AT379250B

AT379250B - Einbettungsmasse und verfahren zum einbetten von anionenaustauscherharzen bzw. diese enthaltenden gemischen

Info

Publication number: AT379250B
Application number: AT173883A
Authority: AT
Inventors: Peter Leichter; Karl Dr Knotik; Walter Dipl Ing Winkelhofer
Original assignee: Oesterr Forsch Seibersdorf; Ver Edelstahlwerke Ag
Priority date: 1983-05-11
Filing date: 1983-05-11
Publication date: 1985-12-10
Also published as: ATA173883A

Description

Die Erfindung betrifft eine Einbettungsmasse, insbesondere eine reaktive organische Matrix, auf der Basis von höhermolekularen Stoffen, z. B. Bitumen, Montanwachs, Ozokerit, Erdpech,
Paraffin oder Tallölpech. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Einbetten von, insbe- sondere Schadstoffe enthaltenden, freie reaktionsfähige Amine enthaltenden Anionenaustauscherharzen bzw. diese enthaltenden Gemischen unter Einsatz einer Einbettungsmasse, insbesondere einer reaktiven organischen Matrix.

Aufgabe der Erfindung ist die Erstellung einer Einbettungsmasse bzw. eines Verfahrens zum
Einbetten für insbesondere Schadstoffe enthaltende Anionenaustauscher bzw. derartige Anionenaustauscherharze enthaltende Gemische, um beim Einbetten stabile Verbindungen zu erhalten, die im Einbettungsmaterial auslaugbeständig und lagerfähig sind.

Ein grosser Teil aller radioaktiven und/oder toxischen Abfälle in Kernkraftwerken, Kernbrennstoffaufarbeitungsanlagen, chemisch-technischen Betrieben, usw. fällt in Form von wässerigen Lösungen an. Es ergibt sich daher stets die Notwendigkeit, die relativ kleinen Mengen an Schadstoffen von den grossen Anteilen Wasser so abzutrennen, dass dieses gefahrlos in den ökologischen Kreislauf rückgeführt werden kann. Dafür bietet sich der Ionenaustauscherprozess in ganz hervorragender Weise an. Aus grossen Volumina verdünnter Lösungen können durch einen einfachen Arbeitsschritt die gelösten Schadstoffe weitestgehend entfernt und im Verhältnis von Grössenordnungen im Harz konzentriert werden. Für einen mehrmaligen Einsatz eines Ionenaustauscherharzes muss dieses nach jedem Beladen regeneriert werden, wobei die gebundenen Ionen wieder gelöst und damit wieder verdünnt werden.

Besonders bei der Bindung von Schadstoffen wird daher auf den Mehrfach-Einsatz des Harzes, das dem Prinzip der Konzentrierung entgegenwirkt und damit den Arbeitsaufwand mit den Schadstoffen unökonomisch steigert, zumeist verzichtet. Zum Einsatz gelangen hier vorwiegend sogenannte Einwegionenaustauscher, das sind gemahlene Ionenaustauscherharze mit einer Korngrösse von zirka 4 im. Sie werden in dünnen Schichten - einige Millimeter bis einige Zentimeter - auf geeigneten Filterelementen angeschwemmt, bei relativ hohen Strömungsgeschwindigkeiten beladen und vor dem Durchbruch der Schadstoffe durch die Schichten durch Rückspülen aus dem Anschwemmfilter wieder entfernt.

Die so beladenen, in erheblichen Mengen anfallenden Pulverharze oder auch die in Säulen beladenen, erschöpften Kugelharze werden zumeist vom anhaftenden Wasser abzentrifugiert und über Abfüllbehälter in loser Form in Lagerbehälter überführt und zwischengelagert.

