AT409860B - Verfahren zur herstellung eines zumischstoffes für mischzemente sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines zumischstoffes für mischzemente sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens Download PDF

Info

Publication number
AT409860B
AT409860B AT0018601A AT1862001A AT409860B AT 409860 B AT409860 B AT 409860B AT 0018601 A AT0018601 A AT 0018601A AT 1862001 A AT1862001 A AT 1862001A AT 409860 B AT409860 B AT 409860B
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
cyclone
melting cyclone
melt
melting
raw material
Prior art date
Application number
AT0018601A
Other languages
English (en)
Other versions
ATA1862001A (de
Original Assignee
Tribovent Verfahrensentwicklg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tribovent Verfahrensentwicklg filed Critical Tribovent Verfahrensentwicklg
Priority to AT0018601A priority Critical patent/AT409860B/de
Priority to PCT/AT2002/000043 priority patent/WO2002070423A1/de
Priority to EP02710666A priority patent/EP1360158A1/de
Publication of ATA1862001A publication Critical patent/ATA1862001A/de
Application granted granted Critical
Publication of AT409860B publication Critical patent/AT409860B/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
    • B09B3/0066—Disposal of asbestos
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/10—Forming beads
    • C03B19/1005—Forming solid beads
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/10—Forming beads
    • C03B19/1005—Forming solid beads
    • C03B19/102—Forming solid beads by blowing a gas onto a stream of molten glass or onto particulate materials, e.g. pulverising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/10—Forming beads
    • C03B19/1005—Forming solid beads
    • C03B19/1045—Forming solid beads by bringing hot glass in contact with a liquid, e.g. shattering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/10—Forming beads
    • C03B19/109—Glass-melting furnaces specially adapted for making beads
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B3/00—Charging the melting furnaces
    • C03B3/02—Charging the melting furnaces combined with preheating, premelting or pretreating the glass-making ingredients, pellets or cullet
    • C03B3/023—Preheating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B3/00—Charging the melting furnaces
    • C03B3/02—Charging the melting furnaces combined with preheating, premelting or pretreating the glass-making ingredients, pellets or cullet
    • C03B3/026—Charging the melting furnaces combined with preheating, premelting or pretreating the glass-making ingredients, pellets or cullet by charging the ingredients into a flame, through a burner or equivalent heating means used to heat the melting furnace
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/005—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture of glass-forming waste materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/12—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture in shaft furnaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B18/02—Agglomerated materials, e.g. artificial aggregates
    • C04B18/023—Fired or melted materials
    • C04B18/026—Melted materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/033—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment comminuting or crushing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/32—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor the waste being subjected to a whirling movement, e.g. cyclonic incinerators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/003—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals for used articles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00—Pretreatment
    • F23G2201/60—Separating
    • F23G2201/602—Separating different sizes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00—Combustion
    • F23G2202/10—Combustion in two or more stages
    • F23G2202/106—Combustion in two or more stages with recirculation of unburned solid or gaseous matter into combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00—Combustion
    • F23G2202/20—Combustion to temperatures melting waste
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/30—Solid combustion residues, e.g. bottom or flyash
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00—Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/70—Incinerating particular products or waste
    • F23G2900/7005—Incinerating used asbestos
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/58—Construction or demolition [C&D] waste
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Zumischstoffes für Misch- zemente mit guter Frühfestigkeit sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens. 



   Abraummaterial, Bauschutt und insbesondere beim Abbruch von Gebäuden anfallende Asbest- fasern enthaltende Bestandteile werden bisher in der Regel verhaldet. Versuche, derartige Materia- lien in einem Drehrohrofen bei der Klinkerherstellung mitzuverarbeiten, scheitern zumeist daran, dass überaus feinkörnige bzw. staubförmige Bestandteile nicht eingebunden werden können, son- dern vielmehr mit den Brennerabgasen einen Drehrohrofen ungehindert passieren. Dies gilt insbe- sondere für   Eternitabfälle   bzw. zerkleinertes Abbruchmaterial, welche Asbestfasern als Beschich- tung oder als Platten enthielten. 



