DD231063A1

DD231063A1 - Sekundaerrohstoff fuer zement

Info

Publication number: DD231063A1
Application number: DD84263391A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Bloss
Original assignee: Steinmueller Gmbh L & C
Priority date: 1983-05-28
Filing date: 1984-05-25
Publication date: 1985-12-18
Also published as: DE3319502C2; BE899712A; NL8401701A; GB8412811D0; FR2546508A1; DE3319502A1; GB2142620A; ZA843896B; GB2142620B; LU85376A1

Abstract

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Sekundärrohstoffen für Zement mit dem Ziel, Sekundärrohstoffe auf wirtschaftliche Weise zu verwenden. Die Aufgabe der Erfindung ist es, Rückstände aus der Verbrennung von Rohstoffen für die Zementherstellung zu nutzen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dieser Rohstoff aus Rückständen der Verbrennung nach dem Prinzip der Wirbelschicht besteht und als "Bettasche" hinter dem Wirbelbett oder als Feinstaub hinter einem Zyklonabscheider oder hinter einem Filter entnommen und ohne Beimischung mit anderen Rückständen der Wirbelschichtfeuerung oder gemeinsam oder paarweise zu einem einzigen Rückstand trocken vermischt und mit einem Zementrohstoff gemeinsam zu Zementrohmehl oder nach dem Brennen des Rohmehls mit dem erbrannten Zementklinker gemeinsam zu Zement vermahlen werden.

Description

Berlin, den 14.8.1984

WP C 048/263 391/6 63 989/24

Sekundärrohstoff für Zement Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Sekundärrohstoff für die Zementherstellung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es ist bekannt, daß die für die Herstellung von Zement eingesetzten Rohstoffe die Hauptbestandteile Kalk, Kieselsäure, Tonerde und Eisenoxid enthalten müssen. Dafür werden als natürliche Rohstoffe vorzugsweise Kalkmergel und Mergel mit einem Kalziumkarbonatgehalt von ca. 60 % bis 80 % verwendet. In solchen Fällen, wo Kalkmergel oder Mergel nicht zur Verfügung stehen, müssen hochwertige Kalksteinlagerstätten und Tongruben ausgebeutet werden.

Das Prinzip der Wirbelschichtfeuerung eignet sich in besonderer Weise zur Verbrennung von minderwertigen Brennstoffen und sogar industriallen Rückständen» die ansonsten kostenintensiv und umweltbelastend deponiert werden müßten, wie z. 8, Flotationsbergen» Waschbergen, Teichschlämmen aus der Kohlegewinnung und Klärschlämmen; nach diesem Verfahren können selbstverständlich auch andere Brennstoffe, wie höherwertige Kohlen, Ballastkohlen, Torfe und ölschiefer, verfeuert werden. Mit der Verbrennung von Abfällen wird zwar das Problem ihrer Deponierung beseitigt, dagegen ist es bisher nicht gelungen, die Rückstände der Wirbelschichtverbrennung wirtschaftlich zu verwerten. Diese Rück-

stände müssen bislang wiederum deponiert werden. Es ist versucht worden, speziell aus der Verbrennung von Flotationsbergen entstandene Rückstände für die Herstellung von Mauerziegel, als Zusatz für Mörtslbinder und für die Herstellung eines Leichtbetonzuschlagstoffes einzusetzen. Die Rückstände aus der Verbrennung von Flotationsbergen stellen jedoch wegen ihrer chemisch-physikalischen Ähnlichkeit mit natürlichen Rohstoffen (z, B, Tone) eine Singularität dar, die nicht auf Verbrennungsrückstände anderer Stoffe und insbesondere nicht auf Kohle übertragbar ist und deshalb im folgenden ausgespart wird. Besonders für die Rückstände aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen nach dem Wirbelschichtprinzip gibt es derzeit noch keine Verwendungsmöglichkeiten·

Es ist bekannt, daß die bei der Wirbelschichtfeuerung anfallenden Rückstände in ihren chemisch-physikalischen Eigenschaften völlig unterschiedlich sein können· Dies hängt ab von

- der Art des zu verbrennenden Stoffes,

- dem Verbrennungsverfahren,

- dem Einsatzstoff zur Entschwefelung und dem Entschwefelungsgrad,

- den Austragstellen der Anlage (z, B, Asche hinter Fließbett, Asche hinter Zyklon, Asche hinter Filter)·