Da bei einer Lagerung in loser Form eine mögliche Belastung der Umwelt, z. B. durch Ausschwemmung der Behälter und/oder Auslaugung der Ionenaustauscher bei Wassereinbrüchen in Katastrophenfällen nicht mit Sicherheit ausgeschlossen werden kann, ist man bemüht, die mit z. B. toxischen, radioaktiven, usw. Schadstoffen beladenen Ionenaustauscherharze in eine stabile, endlagerbare Form zu überführen.

Die verschiedenen Verfahren, die in diesem Zusammenhang vorgeschlagen wurden, sind stets mit erheblichen Nachteilen behaftet : (1) Direktes Verbrennen von Ionenaustauscherharzen führt zu einer starken Belastung der
Verbrennungsanlage und widerspricht dem Grundsatz der Konzentrierung von Schad- stoffen, weil erhebliche Anteile der Schadstoffe in Form von Flugasche und-staub freigesetzt werden. Die Standzeit der für den Betrieb derartiger Verbrennungsöfen not- wendigen grossvolumigen Filter wird dabei erheblich verkürzt. Die verbrauchten Filter müssen ebenfalls entsorgt werden, so dass im Endeffekt nur eine unwesentliche Volums- reduktion erzielt wird.

(2) Nasses Verbrennen (entsprechend der GB-PS Nr. 1, 418, 330) durch flüssige Oxydations- mittel, wie z. B. ein Gemisch aus konzentrierter Schwefelsäure mit starken Oxydations- mitteln, wie Salpetersäure oder Stickstoffdioxyd usw., liefert gleichfalls grosse Mengen schadstoffhaltiger Lösungen mit hohem Säure- bzw. Salzgehalt. Die Weiterverarbeitung derartiger Lösungen ist aufwendig.

(3) Direktes Einbetten von nach dem Zentrifugieren noch feuchten Ionenaustauscherharzen in Matrixmaterialien wie Zement, Bitumen oder Kunstharz, wie dies derzeit zumeist praktiziert wird, ist aus mehreren Gründen problematisch. Zuerst wegen des bei Wasser- zutritt zum verfestigten Material vom Austauscherharz verursachten Quelldruckes auf

die Matrix, der zur Zerstörung jeder Matrix führen kann und wegen folgender bei den angeführten Verfestigungsmitteln individuell unterschiedlichen Problemen : - Schlechtes Einbinden von Ionenaustauscherharzen im zementierten Produkt, führt bei Austrocknung des Harzes zur Lockerung der Matrix sowie zur Freisetzung von nieder- molekularen Aminen in die Atmosphäre.

- Die Freisetzung von gasförmigen Verbindungen aus dem Harzgerüst des Ionenaus- tauschers beim Einbringen in eine erhitzte Bitumenschmelze führt durch Schaumbildung zu inhomogenen Produkten und durch die Toxizität einzelner Gase, z. B. der Amine, zu einer erhöhten Arbeitsplatz- und Lagerraumbelastung.

- Das Einbetten grösserer Mengen feuchter Austauscherharze in eine Kunstharzmatrix führt zu Homogenitätsproblemen, besonders durch die Freisetzung von Wasserdampf durch die Reaktionswärme, wobei es bei radioaktiven Materialien zusätzlich zu einem ver- mehrten radiolytischen Angriff auf das Restwasser, das Harzgerüst des Austauschers und das Matrixmaterial kommt. Als besonderer Nachteil muss dabei der wesentlich höhere Anteil an Materialkosten gegenüber der Verfestigung mit Zement oder Bitumen in Rechnung gestellt werden.

(4) Eine thermische Zerstörung der organischen Harze hat den Nachteil, dass gebundene toxische und/oder radioaktive Schadstoffe freigesetzt werden können.

Aus der DE-OS 2363474 ist beispielsweise eine Einbettung von Abfallflüssigkeiten in polymeri- sierbaren Kunststoffen bekannt, die keinen Bezug zu den eingangs genannten höhermolekularen
Stoffen zur Aminbildung haben. Aus der DE-OS 2356253 ist unter anderem das Einbringen von Ab- fallflüssigkeiten in eine Bitumenmasse oder Kunststoffmasse bekannt, ohne jedoch Vorsorge zu treffen, wie Zersetzungsprodukte von aminhaltigen Ionenaustauscherharzen beseitigt werden sollen.