   Die Erfindung zielt nun darauf ab, derartiges Bauabbruchmaterial sowie in grossen Mengen an- fallende Waschschlämme aus der Kiesgewinnung und insbesondere auch Alt-Feuerfestmaterial einer wirtschaftlichen Verwendung zuzuführen und zielt insbesondere darauf ab, einen Zumisch- stoff für Mischzemente zu schaffen, welcher auch beim Einsatz von hohen Mengen derartiger Zumischstoffe vorteilhafte Produkteigenschaften und insbesondere eine verbesserte Frühfestigkeit ergibt. 



   Zur Losung dieser Aufgabe besteht das erfindungsgemässe Verfahren im wesentlichen darin, dass Rohmaterial ausgewählt aus der Gruppe Bauschutt, Altglas, Ton, Mergel, Alt-Feuerfestmate- rial, Kraftwerksflugasche, Müllpyrolysate, Schlacken aus der Buntmetallurgie und Stahlherstellung, Eternit- bzw. Asbestplatten oder-fasern, Hafenschlamm, Bergwerksabraum, alkalihältige Klinker- ofen-Bypass-Stäube und/oder Waschschlamm aus der Kiesgewinnung in einem Schmelzzyklon aufgeschmolzen wird und anschliessend einer Granulation unter Ausbildung eines glasigen Produk- tes unterworfen wird.

   Die Verwendung eines Schmelzzyklones erlaubt es auch überaus feinkörnige und staubförmige Bestandteile unmittelbar in die Schmelze einzubinden, wobei insbesondere Asbestabfälle an der klebrigen Oberfläche der Schmelzepartikel rasch adsorbiert werden und damit aus dem Abgasstrom des Schmelzzyklones sicher entfernt werden können. Staubförmige und feinstkörnige Partikel können somit in einem derartigen Schmelzzyklon vergleichbar einer nassen Staubwäsche in die Schmelze eingebunden werden und eingesetzt werden Demgegenüber würde der Einsatz derartigen Feinststaubes im Klinkerofen zu einer übermässigen Belastung der Brenner- abgase des Klinkerofens führen.

   Dadurch, dass nun die aufgeschmolzenen Partikel einer Granulati- on unter Ausbildung eines glasigen Produktes unterworfen werden, kann nun überraschend ein glasiges Bindemittel mit einem Glasgehalt von über 95 Gew % erzielt werden, dessen Einsatz als Zumischstoff zu Kompositzementen bzw Mischzementen auch in Mengen von bis zu 50 Gew.% überraschenderweise noch Frühfestigkeitswerte ergibt, welche deutlich höher liegen als Ver- gleichswerte mit guter Hochofenschlacke Bei einer   Mahlfeinheit   von 4900 m2/g nach   Blaine   konn- ten in einem Gemisch von 22 Gew.% Puzzolan, 42 Gew.% des erfindungsgemäss herstellbaren Zumischstoffes, 2 Gew.% Gipsund Restklinker Druckfestigkeitswerte nach 2 Tagen von 6 N/mm2, nach 7 Tagen von 18 N/mmund nach 28 Tagen von 46 N/mm2 erzielt werden.

   Anstelle von Puz- zolanen konnte auch gemahlenes Altglas eingesetzt werden. Derartig hohe Frühfestigkeitswerte sind im Vergleich zu anderen Zumischstoffen, wie beispielsweise Hochofenschlacke als überra- schend zu bezeichnen, wobei das erfindungsgemässe Verfahren sich durch besonders geringe spezifische C02-Emission aufgrund des wesentlich geringeren Kalzinationsaufwandes und gerin- gen Wärmeverbrauch auszeichnet, da die exotherme Schmelzenthalpie, d. h die Neutralisations- wärme von CaO und SiO2 genutzt werden kann und eine überraschend gute Mahlbarkeit nach der Verglasung bei der Granulation mit geringem Energieaufwand festgestellt werden konnte. 



   Mit besonderem Vorteil wird das erfindungsgemässe Verfahren so durchgeführt, dass die Roh- materialschmelze aus einem Gemisch hergestellt wird, dessen Basizität (CaO/Si02) zwischen 0,3 und 1,2, der A102-GEhalt auf 2 bis 11 Gew.%, die Summe Na20 + K20 auf 0,5 bis 3 Gew.%, der   MgO-Gehalt   auf 3 bis 15 Gew % und der Fe203-Gehalt auf 1 bis 4,5 Gew. % eingestellt wurden, wobei ein derartiges Gemisch entweder durch geeignete Auswahl aus den vorgeschlagenen Roh- materialien erhalten werden kann, oder unmittelbar beispielsweise der Zusammensetzung üblichen Waschschlammes aus der Kiesgewinnung entspricht. 



