Спосіб переробки твердих продуктів згорання вугілля

Реферат: Винахід стосується способу переробки продуктів згорання. Продукти згорання спочатку перемішують з основою, після чого отриману суміш спікають, причому потім спечена суміш може бути промита розчином кислоти. UA 103244 C2 (12) UA 103244 C2 UA 103244 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід відноситься до способів переробки твердих продуктів згорання вугілля, зокрема антрациту/бітумінозного вугілля. Продукти згорання у рамках значення цього винаходу можуть містити усі тверді залишки процесу згорання, що з'являються під час згорання вугілля, зокрема антрациту/бітумінозного вугілля, та/або можуть залишатися після згорання, зокрема антрациту/бітумінозного вугілля. Продукти згорання у рамках даного винаходу у зв'язку з цим можуть з'явитися під час та/або після дійсного згорання. Зазвичай, тверді продукти згорання у рамках значення даного винаходу можуть бути продуктами згорання антрациту/ бітумінозного вугілля та/або твердих залишків згорання таких як попіл, винесення, шлак та пил. Як відомо, тверді продукти згорання містять певну кількість різноманітних елементів/сполук, зокрема лужні метали, лужноземельні метали, перехідні метали, метали, важкі метали, цінні метали, напівметали, лантаноїди та актиноїди, та/або відповідні сполуки цих елементів. Головним чином, продукти згорання можуть, наприклад, мати залишки чи відповідно більшу або меншу кількість міді, заліза, нікелю, срібла, свинцю, цинку, олова, алюмінію, кальцію, натрію, кремнію, титану, золота, платини, паладію, родію, іридію, індію, вольфраму, ренію, талію, ніобію, урану, та/або відповідних сполук цих елементів. З цієї причини, продукти згорання як правило збираються та розподіляються чи відповідно зберігаються - окремо, для зниження ризику виділення важких металів чи інших токсичних речовин/сполук та для запобігання забруднення навколишнього середовища шляхом спеціального знешкодження чи відповідного зберігання. Способи відомі з прототипу для об'єднання чи відповідного збору продуктів згорання та елементів/сполук, які в них містяться, для запобігання вимивання якомога краще. Продукти згорання зазвичай засипають у зв'язуючу матрицю, що потім, наприклад, може вміщувати силікати та/або, наприклад, скло чи цемент. Метою відповідних способів є: надійно зв'язати елементи/сполуки у продуктах згорання, для запобігання витоку токсичних елементів/сполук якомога довше. Головним чином, також для гарантування того, що токсичні елементи/сполуки вивільняються навіть при контакті чи відповідно коли вони вимиваються відповідними розчинами, зокрема основним чи кислотним розчином. Речовина, що отримується цими способами, що містить високоінертна матриця з неадсорбованими, утримуваними/внесеними токсичними елементами/сполуками може, наприклад, зберігатися та/або використовуватися як посудина та/або фільтруючий/ ізолюючий матеріал для будівельних елементів. Такі способи детально описані, наприклад, у нерозглянутій викладеній патентній заявці DE4435618 чи DE3717085. Однак, так як це дуже важко отримати повністю інертну матрицю у якій токсичні елементи/складові можуть бути захоплені, та, так як токсичні елементи/сполуки можуть рухатися (в середині матриці та за їх межами) та матриця може ржавіти, зокрема під час довготривалого зберігання, все ж таки стало можливим запобігти витоку токсичних елементів/сполук. Отже, способи також відомі з прототипу, у якому продукти згорання вимивалися кислотними розчинами або розчинами, що містили зв'язувальну/хелатну форму для вимивання важких металів з продуктів згорання. Присадний матеріал, що отримується відповідно, має істотно нижчу концентрацію токсичних елементів/сполук, що робить його істотно менш проблематичним для використання. У нерозглянутій викладеній патентній заявці DE4141889 описується приклад способу, у якому попіл вимивається за допомогою розчину, що має хелатну форму, для усунення важких металів з попелу. Окрім того, у нерозглянутій патентній заявці DE4318535 описується спосіб, у якому кислотні розчини використовуються для вимивання токсичних важких металів з попелу. Концентрація важких металів у попелі може бути значно знижена цими діями. Оброблений попіл після цього можна благонадійно використовувати, наприклад, як фільтруючий елемент. В залежності від складу продуктів згорання, процес видалення токсичних елементів/сполук з продуктів згорання може бути дуже важким. Насправді, продукти згорання в залежності від складу та зокрема продукти згорання та/або попіл після згорання вугілля, переважно після згорання антрациту/бітумного вугілля, можуть