DE3414399A1 - Verfahren zur entsorgung metallurgischer industrien von eisenhaltigen, staub- oder schlammfoermigen abgaengen, z.b. von filterstaeuben - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entsorgung
• metallurgischer Industrien von eisenhaltigen, staub-oder schlammförmigen Abgängen, z.B. von Filterstäuben mit freiem, sechswertigen Chrom gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
• In der eisenschaffenden Industrie fallen feinkörnige Abgänge an, darunter besonders unangenehme, welche in mehr oder weniger großem Umfang freies, sechswertiges Chrom enthalten. Darunter fallen die sogenannten UHP (ultra-high-power)-Stäube, welche in Schlauchfiltern gesammelt werden, mit denen die Elektrostahlerzeugung entstaubt wird. Diese und andere Stäube müssen entsorgr werden. Die Entsorgung ist jedoch insbesondere dann schwierig, wenn freies, sechswertiges Chrom vorliegt. Diese Substanz gilt als krebserregend bzw. steht sie im Verdacht karzinogener Wirkungen. Sie macht den betreffenden Abgang zu einem Produkt, das nicht ohne weiteres deponiefähig ist, weil das hochgiftige sechswertige Chrom sich später im sogenannten Eluat der Deponie wiederfindet.
• Bislang wird aus dem Filterstaub das freie sechswertige Chrom nicht entfernt oder in eine Substanz, welche als ungefährlich gilt, umgewandelt.
• Daher kommt nur die Ablagerung auf einer Sonderdeponie in Betracht. Das ist unter Umständen außerordentlich kostspielig und vom Standpunkt der Sicherheit auch nicht unbedingt ungefährlich. Denn die Sonderdeponien sind an sich schon teuer und meistens weit von dem Ort entfernt, an dem die Abgänge anfallen.
• Sie belasten daher das Produkt mit erheblichen Transportkosten zusätzlich.
• Die Erfindung bezieht sich auch auf eisenhaltige Abgänge der aluminiumschaffenden Industrie, die meistens in Form des sogenannten Rotschlammes vorliegen. Der Rotschlamm entsteht durch Aufschluß von Bauxit mit Alkalien und stellt eine eisenhaltige Tonerde dar. Er ist nicht nur wegen der in ihm enthaltenen Substanzen, sondern auch wegen seiner Konsistenz schwer zu beseitigen. Im allgemeinen wird Rotschlamm deshalb verklappt oder in Teichen deponiert. Beide Entsorgungsverfahren sind vom Standpunkt des Umweltschutzes bedenklich und auf die Dauer nicht durchführbar.
• Es ist allerdings bereits vorgeschlagen worden (Patentanmeldung P 31 39 407.8), Rotschlamm mit Säureteer oder Säureharz zu vermischen, um dadurch eine umweltfreundliche Beseitigung der letztgenannten Substanzen zu erzielen, welche vorzugsweise bei der Reinigung von Koksofengasen von Schwefelwasserstoff anfallen. Die hiermit unterbringbaren Rotschlamm-Massen stehen jedoch bislang in keinem ausreichenden Verhältnis zum Rotschlamm-Anfall.
• Es hat sich nun überraschend herausgestellt, daß sich vorzugsweise die besonders gefährlichen, d.h. die freies, sechswertiges Chrom enthaltenden Abgänge aus der Stahlherstellung gefahrlos und ohne größeren Aufwand entweder zusammen mit erheblichen Mengen anderer Abgänge der metallurgischen Industrie und damit u.a. von Rotschlamm oder zusammen mit besonderen Flugaschen sinnvoll dadurch entsorgen lassen, daß sie in gebrannten Ziegeln mit ausreichender Druckfestigkeit untergebracht werden.
• Das ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren, wie es im Patentanspruch wiedergegeben ist.
• Gemäß einer ersten Alternative geht das erfindungsgemäße Verfahren von einem Gemenge aus, welches aus zwei unterschiedlichen eisenhaltigen Abgängen und zwar aus Filterstaub der Stahlerzeugung und aus Rotschlamm der Aluminiumerzeugung im Verhältnis von vorzugsweise 50 Gew% zu 50 Gew% bis 10 Gew% zu 90 Gew% Rotschlamm zu Filterstaub zusammensetzt. Dieses Gemenge wird ebenso wie die Gemenge weiterer Alternativen des erfindungsgemäßen Verfahrens als streichfähige Masse zu Ziegeln verarbeitet, die bei Temperaturen von bevorzugt ca. 9000 C und Haltezeiten von 4 oder 12 Stunden fertiggebrannt werden.
• Als Beispiel für diese Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens können die mit den nachstehend angegebenen Gemengen erzielten Druckfestigkeiten von Ziegeln angesehen werden, welche unter den angegebenen Bedingungen gebrannt wurden.
• Versuchsnummer 5081 5080 5067 5079 5078 Rotschlamm Gew% 90 75 50 25 10 UHP-Staub Gew% 10 25 50 75 90 Druckfestigkeit 50 79 95 109 76 in llp/cm 2 Die zweite Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens geht von einem Gemenge aus, das sich aus Filterstaub, insbesondere den umweltgefährlichen Filterstäuben mit freiem, sechswertigen Chrom der eisenschaffenden Industrie und aus bestimmten Flugaschen zusammensetzt.
• Erfindungsgemäß kommen dafür Flugaschen der Kraftwerke in Betracht, welche Energie aus der Verbrennung von Steinkohle oder Müll gewinnen. Flugaschen aus Braunkohlekraftwerkden haben sich indessen als nicht brauchbar herausgestellt, was möglicherweise an dem erheblichen Salzgehalt liegt, durch den sich solche Flugaschen von den Flugaschen unterscheiden, die in Kraftwerken mit Müllverbrennung oder Steinkohlekraftwerken anfallen.
• Die Beseitigung von Flugaschen aus Müll, welche als Filterstäube in Müllverbrennungsanlagen anfallen, ist bislang problematisch wegen der darin enthaltenen polychlorierten Biphenyle; diese Substanzen stammen hauptsächlich aus Farben, die im Müll enthalten sind.
• Bekanntlich entstehen bei 3000 C aus derartigen Substanzen Dioxyne, welche als besonders gefährliches Umweltgift klassifiziert werden. Die Verarbeitung dieser Aschen im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt bei Temperaturen von ca. 9000 C und damit in einem Temperaturbereich, in dem/Dioxyne auftreten.
• Die ebenfalls in der Elektroentstaubung von Kraftwerken entstehenden Aschen sind homogen. Sie enthalten keine Stoffe, welche gefährliche Substanzen bilden können. Sie fallen jedoch in erheblicher Menge an, ohne daß es bisher gelungen wäre, wesentliche Mengen einer sinnvollen Verwertung zuzuführen.
• Bislang geht man auch davon aus, daß solche Filteraschen keine puzzolanähnlichen Eigenschaften aufweisen.
• Durch die Erfindung ist es möglich, zugleich mit den umweltgefährlichen UHP-Abgängen nennenswerte Anteile von Filterasche sinnvoll zu verwenden.
• Das nachstehende Ausführungsbeispiel zeigt diese Alternative des erfindungsgemäßen Verfahrens: Versuchsnummer 5082 5070 5069 5066 5072 5071 UHP-Staub in Gew% 100 90 75 50 25 10 Flugasche in Gew% O 10 25 50 75 90 Druckfestigkeit 161 247 233 315 200 237 in Kp/cm2 Schließlich bietet das erfindungsgemäße Verfahren die Möglichkeit, die vorstehend vorgestellten Substanzen zusammen in einem Gemenge unterzubringen, das alle drei beschriebenen Substanzen enthält und aus dem unter den beschriebenen Bedingungen Ziegel gebrannt werden. Dazu dient das nachstehend wiedergegebene Beispiel: Versuchsnummer 5083 5084 5068 5085 5086 5087 Rotschlamm Gew% 60 45 33,3 30 20 15 Flugasche Gew% 20 20 33,3 60 70 75 UHP-Staub Gew% 20 35 33,3 10 10 10 Druckfestigkeit 126 214 100 130 140 160 in Kp/cm2 Die Menge an Flugstaub sollte bei dem erfindungsgemäßen Verfahren stets möglichst gro3 sein. Kleinere anteilige Mengen, wie sie den Versuchen -5082 und 5070 sowie 5083 und 5084 zugrunde lagen, lassen die Ziegel zu stark schwinden mit der Gefahr der Rißbildung.
• Die Ziegel sind von roter bis blaugrüner Farbe und ab 100 Kp/cm2 wie normale Ziegel verwendbar.