   Mit Vorteil wird das erfindungsgemässe Verfahren so durchgeführt, dass die Schmelze unter Druckabschluss erschmolzen wird und in den Schmelzzyklon Heisswind mit Temperaturen zwischen 600  C und 1200  C eingeblasen wird, wobei Schlackentemperaturen in der Grössenordnung von etwa 1450  C vor der Granulation erzielt werden 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 
Um ein rasches und sicheres Aufschmelzen unter Nutzung der exothermen Schmelzenthalpie zu ermoglichen, wird mit Vorteil so vorgegangen, dass das Rohmaterial auf eine maximale Korn- grösse von dmax = 2mm zerkleinert eingesetzt wird. Die Schmelze kann in beliebiger Weise granu- liert werden, wobei bei Verwendung einer Siedewassergranulation fein poröses Material mit hervor- ragender Mahlbarkeit erzielt wird.

   Das schmelzflüssige Material kann aber auch beispielsweise mit 2,5 Nm3 Luft pro kg Schmelze granuliert werden, wobei aufgrund der niedrigen Basizität bei Ver- wendung von Waschschlamm aus der Kiesgewinnung das Material in beiden Fällen röntgen- amorph und praktisch 100 % verglast anfällt. Im Falle einer Basizität   C/S   von > 0,7 ist aber eine Luftgranulation nicht geeignet, um die gewünschte Feinheit und Korngrösse zu erzielen. 



   Mit Vorteil wird das Verfahren so durchgeführt, dass die Schmelze aus dem Schmelzzyklon in einen Schlackentundish oder Vorherd eingebracht und aus diesem der Granulation zugeführt wird, wobei in einem derartigen Schlackentundish oder Vorherd erforderlichenfalls Korrekturstoffe zuge- setzt werden und weiteres Material mit niedrigerem Schmelzpunkt aufgeschmolzen werden kann. 



   Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist im wesentlichen durch einen Schmelzzyklon, dessen Kopf über einen Schwebegaswärmetauscher oder einen Wir- belschichtreaktor mit einem Zyklonabscheider und dessen Austragsöffnung für die Schmelze mit einem Tundish oder Vorherd druckfest verbunden ist, wobei an den Schmelzzyklon Leitungen für das Einblasen von körnigem Rohmaterial und Heisswind angeschlossen sind, gekennzeichnet. Der Schmelzzyklon erlaubt hiebei die sichere Einbindung von Feinststaub bzw. im Gasstrom leicht förderbaren Materialien, wobei die Verwendung eines Schwebegaswärmetauschers am Kopf des Schmelzzyklones den Anteil an Feststoffen, welcher tatsächlich im Schmelzzyklon aufgeschmolzen wird, weiter erhöht.

   Die Anordnung eines Schwebegaswärmetauschers bzw. eines Wirbelschicht- reaktors ermöglicht auch eine weitere Nutzung der Abwärme des Prozesses, wobei durch Zufuhr von Verbrennungsluft in das Steigrohr des Schwebegaswärmetauschers bzw. in die Wirbelschicht des Wirbelschichtreaktors die Gesamt-Wärmebilanz verbessert werden kann. Beispielsweise ent- hält die Feinfraktion von Bauschutt (d 8 mm) einen Anteil an brennbaren Bestandteilen von bis zu 
18 %, sodass ein optimaler Ausbrand in der Wirbelschicht erfolgt. Die Grobfraktion des Bauschutts kann in diesem Fall beispielsweise als Kies-Ersatz im Beton eingesetzt werden. 



   Das Einsatzmaterial kann bei entsprechender maximaler Korngrösse von etwa 2 mm in einfa- cher Weise in den Schmelzzyklon eingeblasen werden, wobei im Schmelzzyklon Temperaturen von etwa 1500  C erzielt werden können. Die zusätzliche Verwendung eines Zyklonabscheiders erlaubt Überkorn im Kreislauf zu führen, wobei mit Vorteil die Ausbildung so getroffen ist, dass der 
Zyklonabscheider eine Austragschleuse für Grobkorn aufweist, welche über eine Rezirkulations- leitung mit dem Schmelzzyklon verbunden ist.

