DD158026A5

DD158026A5 - Bindemittel auf der basis von rueckstandsgipsen und synthetischen anhydriten

Info

Publication number: DD158026A5
Application number: DD81228990A
Authority: DD
Inventors: L Sobel
Original assignee: Ugine Kuhlmann
Priority date: 1980-04-11
Filing date: 1981-04-07
Publication date: 1982-12-22
Also published as: DK162981A; IE51107B1; LU83139A1; SE8102117L; FR2480274A1; FR2480274B1; NO811147L; BE887578A; AR223423A1; DE3023666A1; IN153540B; GB2073729A; IT1144110B; PT72838B; ES501236A0; BR8102210A; IT8167256A0; ZA812408B; CA1156269A; GR74118B

Abstract

Die Erfindung betrifft neue, durch einfaches Mischen von Rueckstandsgipsen (Phosphogipsen, Gipsen aus der Entschwefelung von Waermekraftwerken) mit synthetischen Anhydriten (Fluoranhydrit, Phosphoanhydrit), und Wasser ohne Reinigung oder Calcinierung erhaltene Bindemittel.

Description

w ^ ** Vfaj? ^# Berlins 10. 7» 1981

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Bindemittel auf der Basis von Rückstandsgipsen und synthetischen Anhydriten

Anwendungsgebiet der Erfindung . *

Die Erfindung bezieht sich auf. neue Bindemittel, die durch einfaches Mischen 'von Rückstandsgipsen aus der chemischen Industrie oder aus Wärmekraftwerken mit synthetischen Anhydriten erhalten v/erden,

der bekannten technischen Lösungen

Bis zum heutigen Zeitpunkt ist ein Aufarbeiten der in der chemischen Industrie als Abfallprodukt anfallenden Gipse, wie Ze Β* der Phosphogipse oder der bei der Entschwefelung der Rauchgase von Wärmekraftwerken zurückbleibenden Gipse. noch nicht wirklich zufriedenstellend gelöst worden.«

Die Verfahren, nach denen ausgehend von diesen Abfallprodukten ein halbhydratisches Calciumsulfat hergestellt werden kann, das als Bindemittel in der Bauindustrie verwendbar ist j haben den Hachteil, daß sie gleichseitig eine Reinigung der rückständigen Gipse und einen Calcinierungsvorgang (Brennvorgang) erfordern^

Weiterhin ist in der europäischen Patentanmeldung 0 007 vorgeschlagen worden, die nach der Entschwefelung der Rauchgase von Wärmekraftwerken zurückbleibenden Gipse nach teilweiser oder vollständiger Dehydratisierung mit einem dehydratisieren Katurgips zu mischen oder eine Mischung von rückständigen Gipsen und JTaturgipsen gleichzeitig zu entwässern« Auch dieses Verfahren benötigt einen energieaufwendigen Dehydratisierungsschrit'U

& U ζβ *ß \J %j -JO. 7. 1981

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Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Nachteile des Standes des Technik zu vermeiden»

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Bindemittel auf der Basis von Rückstandsgipsen und synthetischen Anhydriten zur Verfügung zu stellen.

Es wurde nun vollständig überraschend festgestellt, daß man Bindemittel sehr guter Qualität, erhalten kann, indem man einfach rückständige Gipse, die chemischen Ursprungs sind oder aus der Entschwefelung von Rauchgasen von Wärmekraftwerken stammen, mit einem Bindemittel aus synthetischem Anhydrit mischt, ohne daß eine Reinigung oder ein Brennen notwendig ist. Als Bindemittel aus synthetischem Anhydrit wird ein der deutschen Norm DIN 4208 entsprechendes Bindemittel -verstanden, das-ausgehend von Fluoranhydrit, einem Nebenprodukt bei der Herstellung von Fluorwasserstoffsäure oder ausgehend von Phosphoanhydrit erhalten wird, der beispielsweise nach dem im französischen Patent FR-PS 2 423 463 der Anmelderin beschriebenen Verfahren hergestellt wird. Natürlicher Anhydrit ist zur Herstellung von Bindemitteln nach der Erfindung nicht verwendbar.

