DD223428A1 - Verfahren zur herstellung von calciumchloridgranulat - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Calciumchloridgranulat. Ziel und Aufgabe sind die Erzeugung von CaCl2-Granulaten mit den positiven Eigenschaften von Schuppenware, insbesondere hohes Schuettgewicht, sowie die Verringerung des technischen Aufwandes und Energieaufwandes bei der Herstellung von CaCl2-Produkten. Die Aufgabe wird erfindungsgemaess dadurch geloest, dass nach bekannten Verfahren hergestellte poroese hochprozentige CaCl2-Granulate mit einer konzentrierten CaCl2-Loesung behandelt werden, wobei abriebfeste, riesel- und lagerfaehige nicht staubende Granulate entstehen. Die Erfindung kann bei allen Verfahren zur Herstellung von Calciumchloridprodukten angewendet werden.

Description

Titel der Erfindung

Verfahren zur Herstellung von Calciumchloridgranulat

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein "Verfahren zur Herstellung von Calciumchloridgranulat, dessen Haupteigenschaften eine Granulatform mit engem Kornband und runder Kornform und damit ein ideales Eiesel-, Dosier- und Lager-, verhalten, eine hohe Abriebfestigkeit und geringe Stgub- · neigung, ein hohes Schüttgewicht und eine definierte zwischen CaCl₂ . 2 H₂O und CaCl₂ . 0,5 H₂O einstellbare Zusammensetzung sind.

Solche Produkte sind für verschiedene Verwendungszwecke gefordert, hauptsächlich für das mechanische Ausbringen im Straßenwesen, Herstellung von Bohrspülungen, Herstellung von Kühlsolen und anderes mehr.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Calciumchlorid wird aus verschiedenen Rohstoffen und nach verschiedenen Verfahren hergestellt. Hauptsächlich erfolgt die Gewinnung aus Calciumchloridlösungen, die durch Eindampfen von Sodaablaugen gewonnen werden oder durch Neutralisation von Salzsäure mit Kalkstein und/ oder Kalkhydrat. Die überwiegende Menge des industriell -erzeugten Calciumchlorids wird in Form von 0,5 bis 1 cm großen Schuppen mit einem Gehalt von 77 bis 80 Prozent CaCIp hergestellt. Diese Schuppenware wird aus einer etwa 70 bis 72-prozentigen CaClp-Schmelze auf einer

rotierenden Eühltrommel erzeugt und der.höhere CaCl₂-Gehalt durch oberflächliches Calcinieren in einer beheizten Drehtrommel eingestellt· Granulat kann nach diesem Verfahren durch totale Calcinierung der primär gewonnenen Schuppenware'erzeugt werden, wodurch sich die flachen Schuppen aufblähen und abgerundete, etwa 8 bis mm große Granalien entstehen, die nur für'spezielle Zwecke verwendet werden, bei denen solche Eigenschaften ^ wie niedriger Wassergehalt und hohe Porösität bei geringar Abrieb- und Rieselfähigkeit und geringes Schüttgewicht nicht stören·

Nach diesem Verfahren kann prinzipiell kein der Schuppenware chemisch äquivalentes, rundkörniges und abriebfestes Granulat erzeugt werden. Die industriell eingeführten Verfahren der Herstellung fester CaCI₂-Produkte sind in Ulimanns Enzyklopädie der technischen Chemie, Band 4, ausführlich beschrieben·

Zum neuesten Stand der Technik gehört ein Verfahren, nach dem aus konzentrierten CalciumchloridlÖsungen in einem Wirbelbettgranulationsverfahren durch Einsprühen von hochkonzentrierter CaCl₂-Lösung in einen erdgasbeheizten Wirbelbetttrockner ein etwa 2 bis 5 mm großes Granulat hergestellt wird. Der CaCl₂-Gehalt des erzeugten Granulates ist nicht frei wählbar und beträgt bei erträglichen Granulatausbeuten 90 bis 95 Prozent CaCl₂. Das erzeugte Produkt hat eine runde Kornform und wird deshalb auch als geprilltes Produkt bezeichnet, allerdings ist das erzeugte Produkt porös, wenig abriebfest,

ohne Anwendung von Konditionierungsmitteln stark Stan's bend und hat ein Schüttgewicht von maximal 0,75 g/cm , ' ' in der Regel ^ 0,7 g/cm , so daß ein höherer relativer Transportaufwand als bei Schuppen«are'mit einem Schüttgewicht von 0,85 bis 0,90 g/cm-' resultiert.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, einCaCl₂-Produkt zu erzeugen,

welches die positiven Eigenschaften der Schuppenware, insbesondere hohes Schüttgewicht, mit den positiven Eigenschaften eines rundkörnigen Granulates verbindet. Im einzelnen ist das Ziel der Erfindung die Herstellung eines der Schuppenware chemisch und vom Schüttgewicht her äquivalenten CaCl^-P^oduktes in "Form eines rieselfähigen, abriebfesten, nicht staubenden, rundkörnigen, lagerfähigen Granulates mit engem Kornband. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Verringerung des technischen Aufwandes und des Energieaufwandes zur Herstellung von Calciumchloridprodukten.