   Die aus dem Zyklonabscheider abgezogene Gas- menge kann mit Vorteil in einfacher Weise gereinigt werden, wobei die erfindungsgemässe Vorrich- tung mit Vorteil so weitergebildet ist, dass der Gasraum des Zyklonabscheiders mit einem Fein- staubfilter verbunden ist und dass der im Feinstaubfilter abgeschiedene Feinstaub mit einer mit der 
Heisswindleitung des Schmelzzyklons verbindbaren Austragsleitung in Verbindung steht. Das im 
Feinstaubfilter anfallende Material kann bei entsprechender Dimensionierung des Schwebegas- wärmetauschers und Auslegung des Zyklonabscheiders in Abhängigkeit von den gewählten Ein- satzstoffen Feinststaub ergeben, welcher sich in hohem Masse aus Chloriden oder Schwefelverbin- dungen zusammensetzt, sodass die Möglichkeit geschaffen wird hier einen entsprechenden Bypass vorzusehen und Übermengen dieser Materialien aus dem Kreislauf zu entfernen.

   Prinzipiell lässt sich der Feinststaub aus dem Feinstaubfilter aber auch gemeinsam mit Heisswind wiederum in den 
Schmelzzyklon rückführen, sodass die Feststoffe nahezu vollständig im Kreislauf geführt werden können und ein gefahrloses Abgas gebildet wird. 



   Die Granulation selbst kann nach beliebigen bekannten Verfahren vorgenommen werden, wo- bei hier neben der Siedewassergranulation und der Granulation mit Kaltluft auch eine Granulation mit Dampf oder Kaltwasser vorgenommen werden kann, um eine entsprechende hohe Verglasung sicherzustellen. 



   Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Verfahrensbeispieles näher erläutert. 



   Waschschlamm aus der Kiesgewinnung wurde getrocknet, kalziniert und ohne weitere Zusätze direkt verschlackt. Die 1450  C heisse Schlacke wurde in einer Siedewassergranulation zu fein porosem Material mit hervorragender Mahlbarkeit abgeschreckt. Eine weitere Teilmenge der schmelzflüssigen heissen Schlacke wurde mit 2,5 Nm3 Luft pro kg Schmelze granuliert.

   Die chemi- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 sehe Zusammensetzung der Schlacke ergab folgende Richtanalyse: 
 EMI3.1 
 
<tb> Komponente <SEP> Anteil <SEP> (%)
<tb> 
<tb> siO2 <SEP> 56
<tb> 
<tb> 
<tb> AI203 <SEP> 2,7
<tb> 
<tb> 
<tb> Fe203 <SEP> 1,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> CaO <SEP> 28
<tb> 
<tb> 
<tb> MgO <SEP> 10
<tb> 
<tb> 
<tb> S03 <SEP> 0,1
<tb> 
<tb> 
<tb> K20 <SEP> 1
<tb> 
<tb> 
<tb> Na20 <SEP> 0,3
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> C/S-Basizität <SEP> 0,5
<tb> 
 Aufgrund der niedrigen C/S-Basizität erstarrte das Material in beiden Fällen röntgenamorph und praktisch 100 % glasartig. 



   Mit dem erhaltenen Produkt, welches auf eine Feinheit von 4900 cm2/g nach Balne vermahlen wurde, wofur 38 KWh/t aufgewandt wurden, wurden in der Folge Kompositzemente hergestellt, d. h. 



  Mischungen aus dem erhaltenen Material, Puzzolanen und/oder gemahlenem Altglas, Klinker und Gips. Die Proben für die Festigkeitsprüfungen wurden nach EN 196-1 mit einem Wasser/Zement- verhältnis von 0,5 hergestellt. Die untersuchte Zusammensetzung wies einen Gehalt an 22 Gew % Puzzolan, 42 Gew.% des verglasten Verfahrensproduktes, 2 Gew.% Gips und Rest Klinker auf Mit einem derartigen Kompositzement wurde nach 2 Tagen eine Druckfestigkeit von 6 N/mm2, nach 7 Tagen 18 N/mm2 und nach 28 Tagen 46 N/mm2 gemessen und es wurde daher eine hohe Früh- festigkeit festgestellt. 