Rückstandsgipse aus der chemischen Industrie, wie die Phosphogipse, die sich erfindungsgemäß verwenden lassen, enthalten mindestens 90 % und vorzugsweise mindestens 95 % Calciumsulfatdihydrat (CaSO..2HpO). Sie sind versetzt mit verschiedenen Verunreinigungen wie Calciumfluoriaj Kieselsäure, Eisenoxiden,'Tonerde, Phosphaten usw. Ihre •maximale Körnung liegt im allgemeinen unterhalb.von 0,3 mm,

»ά» y α nß ij Ii ; _{10# 7# 1981}

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die mittlere Körnchengröße in der Größenordnung von 30 bis 40 /uiru

Ruckstandsgipse von Wärmekraftwerken, die ebenfalls er» findung sgemäß verwendbar sind, werden während der Entschwefelung der Verbrennungsgase dieser Wärmekraftwerke durch Waschen mit einer wäßrigen Kalklösung erhalten* Es bildet sich zunächst eine Mischung des neutralen und des sauren Calciumsulfits_y die durch den Luftsauerstoff zu Calciumsulfatdihydrat oxydiert. Dieser Rohgips enthält mindestens 90 Gewichtsprozent CaSO, ♦ 2 H₂O* Er ist durch zahlreiche-Verunreinigungen wie Sulfite _v CKLois.de, Carbonate , Kieselsäure, Tonerde, Magnesia, Eisenoxide usw« ver» unreinigt* Seine maximale Körnimg liegt im allgemeinen unterhalb von.0,2 mm, die mittlere Korngröße liegt in der Größenordnung von 30 bis 40/Um,

Die jeweiligen Anteile an Rückstandsgipsen und an synthetischem Anhydrit in den die neuen erfindungsgemäßen Binde-= mitteln bildenden Mischungen können in ziemlich weiten Bereichen von 90 bis 10 % und 10 bis 90 % schwanken. Aus ökonomischer Sicht ist es interessant, in die Mischungen die größtmögliche Menge an den preisgünstigen Rückstandsgipsen einzugeben; hinsichtlich ihrer technischen Eigenschaften sind jedoch die Mischungen mit großem Anteil von synthetischen Anhydriten die" interessantesten. Der beste Kompromiß wird bei Mischungen mit gleichen Gewichtsanteilen von Rückstandsgipsen und. synthetischen Anhydriten erreicht*

Erfindungsgemäß ist es ebenfalls möglich, mehrere Rückstandsgipse unterschiedlicher Herkunft in Mischung mit dem anhydritischen Bindemittel zu verwenden.

Die neuen ₉ erfindungsgemäßen Bindemittel können als reiia?·

£ O 73 J U O ΊΟ. 7. 1981

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Gipsbrei verwendet werden oder sie können mit Granulaten vermischt v/erden, um Mörtel oder Beton zu erhalten. Den reinen Gipsbreien, Mörteln oder Beton können Zusatzstoffe beigegeben werden, um die Eigenschaften der Anrührmasse vor dem Abbinden oder um die Eigenschaften des Materials nach dem Erhärten zu verändern, .

Die Anwendung erstreckt sich auf alle in der Bauindustrie eingesetzten Baustoffe* Insbesondere kann man durch Verflüssigung selbstnivellierende Schichten aus reinem Gipsbrei oder aus Mörtel fertigen. Man kann auch durch Expansion des reinen Gipsbreis oder des Mörtels, beispielsweise mittels pulverisiertem Aluminium, poriges Material herstellen,

Ausführungebeispiel

In den beiden im folgenden zur Erläuterung der Erfindung wiedergegebenen Beispielen sind reine Gipsbreie unter Zugabe von soviel Anmachwasser hergestellt worden, daß das nach der deutschen Norm DIN 1164 bestimmte Ausbreitmaß bei 150 - 5 mm liegt, Beginn und Ende des Abbindens sind nach derselben Norm DIN 1164 bestimmt worden. Die BiegeZugfestigkeit und die Druckfestigkeit wurden an Probekörpern von 4 x 4 x 16 cm nach der Norm NP P 15-451 bestimmt.

