DE3716484A1 - Verfahren zur herstellung eines lagerfaehigen, insbesondere eines deponiefaehigen erzeugnisses aus einem eisenhaltigen, feinkoernigen abgang enthaltend freies sechswertiges chrom, beispielsweise filterstaub der elektrostahlherstellung - Google Patents
Verfahren zur herstellung eines lagerfaehigen, insbesondere eines deponiefaehigen erzeugnisses aus einem eisenhaltigen, feinkoernigen abgang enthaltend freies sechswertiges chrom, beispielsweise filterstaub der elektrostahlherstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines lagerfähigen, insbsondere eines deponie
fähigen Erzeugnisses gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruches 1.
In der Industrie fallen bei verschiedenen Prozessen
feinkörnige Abgänge an, welche freies sechswertiges
Chrom enthalten, das im Verdacht steht, Krebs zu
erregen. Enthält ein solcher Abgang sechswertiges
Chrom, so kann er nicht ohne weiteres deponiert
werden, weil sechswertiges Chrom im sogenannten
Eluat oder Sickerwasser der Deponie auftaucht, also
ausgewaschen wird. Derart gefährliche Abgänge
stellen die sogenannten UHP-Stäube dar (ultra-high-
power-Stäube), welche gehärtet in Schlauchfiltern
anfallen, die in der Elektrostahlerzeugung zur Ent
staubung der Atmosphäre eingesetzt sind. Eine
weitere Quelle sechswertigen Chroms sind die
sogenannten AOD-Schlämme (Argon-Oxygen-
Decarburation-Schlämme), die bei Herstellung
von Edelstahl anfallen, soweit sie naß nieder
geschlagen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht den
Verzicht auf die Ablagerung der verschiedenen
Abgänge auf Sonderdeponien, auf denen das in den
Abgängen verbliebene sechswertige Chrom keinen
Schaden anrichten kann, was ohne das erfindungs
gemäße Verfahren bei unmittelbarer Ablagerung des
Abganges nicht umweltgerecht und nicht ungefährlich
ist und jedenfalls mit großen Schwierigkeiten,
insbesondere hohen Kosten verbunden wird. Indem man
nämlich erfindungsgemäß aus dem betreffenden Abgang
mit einer chemischen Substanz ein Gemisch herstellt,
dem man Zement hinzufügt, läßt sich ein schlamm
artiges Gemenge gewinnen, in dem das sechswertige
Chrom in dreiwertiges Chrom überführt ist. Ist
dieses Gemenge infolge der hydraulischen
Eigenschaften des Zementes erstarrt, so bildet es
die Masse, die man als solche oder auch nach
Ausbringen und Aufbrechen auf normalen Deponien
ablagert, weil sich herausgestellt hat, daß dann
sechswertiges Chrom nicht mehr im Eluat der Deponie
auftaucht. In der Masse sind damit alle Bestandteile
des Gemenges so eingebunden, daß auch andere
gefährliche Stoffe nicht mehr austreten können.
Die Erfindung geht hierbei von einem vorbekannten
Verfahren aus (DE-OS 34 14 400). Hierbei besteht
der Zusatz aus einem ölhaltigen Hydroxydschlamm,
wie er u. a. bei der Metallbearbeitung in der ferti
genden Industrie bei der Spaltung und Aufarbeitung
von Ölemulsionen als Abfall anfällt. Solche
Hydroxydschlämme enthalten nicht immer, aber häufig
Öl. Ölfrei sind dagegen im allgemeinen Hydroxyd
schlämme, die bei der Aufarbeitung von saurem
Wasser anfallen, bei der man zur Flockung einen
starken Elektrolyten benötigt. Dabei benutzt man in
der Regel Eisen-III-chlorid oder Eisen-II-sulfat.
Zur Neutralisation der sauer gestellten Emulsionen
benutzt man in der Regel Eisensalze, die als
Flockungsmittel verwendet werden.
Bei dem vorbekannten Verfahren ergeben sich aller
dings Schwierigkeiten. Diese beruhen häufig auf
der häufig unbekannten Zusammensetzung des zur
Verfügung stehenden Hydroxydschlammes. Es macht
auch einen Unterschied in der Verwendbarkeit des
betreffenden Hydroxydschlammes, ob dieser unter
Verwendung einer Beize anfiel oder ob er unter
Verwendung von z. B. Salpetersäure entstanden ist.