   Das Verfahrensprodukt reagierte sowohl   puzzolanisch   als auch hydraulisch, wobei bei   A1203-   Gehalten von über 5 Gew.% auch eine sulfatische Anregung mit höheren Gipsanteilen möglich ist, wodurch der Klinkeranteil weiter reduziert werden kann. 



   Die Erfindung wird weiters nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestell- ten Beispieles eines zur Durchführung des   erfindungsgemassen   Verfahrens geeigneten Vorrichtung naher erlautert. In dieser zeigt Fig. 1 eine erste Ausbildung der erfindungsgemässen Vorrichtung und Fig. 2 einen Ausschnitt der Fig. 1 in einer abgewandelten Ausbildung 
In Fig 1 ist mit 1 ein Schmelzzyklon bezeichnet, auf welchen Rohmaterial über die Leitungen 2 bzw. 3 chargiert wird. Über die Leitung 4 wird Brennstoff und Forderluft zugeführt, wobei je nach Art des Rohmateriales die Zufuhr des   Rohmatenales   in den Kopf 5 des Schmelzzyklones 1 oder aber in einen mit dem Kopf 5 verbundenen Schwebegaswärmetauscher 6 erfolgen kann Als maximale Korngrosse des Rohmateriales wird 2 mm vorgegeben. 



   An den Schwebegaswärmetauscher 6 schliesst ein Zyklonabscheider 7 an, aus welchem über eine Schleuse 8 Überkorn über die Leitung 9 ausgetragen und in eine Heisswindleitung 10 einge- bracht werden kann. Die Heisswindleitung für den Heisswind mit Temperaturen zwischen 600  und 1200  C ist wiederum an den Kopfbereich 5 des Schmelzzyklones 1 angeschlossen, wobei Heiss- wind als Transportmedium für das über die Leitung 9 zugefuhrte Grobkorn eingesetzt wird. 



   Aus dem Zyklonabscheider wird über eine Leitung 11Gas ausgebracht und einem Feinstaubfil- ter 12 zugeführt. Das gereinigte Abgas kann bei Temperaturen von etwa 300  C über die Leitung 13 abgezogen werden. Aus dem Feinstaubfilter wird Staub über die Schleuse 14 in eine Leitung 15 ausgetragen, welche wiederum mit der Heisswindleitung 10 verbunden werden kann Wenn hohe Mengen an chloridhältigem oder schwefelhaltigem Material anfallen, kann zusätzlich die Möglich- keit geschaffen werden einen entsprechenden Bypass vorzusehen, wofür eine Leitung 16 fur den Austrag derartiger Übermengen in einen Auffangbehälter 17 angeordnet ist 
Die Schmelze des Schmelzzyklones gelangt in einen Tundish 18, wobei die Mündung des Schmelzzyklones unterhalb der Badoberflache 19 der Schmelze im Tundish 18 mündet, sodass ein druckfester Verschluss gewährleistet ist.

   Die Austragsöffnung für die Schmelze 20 ist mit einem üblichen Stopfen 21, welcher in Richtung des Doppelpfeiles 22 höhenbeweglich ist, verschliessbar 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 und mündet in einen schematisch mit 23 angedeuteten Granulator. Aus dem Granulator kann das Granulat über eine Schurre 24 in einen entsprechenden Auffangbehälter 25 ausgebracht werden. 



  Der Schlackentundish kann in beliebiger Weise beheizt sein und als Vorherd eingesetzt werden. 



  Der Granulator 23 kann beliebig ausgebildet sein, wobei neben einer Siedewassergranulation oder Kaltwassergranulation auch mit Kaltluft oder Dampf granuliert werden kann. Das über die Schurre 24 abgezogene Material weist einen Glasgehalt von über 95 Gew. % auf. Bei Einsatz von Wasch- schlamm aus der Kiesgewinnung wurde ein spezifischer Wärmeverbrauch von ca. 2,7 MJ/kg Gra- nulat ermittelt. 



