DE4026753A1 - Verfahren zur beseitigung von verunreinigtem ammoniumsulfat, insbesondere aus der rauchgasreinigung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseiti­ gung von verunreinigtem Ammoniumsulfat gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Verunreinigtes Ammoniumsulfat ist ein Abfallprodukt der Industrie. Das erfindungsgemäße Verfahren be­ trifft Ammoniumsulfat dieser Art, dessen Verun­ reinigungen seiner weiteren Verwendung zum Beispiel als Düngemittel entgegenstehen. Vorzugsweise be­ trifft die Erfindung Ammoniumsulfat, welches als Rückstand bei der Rauchgasreinigung bei Schmelz­ prozessen auftritt und deswegen mit Kohlenstoff und einer Mehrzahl von zumeist giftigen Stoffen be­ lastet ist. Dazu gehören u. a. Vanadinpentoxid und andere Schwermetalloxide. Dabei fällt das verunrei­ nigte Ammoniumsulfat insbesondere als hell-bläu­ liches, sehr lockeres Pulver an.

Es ist bekannt, dieses Pulver aufzuhalden, d. h. zu deponieren. Wegen des geringen Schüttgewichtes von ca. 0,18 müssen vergleichsweise große Volumina auf diese Weise entsorgt werden. Störend ist insbeson­ dere die Wasserlöslichkeit des Ammoniumsulfats, wo­ bei die Lösung stark sauer ist (pH-Wert ca. 2,4). Das führt in der Praxis auf die Dauer zur erhebli­ chen Schwierigkeit, weil die Deponie unter diesen Umständen abgelehnt und das Grundwasser bzw. die Vorflut geschädigt werden können, wenn eine Aufhal­ dung erfolgt.

Es ist bekannt (EP-A-8 71 03 120.9-2111), u. a. Flugasche mit hohem Salzgehalt aus Müllverbren­ nungsanlagen dadurch zu entsorgen, daß man den Flugstaub, der bis zu 24% wasserlösliche Bestand­ teile enthält mit einem organischen Bindemittel, das in Wasser suspendiert ist zu einer breiigen, hellgrauen Masse verarbeitet, die nach 10 bis 15 Minuten zu Stein erstarrt. Dabei ergeben sich nach ca. zwei Tagen Druckfestigkeiten von ca. 4,33 N/qmm. Dieses bekannte Verfahren setzt jedoch vor­ aus, daß ein wesentlicher Teil des Flugstaubes la­ tent hydraulische Eigenschaften aufweist, bzw. daß dem Flugstaub hydaulische Eigenschaften durch den Zusatz von Zement verliehen werden.

Dieses Verfahren ist auf die Entsorgung von verun­ reinigtem Ammoniumsulfat der eingangs beschriebenen Art nicht anwendbar. Denn der Zusatz von basischen Stoffen, wie etwa Zement, führt bei Ammoniumsulfat und anderen Ammoniumssalzen zur Abspaltung von Ammoniak löst also eine erhebliche Geruchsbelästi­ gung aus, die auch wegen der Verunreinigung des wichtigen Umweltmediums "Luft" nicht tragbar ist.

Es hat sich nun überraschend ergeben, daß eine zu­ friedenstellende, umweltfreundliche Entsorgung dadurch möglich ist, wenn das als sehr lockeres Pulver vorliegende Ammoniumsulfat enthaltenden Abfallproduks, unter Vermeidung von Ammoniakent­ wicklung, mit einer wäßrigen Dispersion eines filmbildenden Kunststoffes versetzt und zu einer dickpastösen Masse verarbeitet wird, die ausge­ breitet und unter Verminderung des Ausgangsvolumens des Ammoniumsulfates getrocknet wird.

Bei diesem Verfahren werden die Salzpartikel des Ammoniumsulfat enthaltenden Abfallproduktes offen­ bar vollständig von dem filmbildenden Kunststoff umhüllt und untereinander verkittet. Dadurch wird die leichte Wasserlöslichkeit des Ammoniumsulfates aufgehoben und die Reaktion mit einer Base, zum Beispiel mit Kalk, welcher in jedem Zement enthal­ ten ist, vermieden. Auf diese Weise läßt sich die getrocknete Masse ohne Schwierigkeiten handhaben und deponieren.

