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NUG | Patent has lapsed |