Aus der DE-AS 1589839 ist das Einbringen von getrockneten Schadstoffen in Bitumen bekannt, ohne jedoch Hinweise auf die Einbettung von Ionenaustauscherharzen mit ihrer besonderen Problematik zu geben.

Schliesslich ist aus der AT-PS Nr. 266268 das Einbringen von radioaktivem Abfall in Schlammform in Bitumen bekannt, wobei ein oberflächenaktiver Zusatzstoff beigefügt wird.

Gemäss einem neuartigen zum Stand der Technik zuzurechnenden Verfahren werden alkalische Suspensionen mit Ionenaustauscherharzen bzw. mit diese enthaltenden Gemischen bei Unterdruck in einem Dünnschichtverdampfer rasch erhitzt. Dabei werden bei Temperaturen unterhalb von 280 C ein grosser Teil der flüchtigen Bestandteile, insbesondere der Amine, abgetrennt. Dieses Verfahren führt zu Produkten, die zwar noch freie Amingruppen geringer Flüchtigkeit enthalten, aber keine Schadstoffe freisetzen und sich daher für eine Einbettung in eine organische Matrix, insbesondere Bitumen, gut geeignet.

Erfindungsgemäss ist eine Einbettungsmasse der eingangs genannten Art, deren Eigenschaften nahezu optimal sind, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einbettung von, gegebenenfalls in alkalischer Form thermisch vorbehandelten, insbesondere Schadstoffe enthaltenden, aminhaltigen, insbesondere freie reaktionsfähige Amine enthaltenden und/oder aminfreisetzenden, Anionenaustauscherharzen bzw. diese enthaltenden Gemischen in die Bitumen und/oder Montanwachs und/oder Erdpech und/oder Paraffin und/oder Tallölpech enthaltende Grundmasse der Einbettungsmasse reaktive, aminbindende Zusatzstoffe wie z. B.

Epoxydverbindungen, insbesondere Epoxydharze und/oder Säureanhydride, insbesondere organische Säureanhydride, vorzugsweise Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, und/oder reaktive Phenolharze und gegebenenfalls die mechanische Struktur der Matrix verstärkende Zuschlagstoffe, wie z. B. mineralische und/oder organische Fasern, Glasfasern od. dgl., zugesetzt sind. Es werden der organischen Matrix lösliche reaktive Verbindungen zugesetzt, die mit den freien Amingruppen unter Bildung stabiler Verbindungen reagieren. Die erfindungsgemäss vorgeschlagene Einbettungsmasse eignet sich auch bestens für thermisch nicht vorbehandelte oder lediglich getrocknete Anionenaustauscherharze bzw. diese enthaltende Gemische.

Obwohl sich in diesem Fall Verbindungen mit kleineren Molekülen bilden und die Menge der anzuwendenden reaktiven Verbindungen grösser ist, sind die erhaltenen Produkte stabiler als solche die in einer nicht reaktiven Matrix erhalten werden.

Wird als Grundmasse der Einbettungsmasse Bitumen gewählt, ergibt sich der Vorteil, dass

die erhaltenen Produkte plastisch bleiben und durch mechanische Beanspruchung entstehende Risse von selbst ausheilen. Weitere Vorteile der Einbettungsmasse sind die hohe Beständigkeit gegen radiolytische Zersetzung, die wasserabweisenden Eigenschaften, die gute Beständigkeit gegen Auslaugung und die hohe Beständigkeit gegen thermische Zersetzung. Im Gegensatz dazu weisen mit Kunstharz verfestigte Ionenaustauscherharze lediglich eine höhere mechanische Festigkeit auf.