Darlegung des Wesens der Erfindung Die Aufgabe der Erfindung ist ein Herstellungsverfahren, nach dem aus einer konzentrierten GaGlo-Lösung ein rundkörniges CaClp-Granulat erzeugt werden kann, wie das beim Wirbelbettgranulationsverfahren der Fall ist, ohne daß dieses Granulat die für bestimmte Verwendungszwecke negativen Eigenschaften, wie geringes Schüttgewicht, hohe Porosität, geringe Abriebfestigkeit, hohe Staubentwicklung beim Umschlag und Ausbringen, aufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst ein poröses und im CaClp-Gehalt über 90 Prozent liegendes CaClp-Granulat erzeugt wird und aus diesem durch eine Nachbehandlung ohne weiteren vförmeenergieeinsatz ein CaClp-ärmeres, weniger poröses, spezifisch schwereres, abriebfestes Produkt erzeugt wird· Dabei wird gleichzeitig die Aufgabe einer relativen Energieersparnis gelöst, da diese Nachbehandlung ohne Aufwand von Wärme - erfolgt, hingegen sich die Endproduktmenge wesentlich erhöht.

Überraschend konnte gefunden werden, daß durch eine Bedüsung eines porösen, hochprozentigen Granulates mit einer passenden Menge an konzentrierter CaClp-Lösung unter Beibehaltung der ursprünglichen Kornform und -größe die aufgesprühte CaClp-Lösung durch das poröse Korn auf-

gesogen wird und im Verlaufe technisch brauchbarer Reaktionszeiten von maximal 1,5 Stunden eine völlige Bindung des in der Lösung enthaltenen Wassers als Kristallwasser erfolgt und dabei alle negativen Eigenschaften des porösen CaC^-Kornes verschwinden und bei entsprechender Wahl der Mengenverhältnisse von GaCI₂-Gianulat und . . G'aCl₂-Lösung ein der Schuppenware chemisch und hinsichtr lich des Schüttgewichtes völlig gleichwertiges CaClp-Produkt mit 77 bis 80 Prozent GaGl₀ und einem Schüttgewicht von 0,85 bis 0,90 g/cnr erzeugt werden kann. Außerdem weisen solche Produkte ein ideales Eieselverhalten und damit ideale Dosierfähigkeit auf, stauben nicht, sind abriebfest und erstaunlich gut lagerfähig. Hinsichtlich dieser Eigenschaften werden die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erzeugten CaClo-Pcodukte weder von der üblichen Schuppenware noch von üblichen porösen Granulaten nur annähernd erreicht. Außerdem ist zur Erzielung aller dieser positiven Eigenschaften nur ein einziger, technisch einfacher Prozeßschritt erforderlieh, der keinerlei Aufwand an Energie erfordert.

Die erfindungsgemäße Behandlung eines porösen, nach bekanntem Verfahren hergestellten porösen CaCl₂-Granulates mit konzentrierter GaCl₂-LOsung kann in verschiedenen Apparaturen, die sich zur Behandlung eines Feststoffes mit einer Flüssigkeit eignen, ausgeführt werden.

Es wurde gefunden, daß dafür mechanische Mischer, Freifallmischer, rotierende Trommeln, als auch Wirbelbettapparaturen oder eine zweckmäßige Hintereinanderschaltung solcher Apparate geeignet sind, sofern diese mit Aufgabevorrichtungen für Flüssigkeit, insbesondere Verdüsungseinrichtungen versehen werden und eine Verweilzeit des Kornes bis etwa maximal 1,5 Stunden gewährleisten, die für die chemische Wasserbindung erforderlich ist. Es ist zu gewährleisten, daß das Granulat in jeder Phase des Mischprozesses rieselfähig bleibt und Menge und Zugabegeschwindigkeit der CaCl₂-LOSUiIg der CaCl₂-Bindung ange-