Ein wesentlicher Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß man das Ausgangsvolumen des lockeren Pulvers erheblich vermindern kann. Dadurch wird der verfügbare und meistens knappe Deponieraum optimal ausgenutzt.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Er­ findung beschrieben:
Typische Ammoniumfulfat enthaltende Stäube und Aschen aus Schmelzprozessen, z. B. REA-Asche, haben etwa folgende Zusammensetzungen, wobei der hohe Schwermetallgehalt von teilweise mehr als 6% (als Oxid) auffällt.

Die Proben bestehen vorwiegend aus Mischungen von graphitischem Kohlenstoff und wasserlöslichen Komponenten wie Ammoniumsulfat, Ammoniumhydrogen­ sulfat und zum Teil wasserlöslichen komplexen Salzen der Elemente Vanadium und Nickel.

1%-ige wäßrige Lösungen dieser Proben weisen pH- Werte von 2,0-3,5 auf.

Die löslichen Anteile berechnen sich zu 100% -% Kohlenstoff. Mit Ausnahme von V und Ni sind keine Schwermetalle im Sinne der ÖNORM S 2101 enthalten. Abfälle dieser Art sind nach ÖNORM S 2101 als über­ wachungsbedürftig anzusehen.

Ein aus der Abgasreinigung einer Raffinerie stammendes, verunreinigtes Ammoniumsulfat lag als sogenannte REA-Asche vor. Der wasserlösliche Anteil des verunreinigten Ammoniumsulfats ist niedriger als der eines reinen, vollständig wasserlöslichen Salzes (z. B. Glaubersalz = Natriumsulfat mit 10 Mol. Kristallwasser, zu 100% wasserlöslich). Er liegt aber höher als der Salzgehalt üblicher Flugaschen aus der Müllverbrennung, nämlich zwischen ca. 55 und 85%.

Diese REA-Asche wurde in einer Menge von 980 bis 930 kg, vorzugsweise 960 bis 940 kg, in eine Dispersion von 20 bis 70 kg, vorzugsweise 40 bis 60 kg, organischem Binder in ca. 100 bis 430 kg Wasser (vorzugsweise 120 bis 300 kg) eingetragen, wobei eine schwarze, dickpastöse Masse entstand, die ausgebreitet wurde. Sie trocknete an der Luft langsam. Nach 3 Tagen hatte die Masse eine Druckfestigkeit von 0,05 und nach 28 Tagen von 0,20 N/qmm.

Als besonders auffallend trat die Volumenvermin­ derung hervor. Das Endvolumen betrug nur ca. 17,5% des Schüttvolumens der eingetragenen REA-Asche. Die Volumenverminderung betrug somit ca. 82,5%.

Als filmbildender Kunststoff kommen Acrylester-Sty­ rol-, oder Butadien-Copolymerisate in Betracht.

Setzt man dem vorbenannten Rezepturbeispiel ca. 25 bis 55% eines inerten Schmelzgranulats 0 bis 5 mm zu, so erhöht sich die Druckfestigkeit entsprechend auf 0,4 bis 0,6 N/mm² nach 28 Tagen.

Claims (5)

1. Verfahren zur Beseitigung von verunreinigtem Ammoniumsulfat, insbesondere aus der Rauchgas­ reinigung, dadurch gekennzeichnet, daß das als lockeres Pulver vorliegende Ammoniumsulfat unter Vermeidung von Ammoniakentwicklung mit einer wäßrigen Dispersion eines filmbildenden Kunst­ stoffes versetzt und zu einer dickpastösen Masse verarbeitet wird, die ausgebreitet und unter Verminderung des Ausgangsvolumens des Ammonium­ sulfats getrocknet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als filmbildender Kunststoff ein Acrylester-, Styrol- oder Butadien-Copolymerisat verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein inertes Granulat aus Schmelzschlacke oder ähnlichem zur Erhöhung der Druckfestigkeit zugesetzt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf ca. 20 bis 70 kg, vorzugsweise ca. 40 bis 60 kg filmbildenden Kunststoff ca. 980 bis 930 kg, vorzugsweise 960 bis 940 kg Ammoniumsulfat und ca. 100 bis 370 kg, vorzugsweise 120 bis 300 kg Wasser verwendet werden, wobei das Ausgangsvolumen des Ammonium­ sulfats um ca. 80%, vorzugsweise 85% vermin­ dert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf 100 Teile der Rezeptur nach Anspruch 4, 25 bis 55 Teile eines inerten Zuschlagstoffes, z. B. Schmelzschlacken­ granulat 0 bis 5 mm zugesetzt werden.