Als Grundmasse eignen sich insbesondere Erdölbitumen aber auch natürliche Bitumen wie Naturasphalt, Montanwachs, Erdpech, Ozokerit usw. Die Auswahl der Anteile der einzelnen in der Grundmasse enthaltenen Stoffe hängt unter anderem auch vom Grad der thermischen Vorbehandlung der Anionenaustauscherharze ab.

Es ist sinnvoll, wenn die Anionenaustauscherharze bei einer höheren Temperatur vorbehandelt wurden als für das Einbringen in die Bitumenschmelze angewendet wird, um ein Aufschäumen bzw.

Ausgasen der Schmelze zu vermeiden. Sinngemäss sollen die reaktiven Verbindungen so ausgewählt werden, dass bei den gewählten Temperaturen eine Reaktion im erforderlichen Umfang stattfindet.

Der Zusatz von bitumenlöslichen Epoxydverbindungen und/oder Säureanhydriden und/oder Phenolharzen als aminbindende Substanz zur vorgelegten Bitumenschmelze bewirkt, dass das Bitumen nach dem Amineinbau in das Kunstharzgerüst deutlich verfestigt wird. Dabei wird die Penetration und der Erweichungspunkt der erstarrten Matrix zu deutlich höheren Werten hin verlagert, wodurch auch die thermische Belastbarkeit des verfestigten Produktes erheblich verbessert wird.

Eine weitere Verbesserung der Eigenschaften der Matrix kann durch Zuschlag von fasrigen
EMI3.1

Insbesondere werden für diesen Zweck vorteilhafterweise Faserabfälle oder Abfälle aus der Faser- produktion verwendet.

Vorteilhaft kann es sein, wenn zumindest ein reaktiver Zusatzstoff in der, gegebenenfalls bereits mit andern reaktiven Zuschlagstoffen versetzten, geschmolzenen Grundmasse aus dieser zugesetzten Ausgangsstoffen gebildet wird.

Erfindungsgemäss ist ein Verfahren zum Einbetten der eingangs genannten Art dadurch ge- kennzeichnet, dass man in eine vorzugsweise aus höhermolekularer Stoffen bzw. deren Gemischen, z. B. Bitumen und/oder Montanwachs und/oder Ozokerit und/oder Erdpech und/oder Paraffin und/oder
Tallölpech, gebildete Grundmasse vor und/oder während und/oder nach der Zugabe des einzubettenden, gegebenenfalls in alkalischer Form thermisch vorbehandelten, Materials reaktive aminbindende Zusatzstoffe, wie z. B. Epoxydverbindungen, insbesondere Epoxydharze, und/oder Säure- anhydride, insbesondere organische Säureanhydride, vorzugsweise Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, und/oder reaktive Phenolharze und gegebenenfalls die mechanische Struktur der Matrix verstärkende Zuschlagstoffe wie z.

B. mineralische und/oder organische Fasern, Glasfasern od. dgl., zusetzt.

Vorteilhaft ist es für eine Sedimentation, dass die Zumischung der Zusatzstoffe und/oder das Einbringen der Anionenaustauscherharze bzw. deren Abbauprodukte bzw. der Abbauprodukte der diese enthaltenden Gemische, die in fester Form vorliegen, bei Unterdruck, vorzugsweise bei 50 bis 300 mbar absolut, insbesondere 120 bis 180 mbar absolut, erfolgt.

Eine weitere vorteilhafte Verfahrensausführung des erfindungsgemässen Verfahrens besteht darin die gegebenenfalls thermisch abgebauten Ionenaustauscherharze bzw. die diese enthaltenden Gemische mit der Einbettungsmasse, bzw. mit der Grundmasse und den Zusatzstoffen, gegebenenfalls unter Zusatz von Zuschlagstoffen wie Fasern u. dgl., mittels einer entsprechenden Vorrichtung, z. B. Schneckenextruder, zu extrudieren.

