AT299789B - Verfahren zur Herstellung von rieselfähigem Gut aus Industrie-Abfallschlämmen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von rieselfähigem Gut aus   Industrie-Abfallschlämmen   
Bei der Verwertung von Industrie-Abfallschlämmen verschiedenster Natur tritt immer wieder das   Problem der Schlammtrocknung als wirtschaftliches   Moment sehr hemmend in den Vordergrund, da diese Industrie-Nebenprodukte in ihrer Schlammform nur sehr umständlich zu manipulieren sind.

   Hinzu kommt, dass bei einer thermischen Trocknung die Wärmeübergänge in diesem Fall äusserst ungünstig sind, da den Trocknungsgasen vom Schlamm stets nur eine kleine Oberfläche zum Wärmeübergang angeboten wird, Je nach der chemischen Natur des Schlammes liegt nach unwirtschaftlich langen Trockenzeiten entweder eine zusammenhängende, klumpige Masse, die dann zerkleinert werden muss, oder ein staubförmig zerfallendes Produkt vor, das einer weiteren Verwertung auch häufig Schwierigkeiten bereitet (Verstaubung, Flurschäden). 



   Erfindungsgemäss wird beim nachstehend beschriebenen Verfahren diese thermische Schlammtrocknung umgangen, indem der Wasserentzug auf chemischem Wege bewerkstelligt wird. Das erfin-   dungsgemässe Verfahren zur Herstellung von rieselfähigem Gut aus Industrie-Abfallschlammen   ist dadurch gekennzeichnet, dass man den Schlämmen Stoffe zusetzt, die Wasser chemisch zu binden vermögen, wobei man natürliche Stoffe bevorzugen wird, die nicht nur eine chemische Trocknung herbeiführen und somit eine leichtere Handhabung der Abfallschlämme gestatten, sondern auch zusammen mit denAbfallschlämmen rieselfähige Granulate ergeben, deren Zusammensetzung derart ist, dass sie ein technisch verwertbares Material darstellen, Als solche Stoffe bieten sich in erster Linie gebrannter Kalk (CaO)

   in   möglichsthochaktiverForm   und möglichst frisch gebrannter Stuckgips sowie    < x-Kalziumsulfathalbhydrat   an, die dem zu trocknenden Schlamm einzeln oder gemeinsam zugesetzt werden. Man kann aber auch als chemische Trocknungsmittel Verbindungen und deren Gemische einsetzen, die oft sehr erhebliche Wassermengen zu binden vermögen (Kristallwasserbildung), wie z. B. Natriumsulfat, Magnesiumsulfat, Portlandzement bzw. Trikalziumaluminat. Die beiden letzteren sind in der Lage, mit vorhandenem oder zugegebenem Kalziumsulfat den sogenannten   Zementbazillus (Ettringit) zu bilden, der 32 Mole   Wasser pro Mol Trikalziumaluminat bindet. 



   Eine Zugabe von Portlandzement zu Systemen Wasser/Feststoff wird in einigen Patentschriften bereits erwähnt. So wird in der DDR-Patentschrift Nr. 41853 und in der deutschen Auslegeschrift 1174678 eine Zugabe von Zement zu Trüben mit sehr geringem Feststoffgehalt vorgeschlagen. Der Portlandze-   ment hat hier jedoch nicht die Aufgabe, der   Trübe Wasser zu entziehen, sondern einzig und allein als hydraulisches Bindemittel zu wirken. In der DDR-Patentschrift Nr. 41853 wird sogar ein weiterer Zusatz an Wasser vorgeschlagen. Die Trennung von Wasser und Feststoff erfolgt in der deutschen Auslegeschrift 1174678 durch Ausflockung und in der DDR-Patentschrift Nr. 41853 durch Filtrieren. 



   Erfindungsgemäss hat Portlandzement die Aufgabe, das in der Schlämme vorliegende Wasser durch chemische Reaktion zu verbrauchen und so den Schlamm zu trocknen und   granulierfähig ; zu   machen. 



  Erfindungsgemäss kann dieser Effekt nur bei Industrie-Abfallschlämmen mit Feststoffgehalten von über 60 Gew.-% erreicht werden. 



   Frisch gebrannter Gips kann 26,5 Gew.-% Wasser-bezogen auf sein eingesetztes Gewicht - che- 

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 misch binden, wobei starke Erwärmung auftritt, wodurch dem Industrieschlamm noch weiteres Wasser durch Verdampfen entzogen wird und z. B. der Wassergehalt eines 22 bis   250/0   freies Wasser enthaltenden
Filterkuchens aus der nassen Phosphorsäure-Erzeugung auf 12 bis   16%   herabgesetzt wird. Hierdurch kommt es zu Granulatbildungen, die ein gut   rieselfijriniges   Material ergeben, das sehr gut manipuliert und sogar pneumatisch gefördert werden kann. Der Korndurchmesser der Granulate ist sehr gleichmässig, z.

   B. 0, 5 bis 1 mm, das ist ungefähr das 10 bis 20fache der   Korngrössen   in den Schlämmen aus der Phos-   phorsäure-,   der Borsäure-und derAmmonsulfatfabrikationusw. Bei   geeigneter Prozessführungkönnen   aber auch grössere Granulate,   z. B.   5 bis 10 mm und darüber, erzielt werden, was aber im allgemeinen für die weitere Verwertung seltener angestrebt wird. 



