AT225600B - Verfahren zur Verminderung des Alkaligehaltes im Zementklinker und zur Gewinnung von alkalireichen Stäuben bei Zementbrennanlagen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Verminderung des Alkaligehaltes im Zementklinker und zur Gewinnung von alkalireichen Stäuben bei Zementbrennanlagen 
Bei den alten Drehrohröfen der Zementindustrie mit hoher Abgastemperatur entwichen die Alkalien, die in den Rohstoffen enthalten sind, zum grossen Teil mit den heissen Rauchgasen und wurden zusammen mit dem Feinstaub in die Atmosphäre entlassen. 



   Nach einem bekannten Verfahren zum Verwerten der Stäube wurden die in den Rauchgasen enthalte- nen Stäube aufgefangen und diejenigen Teilchen, die einen hohen Alkaligehalt aufweisen, entfernt. Dem restlichen Teil der Stäube fügte man nötigenfalls Zuschläge bei und führte dieses Gemisch unmittelbar in die Brennzone oder in die Flamme des Zementofens ein. Hier verklinkerte es sogleich und die enthalte- nen Alkalien verflüchtigen mit den Verbrennungsgasen. Zur Durchführung dieses Verfahrens ist neben einer Aufbereitungsanlage zum Trennen der alkalireichen Stäube von den alkaliarmen noch eine zusätz- liche Mischeinrichtung zum Homogenisieren der alkaliarmen Stäube mit den Zuschlagstoffen erforderlich sowie eine komplizierte Apparatur zum Einbringen dieses Gemisches in die Flamme oder in die Brennzone des Zementbrennofens. 



   Bei den modernen Brennanlagen mit niedriger Abgastemperatur dagegen, z. B. bei den unter dem Na-   men"Lepolofen"bekannten   Wanderrost-Drehrohrofenanlagen oder bei Drehrohrofenaalagen mit Zyklonvorwärmern, wird ein grosser Teil der in der Sinter- und Kalzinierzone mit den Abgasen abgehenden Al- kalien in der Gutschicht auf dem Wanderrost bzw. auf dem Rohmehl in den einzelnen Zyklonen und Verbindungsleitungen wieder niedergeschlagen, u. zw. vorzugsweise auf den kälteren Teilen dieser Schicht bzw. in den oberen Zyklonstufen. Die Abgastemperatur ist hier so niedrig, dass die Alkalien sublimieren und sich auf den Körnern der Gutschicht bzw. auf den Rohmehlteilchen niederschlagen. Sie werden also nicht zusammen mit den Abgasen entführt.

   Eine gegebenenfalls dahintergeschaltete Entstaubungsanlage fängt in dem darin gewonnenen Staub nur geringe Mengen an Alkalien auf. 



   Die Folge davon ist, dass sich der Alkaligehalt des gerade im Ofen befindlichen Gutes anreichert. 



  Die Alkalien beschreiben einen Kreislauf im Ofen. In der   Kalzinier- und   Sinterzone werden sie verdampft und schlagen sich in dem Gut auf dem Wanderrost bzw. in den Zyklonstufen wieder nieder. Die Alkalien werden nur zum geringsten Teil von den Abgasen entführt, der Alkaligehalt des Rohgutes erscheint nahezu unverändert im Klinker wieder. Schaltet man eine Entstaubungsanlage hinter einen solchen Ofen, so ist die Alkalimenge der dort abgeschiedenen Stäube unbedeutend. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Verminderung des Alkaligehaltes im Zementklinker und zur Gewinnung von alkalireichen Stäuben bei Zementbrennanlagen mit extrem niedriger Abgastemperatur, z. B. Lepolanlagen, wobei die in den Ofenabgasen enthaltenen Stäube ausgeschieden und anschliessend in alkaliarme und alkalireiche Fraktionen aufbereitet werden, bezweckt, einen möglichst niedrigen Alkaligehalt im Klinker zu erreichen. Erfindungsgemäss wird so verfahren, dass die Stäube im Bereich des Überganges der Alkalien aus dem gasförmigen in den festen Zustand aus den Ofenabgasen abgeschieden werden und nach erfolgter Aufbereitung die alkalireichen Fraktionen abgeführt, die alkaliarmen Fraktionen hingegen dem Rohgut wieder beigemischt werden. Nach weiteren Merkmalen der Erfindung können die Stäube einer nassmechanischen Aufbereitung bzw. einer Flotation unterworfen werden. 