Claims (1)

1. Paten tanspruch Verfahren zur Entsorgung metallurgischer Industrien von eisenhaltigen, staub- oder schlammförmigen Abgängen, z.B. von Filterstäuben mit freiem, sechswertigen Chrom, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemenge aus zwei unterschiedlihen, eisenhaltigen Abgängen und zwar aus Filterstaub der Stahlerzeugung und aus Rotschlamm der Aluminiumerzeugung bzw.

   ein Gemenge aus Filterstaub und Flugasche eines Kraftwerkes aus der Verbrennung von Steinkohle oder Müll jeweils im Verhältnis vorzugsweise zwischen 50 Gew.-% zu 50 Gew.-% bis 10 Gew.-% zu 90 Gew. -% Rotschlamm zu Filterstaub bzw. Filterstaub zu Flugasche oder ein Gemenge aus allen drei Komponenten bevorzugt im Verhältnis von nach Gew.-% gleichen Anteilen bis 15 zu 75 zu 10 Gew.-% Rotschlamm zu Flugasche-zu Filterstaub hergestellt und das Gemenge als streichfähige Masse zu Ziegeln verarbeitet wird, die bei Temperaturen von bevorzugt ca. 9000 C und Haltezeiten von 4 Stunden oder 12 Stunden fertiggebrannt werden.