1 / 18

NOVÉ PERSPEKTIVY VYUŽITÍ MASOKOSTNÍ MOUČKY PŘI VÝROBĚ CEMENTU Theodor Staněk, Petr Sulovský

NOVÉ PERSPEKTIVY VYUŽITÍ MASOKOSTNÍ MOUČKY PŘI VÝROBĚ CEMENTU Theodor Staněk, Petr Sulovský. Výzkumný ústav stavebních hmot, a. s. Hněvkovského 65 617 00 Brno Česká Republika. RNDr. Theodor Staněk, Ph.D., RNDr. Petr Sulovský, Ph.D. www.vustah.cz

ernst
Download Presentation

NOVÉ PERSPEKTIVY VYUŽITÍ MASOKOSTNÍ MOUČKY PŘI VÝROBĚ CEMENTU Theodor Staněk, Petr Sulovský

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. NOVÉ PERSPEKTIVY VYUŽITÍ MASOKOSTNÍ MOUČKY PŘI VÝROBĚ CEMENTUTheodor Staněk, Petr Sulovský Výzkumný ústav stavebních hmot, a. s. Hněvkovského 65 617 00 Brno Česká Republika RNDr. Theodor Staněk, Ph.D., RNDr. Petr Sulovský, Ph.D. www.vustah.cz e-mail: stanek@vustah.cz, petr@sulovsky.com BusinessCem 2011 Praha 12. – 15. 12. 2011

  2. ÚVOD • Charakter procesu výroby cementu umožňuje zužitkovat různé druhotné suroviny a odpady z jiných výrob. Jedním z  odpadů, které je možno likvidovat v cementářské rotační peci je masokostní moučka, odpadové tuky a jiné zpracované veterinární odpady živočišného původu (MKM) • Výhoda likvidace MKM při výpalu slínku - méněhodnotné alternativní palivo (16-20GJ/t), účinná biologická degradaci a likvidaci škodlivých látek, popel se váže do vzniklého slínku • Hlavní problém - vysoký obsah P2O5, zejména ve formě minerálu hydroxylapatitu - Ca5(PO4)3(OH) • P2O5 má vliv na vlastnosti slínkové taveniny, vstupuje do slínkových minerálů a ovlivňuje fázové složení slínku a tím i kvalitu cementu • V cementářské praxi se doposud až na výjimky spaluje pouze takové množství, aby nedocházelo k negativnímu ovlivnění vlastností slínku, tedy do bezpečného množství kolem 0,5 max. 1 hm % P2O5 ve slínku, (sporný patent až 2 hm. %)

  3. Fázové složení slínku Alit - C3S (Ca3SiO5) (55 - 80 %) 620 920 980 990 1060 1070 °C T1 T2 T3M1 M2M3 R Belit - C2S (Ca2SiO4) (0 - 25 %) 1420 1160 670 <500 °C αα’Hα’Lβ γ Mezerní hmota- C3A (Ca3Al2O6) (orto., kub.) (15 - 25 %) - C6AxFy (C4AF - brownmillerit) Volné C (CaO) (0 - 2 %), Periklas – M (MgO)

  4. Mikrostruktura portlandského slínku

  5. Vliv P2O5 na fázové složení slínku Grafická závislost fázového složení rovnovážně vypálených slínků na obsahu P2O5

  6. Vliv P2O5 na fázové složení slínku Slínek 0,25P (0,28 hm.%) Slínek 5P (4,5 hm.%)

  7. Vstup P2O5 do slínkových minerálů Běžná substituce PO4SiO4Berlinitová substituce: Al3++ P5+ 2Si4+ AlPO4 (berlinitová komponenta) - substituuje tetraedry SiO4

  8. Vliv P2O5 na fázové složení slínku bez Al2O3 nebo bezFe2O3 ALITVOLNÉ CaO

  9. Kombinovaný vliv vedlejších oxidů na fázové složení • Kombinace P2O5 s SO3, MgO, K2O a Na2O • fáze - 1 a 5 hm. % P2O5 + 1 a 3 hm. % další vedlejší oxid • fáze - 2 a 3 hm. % P2O5 + 2 a 3 hm. % SO3 a MgO • fáze - 2 hm. % P2O5 + kombinace všech oxidů • - rovnovážné výpaly slínků • - stanovení fázového složení

  10. Kinetiká vázání popela z MKM do slínku Sendviče slínek – popel z MKM • Teplota výpalu • 1450°C • Doba výpalu • 1, 2 a 4 hod • 2 hod

  11. Kinetiká vázání popela z MKM do slínku • Tablety ze surové MKM v SM Množství – 32 hm. % MKM • Teplota výpalu – 1450°C, doba – 2 hod Celkový obsah P2O5 ve slínku – 7,09 hm. % Mikrostruktura rozhraní

  12. Kinetiká vázání popela z MKM do slínku • Elektronová mikrosonda • Rozhraní slínek – popel z MKM

  13. Způsob kompenzace negativních vlivů P2O5 3 možné směry: • Změna základního chemického složení minimální obsah Fe2O3 (bílý slínek) max. obsah P2O5 ve slínku – 3,5 hm. % • Přídavek vedlejších oxidů zvýšení obsahu MgO, SO3, případně i K2O max. obsah P2O5 ve slínku – 2,5 hm. % • Změna způsobu dávkování MKM dávkování MKM v podobě kompaktních pelet nebo granulí vznik slínku s relikty vypáleného popela po MKM max. obsah P2O5 ve slínku – 10 hm. %

  14. Způsob kompaktace MKM Peletizační talíř Malá peletizační linka MGL 200

  15. Ověření funkce pelet z MKM • Ověření technologických vlastností cementů • Ověření trvanlivosti – urychlené zkoušky (simulace 30 let), 50 cyklů mrazuvzdornost • Limitující faktory v praxi: • výhřevnost MKM • technické možnosti dávkování • obsah škodlivin • Nové vlastnosti těchto cementů – výrazná imobilizace toxických prvků Výpal v modelové rotační peci

  16. Imobilizace toxických prvků

  17. Ekonomický aspekt Snížení nákladů na emisních povolenkách • Snížení emisí CO2o 7.5% (při dávkování MKM odpovídajícímu 2,5% P2O5ve slínku) – denní úspora na povolenkách při produkci 80 t slínku za hod -1730€) Náklady na likvidaci odpadů • Vylepšení nebezpečného odpadu na inertní odpad pomocístabilizace/solidifikacefosfoslínkovým cementem –snížení poplatků za likvidaci 4 - 5x!

  18. Tento příspěvek byl vypracován v rámci řešení projektu MPO – FT-TA3/026 DĚKUJI ZA POZORNOST

More Related