містити, наприклад, більшу частину двоокису кремнію та/або скла, та/або нерозчинні або слаборозчинні сполуки, дуже нерозчинні або тільки слаборозчинні оксиди, та/або дуже нерозчинні або тільки слаборозчинні силікати, або водно- та/або кислотно-нерозчинні чи тільки слабо водно-та/або кислотно-розчинні силікати, зокрема, силікати та/або нерозчинні чи тільки слаборозчинні сполуки, та/або силікати лужних металів, лужноземельних металів, перехідних металів, металів, важких металів, цінних металів, напівметалів, лантаноїдів та актиноїдів. Оскільки токсичні елементи/сполуки присутні у великій кількості в вищезгаданих продуктах у вигляді включень чи відповідно зв'язані та/або введені у нерозчинні/слаборозчинні сполуки, 1 UA 103244 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 важкі метали та інші токсичні елементи/сполуки можуть бути важкоусуваними або неусуваними з важких металів та/або інших токсичних елементів/сполук шляхом їх промивання кислотними розчинами чи розчинами, що мають зв'язуючу/хелатну форму. Метою даного винаходу є - запропонувати спосіб переробки продуктів згорання, що дозволяє перероблювати продукти згорання, в основному - продукти згорання вугілля, зокрема антрациту/бітумінозного вугілля, та/або подальшого згорання продуктів, що, наприклад, містять двоокис кремнію та/або скло, та/або нерозчинні або слаборозчинні сполуки, майже нерозчинні чи слаборозчинні оксиди та/або переважно нерозчинні чи лише слаборозчинні силікати, чи відповідно водно-та/або кислотно-нерозчинні чи лише слабо водно-та/або кислотно-розчинні силікати, зокрема - силікати та/або нерозчинні чи лише слаборозчинні сполуки, та/або силікати лужних металів, земельнолужних металів, перехідних металів, металів, важких металів, цінних металів, напівметалів, лантаноїдів, актиноїдів, для забезпечення ефективного усунення металів, зокрема, важких металів та/або інших токсичних елементів/сполук з цих продуктів згорання так, щоб залишки продуктів згорання у подальшому можна було безпечно перероблювати. Нерозчинні та/або слаборозчинні, та/або дуже слаборозчинні речовини можуть розглядатися як водно- чи відносно кислотно-нерозчинні, та/або лише слабо водно- чи відповідно кислотно-розчинні, та/або лише слабо водно- чи відповідно кислотно-розчинні речовини. Ця мета досягнута способом для вторинної переробки продуктів згорання, що мають властивості незалежного пункту 1 формули винаходу. Конкретні сполуки чи розробки способу за винаходом можна знайти у залежних пунктах, як і подальше детальне описання способу згідно дійсного винаходу. Спосіб повторної переробки продуктів згорання за винаходом включає первинне змішування продуктів згорання з основою до того, як отриману суміш спікають, де спечена суміш після цього може промиватися кислотним розчином. Повторно перероблені та вимиті залишки продуктів згорання поряд з основним кислотним розчином чи відповідним промивним розчином важких металів чи інших токсичних елементів/сполук та/або, на додаток, лужних металів, лужноземельних металів, перехідних металів, металів, цінних металів, напівметалів, лантаноїдів та актиноїдів чи відповідних сполук цих елементів можуть бути отримані. Важкі метали та інші токсичні елементи/сполуки та, на додаток, лужні метали, лужноземельні метали, перехідні метали, метали, цінні метали, напівметали, лантаноїди та актиноїди чи відповідні сполуки цих елементів можуть бути усунені з продуктів згорання для подальшої обробки повторно перероблених залишків продуктів згорання. Усі речовини та відносні суміші речовин та/або сполуки чи відносні сполуки сумішей, що можуть утворювати іони гідроксиду у водних розчинах, можуть сприйматися як основа у рамках дійсного винаходу. Однак, мінеральні основи та/або луги, та/або основи, що містять елемент з групи лужних металів та/або лужноземельних металів більш бажано використовувати як основу згідно цього винаходу. На додаток, суміші чи дві або більше таких основ можна використовувати як основу способу згідно цього винаходу. Загалом, основи, що містять калій та/або натрій також можуть бути використані згідно цього винаходу. Додавши основу, а саме основу, що містить принаймні один лужний метал та/або лужноземельний метал, зокрема натрій та/або калій, речовини/елементи/сполуки, зокрема лужні метали та/або лужноземельні метали, зокрема натрій та/або калій, можуть бути додані до продуктів згорання так, щоб більше або відповідно в першу чергу утворилися, наприклад, водно- та/або кислотно-розчинні сполуки, зокрема водно- та/або кислотно-розчинні металалюмінати, та/або силікати, зокрема лужні силікати, переважно водно- та/або кислотнорозчинні лужні силікати