   Durch Versuche ist festgestellt worden, dass bei einer Anlage, bei der die Abgase des Drehrohrofens 

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 mehrmals durch die auf einem nachgeschalteten Wanderrost ruhende Gutschicht geschickt werden, ein er- heblicher Teil der Alkalien sich zusammen mit dem Staub in einem Zyklon   od.   dgl. niederschlägt, der in den Gasweg zwischen dem ersten und zweiten Durchgang der Gase durch die Schicht auf dem Wanderrost geschaltet ist   (Zwischenentstaubung).   Der dort gewonnene Staub kann mit bekannten Mitteln derart aufbereitet werden, dass alkalireicher Staub von dem alkaliarmen getrennt wird. Es versteht sich, die Stäube beispielsweise auch schon vor dem ersten Durchgang der Rauchgase durch die Gutschicht abzuscheiden, sofern die Eigenart des Ofensystems oder die Eigenschaften der Rohstoffe dies verlangen. 



   Da die feinsten Teilchen dieser Stäube erheblich alkalireicher sind als die gröberen Teilchen, ge- nügt   z. B.   schon eine Windsichtung nach der Korngrösse, um die gewünschte Trennung herbeizuführen. 



   Auch eine Flotation in   alkaligesättigter Lösung   oder auch andere   nassmechanische Aufbereitungsverfahren,   wie beispielsweise Flotation, Laugung, Flotation mit Laugung oder   nassmechanische Klassierung im Feinst-   bereich, kommen in Frage. Die alkalireiche Staubfraktion kann dann einer beliebigen Verwendung zuge- führt, z. B. als Düngemittel verkauft werden, während die alkaliarme Fraktion den Rohstoffen wieder bei- gemischt wird. Auch die in der hinter der Vorwärmeinrichtung angeordneten Entstaubungseinrichtung (End- entstaubung, z. B. Elektrofilter) anfallenden Stäube können in der gleichen Weise aufbereitet und verwer- tet werden. 



   Die Zeichnung zeigt als Ausführungsbeispiel eine Drehrohrofen-Wanderrost-Anlage, in der das Ver- fahren nach der Erfindung ausgeübt werden kann. 



   Das Gut gelangt über die   Zufl1hrungsschurre   1 auf den Wanderrost 2, der sich unterhalb der Trocken- kammer 3 und der Heisskammer 4 fortbewegt. Von dort gleitet das Gut in den Drehrohrofen 5. Die heissen
Abgase des Drehrohrofens strömen zur Heisskammer 4 und von dort durch die Gutschicht auf dem Wander- rost 2 in die darunter befindliche Kammer 4'. In dieser Kammer bzw. darunter ist eine Vorentstaubungs- einrichtung 6 angeordnet, die gemäss dem Ausführungsbeispiel aus mehreren parallelgeschalteten Zyklonen besteht. Die Gase treten in der üblichen Weise tangential in die Zyklone ein und verlassen sie entstaubt durch die Sammelleitung 7, welche in die Trockenkammer 3 mündet. Hier treten die Gase ein zweites. 
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 ins Freie.

   Der in der Zwischen- und der Endentstaubung ausgeschiedene Staub wird mittels des Transportbandes 11 od. dgl. der Aufbereitung zugeführt. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Verminderung des. Alkaligehaltes im Zementklinker und zur Gewinnung von alkalireichen Stäuben bei Zementbrennanlagen mit extrem niedriger Abgastemperatur, z. B. Lepolanlagen, wobei die in den Ofenabgasen enthaltenen Stäube ausgeschieden und anschliessend in alkaliarme und alkalireiche Fraktionen aufbereitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäube im Bereich des Übergangs der Alkalien aus dem gasförmigen in den festen Zustand aus den Ofenabgasen abgeschieden werden und nach erfolgter Aufbereitung die alkalireichen Fraktionen abgeführt, die alkaliarmen Fraktionen hingegen dem Rohgut wieder beigemischt werden.

Claims (1)

1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäube einer nassmechanischen Aufbereitung unterworfen werden.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäube einer Flotation unterworfen werden.