Die meisten Hydroxydschlämme enthalten eine Reihe
von unbekannten Substanzen, wozu häufig die verwen
deten Säuren, aber auch andere Bestandteile gehören,
welche an der Umwandlung des sechswertigen Chroms
nicht beteiligt sind, was zur Fixierung der Schad
stoffe u. a. erhebliche Mengen an Zement erfordert,
wodurch im Ergebnis große Mengen entstehen, die man
deponieren muß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das als
bekannt vorausgesetzte Verfahren so zu führen, daß
das deponiefähige Erzeugnis leichter zu deponieren
ist und man dabei sicher sein kann, daß seine
beabsichtigten Wirkungen auch erreicht worden sind.
Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen
des Patentanspruches 1. Zweckmäßige Ausführungs
formen der Erfindung sind Gegenstand der Unter
ansprüche.
Gemäß der Erfindung stellt man einen synthetischen
Schlamm als Zusatz her, welcher den bislang
vorgeschlagenen Hydroxidschlamm ganz oder doch zum
Teil ersetzt, was von den örtlichen Bedingungen,
d. h. insbesondere von der Art des zur Verfügung
stehenden Hydroxidschlammes und seiner Menge ab
hängig gemacht werden kann. In diesem künstlichen
Zusatz ist die wirksame Komponente zweiwertiges
Eisenhydroxid, welches offenbar in mehrfacher
stöchiometrischer Menge, die zur Umwandlung des
sechswertigen Chroms in dreiwertiges Chrom erforder
lich ist, jedenfalls auch dann ausreicht, wenn
andere oxidierend wirkende Susbstanzen in den
Abgängen zugegen sind. Da der Mengenanteil des
sechswertigen Chroms im Vergleich mit anderen
Substanzen, welche in den für das erfindungsgemäße
Verfahren infrage kommenden und insbesondere in den
eingangs bezeichneten Abgängen noch enthalten sind,
vergleichsweise gering ist, benötigt man keine
große Menge des beschriebenen synthetischen
Hydroxidschlammes, um die beabsichtigte Umwandlung
zu erzielen, ist aber von der Natur des allenfalls
eingesetzten Hydroxidschlammes völlig unabhängig.
Der Zusatz vermehrt das Erzeugnis im Vergleich mit
der Menge des chromhaltigen Abganges nicht, was zu
einer wesentlichen Volumenverminderung der zu
deponierenden Masse führt.
Die Erfindung hat daher den Vorteil, daß man auf
vergleichsweise einfache Weise, nämlich mit Hilfe
des sogenannten Grünsalzes einem bekannten
Abfallstoff der Stahl- und Pigmentindustrie
Kalkhydrat, Zement und Wasser aus dem gefährlichen
Abgang ein deponiefähiges Erzeugnis herstellen
kann. Da dieses Erzeugnis u. a. vergleichsweise
reich an Chrom und anderen Legierungsmetallen ist,
kann man das Erzeugnis auch als Grundstoff für die
Rückgewinnung von wertvollen Rohstoffen aus dem
betreffenden Abgang, z. B. von Chrom vorsehen. Das
erfindungsgemäße Verfahren eignet sich wegen seiner
Anpassungsfähigkeit an die jeweiligen örtlichen
Bedingungen auch für eine allgemeine Verwendung,
weil es nicht von einem bestimmten Hydroxydschlamm
abhängig ist und auf diesen sogar ganz verzichten
kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch leicht zu
beherrschen. Die Herstellung der gesättigten Lösung
verlangt nicht mehr als den Zusatz des Eisen-II-
sulfates zu einer geeigneten Wassermenge, bis sich
die Substanz nicht mehr löst, sondern auf dem Boden
absetzt, was ein Zeichen für die Sättigung der
Lösung ist. Für das Herstellen dieses Eisen-II-
hydroxid-Schlammes genügt ein einfaches Alkali
sierungsmittel, bis ein pH-Wert von ca. 8-9 erreicht
ist. Wenn man diesen Schlamm an Stelle von Eisen
hydroxidschlamm anderer Herkunft einsetzt, genügt
je nach Chrom-VI-Gehalt ein Zusatz von mindestens
5 Gew.-%, maximal 35% der derart hergestellten
Masse, was vom wirtschaftlichen Standpunkt gesehen
einen geringen Aufwand darstellt. Das erfindungs
gemäße Verfahren baut auf einer Feststoffreaktion
auf, da in dem künstlichen Schlamm nur wenige Ei
senionen enthalten sind. Der Überschuß an Eisen
hydroxidschlamm ist nur für die Oxidation etwaiger
Begleiter des Chrom-VI in dem Abgang nötig.
Naturgemäß vermindert sich der Aufwand an alkalisch
gestelltem Schlamm, wenn man Hydroxidschlamm
geeigneter Zusammensetzung und Menge zur Verfügung
hat.