   In Fig. 2 ist wiederum ein Schmelzzyklon 1 ersichtlich, auf welchen Rohmaterial über die Lei- tungen 2 bzw. 3 chargiert wird. Über die Leitung 3 wird auch Brennstoff und Heisswind zugeführt, wobei je nach Art des Rohmatenales die Zufuhr des Rohmatenales in den Schmelzzyklon 1 oder aber in einen mit dem Kopf des Schmelzzyklones 1 verbundenen Wirbelschichtreaktor 26 erfolgen kann. An den Wirbelschichtreaktor 26 ist eine Leitung 27 für die Zufuhr von Verbrennungsluft angeschlossen, sodass durch Verbrennung der im Rohmaterial enthaltenen brennbaren Anteile die Gesamt-Wärmebilanz verbessert werden kann. An den Wirbelschichtreaktor 26 schliesst wiederum ein Zyklonabscheider 7 an, aus welchem über eine Schleuse 8 Überkorn über die Leitung 9 ausge- tragen und dem Wirbelschichtreaktor 26 bzw. dem Schmelzzyklon 1 zugeführt werden kann.

   Ana- log zur Ausbildung gemäss Fig. 1 kann aus dem Zyklonabscheider über eine Leitung 11Gas ausge- bracht und einer weiteren Filterung zugeführt werden. 



   Falls Stahlschlacke zur C/S-Korrektur eingesetzt wird, kann das darin enthaltene Cr (Chrom) über einen Oxidationsvorgang im Schlackentundish im gebildeten Spinel ("Magnetit") auslaugbe- ständig eingebunden werden. Der Magnetit kann aber auch nach dem Schlacken-Mahlvorgang oder einer Mikro-Granulierung magnetisch aus dem Schlackenstaub entfernt werden. 



   Die Abwärme der Heissgase kann gewünschtenfalls rückgewonnen werden, wobei der Energie- einsatz verringert werden kann, wenn Asphalt aus Strassenabbruchmaterial eingesetzt wird. In vorteilhafter Weise kann der Asphalt hierbei als Brennstoff in die Wirbelschicht eingebracht wer- den. Möglich ist in diesem Fall aber auch die Vermischung von Asphalt mit Altölen, Alt-Lösungs- mittel, schweren und mittleren Heizöl-Derivaten oder   Ölraffinerierückständen   aus der Erdöl-Destil- lation. Der Asphalt kann aber auch in eine vergasend betriebene Wirbelschicht eingebracht wer- den, wobei H2/CO-reiches, heisses Abgas entsteht, welches dem Schmelzzyklon teilweise als Brennstoff zugeführt werden kann. Der Energieüberschuss kann zur Trocknung bzw. Vorwärmung des Rohmateriales verwendet werden. 



   PATENTANSPRÜCHE: 
1. Verfahren zur Herstellung eines Zumischstoffes für Mischzemente mit guter Frühfestigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass Rohmaterial ausgewählt aus der Gruppe Bauschutt, Altglas, 
Ton, Mergel, Alt-Feuerfestmaterial, Kraftwerksflugasche, Müllpyrolysate, Schlacken aus der Buntmetallurgie und Stahlherstellung, Eternit- bzw.

   Asbestplatten oder-fasern, Hafen- schlamm, Bergwerksabraum, alkalihältige Klinkerofen-Bypass-Stäube und/oder Wasch- schlamm aus der Kiesgewinnung in einem Schmelzzyklon aufgeschmolzen wird, wobei die 
Rohmaterialschmelze aus einem Gemisch hergestellt wird, dessen Basizität   (CaO/Si02)   zwischen 0,3 und 1,2, der A1203-Gehalt auf 2 bis 11 Gew.%, die Summe Na20 + K20 auf 
0,5 bis 3 Gew. %, der MgO-Gehalt auf 3 bis 15 Gew. % und der Fe203-Gehalt auf 1 bis 
4,5 Gew.% eingestellt wurden und dass die Rohmaterialschmelze anschliessend einer Gra- nulation unter Ausbildung eines glasigen Produktes unterworfen wird.

