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Untersuchungen zur ZnO-Reduktion beim Schmelzen von Filterstäuben im elektrischen Lichtbogenofen

Eine Erfolg versprechende Vorgehensweise für die Umwandlung gefährlicher Abfallstoffe aus Verbrennungsprozessen in wieder verwertbare Materialien ist die Abtrennung der Schwermetalle und Salze durch eine thermische Behandlung unter reduzierenden Bedingungen im elektrischen Lichtbogenofen (RedMelt®-Verfahren). Der "normale" Red-Melt-Prozess ist aber hinsichtlich einer Zn-Entfrachtung beim Schmelzen von Filterstäuben aus der Hausmüllverbrennung nicht effektiv. Ziel der Untersuchungen ist es, durch technologische Veränderungen die Einschmelzbedingungen so zu verbessern, dass die ZnO-Gehalte im silicatischen Produkt auf unter 0,1 Ma-% gesenkt werden (inhärente Sicherheit). Die thermochemischen Experimente wurden im 300 kVA-Wechselstrom-Lichtbogenofen der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) durchgeführt. Die Effektivität der ZnO-Reduktion und Zn-Verdampfung wurde durch folgende Maßnahmen verbessert: Einbau einer feuerfesten Zustellung, Schmelzen mit langem Lichtbogen, Zugabe von Reduktionsmitteln, Zugabe des Input einschließlich des Reduktionsmittels in "Haufeneinlage". Obwohl jede dieser Maßnahmen eine Reduzierung des Zn-Gehaltes in den silicatischen Schmelzen bewirkt, ist es nur durch Kombination dieser technologischen Veränderungen möglich, "inerte" Silicate aus Filterstäuben zu erzeugen.

A promising approach for the transformation of hazardous wastes from incineration processes into reusable useful materials is the separation of the heavy metals and salts by a thermal treatment under reducing conditions in an electric arc furnace (RedMelt® procedure). However, the "ordinary" RedMelt process isn`t effective with regard to the reduction of ZnO in melts of fly ashes from municipal solid waste incineration. The aim of the investigations is to advance the melting conditions by technological changes to decrease the Zn content in the silicate product at < 0.1 w/w (inherent safety). The thermochemical experiments were carried out in the 300 kVA-AC-electric arc furnace of Federal Institute for Materials Research and Testing (BAM). The effectiveness of ZnO-reduction and Zn-volatilization were improved by following facts: installation of a refractory lining, working with a long arc, addition of reductants, loading of the complete batch (input, reductant) at the beginning of the melting action Even though each of these actions leads to a reduction of ZnO-content in the silicate melts only by the combined use of these technological changes it`s possible to produce "inert" silicates from fly ashes.

Seiten 294 - 300

Zitierfähig mit Smartlink: http://www.MUELLundABFALL.de/MUA.06.2008.294

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