Gibt man zu
642 kgUHP-Staub
230 kgsynthetischen Hydroxidschlamm,
hergestellt aus 452 kg gesättigter
Eisen-II-sulfat-heptahydratlösung, die
mit 169 kg 20%iger Natronlauge oder
300 kg 10%iger Kalkmilch neutralisiert
und somit auf 04=05 gestellt wurde und
128 kgZement
sowie 63 l Wasser und mischt intensiv 5 Minuten
unter Verwendung eines Intensivmischers mit
Wirbler und Kollergang, so entsteht ein schoko
ladenbrauner dicklicher Brei, der alsbald er
starrt.
Nach 4 Tagen ist eine Druckfestigkeit von
1,13 N/mm festzustellen.
Der Restgehalt an Co VI-Ion liegt unter
0,3-0,4 mg/L im Eluat nach DIN 38 414 (S4).
Gibt man zu
689 kgAOD-Schlamm mit ca. 38%
Feuchte
166 kgFe(OH)-Schlamm, wie im
Beispiel 1 und
145 kgZement
und mischt intensiv 5 Minuten unter Verwendung
eines Intensivmischers mit Wirbler und Koller
gang, so entsteht eine dünnbreiige Masse, die
nach einer Offenzeit von ca. 15-25 Minuten
anzieht und erstarrt. Nach 4 Tagen ist eine
Druckfestigkeit von 1,09 N/mm festzustellen.
Der Restgehalt an Aromat liegt unter 0,6 mg/L
im Eluat nach DIN 38 414 (S4).
Gibt man zu
334 kgUHP-Staub
335 kgAOD-Schlamm
201 kgEisen-II-hydroxid-Schlamm, wie in
Beispiel 2, sowie
130 kgZement
und mischt man 5 Minuten intensiv unter
Verwendung eines Intensivmischers mit Wirbler
und Kollergang, so entsteht eine schokoladen
braune pastöse Masse, die alsbald erstarrt.
Nach 3 Tagen beträgt die Druckfestigkeit
1,63 N/mm. Der Restgehalt an Aromat beträgt
weniger als 0,3-0,4 mg/L im Eluat nach
DIN 34 414 (S4).
Durch Erhöhung des Anteils an Hydroxid-Schlamm
läßt sich der Restgehalt an Aromat (=Cr) noch
weiter vermindern bis auf einen Wert kleiner
als 1,0 mg/L im Eluat nach DIN 38 414 (S4).
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung eines lagerfähigen,
insbesondere eines deponiefähigen Erzeugnisses
aus einem eisenhaltigen, feinkörnigen Abgang
enthaltend freies sechswertiges Chrom,
beispielsweise Filterstaub der Elektrostahl
herstellung, wobei aus dem Abgang und einem
Zusatz ein Gemisch hergestellt und diesem ein
hydraulisches Bindemittel zugesetzt wird, worauf
das so gewonnene Gemenge ausgehärtet wird und die
ausgehärtete Masse das deponiefähige Erzeugnis
bildet, dadurch gekennzeichnet, daß das Eisen-II-
sulfat-Heptahydrat [Grünsalz) in Wasser bis zur
Sättigung gelöst wird, worauf die Lösung
alkalisch gestellt und allein oder zusammen mit
anderem Eisenhydroxydschlamm in der 2- bis
5fachen stöchiometrischen Menge, die für die
Reduktion des sechswertigen Chroms nötig ist,
als Zusatz verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichent, daß die gesättigte Lösung durch
Zusatz von Basen, wie Kalkmilch oder Natronlauge,
auf einen pH-Wert von 8 gestellt wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß bei ausschließlicher
Verwendung des aus Grünsalz hergestellten Eisen-
II-hydroxidschlammes als Zusatz dessen Anteil
an dem feuchten Gemenge mindestens 10%,
vorzugsweise 20% bis 35%, beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von
34% Hydroxydschlamm aus Grünsalz kein weiteres
Reduktionsmittel für das sechswertige Chrom in
der feuchten Masse, sowie 54% UHP-Staub und
12% hydraulisches Bindemittel enthalten sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873716484 DE3716484A1 (de) | 1987-05-16 | 1987-05-16 | Verfahren zur herstellung eines lagerfaehigen, insbesondere eines deponiefaehigen erzeugnisses aus einem eisenhaltigen, feinkoernigen abgang enthaltend freies sechswertiges chrom, beispielsweise filterstaub der elektrostahlherstellung |
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DE19873716484 DE3716484A1 (de) | 1987-05-16 | 1987-05-16 | Verfahren zur herstellung eines lagerfaehigen, insbesondere eines deponiefaehigen erzeugnisses aus einem eisenhaltigen, feinkoernigen abgang enthaltend freies sechswertiges chrom, beispielsweise filterstaub der elektrostahlherstellung |
Publications (1)
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Legal Events
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8130 | Withdrawal |