Claims (1)

  1. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze unter Druckab- schluss erschmolzen wird und in den Schmelzzyklon Heisswind mit Temperaturen zwischen 600 C und 1200 C eingeblasen wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohmaterial auf ei- ne maximale Korngrösse von dmax = 2mm zerkleinert eingesetzt wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmelze aus dem Schmelzzyklon in einen Schlackentundish oder Vorherd eingebracht und aus diesem der Granulation zugeführt wird <Desc/Clms Page number 5> 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekenn- zeichnet durch einen Schmelzzyklon (1), dessen Kopf (5) über einen Schwebegaswarme- tauscher (6) oder einen Wirbelschichtreaktor mit einem Zyklonabscheider (7) und dessen Austragsöffnung für die Schmelze (20) mit einem Tundish (18) oder Vorherd druckfest ver- bunden ist, wobei an den Schmelzzyklon (1) Leitungen (2,3,4) für das Einblasen von kor- nigem Rohmaterial und Heisswind angeschlossen sind.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zyklonabscheider (7) eine Austragschleuse (8) fur Grobkorn aufweist, welche über eine Rezirkulationsleitung (10) mit dem Schmelzzyklon (1) verbunden ist.
    7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gas- raum des Zyklonabscheiders (7) mit einem Feinstaubfilter (12) verbunden ist und dass der im Feinstaubfilter (12) abgeschiedene Feinstaub mit einer mit der Heisswindleitung (10) des Schmelzzyklons (1) verbindbaren Austragsleitung (15) in Verbindung steht.
    HIEZU 2 BLATT ZEICHNUNGEN
AT0018601A 2001-02-06 2001-02-06 Verfahren zur herstellung eines zumischstoffes für mischzemente sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens AT409860B (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0018601A AT409860B (de) 2001-02-06 2001-02-06 Verfahren zur herstellung eines zumischstoffes für mischzemente sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
PCT/AT2002/000043 WO2002070423A1 (de) 2001-02-06 2002-02-06 Verfahren zur herstellung eines zumischstoffes für mischzemente sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
EP02710666A EP1360158A1 (de) 2001-02-06 2002-02-06 Verfahren zur herstellung eines zumischstoffes für mischzemente sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AT0018601A AT409860B (de) 2001-02-06 2001-02-06 Verfahren zur herstellung eines zumischstoffes für mischzemente sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
ATA1862001A ATA1862001A (de) 2002-04-15
AT409860B true AT409860B (de) 2002-12-27

Family

ID=3663361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
AT0018601A AT409860B (de) 2001-02-06 2001-02-06 Verfahren zur herstellung eines zumischstoffes für mischzemente sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1360158A1 (de)
AT (1) AT409860B (de)
WO (1) WO2002070423A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2623132A1 (en) 2008-02-29 2009-08-29 Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Ministeof Natural Resources Cementitous compositions containing slag and feldspar and method of making said composition
DE102008059370B4 (de) * 2008-11-28 2012-02-09 Polysius Ag Verfahren und Anlage zur Herstellung von Zement
CN104962112B (zh) * 2015-07-10 2017-07-21 天津中海油服化学有限公司 一种固井水泥浆减轻剂硼硅酸盐类空心玻璃微珠的改性装置及方法
CN110883050B (zh) * 2019-11-13 2023-08-25 蚌埠学院 一种高含水生活垃圾快速资源化清洁处理方法及其系统
CN111925138B (zh) * 2020-08-17 2021-12-14 张勇 一种环保建筑水泥及其制备方法
CN111892342B (zh) * 2020-08-18 2022-04-15 新沂市锡沂高新材料产业技术研究院有限公司 一种高强度低收缩水泥复合材料制备方法
CN113816623A (zh) * 2021-09-30 2021-12-21 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司凡口铅锌矿 胶凝材料、复合填充体材料、混凝土以及填充体
CN113915618B (zh) * 2021-11-01 2024-03-15 重庆三颗草科技有限公司 一种水泥窖协同处置油基钻屑的方法及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0712811A2 (de) * 1994-11-09 1996-05-22 Klöckner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft Verfahren zur thermischen Entsorgung von Reststoffen
WO1999015277A1 (de) * 1997-09-24 1999-04-01 Nymic Anstalt Verfahren zur verwertung von altautos
EP0913363A1 (de) * 1997-11-03 1999-05-06 DBI DEUTSCHES BRENNSTOFFINSTITUT ROHSTOFF &amp; ANLAGENTECHNIK GmbH Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Umsetzung von Reststoffen

