188535. lajstromszámú szabadalom • Eljárás savas anyagok és barnaszénpernye egyidejű feldolgozására
1 188 535 2 ságát járulékos előny, hogy a közömbösítési reakció sebessége jelentősen megnő. A korábbi irodalmakban semmiféle utalás nem található a pernye kálcium-oxid koncentrációjának ilyen szerepére, illetve korrelációjára a reakciósebességgel. A találmány szerinti eljárás tiszta savak, savkeverékek és savhulladékok feldolgozására egyaránt alkalmas. A reakció tökéletesebb lejátszódását segíti elő, ha az alkalmazott pernye fmomszemcsés. Ezért találmányunk egy előnyös foganatosításí módja szerint 30 pm alatti átlagos szemcseméretű pernyét alkalmazunk. Hazánkban főként Ajkán és Inotán keletkezik nagy mennyiségben magas kálcium-oxid tartalmú pernye, amit addig például aszfaltgyártásnál adalékanyagként, pernyecement gyártásnál, szennyvíztisztításnál hasznosítottak. Egyes megoldások szerint sikerült a pernyében jelenlevő fémeket feldúsítani és kinyerni, így például pernyéből alumíniumot elkülöníteni. Az eljárások módot nyújtanak ugyan a pernye egyes fizikai illetve kémiai tulajdonságainak hasznosítására, vagy egyes komponensei kinyerésére, egyik ismert eljárás sem teszi azonban lehetővé a pernyében nagy koncentrációban jelenlevő szabad kálcium-oxid gazdaságos felhasználását. Találmányunk előnye az eddig említetteken kívül, hogy a magas kálcium-oxid tartalmú pernyék új, gazdaságos feldolgozására nyújt lehetőséget. Míg a kálciumoxid tartalom a semlegesítési reakcióban hasznosul, a pernye további komponensei kiváló lehetőséget nyújtanak például a talajjavítás és egyéb hasonló területeken történő felhasználásra. Ugyanakkor a pernye megköti a savakat kísérő egyéb szennyezéseket is. A találmány szerinti eljárással híg savhulladékok is előzetes bepárlás nélkül dolgozhatók fel, mert a közömbösítés során fejlődő hő az oldatot automatikusan bepárolja. Tömény savhulladékok esetében esetleg szükség lehet a hőfejlődés következtében elpárolgó víz pótlására. A találmány szerinti eljárást egy előnyös foganatosítási mód szerint nyitott, keverés reaktorban, folyamatos technológiával vagy zárt, duplikált falú reaktorban hajtjuk végre. Az utóbbi esetben a belső és a külső fal közé hideg vizet vezetünk, és a kilépő a hőfejlődés következtében felmelegedett vizet például kommunális célokra hasznosítjuk. Folyamatos csőreaktor vagy nyitott, keverős reaktor esetén egy súlyrész savas hulladékra számítva általában 2—10 súlyrész 15—50 súly% szabad kálcium-oxid tartalmú barnaszénpernyét keverünk, 10—30 perc alatt, miközben az erős felmelegedés okozta vízveszteség pótlására 0-6 súlyrész vizet adagolunk folyamatosan. A víz mennyisége a savkoncentráció és a hulladék összetételének függvénye. A pemye/sav aránytól függően tetszés szerint szilárd, tömbszerű vagy szürke por formájú anyagot kapunk. Egy másik foganatosításí mód szerint a fenti anyagokkal lejátszódó reakciót zárt reakcióedényben hajtjuk végre: Ebben az esetben 1 súlyrész savhulladékra általában 0-3 súlyrész vizet adagolunk a reakcióelegyhez. Ezt követően a nyomás mintegy 2 bar értékig emelkedik, ha 75 %-ig töltött reaktorral dolgozunk, Ha a kapott termék felhasználásával mélyépítési építőanyagot akarunk előállítani, a vízzel kellő mértékben hígított, híg habarcs konzisztenciájú reakciótermék 10 súlyrészére vonatkoztatva 1—3 súlyrész cementet vagy puccolán ásványt keverünk be, mely háromhetes szilárdulás után alacsonyabbrendű, hidraulikusan kötő mélyépítési vagy tömedékelő anyagnak felel meg. A tilálmány szerinti eljárás további részleteit a következő példákkal szemléltetjük, anélkül, hogy találmányunkat a példákra kívánnánk korlátozni. 1. példa Nyitott, 500 ml-es edényben 50 ml mennyiségű hulladék kénsavhoz (összetétel: 70 súly% kénsav, 15 súiy% aromás szulfonsav, 3 súly% egyéb szerves vegyület és 12 súly% víz) állandó keverés közben 175 g 40 súly% CaO-tartalmu ajkai barnaszén-pernyét adagolunk, miközben a keverhetŐség biztosítása és a folyadékfázisban történő reagálás érdekében 230 ml vizet adagolunk az elegyhaz. A semleges kémhatás elérésekor, ami kb. 20 perc alatt következik be, még további 70 g pernyét adunk hozzá, mire a reakcióelegy földszerű állapotba kerül, szilárdulás nélkül. A végtermékből meleg vízzel sem higozódik ki savas anyag vagy szerves vegyület, a szüredék teljesen tiszta. 2. példa Az 1. példában szereplő végtermék 100 grammjához 20 g B200-as portland cementet és 40 ml vizet keverünk, majd formába öntve állni hagyjuk, három hét múlva 70 kp/cin2 törőszilárdságú kemény anyagot kapunk ami alacsonyabbrendű mélyépítési anyagnak megfelelő. 3. példa 50 g, kőolajfinomítóból származó savgyantához állandó keverés közben 200 g 40 súly% CaO-tartalmú ajkai barnaszén-pernyét adunk, 150 ml víz együttes hozzákeverése mellett, körülbelül 10-20 perc alatt. Az eiős hőfejlődést követően mintegy 30 perc alatt az elegy pH-ja enyhén lúgos lesz. 4. példa 1000 ml-es kettős falú nyomásálló zárt, keverős reaktorba 600 g ajkai pernyét és 200 ml vizet teszünk, majd az edény lezárása után 150 ml 70 súly%-os kénsavat juttatunk a reaktorba. A reakcióelegyet 30 percig keverjük, közben a köpenyen keresztül 100 ml/perc sebességgel csapvizet áramoltatunk. A kilépő víz 10 perc után 40- 50 “C hőmérsékletű. Szürke színű, habarcsszerű termék keletkezik. 5. példa Az 1. példa szerinti reakciót enyhén lejtő, két végén nyitott, duplikált falú csőben hajtjuk végre, folyamatos üzemben. Az anyagokat a cső felső végén adagoljuk be, a terméket a cső alsó nyílásán távolítjuk el. A reakcióhőt a köpenyben áramoltatott csapvízzel vezetjük el. A kapott termék szürke színű, földszerű. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
