AT399713B - Verfahren zum herstellen von hüttenbims - Google Patents
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Description
ΑΤ 399 713 Β
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen von Hüttenbims, nach dem flüssige Hochofenschlacke aufgeschäumt und erstarren gelassen wird.
Hochofenschlacke fällt als Nebenprodukt bei der Roheisengewinnung in großen Mengen an. Sie wird als glühendflüssige Schfackenschmelze abgezogen und erstarrt nach der Abkühlung zu einer glasigen Masse. Hochofenschlacke läßt sich auf verschiedene Weise verarbeiten, wobei eine der wertvollsten Möglichkeiten in der Herstellung von Hüttenbims als Wärmeund Schallisoliermaterial u. dgl. liegt. Dazu muß allerdings bisher in die flüssige Hochofenschlacke Wasser eingespritzt werden, was jedoch zu einer starken Wasserdampf- und Gasentwicklung und umweltbelastenden Emissionen führt, so daß ein solches Naßschäumen die heute einzuhaltenden Umweltauflagen nicht mehr erfüllt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs geschilderten Art anzugeben, das eine rationelle und besonders umweltschonende Herstellung qualitativ einwandfreien Hüttenbimses gewährleistet.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß der Hochofenschlacke zum Aufschäumen ein Carbonationskalk aus der Zuckerproduktion enthaltendes Zusatzmittel zugegeben wird. Dieser Carbonationskalk oder auch kurz Carbokalk bzw. Carboschlamm genannte Kalk ist ein an sich sonst wertloses Abfallprodukt aus der Zuckerindustrie und führt auf überraschende Weise zu einem Trockenschäumen der flüssigen Schlacke, wobei neben der aufblähenden Wirkung vor allem eine Bindung des Schwefeldioxids und anderer schadstoffhältiger Gase im Schlackenmaterial und damit eine Reduzierung der Emissionen erreicht werden. Es ist keine aufwendige Reinigung von schadstoffbeladenen Abgasen erforderlich, sondern das Entstehen solcher schadstoffhältiger Abgase wird von vornherein unterbunden. Dies ist dadurch zu erklären, daß einerseits das verwendete Zusatzmittel trotz der hohen Schmelzentemperaturen nicht vorzeitig und wirkungslos verbrennt und daß anderseits die im Zusatzmittel enthaltenen verschiedenen reaktionsfreudigen Kalke und anderen Elemente mit den Schadstoffen wegen des in den hohen Schlackentemperaturen, die 1250 ’C - 1500 *C betragen können, vorhandenen atomaren Zustandes der Schadstoffe schnell reagieren und diese binden können. Die Affinität der Reaktionspartner kann bei hohen Temperaturen und atomarem Zustand stärker beeinflußt werden als bei tieferen Temperaturen und molekularem Zustand. Dabei entstehen Kalkverbindungen mit Zusammensetzungstemperaturen über 1000 * C, die beim Abkühlen nicht mehr aufspalten und die Entwicklung von schadstoffhäitigen Emissionen weitgehend verhindern. So wird beispielsweise Schwefeldioxid durch Sauerstoff und Calcium zu unschädlichem Calciumsulfat (Gips) gebunden, was die angestrebte Reduzierung der Schwefeldioxidemissionen mit sich bringt. Nach dem Erstarren der Schlacke entsteht ein poröses, leichgewichtiges Material mit hüttenbimsartiger Struktur, das sich einwandfrei in der Zement- und Baustoffindustrie od. dgl. weiterverarbeiten läßt.
Enthält das Zusatzmittel neben Carbonationskalk noch Spezialkalk aus Calciumcarbonat mit einem Kohlenstoffanteil, vorzugsweise mit einem ca. 10 %igen Kohlenstoffanteil in grafitischer Form, und gegebenes Bentonite, kann die Bläh- und auch Schadstoffbindewirkung des Zusatzmittels je nach Zusammensetzung beeinflußt und an die jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden.