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paßt wird.Das aas dieser Nachbehandlungsapparatur austretende Granulat ist fest, weist keine merkbare Feuchtigkeit mehr auf und "bedarf keiner weiteren Nachbehandlung, obwohl eine Konditionierung für besondere Ansprüche selbstverständlich' ebenso möglich ist wie für andere Produkte· Die Menge der zuzusetzenden GaClp-Lösung richtet sich nach dem GaClo-Gehalt des gewünschten Produktes und dem CaClp-Gehalt der'Einsatzstoffe und kann durch eine einfache Mischungsrechnung ermittelt werden· Sowohl die CaGlo-Konzentration der CaCl_P-I»ösung als auch die OaCl_P-Gehalte der Granalien sind in weiten Grenzen variierbar. Als optimal hat sich eine CaClp-Konzentration oberhalb 30 Prozent und unter 45 Prozent für die zuzusetzende Lösung erwiesen· Das zu erzeugende Endprodukt wird vorwiegend auf den der Schuppenware äquivalenten CaClp-Gehalt von 77 bis 80 Prozent GaGl₂ eingestellt, jedoch lassen sich nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auch andere gewünschte Granulatqualitäten etwa CaCl₂-Dihydrat mit 75»5 Prozent GaGl₂ oder CaCl-^-Monohydrat mit 86 Prozent GaGl₂ herstellen, wobei dafür hochprozentige GaGl₂-Granulate aus Wirbelbettgranulationsverfahren aber auch nachkalzinierte Schuppenware als Ausgangsprodukt verwendbar sind·

Ausführungsbeispiel 1

1000 kg CaGl₂-Granulat der Korngröße 2 bis 5 mm und einem CaCl_o-Gehalt von 93 Prozent und einem Schüttgewicht von 0,68 g/cm·^ werden mit 325 kg 40-prozentiger CaCl₂-Lösung in einem Trommelmischer bei einer Verweilzeit von 0,8 Stunden kontaktiert. Das Aufbringen der GaClp-Lösung er-

30. folgt durch Verdüsen mittels Einstoff-Druckdüsen direkt in das bewegte Granulatbett im Verlaufe von 25 Minuten. Es entstehen 1325 kg 80-prozentiges CaCl₂-Granulat in Form 2 bis 5j5 nim großer Granulatkörner von runder Form mit einem Schüttgewicht von 0,88 g/cm , die bei einem Schüttwinkel von < 30 ° einwandfrei rieseln und nicht stauben.

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Ausfuhrungsbeispiel 2

1000 kg Granulat mit 2 bis 5 mm Korngröße und den im Beispiel 1 genannten sonstigen Parametern werden mit 410 kg 3ß-prozentiger CaCl^-Lösung in einer rotierenden Trommel bei einer Yerweilzeit von 1,1 Stunden vermischt· Das Einbringen der Lösung erfolgt mit einer Dosiergeschwindigkeit von 10 l/min direkt in das bewegte Gut. Ss entstehen 1,41 t CaCl₂^-Gz a nulat mit 77 Prozent CaCIp-Gehalt in Form von 2 bis G nun großen Granalien und einem Schüttgewicht von 0,9 g/cnr, die rieselfähig und auch bei Abriebbeanspruchung nicht staubend sind.

.Ausführungsbeispiel 3 1000 kg 98-prozentiges OaClo-Granulat mit 8 bis 12 mm

^Cj Korngröße und einem Schüttgewicht von < 0,6 g/cnr werden mit 245 kg 32-prozentiger CaCl₂-Lösung in einem Zweiwellenmischer im Verlaufe von 20 Minuten berieselt und nach weiteren 20 Minuten Abbindedauer weitergemischt. Es entstehen 1245 kg CaCl^-Granulat, mit 85 Prozent CaCl₂-Gehalt und 0,78 g/cnr Schüttgewicht, die Granalien sind rieselfähig und abriebfest und weisen bei normalen Beanspruchungen keine Staubneigung auf.

Claims (3)

1. Er f i nd ung s a ns pr uc h

   1. Verfahren zur Herstellung von Calciumchloridgranulat gekennzeichnet dadurch, daß nach bekannten Verfahren hergestellte poröse, hochprozentige CaCl^-G^anulate mit einer konzentrierten Calciumchloridlösung behandelt werden und abriebfeste, riesel- und lagerfähige, nicht staubende Calciumchloridgranulate mit engem Kornband und hohem Schüttgewicht entstehen.
2. 2. Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß der Galciumchloridgehalt des hergestellten Endproduktes zwischen 75 und 87 Prozent, vorzugsweise zwischen 77 bis 80 Prozent liegt und die aufgegebene CaCIo-Lösung eine CaClo-Konzentration zwischen 20 und Prozent, vorzugsweise 30 bis 40 Prozent hat·

   3· Verfahren nach Punkt 1 und 2 gekennzeichnet dadurch, daß die Behandlung des festen Ausgangsstoffes mit der flüssigen CaCl^-Lösung in einer Mischapparatur vom Typ eines mechanischen oder Freifallmischers, einer rotierenden Trommel oder einer Wirbelbettapparatur oder einer geeigneten Kombination derartiger Apparate erfolgt.
3. 4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3 gekennzeichnet dadurch, daß die einzubringende CaClg-Lösung fein verteilt in ein bewegtes Granulatbett eingebracht wird, vorzugsweise durch Aufdüsen und die Verweildauer der Granalien in der Behandlungsapparatur an die Abbinde-

   30- dauer angepaßt wird, so daß oberflächlich trockene Granalien ausgetragen werden, die keiner Nachbehandlung mehr bedürfen.