     Eindahingehender   Einwand, dass für dieses Trocknungsverfahren Gips erst gebrannt werden muss und mandiesenWärmeaufwand besser gleich in eine Trocknung investieren sollte, ist nicht stichhaltig. Die Überführung von Gipsmehl in Stuckgips-z. B. in einem   Schwebegas-Wärmeaustauscher - erfordert   wesentlich weniger Energie und Zeitaufwand als das Austreiben einer äquivalenten Wassermenge aus einem Schlamm. Zudem wird ja durch die chemische Trocknung die technisch sehr bedeutsame Rieselfähigkeit erhalten. 



   Wird nun   z. B.   diese chemische Trocknung auf den   Phosphorsäuregipsschlamm angewendet,   so empfiehlt sich, dem Schlamm Stuckgips zuzusetzen, der aus der Schlammtrocknung selbst mit nachfolgendem Brand gewonnen wurde, so dass bei der Überführung eines mit   CaO   (Neutralisation) versetzten Phosphorsäuregipsschlammes in Stuckgipsstets zirka ein Drittel der erzeugten Stuckgipsmenge im Kreislauf in den Prozess zurückgeht In dem rückgeführten Stuckgips liegt die ursprünglich im Dihydrat-   gittergebundeneH PO nunmehr frei vor   und wird schon vor dem Brand neutralisiert, was für die Qualität des Fertigproduktes von erheblicher Bedeutung ist.

   Ist der Schlamm aus irgendwelchen Gründen relativ trocken, d. h. dass er unter etwa 25% freie Feuchte enthält, kann es erforderlich sein, dass man vor dem Zusatz des chemischen Trocknungsmittels aus Gründen der besseren Granulatbildung Wasser zusetzen muss. Überhaupt kann man durch entsprechende Wahl des freien Wassergehaltes, den Zusatz von Netz mitteln und die Art und Menge der Zugabe der chemischen Trocknungsmittel die Grösse der Granulate und die Geschwindigkeit der Granulatbildung beeinflussen. An Hand von Auführungsbeispielen soll die Bedeutung dieses Verfahrens beleuchtet werden, ohne jedoch die Erfindung darauf zu beschränken. 



     Beispiel l :   100   Gew.-Teile Chemiegipsschlamm   aus der Phosphorsäure-Industrie mit einem   freienWassergehaltvon 25%   werden nach Neutralisation mit Kalk zusätzlich mit 25 Gew.-Teilen möglichst frisch gebrannten Phosphorsäuregipses in einem Rührbehälter durchgearbeitet. Es entsteht ein rieselfähiges Produkt mit Körnungen vornehmlich von 0,5 bis 2 mm, das sehr gut manipuliert und zu   Gipsplastem   weiterverarbeitet werden kann. 



   Beispiel 2: Chemiegipsschlamm wird gemäss Beispiel 1 neutralisiert und granuliert, anschlie- ssend dann auf zirka 5000C   erhitzt (Anhydrit).   Ein dermassen vorbehandelter   Chemiegipsschlamm   erweist sich als ein ganz ausgezeichneter Abbinderegler für den   Portlandzement-die Frühfestigkeiten   werden nicht mehr erniedrigt, wie es z. B. beim bisherigen Einsatz von   Phosphorsäure-Gipsschlamm   in der Zementindustrie der Fall ist. 



   Wird das ungeglühte Granulat   (CaS04. 2HP)   in der Zementindustrie dem Portlandzement zugemahlen, dann liegen die technologischen Werte auch noch günstiger als beim Einsatz eines thermisch getrockneten   Phdsphorsäure-Gipsschlammes.   
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 lässt sich ein sehr gut rieselfähiges Produkt gewinnen, das im Drehofen zu einem Mörtelbinder - unter Rückgewinnung von CO2 für die Ammonsulfaterzeugung - verarbeitetoder auch   Mischdüngern   zugegeben werden kann. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Verfahren zur Herstellung von rieselfähigem Gut aus Industrie-Abfallschlämmen mit Feststoff- 
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Claims (1)

1. Stuckgips zugesetzt werden, welche auf chemischem Weg das in dem erhaltenen Gemisch enthaltene Wasser entziehen, wodurch eine Umwandlung des wässerigen Gemisches in ein Granulat erfolgt, und dass gegebenenfalls das erhaltene Granulat bei einer Temperatur im Bereich von 300 bis 8000C gebrannt wird 2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Rieselfähigmachung von Gipsschlämmen aus der nassen Phosphor- <Desc/Clms Page number 3> säurefabrikation, dadurch gekennzeichnet, dass den Schlämmen frisch gebrannter, nochhei- sser Phosphorsäure-Stuckgips, vorzugsweise 20 bis 40 Gew. -0/0, bezogen auf Trockensubstanz des Gipsschlammes, zugesetzt werden und das Produkt granuliert wird.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das nach der Entwässerung erhaltene Granulat bei einer Temperatur im Bereich von 400 bis 5000C gebrannt wird.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Granulatbildung durch Variation des Wasseranteils, der Art und der Menge der Zugabe der Trocknungsmittel, vorzugsweise Stuckgips, sowie durch Netzmittelzusätze gesteuert wird. Druckschriften, die das Patentamt zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik in Betracht gezogen wird. EMI3.1 <tb> <tb> DL-PS <SEP> 41 <SEP> 853 <SEP> DT-AS <SEP> 1174678 <tb>