Besteht das Zusatzmittel aus 45 Gew.% Carbonationskalk, 45 Gew.% Spezialkalk und 10 Gew.% Bentonite, kommt es praktisch zu einem vollständigen Unterbinden umweltschädigender Emissionen, vor allem der SO2- und H2S-Emissionen.
Um ein umfassendes Aufblähen und Aufschäumen der Hochofenschlacke und ein damit zusammenhängendes Binden der Schadstoffemissionen zu erreichen, ist der Hochofenschlacke Zusatzmittel im Ausmaß von 4 - 8 Gew.% zuzugeben.
Eine besonders gute und durchgreifende Wirkung ergibt sich, wenn das Zusatzmittel beim Ausleeren der Hochofenschlacke aus einem Schlackenbehäiter in den ausfließenden Schlackenfluß eingebracht wird, so daß sich das Zusatzmittel beim Auftreffen des Schlackenfiusses in einer entsprechenden Auffangwanne, in einem Erdbett od. dgl. mit der Schlacke vermischt und gleichmäßig verteilt wird. Dazu genügen einfache Vorrichtungen, die beispielsweise das Zusatzmittel aus einem Vorratsbehälter dosiert austragen und über eine Zulaufrinne in den Schlackenabkippbereich fördern.
Ausführungsbeispiel: 20 t glühendflüssige Hochofenschlacke wird in eine 10 m3-Schlackenpfanne abgezogen und zu einem Erdbett mit 50 m2 Grundfläche gebracht Die Temperatur in der Schlackenmasse beträgt 1360 *C - 1400 •C, an der Schlackenoberfläche 900 “C - 1200 "C. Während des Ausleerens der 20 t Schlacke durch entsprechendes Kippen der Pfanne, werden in den ins Erdbett fließenden Schlackenfluß als Zusatzmittel 1 400 kg trockenkömiger Carbonationskalk aus der Zuckerproduktion eingestreut. Es kommt zu einer Blähreaktion mit geringer Emissionswirkung, wobei die Schlacke nach einer Reaktionszeit von ca. 1,5 h und eine Abkühlzeit von ca. 10 Tagen zu einer glasig porösen Masse mit einem Raumgewicht von ca. 900 2
Claims (4)
- AT 399 713 B kg/m3 erstarrt Die entstehende Stückschlacke besitzt ein um mehr als 50 % geringeres Schüttgewicht als ungebläht erstarrte Schlacke. Gegenüber vergleichbaren Naßschäumverfahren wurde eine Emissionsreduktion bei Schwefeldioxid bis 70 %, bei Schwefelwasserstoff über 75 %, bei Kohlenmonoxid über 65 % und bei Stickoxiden bis 45 % festgestellt. Nach einer Fraktionierung der Stückschlacke auf eine Korngröße 3/10 liegt Hüttenbims mit einem Raumgewicht von ca. 700 kg/m3 vor. PatentansprU che 1. Verfahren zum Herstellen von Hüttenbims, nach dem flüssige Hochofenschlacke aufgeschäumt und erstarren gelassen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochofenschlacke zum Aufschäumen ein Carbonationskalk aus der Zuckerproduktion enthaltendes Zusatzmittel zugegeben wird. Z Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das Zusatzmittel neben Carbonationskalk noch Spezialkalk aus Calciumcarbonat mit einem Kohlenstoffanteil, vorzugsweise mit einem ca. 10 %igen Kohlenstoffanteil in grafitischer Form, und gegebenfalls Bentonite enthält.
- 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmittel aus 45 Gew.% Carbonationskalk, 45 Gew.% Spezialkalk und 10 Gew.% Bentonite besteht.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hochofenschlacke Zusatzmittel im Ausmaß von 4-8 Gew.% zugegeben wird.
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzmittel beim Ausleeren der Hochofenschlacke aus einem Schlackenbehälter in den ausfließenden Schlackenfluß eingebracht wird. 3
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