такі, як силікати натрію чи калію (NaSiO 3 або KSiO3) під час подальшого спікання суміші основи та продуктів згорання. Загалом, згідно цього, також нерозчинні чи лише слаборозчинні сполуки та/або оксиди, та/або силікати, переважно водно- та/або кислотнонерозчинні, чи лише слабо водно- та/або кислотно-розчинні силікати під час спікання можуть бути перетворені на водно- та/або кислотно-розчинні сполуки, та/або оксиди, та/або силікати, зокрема лужні силікати, та переважно у воднота/або кислотно-розчинні лужні силікати, переважніше у силікати натрію та калію (NaSiO 3 або KSiO3). У способі за винаходом, лише єдина основа, що зокрема не являється сумішшю основ, додається до продуктів згорання. Це може полегшити процес управління та зберігання основи. Основа переважно додається до продуктів згорання, у способі за винаходом, без додавання додаткових солей та/або оксидів, та зокрема без додавання солі (солей) та/або оксидів чи 2 UA 103244 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 відповідно великої кількості оксидів, що не можуть розглядатися у якості основи у рамках поняття даного винаходу. Окрім того, спосіб за винаходом відбувається перед та до спікання, включно зі спіканням без додавання води та/або кислоти, та/або водного розчину кислоти до основи, та/або до продуктів згорання, та/або суміші продуктів згорання з основою. У більшості випадків основа не додається як основний розчин, а точніше водний основний розчин. На додаток, основа переважно додається до способу за винаходом, після процесу згорання, тобто основа додається до продуктів згорання. Це може означати те, що після додавання основи до способу за винаходом вже не відбувається ні якого горіння. Зокрема, гідрооксиди чи гідросульфіти натрію лужних металів та/або лужноземельних металів можуть бути використані у якості основи згідно з винаходом. Також можливо використовувати карбонати, зокрема карбонати лужних металів та/або лужноземельних металів у якості основи у способі згідно з винаходом. Карбонати можна використовувати, тому що вони уможливлюють, за необхідності, використання лужних металів та/або лужноземельних металів, з мінімальною кількістю залишків у продуктах згорання через те, що невелика кількість СО 2 може легко виділятися під час спікання. Наприклад, гідроксид натрію, гідроксид калію, гідросульфіт натрію, гідросульфіт калію та/або їх суміш можуть бути використані у якості основи. Наприклад, карбонат натрію, карбонат калію та/або їх суміш можуть бути використані у якості основи. Основа може додаватися до стехіометричної або гіперстехіометричної кількості, у відповідності до кількості кремнію (Si) та/або скла, та/або двоокису кремнію (SіО 2), до продуктів згорання та, можливо, змішана з продуктами згорання так, щоб співвідношення, зокрема стехіометричне співвідношення, основи до кремнію (Si) та/або скла, та/або двоокису кремнію (SіО2), можна було досягти у суміші продуктів згорання з основою так, щоб коефіцієнт не перевищував чи дорівнював 1, переважно між 1 та 4, переважніше між 1,05 та 3, переважніше між 1,1 та 2, переважніше між 1.5 та 1,5, переважніше між 1,2 та 1,4, де бажане співвідношення, зокрема стехіометричне співвідношення, знаходилося би між 1 і 1,2 та зокрема 1 і 1,1. На додаток, спікання, у способі за винаходом, включає в себе принаймні часткове плавлення часточок продуктів згорання, зокрема продуктів згорання вугілля, переважно антрациту/бітумінозного вугілля, та часточок основи, переважно при високій температурі. Терміни "спікати" та "спікання" можуть використовуватися як синоніми. Це може підійти й продуктам згорання, зокрема продуктам згорання вугілля, в основному антрациту/бітумінозного вугілля та/або можливо їх складовим та основі, для взаємної реакції при високій температурі так, щоб часточки продуктів згорання та часточки основи принаймні частково розплавилися. Температура сплавлення може знаходитися між 100 °C та 2000 °C, переважно між 200 °C та 1700 °C, переважніше між 300 °C та 1600 °C, переважніше між 400 °C та 1500 °C, переважніше між 450 °C та 1450 °C, переважніше між 500 °C та 1400 °C, переважніше між 550 °C та 1350 °C, переважніше між 600 °C та 1300 °C, переважніше між 625 °C та 1275 °C, переважніше між 650 °C та 1250 °C, переважніше між 675 °C та 1225 °C, переважніше між 700 °C та 1200 °C, переважніше між 712,5 °C та 1187,5 °C, переважніше між 725 °C та 1175 °C, переважніше між 737,5 °C та 1150 °C, переважніше між 750 °C та 1125 °C, переважніше між 762,5 °C та 1100 °C, переважніше між 775 °C та 1087,5 °C, переважніше між 787,5 °C та 1075 °C, переважніше між 800 °C та 1057,5 °C, переважніше між 805 °C та 1050 °C, переважніше між 810 °C та 1037,5 °C, переважніше між 815 °C та 1025 °C, переважніше між 820 °C та 1012,5 °C, переважніше між 825 °C та 990 °C, переважніше між 835 °C та 960 °C, переважніше між 840 °C та 970 °C, переважніше між 845 °C та 960 °C, переважніше між 850 °C та 950 °C, переважніше між 852,5 °C та 940 °C, переважніше між 855 °C та 930 °C, переважніше між 857,5 °C та 915 °C, переважніше між 860 °C та 900 °C, переважніше між 865 °C та 895 °C, переважніше між 870 °C та 890 °C. Спікання може тривати від 0,1 години до 4 годин, переважно від 0,2 години до 3 годин, переважніше від 0,25 години до 2 годин та ще переважніше від 0,5 години до 2 годин. Після спікання, суміш продуктів згорання та основи, що спікаються, може бути промита за допомогою кислотного розчину. Важкі метали та інші токсичні елементи/сполуки, а також лужні метали, лужноземельні метали, перехідні метали, метали, цінні метали, напівметали, лантаноїди та актиноїди чи відповідні сполуки цих елементів можна вимити зі спеченої суміші. У способі за винаходом, зокрема важкі метали та переважно також цінні метали та/або перехідні метали можна вимити та перенести до промивного розчину. У рамках значення даного винаходу, переважно мінеральна кислота, зокрема азотна кислота, соляна кислота та хлорована кислота чи відповідний розчин, зокрема водний розчин однієї з цих кислот, може використовуватися як кислотний розчин та використовуватися для 3 UA 103244 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 промивання. На додаток, за необхідності, можна використати суміш двох або більше кислот чи відповідних розчинів. Ці кислоти можуть формувати принаймні водно- чи кислотно-розчинні комплекси токсичних елементів/сполук, зокрема лужних металів, лужноземельних металів, перехідних металів, металів, важких металів, цінних металів, напівметалів, лантаноїдів та актиноїдів так, щоб їх, за необхідності, можна було розчинити та конвертувати у водну фазу/розчин. Краще використовувати соляну кислоту чи відповідно розчин соляної кислоти. Вона відносно легко підігрівається та перероблюється, за необхідності, можливе замкнуте коло та повторне використання. Розчин можна використовувати як кислотний розчин, що містить одну кислоту, так як кислотний розчин, що містить дві і більше кислоти, використовувати не можна. Це може спростити використання кислотного розчину, а також процес його переробки та повторного використання. Наприклад, 10 % до 75 %, переважно 15 % до 60 %, переважніше 20 % до 45 %-ий водний розчин можна використовувати для промивання спеченої суміші продуктів згорання та основи. Краще використовувати 10 % до 30 % та переважніше 10 % до 25 %-ий кислотний розчин чи відповідно водний кислотний розчин. Для промивання спеченої суміші продуктів згорання та основи, в основному використовується 10 % до 20 %-ий розчин соляної кислоти, краще 10 % до 20 %-ий водний розчин соляної кислоти. "Для промивання соляним розчином" згідно даного винаходу може означати, що кислотний розчин можна просто додати до спеченої суміші продуктів згорання та основи, де розчин чи відповідно промивний розчин та вимиті залишки спеченої суміші продуктів згорання та основи після цього та/або одночасно розділяються за допомогою підходящих засобів, переважно фільтрацією. Після цього кислотний розчин можна додати, наприклад, до спеченої суміші продуктів згорання та основи для її промивання доти, доки усі токсичні елементи/суміші, а також лужні метали, лужноземельні метали, метали, важкі метали, цінні метали, напівметали, лантаноїди та актиноїди чи відповідні сполуки цих металів не будуть вимиті зі спеченої суміші продуктів згорання та основи, так щоб промиті залишки спеченої суміші продуктів згорання та основи можна було далі безпечно використовувати. У іншому варіанті способу за винаходом, кислотний розчин чи відповідний кислотовмісний розчин можна використовувати для промивання, переважно у стехіометричній чи гіперстехіометричній кількості відносно концентрації оксидів та/або зокрема оксидів, що являються головними компонентами продуктів згорання та/або кремнію (Si) та/або скла та/або двоокису кремнію (SiO2) та/або алюмінію (Al) та/або оксиду алюмінію (АІ2О3) та/або натрію (Na) та/або оксиду натрію (Na2O) у продуктах згорання, та/або у спеченій суміші продуктів згорання та основи. Переважно, співвідношення, зокрема стехіометричне співвідношення кислоти до оксидів та/або зокрема до оксидів, що являються головними компонентами продуктів згорання, та/або кремнію (Si) та/або скла та/або двоокису кремнію (SiO 2) та/або алюмінію (Al) та/абооксиду алюмінію (АІ2О3) та/або натрію (Na) та/або оксиду натрію (Na2O) переважно більше чи дорівнюють 1, переважніше між 1 та 4, переважніше між 1,05 та 3, переважніше між 1,1 та 2, переважніше між 1,15 та 1,5; переважніше між 1,2 та 1,4 можна отримати у суміші кислотного розчину та спеченої суміші продуктів згорання з основою, отриманою таким способом, де співвідношення, зокрема стехіометричне співвідношення між 1,1 та 1,35 буде найбільш бажаним. В іншому варіанті способу за винаходом, кислотний розчин для вимивання спочатку можна додати до спеченої суміші продуктів згорання та основи при кімнатній температурі, супроводжуючи перемішуванням до розділення (фільтрації) вимивного розчину та вимитих залишків спеченої суміші продуктів згорання та основи. Нагрівання може відбуватися за температури між 25 °C та 300 °C, переважно між 50 °C та 200 °C, переважніше між 75 °C та 150 °C, переважніше між 90 °C та 125 °C, а переважніше між 25 °C та 90 °C. Нагрівання може продовжуватися до утворення гелю. Утворення гелю уможливлює якісне вимивання токсичних елементів/сполук та, на додаток, лужних металів, лужноземельних металів, перехідних металів, металів, важких металів, цінних металів, напівметалів, лантаноїдів актиноїдів чи відповідних сполук цих елементів з гелю. Зазвичай, утворення гелю може сприяти ефективному вимиванню важких металів та/або зокрема цінних металів, та/або перехідних металів з гелю, де важкі метали та/або зокрема цінні метали, та/або перехідні метали можна перемістити до вимивного розчину. Нагрівання може в середньому тривати від 0,1 години до 24 годин, переважно від 0,25 години до 20 годин, переважніше від 0,3 години до 15 годин, переважніше від 0,5 години до 12 годин, переважніше від 0.75 години до 10 годин, переважніше від 0,9 години до 7,5 годин, переважніше від 1 години до 5 годин, 4 UA 103244 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 переважніше від 1,25 годин до 3 годин та більш переважно від 1,5 годин до 2-х годин. Після утворення гелю, ймовірні залишки промивного розчину можна відділити від гелю, наприклад, за допомогою фільтрування для завершення процесу вимивання. У іншому варіанті способу згідно даного винаходу, гель, що може утворитися під час вимивання та нагрівання, та може вважатися промивним залишком спеченої суміші продуктів згорання та основи, можна висушити після розділення (що можна виконати шляхом фільтрування) з будь-якої частини вимивної суміші, що залишилася, та відповідно після промивання. Висування може відбуватися за температури між 20 °C та 500 °C, переважніше між 40 °C та 400 °C, переважніше між 50 °C та 300 °C, переважніше між 60 °C та 250 °C, переважніше між 70 °C та 200 °C, переважніше між 80 °C та 150 °C, переважніше між 90 °C та 125 °C, переважніше між 25 °C та 70 °C, та/або у вакуумі. Час процесу висушування може тривати від 0,25 години до 4 годин, переважно від 0,5 години до 3 годин та переважніше від 1 години до 2 годин. У іншому варіанті способу за винаходом, гель чи висушений гель, за умови, що гель висушений, можна подрібнити за один чи декілька кроків. Це можна зробити аналогічним перемелюванням спеченої суміші продуктів згорання та основи. В результаті отримуємо гранули/порошок з середнім розміром часток від 0,001 мм до 50 мм, переважно від 0,01 мм до 45 мм, переважніше від 0,1 мм 40 мм, переважніше від 0,1 мм до 35 мм, переважніше від 0,1 мм до 30 мм, переважніше від 0,1 мм до 1 мм. У іншому варіанті способу за винаходом, гель чи висушений гель, за умови, що гель висушений, можна подрібнити для подальшого промивання кислотним розчином за один чи декілька кроків до розділення промивного розчину та вимитих залишків. Гель чи висушений гель (за умови, що гель висушений), який також можна було подрібнити, також можна вимити разом з вимиванням спеченої та, можливо, подрібненої суміші продуктів згорання та основи, під час якого може формуватися гель. Спосіб за винаходом може відповідно містити два кроки промивання, у якому кислотний розчин використовується для промивання. Під час першого промивання, суміш продуктів згорання та основи промиваються та утворюється гель. Під час другого вимивання, гель або висушений гель (за умови, що гель висушений), може бути подрібнений та промитий. Для промивання гелю або висушеного гелю (за умови, що гель висушений), який може бути подрібнений, можна використовувати мінеральну кислоту, зокрема азотну кислоту, соляну кислоту чи хлоровану кислоту чи відповідний розчин, зокрема водний розчин, однієї з цих кислот поряд з кислотним розчином. Також можна використати суміш двох та більше цих кислот чи відповідний розчин. Однак, бажано, щоб використовувався розчин, такий як кислотний розчин, що