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2010872B2 (de) * 1970-03-07 1972-02-17 Babcock & Wilcox Ag Verfahren zur pyrometallurgischen Behandlung von sulfidischen Eisenerzen oder Eisenerzkonzentraten
DE3514717A1 (de) * 1985-04-24 1986-10-30 Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von zinkoxiden aus feinkoernigem sulfidischem zinkkonzentrat mittels pyrometallurgischer schmelzbehandlung
DE3934611A1 (de) * 1989-10-17 1991-04-18 Kloeckner Humboldt Deutz Ag Verfahren zur verwertung von festen verbrennungsreststoffen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0712811A2 (de) * 1994-11-09 1996-05-22 Klöckner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft Verfahren zur thermischen Entsorgung von Reststoffen
WO1999015277A1 (de) * 1997-09-24 1999-04-01 Nymic Anstalt Verfahren zur verwertung von altautos
EP0913363A1 (de) * 1997-11-03 1999-05-06 DBI DEUTSCHES BRENNSTOFFINSTITUT ROHSTOFF &amp; ANLAGENTECHNIK GmbH Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Umsetzung von Reststoffen

Also Published As

Publication number Publication date
ATA1862001A (de) 2002-04-15
EP1360158A1 (de) 2003-11-12
WO2002070423A1 (de) 2002-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011014498B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Klinkerersatzstoffes, Klinkerersatzstoff, Verwendung des Klinkerersatzstoffs, Zementklinker, Zement, Mörtel oder Beton, Verfahren zur Herstellung des Zementklinkers oder eines Baustoffs und Bauwerk
EP3077343B1 (de) Verfahren zur herstellung eines puzzolanen oder latent-hydraulischen zementklinkersubstituts
DE2758820A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von zementklinkern unter verwendung der flugasche von kraftwerken und muellverbrennungsanlagen
PT801636E (pt) Processo para a producao de clinquer de cimento bem como instalacao para a realizacao do mesmo
WO1996024696A1 (de) Verfahren zur herstellung von roheisen oder stahl und zementklinker aus schlacken
WO2015090533A1 (de) Verfahren zur herstellung von wollastonit-haltigen bindemitteln
EP0402746B1 (de) Verfahren zur Wiederverwertung von staub- oder schlammförmig anfallendem Sonderabfall
EP0041269B1 (de) Verfahren zur Herstellung von calciumsilikat- und/oder calciumaluminathaltigen, gegebenenfalls pulverförmigen, Klinkermaterialien
AT409860B (de) Verfahren zur herstellung eines zumischstoffes für mischzemente sowie vorrichtung zur durchführung dieses verfahrens
DE2632691A1 (de) Zement, verfahren zu dessen herstellung und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens
DE2749029A1 (de) Verfahren zur herstellung von hydraulischem zement und von zementvorstufen
DE2611889A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von bindemitteln aus huettenabfaellen
DE19815205C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Sekundärrohstoffes zur Belieferung von Zementwerken
AT525816B1 (de) Puzzolanischer oder latent-hydraulischer Zusatzstoff
DE3608920C2 (de)
EP2686281B1 (de) Verfahren zur herstellung von bindemitteln
EP1154966B1 (de) Verfahren zum herstellen von mergelschlacke
DE19825780B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Schmelzprodukten aus Zyklonstäuben der Zementindustrie
DE19537247C1 (de) Kupolofenschlacke als Zuschlagstoff
DE2843128A1 (de) Verfahren zur herstellung von portlandzementklinker
DE19537246C1 (de) Kupolofenschlacke als Hartstoff für zementgebundene Hartstoffestriche und Verfahren zum Einsatz dieser
EP1402077B1 (de) Verfahren zur verfestigung von walzenzunder
DE2949528A1 (de) Verfahren zum herstellen eines zuschlagstoffes fuer beton oder moertel
WO2010083801A1 (de) Verfahren zur herstellung eines sulfatbeständigen hydraulischen bindemittels mit sehr hohem alitgehalt und seine verwendung
DE60205402T2 (de) Verfahren zur herstellung von schlacke mit hydraulischen eigenschaften

Legal Events

Date Code Title Description
ELJ Ceased due to non-payment of the annual fee