Unter Anionenaustauscherharze enthaltende Gemische werden z. B. Anionen-Kationenaustauscherharzgemenge, Anionenaustauscherharze enthaltende Schlämme, Gemische von Anionenaustauscherharzen mit Schadstoffen usw., also alle Anionenaustauscherharze enthaltende Gemenge und Gemische verstanden. Insbesondere werden in wässerigen, alkalischer Suspension vorliegende Anionenaustauscherharze bzw. diese enthaltende Gemische der Einbettung zugeführt, die - wie erwähnt - zu- vor einer Trocknung und einer Erhitzung unterzogen wurden. Nach dieser Trocknung können die teilweise abgebauten Anionenaustauscherharze in fester Form bzw. die festen Abbauprodukte der

Gemische, gegebenenfalls bei Unterdruck, in die Einbettungsmasse eingebracht werden.

Die Zusatzstoffe können auch gleichzeitig, insbesondere vermischt, mit den Ionenaustauscherharzen in die Grundmasse eingebracht werden.

Die Zusatzstoffe werden vorteilhafterweise in solcher Menge der Grundmasse zugegeben, dass die gegebenenfalls negativen Eigenschaften der Zusatzstoffe nicht durchschlagen und die Eigenschaften der Grundmasse verschlechtern. Die Menge der Zusatzstoffe wird ferner vorteilhaft so gewählt, dass sie etwas grösser ist als die zur Aminbindung notwendige Menge.

Sämtliche Gewichtsprozentangaben beziehen sich auf das Gesamtgewicht der Grundmasse.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von nicht einschränkenden Beispielen näher erläutert.

Beispiel 1 : 300 kg verbrauchtes kugelförmiges Ionenaustauscherharz, bestehend aus annähernd gleichen Anteilen Kationenaustauscher, Lewatit SP 120, und Anionenaustauscher, Lewatit MP 500, werden in 1000 l Wasser suspendiert und in einer für Nassmahlung geeigneten Durchlaufmühle vermahlen, so dass eine Suspension mit Ionenaustauscherpartikeln um 50 11m entsteht. Diese Suspension wird mit 20 bis 50 kg technischer konzentrierter Natronlauge versetzt und als stark
EMI4.1
absolut thermisch abgebaut. Die so vorbehandelten Harze bringt man in eine Schmelze, enthaltend 85 kg Normbitumen B15,10 kg Tallölpech und 5 kg Epoxydharze mit einem Epoxydäquivalentge-
EMI4.2
lang nach dem Zusatz des Ionenaustauscherharzes aufrechtgehalten.

Nach dem Abkühlen erhält man einen homogenen mit Ionenaustauscherharz beladenen Block, in dem keine flüchtigen, reaktionsfähigen Amine feststellbar sind. Ein derartiges Produkt kann einer Langzeitlagerung in einer Deponie zugeführt werden, wobei weder eine Zerstörung der Matrix durch Quellung bei Wassereinbruch noch eine Beeinträchtigung der Deponie-Umluft durch giftige und explosive Amindämpfe, auch bei Langzeitlagerung, befürchtet werden muss.

Beispiel 2 : Eine wässerige Suspension bestehend aus 20 bis 30 Gew.-% gemischten, gebrauchten Ionenaustauscherharzen in Pulverform, z. B. Powdex-Harz aus gleichen Teilen Kationenaustauscherharz PCH und Anionenaustauscherharz PAO, wird entsprechend Beispiel 1 mit konzentrierter Natron- oder Kalilauge auf einen pH-Wert von 9 bis 11 eingestellt. Anschliessend wird die vorbereitete Suspension mit einer Dosierpumpe in einen Dünnschichtrotationsverdampfer, wie in Beispiel 1 beschrieben, eingefördert. Die in den Verdampfer eingebrachte Suspension wird bei 190 C und 100 mbar absolut getrocknet und das Ionenaustauscherpulverharz thermisch abgebaut.