містить лише одну кислоту, оскільки розчини, що містять дві та більше кислоти, зазвичай, не використовуються. Це може спростити роботу з кислотним розчином, а також процес його обробки та переробки. Краще використовувати соляну кислоту чи відповідно розчин соляної кислоти. Вона відносно легко підігрівається та перероблюється, за необхідності, у замкненому колі та повторно використовується. Відповідною переробкою та обробкою соляної кислоти та відповідних розчинів соляної кислоти, соляна кислота може повторно використовуватися для зниження об'єму соляної кислоти, що витрачається на цей спосіб. На додаток, та ж сама кислота чи відповідний розчин тієї ж кислоти можуть бути використані протягом всього способу для промивання. Таким чином, велика кількість різних кислот не повинна зберігатися, оброблятися та утилізовуватися чи відповідно перероблюватися. Наприклад, 1-12,5 %, переважно 2-10 %, переважніше 3-7,5 %, переважніше 3,5-6 %, переважніше 4-5 %-ий бажано водний розчин кислоти можна використовувати для промивання гелю та висушеного гелю (за умови, що гель висушений), який також може бути перемеленим. Зазвичай, приблизно 5 %-ий соляний розчин, зокрема 5 %-ий водний розчин соляної кислоти можна використовувати для промивання гелю та висушеного гелю (за умови, що відбулося висушування), який також може бути перемеленим. Промивання може бути більш ефективним за умови, що гель або висушений гель (за умови, що відбулося висушування) перед промиванням був перемелений для того, щоб токсичні елементи/сполуки, а також лужні метали, лужноземельні метали, перехідні метали, метали, важкі метали, цінні метали, напівметали, лантаноїди та актиноїди чи відповідні сполуки цих елементів, за необхідності, можна було легко усунути з гелю чи висушеного гелю. В іншому варіанті способу за винаходом, гель або висушений гель (за умови, що відбулося висушування), який також може бути перемеленим, може бути промитий за декілька кроків та/або декілька проб кислотного розчину. Зокрема, гель або висушений гель (за умови, що відбулося висушування), що може бути перемеленим, може промиватися відповідно декілька разів за допомогою, наприклад, 2, переважно від 3 до 10, та переважніше від 4 до б проб 5 UA 103244 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кислотного розчину. Промивний розчин та вимиті залишки можуть бути відокремлені після кожної проби чи після кожного кроку промивання (наприклад, фільтруванням). Шляхом багаторазового промивання гелю або висушеного гелю, що також може бути подрібнений, токсичні елементи/сполуки, а також лужні метали, лужноземельні метали, перехідні метали, метали, важкі метали, цінні метали, напівметали, лантаноїди та актиноїди чи відповідні сполуки цих елементів, за необхідності, можна було легко усунути з гелю чи висушеного гелю. Під час кожного кроку промивання за винаходом, промивний розчин та вимиті залишки бажано розділяти. Це розділення може, наприклад, бути фільтруванням, віджиманням та/або осадженням вимитих залишків. Промивний розчин може бути водним розчином, що містить кислоту для вимивання токсичних елементів/сполук, а також лужних металів, лужноземельних металів, перехідних металів, металів, важких металів, цінних металів, напівметалів, лантаноїдів та актиноїдів чи відповідних сполук цих елементів, що були вимиті з суміші продуктів згорання та основи, та/або гелю (висушеного або невисушеного, чи подрібненого або неподрібненого), та/або вже вимитих залишків. Вимиті залишки можуть бути переважно нерозчинними та/або слабо розчинними, зокрема водно-нерозчинними та/або лише слабо водно-розчинними залишками, що залишаються після промивання, зокрема після промивання спеченої суміші продуктів згорання та основи, та/або після промивання гелю (висушеного або невисушеного, чи подрібненого або неподрібненого), та/або після промивання вже вимитих залишків. В іншому варіанті дійсного винаходу, вимиті залишки, за потреби, можна висушити та обпалити. Ймовірне висушування може відбуватися за температури від 25 °C до 500 °C, переважніше від 40 °C до 400 °C, переважніше від 50 °C до 300 °C, переважніше від 60 °C до 250 °C, переважніше від 70 °C до 200 °C, переважніше від 80 °C до 150 °C, переважніше від 90 °C до 125 °C, а ще переважніше від 100 °C до 110 °C, та/або у вакуумі. Ймовірний час висушування може бути від 0,25 години до 4 годин, переважно від 0,5 години до 3 годин та переважніше від 1 години до 2 годин. На додаток, процес обпалювання може відбуватися за температури від 250 °C до 3000 °C, переважніше від 500 °C до 2500 °C, переважніше від 750 °C до 2000 °C, переважніше від 900 °C до 1500 °C,переважніше