Die Rückstände aus verschiedenen Austragstellen weisen zusätzlich noch Unterschiede hinsichtlich ihrer Korngrößenverteilung atf·

Bekanntermaßen sind diese Rückstände auch nicht vergleich-

bar mit Aschan aus Anlagen mit anderen Feuerungstechniken, wie Rost-, Staub- oder Schmelzkammerfeuerung, da hier bsi wesentlich höheren Temperaturen ( > 1000 ⁰C) verbrannt- wird. Während Rückstände aus Rost-, Staub- oder Schmelzkammerfeuerungen einen Glasgehalt (glasige Bestandteile) von meist über 90 % aufweisen, liegen Rückstände aus der Wirbelschichtfeuerung in vorwiegend kristallinem Zustand vor, was ihrer Verwendung in vielen Bereichen der Baustoffindustrie entgegensteht.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen Sekundärrohstoff für Zement zur Anwendung zu bringen, der auf wirtschaftliche Art und Weise anwendbar ist und die Lagerstätten von Verbrennungsrückständen entlastet,

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rückstände aus der Verbrennung von Sekundärrohstoffen für die Zementherstellung zu nutzen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Rohstoff aus Rückständen der Verbrennung nach dem Prinzip der Wirbelschicht besteht.

Es ist eine Ausführungsform der Erfindung, die bei der Verbrennung nach dem Prinzip der Wirbelschicht anfallenden Rückstände als Sekundärrohstoff für die Zementherstellung einzusetzen, wobei ihre gewichtsmäßigen Anteile an der Gesamt rohmehlmischung 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis

40 Gew«-%, betragen. Dabei können ja nach chemischer Zusammensetzung die bei der Wirbelschichtfeuerung an unterschiedlichen Stellen anfallenden Rückstände (Bettasche, Zyklonstaub, Filterstaub) einzeln* paarweise oder zu dritt - trocken vermischt - verwendet werden.

Es ist im Sinne der Erfindung, daß der Rohstoff als "Bettasche" hinter dem Wirbelbett entnommen und ohne Vermischung mit anderen Rückständen der Wirbelschichtfeuerung als Rohstoff eingesetzt wird und daß der Rohstoff als Feinstaub hinter einem Zyklonabscheider entnommen und ohne Vermischung mit anderen Rückständen der Wirbelschichtfeuerung als Rohstoff eingesetzt wird, wobei dieser auch hinter einem Filter entnommen und ohne Vermischung mit anderen Rückständen der Wirbelschichtfeuerung als Rohstoff eingesetzt entnommen werden kann und in Weiterführung der Erfindung der Rohstoff aus den einzelnen Entnahmestellen anfallenden Rückstände ganz oder teilweise zu einem einzigen Rückstand trocken vermischt wird. In Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft * daß der Rohstoff 1 bis 40 Gew.-/o, vorzugsweise 3 bis 20 Gew.-%, CaSO in Form von Anhydrit II enthält und auch O₁I bis 34 Gew.-%_t vorzugsweise 1,5 bis 15 Gew.-%_t freies CaO aufweisen kann»

Es ist eine Ausführungsform der Erfindung, daß in dem Sekundärrohstoff Anhydrit sowie CaO und Restkarbonat vorwiegend in der Korngröße C 90^um enthalten sindund daß der Rohstoff mit einem Zement rohstoff in Anteilen von 1 bis 60 Gew,-%, vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-%, gemeinsam zu Zementrohmehl vermählen wird. In Weiterführung der Erfindung ist wichtig, daß der Rohstoff nach dem Brennen des Rohraehls mit einem

Anteil von 5 bis 30 Gew,-%, vorzugsweise 10 bis 15 mit dem erbrannten Zementklinker gemeinsam zu Zement vermahlan wird, wobei der Rohstoff vor seiner Zugabe in Kornfraktionen aufgeteilt wird.

Es ist möglich, den Sekundärrohstoff auf verschiedene Art und Weise einzusetzen» Er kann zusammen mit den natürlichen Rohstoffen den üblichen und bekannten Aufbereitungsanlagen zudosiert und schließlich mit diesen gemeinsam zu Zementrohmehl vermählen werden. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn Ruckstände mit erhöhten Kohlenstoffgehalten eingesetzt werden, deren latente Energie beim Klinkerbrand nutzbar gemacht wird. Nach der Erfindung kann in diesem Fall auch die aus einer Direktentschwefelung mit calciumhaltigen Absorptionsmitteln nicht genutzte Kalkkomponente - als ein notwendiger Bestandteil des Zementrohmehls - ebenfalls genutzt werden« Gemäß der Erfindung liegt der Arrteil an Überschußkalk zwischen 0,1 und 34 Gew#~%, vorzugsweise zwischen 1,5 und 15 Gew.-%.