Die getrockneten, erhitzten Harzabbauprodukte werden in Behältern gesammelt und anschliessend
EMI4.3
amine erfindungsgemäss vom Säureanhydrid in der Matrix gebunden.

Der reaktionsfähige Zusatzstoff, in diesem Fall das Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, kann auch in der Bitumenschmelze aus dieser zugesetzten Ausgangsstoffen gebildet werden. So kann man z. B. der Grundmasse oder auch einer Einbettungsmasse eine entsprechende Menge von Dodecenylbernsteinsäure zusetzen und durch Erhitzen und gegebenenfalls Anwendung von Unterdruck Dodecenylbernsteinsäureanhydrid durch Wasserentzug in der Schmelze bilden.

Beispiel 3 : Gebrauchtes Ionenaustauscherharz wird aus einer kommerziellen Filteranlage mit Wasser rückgespült und gemeinsam mit der Rückspüllösung mit Lauge in ein stark alkalisches Gemisch überführt. Nach Abtrennen der Hauptmenge Wasser, z. B. durch Zentrifugieren, wird das nasse Ionenaustauscherharz mit dem anhaftenden Hydroxydschlamm in einen Drehrohrofen eingebracht. Bei einem Druck von 150 mbar absolut wird die Temperatur bis 260 C gesteigert und so lange gehalten, bis keine nennenswerten Anteile an Kondensat mehr anfallen. Sodann lässt man
EMI4.4

der Harze lässt man bei etwa 190 C das Gemisch vorteilhafterweise bei 180 mbar absolut etwa 1 h reagieren, dabei werden die Restamine gebunden.

Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der Matrix können Fasern dem Ionenaustauscherharz entweder vor dessen Einsatz in den Drehrohr- ofen und/oder nach dessen Abbau im Drehrohrofen und/oder dem Bitumen und/oder der Einbettmasse vor oder nach der Einbringung der Ionenaustauscherharze zugesetzt werden. Die Menge der zugesetzten Fasern beträgt je nach Art der Fasern bis zu etwa 15 Gew.-%.

Beispiel 4 : 420 l eines für Druckwasser-Kernkraftwerke typischen Verdampferkonzentrates, zusammengesetzt aus annähernd 40 kg Natriumborate, 6 kg Trinatriumphosphat, 19 kg Natrium- sulfat, 3 kg Eisen (III) hydroxyd, 6 kg Kieselgur und 52 kg gebrauchtes Ionenaustauscherharzgemisch, kugel- und pulverförmig, werden basisch eingestellt, auf einer Durchlaufmühle nass ver- mahlen, um die grösseren Ionenaustauscherharzteilchen zu zerkleinern, und anschliessend in einen
Dünnschichtverdampfer, der auf 210 C und 160 mbar absolut eingestellt ist, eingebracht. Dabei werden die Feststoffe getrocknet und das Ionenaustauscherharz thermisch abgebaut. Das getrocknete mit dem abgebauten Ionenaustauscherharz vermischte Produkt wird direkt in eine vorgelegte Bitumenschmelze bei 120 C eingebettet.

In der Bitumenschmelze bestehend aus 89 Gew.-% Norm- bitumen B80, 9% bitumenlöslichen Epoxydharze mit einem Epoxydäquivalentgewicht von etwa 190 (Epon 828, Shell AG) und 2 Gew.-% Butylenglykoldiglycidäther werden die restlichen dem Anionen- austauscherharzabbauprodukt anhaftenden Amine fixiert bzw. gebunden.