від 50 °C до 300 °C, переважніше від 50 °C до 300 °C, переважніше від 1000 °C до 1200 °C. Процес обпалювання може тривати від 0,25 години до 10 годин, переважніше від 0,5 години до 7,5 годин, переважніше від 0,75 години до 5 годин, переважніше від 1 години до 3 годин, переважніше від 1,5 години до 2 годин. З залишків можна отримати двоокис кремнію. Промивний розчин може бути водним розчином чи 0,2-0,5 %-им водним розчином соляної кислоти, що містить кислоту для промивання, а також вимиті токсичні елементи/сполуки, лужні метали, лужноземельні метали, перехідні метали, метали, важкі метали, цінні метали, напівметали, лантаноїди та актиноїди чи відповідні сполуки цих елементів. Промивний розчин також може бути повторно оброблений для зв'язування, розділення та/або повторного використання розчинених у ньому речовин. Переважно, лужні метали, лужноземельні метали, перехідні метали, метали, важкі метали, цінні метали, напівметали, лантаноїди та актиноїди, що можуть розчинитися у вимивному розчині, можна відділити за допомогою способу електролізу та/або осадження, та/або передати на обробку/повторне використання. У способі за винаходом, важкі метали та/або цінні метали, та/або перехідні метали можна відділити за допомогою способу електролізу та/або осадження, та/або передати на обробку/повторне використання. У іншому варіанті способу за винаходом, основа та/або продукти згорання також можна висушити до того, як основа додається до продуктів згорання. Висушування відбувається за температури більшій або рівній 50 °C, переважно більшій або рівній 100 °C, переважніше за температури від 110 °C до 400 °C, переважніше за температури від 120 °C до 300 °C, переважніше за температури від 150 °C до 200 °C та/або у вакуумі. Час висушування може тривати зазвичай від 0,1 години до 4 годин, переважно від 0,25 години до 3,5 годин, переважніше від 0,5 години до 3 годин, переважніше від 1 години до 2 годин. Зазвичай основа висушується за 1-2 години при температурі 200 °C. На додаток, в іншому варіанті способу за винаходом, суміш продуктів згорання та основи може бути висушена перед спіканням. Висушування відбувається за температури більшій або рівній 50 °C, переважно більше або рівній 100 °C, переважніше за температури від 110 °C до 400 °C, переважніше за температури від 120 °C до 300 °C, переважніше за температури від 150 °C до 200 °C та/або у вакуумі. Час висушування може тривати зазвичай від 0,1 години до 4 годин, переважно від 0,25 години до 3,5 годин, переважніше від 0,5 години до 3 годин, переважніше від 1 години до 2 годин. Зазвичай суміш продуктів згорання та основи висушується за 1-2 години при температурі 200 °C. В іншому варіанті способу за винаходом, спечена суміш продуктів згорання та основи (отримана після спікання) може бути подрібнена за один або декілька кроків перед 6 UA 103244 C2 5 10 15 20 промиванням кислотним розчином. Як наслідок, отримуємо гранули/порошок з середнім розміром часток від 0,001 мм до 50 мм, переважно від 0,01 мм до 45 мм, переважніше від 0,1 мм до 40 мм, переважніше від 1 мм до 35 мм, переважніше від 5 мм до 30 мм, переважніше від 0,1 мм до 1 мм. Подрібнення спеченої суміші продуктів згорання та основи покращує та робить промивання кислотним розчином більш ефективним, оскільки контакт між кислотним розчином та спеченою сумішшю продуктів згорання та основи можна покращити подрібненням. Після подрібнення контактуюча поверхня спеченої суміші продуктів згорання та основи з кислотним розчином збільшується, і тому кислотний розчин краще промиває подрібнену спечену суміш продуктів згорання з основою. Це уможливлює краще вимивання токсичних елементів/сполук, а також лужних металів, лужноземельних металів, перехідних металів, металів, важких металів, цінних металів, напівметалів, лантаноїдів та актиноїдів чи відповідних сполук цих елементів продуктів згорання. В іншому, конкретному, варіанті способу за винаходом, подрібнення спеченої суміші продуктів згорання та основи може відбуватися у декілька кроків. Спечена суміш продуктів згорання та основи на початковій стадії може бути грубо подрібнена, з середнім розміром часток отриманих гранул/порошку від 30 мм до 50 мм, переважно від 25 мм до 40 мм, переважніше від 20 мм до 30 мм, при бажаному розмірі від 0,1 мм до 1 мм. Під час другого чи множини додаткових кроків, спечена суміш продуктів згорання та основи, грубо подрібнена у першому кроці, може бути ще раз подрібнена для отримання часток гранул/порошку с середнім розміром від 0,001 мм до 10 мм, переважно від 0,01 мм до 5 мм, при бажаному розмірі від 0,1 мм до 1 мм. Переважно, лужні метали, лужноземельні метали, перехідні метали, метали, важкі метали, цінні метали, напівметали, лантаноїди та актиноїди чи відповідні сполуки цих елементів можна вимити більш ефективно зі спеченої суміші продуктів згорання та основи при найменшому розмірі часток перемеленої спеченої суміші продуктів згорання та основи. 