Beispiel 1

Als Rückstandsgips wird ein Phosphogips mit den folgenden Eigenschaften verwendet:

» te ur ^ ^- ·^ y ^ _7β1981

. : 58 867 /

- 5 -·

a) Körnchengröße: Sie liegt zwischen 0_?7 und 200 /Um; Mittelwert: 33 /Um ·

c) Chemische Analyse;

GaSO₄ · 2 H₂O · · 95,5 %

2,0 % : ; 0,8 %

TTi-v f*\ - ' r\ c\ of

jj'e pU „ υ _s ζ /o

Al₂O₃: 0,3 %

PpOf- wasserlöslich 0,1 %

PoO^ nicht wasserlöslich 0_s5 %

800 g dieses Phosphogipses wird mit 800 g Pluoranhydrit entsprechend der deutschen Norm. DIlT 4208 und mit 176 g Wasser angerührte In der im Anschluß an das Beispiel 2 wiedergogebenen Tabelle sind die Zeiten für den Beginn und das Ende des- Abbindens und ebenso die mechanischen Festigkeitswerte nach 7 und nach 28 Tagen angegeben«,

Beispiel 2

Verwendet wird ein Rückstandsgips aus Wärmekraftwerken, der folgende Eigenschaften aufweist?· .

a) Körncheoigröße* bestimmt durch Sieben des trockenen Produkts bei 100 ⁰C (373 K):

Maschenweite des Siebes Rückstand

(/um) ' (in Gewichtsprozenten)

37 74

90 · 100

88	Λ
10
1_S
0

10. 7. 1981 58 867 /

b) Chemische Analyse:

CaSO₄- 2 H₂O 95,5 %

SiO₂ ' . 0,5 %

SO₂ 0,3 %

₃ 0,1 %

0,1 %

CO₂ 0,1 %

H₂O "3,4 %

800 g dieses Entschwefelungsgipses werden mit 800 g Fluoranhydrit entsprechend der deutschen Norm DIH 4208 und 168 g Wasser angerührt. In der im folgenden wiedergegebenen Tabelle sind die Zeiten für den Beginn und das Ende des Abbindens und die mechanischen Festigkeiten nach Ablauf von 7 und von 28 Tagen zusammengefaßt:

Tabelle

Beginn Ende spezi- Biegezug- Druckfestig-

Bei- des Ab- des Ab- fisches festigkeit keit (bar)

spiel bin- ' bin- Gewicht (bar)

dens dens (g/cm3)

7 28 7 28 7 Tage Tage Tage ' Tage Tage Tage

1	>6 h	>12 h 1	,68	1	,66	26'	52	115	220
2	65 min.	105 mini	,78	1	,76	74	76	270	275

Claims

10«. 7. 1981 58 867 Γ 13

1* Bindemittel, gekennzeichnet dadurch* daß sie aus Mischungen von .Rückstandsgipsen und synthetischen Anhydriten gebildet sind«,

Bindemittel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die RUckstandsgipse Phosphogipse sind«,

3· Bindemittel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Rückstandagipse aus der Entschwefelung der Brenngase (Rauchgase) von Wärmekraftwerken stammen» .

Bindemittel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der synthetische Anhydrit ein Pluroranhydrit ist,

5« Bindemittel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der synthetische Anhydrit ein Phosphoanhydrit ist«

Ge Bindemittel nach einem der Punkte 1 bis 5$ gekennzeichnet dadurchj daß der Gewichtsanteil der Rückstandsgipse bei 10 bis 90 % liegt«,

7«. Bindemittel nach einem der Punkte 1_S 4₅ 5 oder 6, gekennzeichnet dadurch, daß es mehrere Rückstandsgipse unterschiedlicher Herkunft aufweist,,

Β* Bindemittel nach einem der Punkte I₉ 2, 3_? 6 oder 7? gekennzeichnet dadurch, daß es mehrere synthetische Anhydrite unterschiedlicher Herkunft aufweist*

9* Bauwerkstoff, gekennzeichnet dadurch; daß er unter Ver-» Wendung .der Bindemittel nach den Punkten 1 bis 8 hergestellt ist _β