Beispiel 5 : Ein Pulverharzgemenge aus Kationenaustauscherharz und Anionenaustauscherharz (Powdex PCH und Powdex PAO) wird in einer Trockenkammer bei 1200C getrocknet und zwischen- gelagert. 90 kg dieses abgebauten Harzgemenges werden kontinuierlich über eine Dosiervorrichtung in eine in einem 200 l-Blechfass vorgelegte Bitumenschmelze eingerührt. Die Bitumenschmelze besteht aus 90 kg Normbitumen B200,10 kg Phenolharz (Viaphen PA101 der Fa. Vianova) und 5 kg Epoxyd- harz (Epotuf 37-140 der Reichhold Chemie AG) und hat eine Temperatur von 80 bis 90 C. Nach dem Einrühren wird das Gemisch auf 100 bis 110 C erhitzt und 1 h auf dieser Temperatur gehalten.
Dabei werden die noch reaktionsfähigen Amine gebunden und zusammen mit dem Ionenaustauscher- harz in der Matrix fixiert.

Das nach der Abkühlung des Gemisches erhaltene Produkt ist formbe- ständig, thermisch belastbar und auslaugbeständig.

Beispiel 6 : Ein Ionenaustauscherharzgemisch unbekannter Provenienz, beladen mit teilweise flüchtigen Schadstoffen wie Quecksilber-und Selenionen, wird in einem Schaufelmischer bei 80 C behandelt. Sodann wird eine Bitumenschmelze von 70 C, bestehend aus 57 Gew.-% Normbitumen
B80,30 Gew.-% Rohmontanwachs, 11 Gew.-% Epoxydharz (Shell Epon 828) und 2 Gew.-% Butylen- glykoldiglycidäther, zugesetzt, so dass eine dickflüssige breiige Masse entsteht. Es wird 1 h bei 70 C weiter gemischt, dabei werden die flüchtigen reaktionsfähigen Amine gebunden und sodann das Gemisch in Fässer abgefüllt. Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften können Zu- schlagstoffe, wie bei Beispiel 3 angeführt zugesetzt werden.

Die mit der erfindungsgemässen Einbettungsmassen nach den Beispielen 1 bis 6 hergestellten
Produkte sind nach Abkühlung in Form homogener nicht gasender Blöcke für eine Langzeitlagerung hervorragend geeignet. Wird ein derartiger Block mechanisch gespalten, so zeigt die Bruchfläche ein gleichmässiges homogenes Bild, es ist auch keine Geruchsbelästigung durch freie flüchtige
Amine feststellbar. Derartige gemäss dem erfindungsgemässen Verfahren hergestellte Produkte können auch zu einem späteren Zeitpunkt, bei Bedarf, einer Wiedergewinnung der darin enthaltenen Schad- stoffe, z. B. durch Verhüttung oder Extraktion, zugeführt werden.

**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.

Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Einbettungsmasse, insbesondere reaktive organische Matrix, auf der Basis von höhermole- kularen Stoffen, z. B. Bitumen, Montanwachs, Ozokerit, Erdpech, Paraffin oder Tallölpech, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einbettung von, gegebenenfalls in alkalischer Form thermisch vorbe- handelten, insbesondere Schadstoffe enthaltenden, aminhaltigen, insbesondere freie reaktionsfähige Amine enthaltenden und/oder aminfreisetzenden, Anionenaustauscherharzen bzw. diese enthaltenden Gemischen in die Bitumen und/oder Montanwachs und/oder Erdpech und/oder Tallölpech enthaltende <Desc/Clms Page number 6> Grundmasse der Einbettungsmasse reaktive aminbindende Zusatzstoffe wie z.

B. Epoxydverbindungen, insbesondere Epoxydharze, und/oder Säureanhydride, insbesondere organische Säureanhydride, vorzugsweise Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, und/oder reaktive Phenolharze und gegebenenfalls die mechanische Struktur der Matrix verstärkende Zuschlagstoffe, wie z. B. mineralische und/oder organische Fasern, Glasfasern od. dgl., zugesetzt sind.

2. Einbettungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusatzstoffe in der Grundmasse gelöst sind.

3. Einbettungsmasse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundmasse thermo- plastisch und schmelzbar ist.

4. Einbettungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundmasse wenigstens 50 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 75 Gew.-%, Bitumen enthält.

5. Einbettungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundmasse höchstens 30 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 20 Gew.-%, Epoxydverbindungen zugesetzt sind.

6. Einbettungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundmasse höchstens 20 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 15 Gew.-%, Säureanhydrid zuge- setzt sind.

7. Einbettungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundmasse höchstens 50 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 30 Gew.-%, Phenolharze zugesetzt sind.

8. Einbettungsmasse nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein reaktiver Zusatzstoff in der, gegebenenfalls bereits mit andern reaktiven Zuschlag- stoffen versetzten, geschmolzenen Grundmasse aus dieser zugesetzten Ausgangsstoffen gebildet ist.

9. Verfahren zum Einbetten von, insbesondere Schadstoffe enthaltenden, freie reaktionsfähige Amine enthaltenden Anionenaustauscherharzen bzw. diese enthaltenden Gemischen unter Einsatz einer Einbettungsmasse, insbesondere einer reaktiven organischen Matrix, insbesondere gemäss einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass man in eine vorzugsweise aus höhermolekularen Stoffen bzw. deren Gemischen, z. B. Bitumen und/oder Montanwachs und/oder Ozokerit und/oder Erdpech und/oder Paraffin und/oder Tallölpech, gebildete Grundmasse vor und/oder während und/oder nach der Zugabe des einzubettenden, gegebenenfalls in alkalischer Form thermisch vorbehandelten, Materials reaktive aminbindende Zusatzstoffe, wie z. B.

Epoxydverbindungen, insbesondere Epoxydharze, und/oder Säureanhydride, insbesondere organische Säureanhydride, vorzugsweise Dodecenylbernsteinsäureanhydrid, und/oder rekative Phenolharze und gegebenenfalls die mechanische Struktur der Matrix verstärkende Zusatzstoffe, wie z. B. mineralische und/oder organische Fasern, Glasfasern od. dgl., zusetzt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbettungsmasse beim Einbringen des einzubettenden Materials in flüssigem Zustand vorliegt.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Einbettungsmasse auf eine Temperatur unter 280 C, vorzugsweise auf 120 bis 220 C, insbesondere auf 160 bis 200 C, erhitzt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die reaktiven aminbindenden Zusatzstoffe in der Einbettungsmasse gelöst werden.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass man in die Grundmasse wenigstens 50 Gew.-%, vorzugsweise 75 Gew.-%, Bitumen eingibt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzstoffe maximal 30 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 20 Gew.-% Epoxydverbindungen, insbesondere Epoxydharze, zugefügt werden.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzstoffe maximal 20 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 15 Gew.-%, Säureanhydride zugefügt werden.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass als Zusatzstoffe maximal 50 Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 30 Gew.-%, Phenolharze zugefügt werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- <Desc/Clms Page number 7> mischung der Zusatzstoffe und/oder das Einbringen der Anionenaustauscherharze bzw. deren Abbauprodukte bzw. der Abbauprodukte der diese enthaltenden Gemische, die in fester Form vorliegen, bei Unterdruck, vorzugsweise bei 50 bis 300 mbar absolut, insbesondere 120 bis 180 mbar absolut, erfolgt.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die einzubettenden Materialien in die Einbettungsmasse durch Sedimentation eingebracht werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die einzubettenden Materialien und/oder die Zusatzstoffe in die Einbettungsmasse mechanisch eingemischt, z. B. eingerührt, werden.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die gegebenenfalls thermisch abgebauten Ionenaustauscherharze bzw. die diese enthaltenden Gemische mit der Einbettungsmasse bzw. mit der Grundmasse und den Zusatzstoffen, gegebenenfalls unter Zusatz von Zuschlagstoffen wie Fasern u. dgl., mittels einer entsprechenden Vorrichtung, z. B.

Schneckenextruder, extrudiert werden.