25 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 30 35 40 45 50 55 60 1. Спосіб переробки твердих продуктів згорання вугілля, який відрізняється тим, що продукти згорання перед спіканням змішують з основою, і після спікання спечену суміш промивають кислотним розчином, причому як основу використовують мінеральну основу або основу, що містить елементи з групи лужних металів та/або лужноземельних металів, зокрема основи калію та/або натрію, гідроксиди або гідросульфіти, або карбонати лужних металів та/або лужноземельних металів, при цьому як кислотний розчин використовують мінеральну кислоту, зокрема азотну кислоту, соляну кислоту або хлорнувату кислоту (НСlО 3), або відповідний водний розчин однієї з цих кислот. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що основу додають до продуктів згорання у стехіометричній або гіперстехіометричній кількості відносно концентрації кремнію (Si) та/або двоокису кремнію (SіО2), причому співвідношення, зокрема стехіометричне співвідношення основи до кремнію (Si) та/або двоокису кремнію (SіО2), є більшим або дорівнює 1. 3. Спосіб за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що спікання здійснюють за температури від 100 °C до 2000 °C протягом часу від 0,1 години до 4 годин. 4. Спосіб за пп. 1-3, який відрізняється тим, що кислотний розчин для вимивання додають до спеченої суміші продуктів згорання та основи, причому промивний розчино та вимиті залишки спеченої суміші продуктів згорання та основи потім або у той же час розділяють шляхом фільтрації. 5. Спосіб за пп. 1-4, який відрізняється тим, що використовуваний кислотний розчин або відповідний кислотовмісний розчин для промивання додають до продуктів згорання у стехіометричній або гіперстехіометричній кількості щодо концентрації оксидів та/або зокрема оксидів, що є головними компонентами продуктів згорання, та/або кремнію (Si), та/або двоокису кремнію (SiO2), та/або алюмінію (Аl), та або оксиду алюмінію (Аl2О3), та/або натрію (Na), та/або оксиду натрію (Na2O), при цьому використовується стехіометричний коефіцієнт кислоти щодо оксидів та/або зокрема оксидів, що є головними компонентами продуктів згорання, та/або кремнію (Si), та/або двоокису кремнію (SіО 2), та/або алюмінію (Аl), та або оксиду алюмінію (Аl2О3), та/або натрію (Na), та/або оксиду натрію (Na 2O), що є більшим або рівним 1. 6. Спосіб за пп. 1-5, який відрізняється тим, що кислотний розчин для промивання спочатку додають при кімнатній температурі до спеченої суміші продуктів згорання та основи, потім суміш кислотного розчину та спеченої суміші продуктів згорання та основи підігрівають до температури у діапазоні від 25 °C до 300 °C, до розділення промивного розчину та вимитих залишків спеченої суміші продуктів згорання та основи шляхом фільтрування. 7. Спосіб за п. 6, який відрізняється тим, що отримують гель. 7 UA 103244 C2 5 10 15 20 8. Спосіб за пп. 6, 7, який відрізняється тим, що гель, отриманий під час промивання, є вимитим залишком спеченої суміші продуктів згорання та основи, який, після відділення від будь-якої частини промивного розчину, що залишилася, сушать при температурі від 20 °C до 500 °C. 9. Спосіб за пп. 7, 8, який відрізняється тим, що гель або висушений гель, за умови, що гель висушують, розламують чи відповідно подрібнюють за один чи декілька кроків. 10. Спосіб за пп. 7-9, який відрізняється тим, що гель або висушений гель, що також може бути подрібнений, далі промивають соляним розчином за один чи декілька кроків, протягом яких промивний розчин та вимиті залишки гелю розділяють. 11. Спосіб за пп. 1-10, який відрізняється тим, що вимиті залишки висушують та обпалюють за температури від 250 °C до 3000 °C 12. Спосіб за пп. 1-11, який відрізняється тим, що перед змішуванням основу та/або продукти згорання висушують за температури більшій або рівній 50 °C протягом часу від 0,1 години до 4 годин. 13. Спосіб за пп. 1-12, який відрізняється тим, що суміш продуктів згорання та основи висушують за температури більшій або рівній 50 °C протягом часу від 0,1 години до 4 години перед змішуванням. 14. Спосіб за пп. 1-13, який відрізняється тим, що спечену суміш продуктів згорання та основи, що отримують після спікання, подрібнюють за один та/або більше кроків перед промиванням кислотним розчином. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 8