Weiterhin kann erfindungsgemäß der Rohstoff einem fertig erbrannten Zementklinker in Anteilen von 5 bis 30 Gew.~/o, vorzugsweise von 10 bis 15 Gew.-%, zudosiert und mit diesem gemeinsam vermählen werden. Hierfür ist es besonders vorteilhaft, den Feinanteil des Rückstandes nach vorheriger Trennung bei 90 ^um einzusetzen. Es wurde nämlich durch Versuche überraschend festgestellt, daß sich die Komponente CaSO (Anhydrit II) im wesentlichen in diesem Feinkornbereich anreichert. Das Anhydrit dient dabei gleichzeitig der späteren Erstarrungsregulierung des Zements und kann auf diese Weise ganz oder teilweise die Zugabe eines Sulfatträgers ersetzen.

Falls erforderlich, kann der Sekundärrohstoff auch alleina aufgemahlen werden und in dieser Form dem Zementrohmehl zugegeben werden·

Ein entscheidender Vorteil, der durch die Erfindung erzielt wird, besteht darin, daß bei Zugabe der aus der Wirbelschichtverbrennung anfallenden Rückstände zum Zementrohmehl die Eigenschaften des fertigen Zements normgerecht sind* Dieser wirtschaftliche Faktor wird noch dadurch erhöht, daß dabei gleichzeitig eine kostenintensive Deponierung entfällt und zusätzlich hochwertige Lagerstätten geschont werden.

Claims

Erfindungsanspruch

1» Sekundärrohstoff für Zement, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohstoff aus Rückständen der Verbrennung nach dem Prinzip der Wirbelschicht besteht·

2. Sekundärrohstoff nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohstoff als "Bettasche" hinter dem Wirbelbett entnommen und ohne Vermischung mit anderen Rückständen der Wirbelschichtfeuerung als Rohstoff eingesetzt wird.

3. Sekundärrohstoff nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohstoff als Feinstaub hinter einem Zyklonabscheider entnommen und ohne Vermischung mit anderen Rückständen der Wirbelschichtfeuerung als Rohstoff eingesetzt wird,

4. Sekundärrohstoffnach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohstoff hinter einem Filter entnommen und ohne Vermischung mit anderen Rückständen der Wirbelschichtfeuerung als Rohstoff eingesetzt wird.

5. Sekundärrohstoff nach den Punkten 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohstoff aus den einzelnen Entnahmestellen anfallenden Rückstände ganz oder teilweise zu einem einzigen Rückstand trocken vermischt wird.

6. Sekundärrohstoff nach den Punkten 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohstoff 1 bis 40 Ge\N.-%, vorzugsweise 3 bis 20 Gew.-%, ,CaSO₄ in Form von Anhydrit II enthält.

7. Sekundärrohstoff nach den Punkten 1 bis 6, gekannzeichnet dadurch, daß dieser 0,1 bis 34 Gevv.-%,. vorzugsweise 1,5 bis 15 Gew.-%_t freies CaG enthält,

8. Sekundärrohstoff nach den Punkten 1 bis 7, gekannzeichnet dadurch, daß in dem Rohstoff Anhydrit sowie CaO
und Restkarbonat vorwiegend in der Korngröße ^ 90 ^m
enthalten sind*

9· Sekundärrohstoff nach den Punkten 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohstoff mit einem Zement rohstoff
in Anteilen von 1 bis 60 Gew,-%, vorzugsweise 5 bis
40 Gew.-%, gemeinsam zu Zementrohmehl vermählen wird»

10. Sekundärrohstoff nach den Punkten 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohstoff nach dem Brennen des Rohmehls mit einem Anteil von 5 bis 30 Gew,-%, vorzugsweise 10 bis 15 Gew.-yoj mit dem erbrannten Zementklinker gemeinsam zu Zement vermählen wird,

11. Sekundärrohstoff nach den Punkten 1 bis 5 und 9 und 10, gekennzeichnet dadurch, daß der Rohstoff vor seiner
Zugabe in Kornfraktionen aufgeteilt wird.