DD241085A1 - PROCESS FOR PRODUCING MINERAL GRANULES - Google Patents

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DD241085A1
DD241085A1 DD85280820A DD28082085A DD241085A1 DD 241085 A1 DD241085 A1 DD 241085A1 DD 85280820 A DD85280820 A DD 85280820A DD 28082085 A DD28082085 A DD 28082085A DD 241085 A1 DD241085 A1 DD 241085A1
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DD85280820A
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Wolfgang Rabe
Joachim Starke
Reinhard Skoddow
Erwin Gottwald
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Schwarze Pumpe Gas Veb
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    • 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
    • C04B18/04—Waste materials; Refuse
    • C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
    • C04B18/065—Residues from coal gasification
    • 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
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von mineralischen Industriegrundstoffen in Granulatform fuer einen Einsatz in der Industrie, insbesondere in der Bauindustrie, wobei sich die Granulate durch eine hohe Festigkeit und eine geringe Dichte auszeichnen. Erfindungsgemaess werden hierzu organische Stoffe, vorzugsweise Kohle, mit feinverteilten mineralischen Bestandteilen und geeignete Zuschlagstoffe, wie Sand, Ton, Kalk, Asche oder Gemische aus diesen in einem Reaktor bei Zugabe eines Vergasungsmittels einem Vergasungs- und/oder Verbrennungsprozess unterworfen. Dabei werden die feinverteilten mineralischen Bestandteile teilweise geschmolzen und in eine Granulatform ueberfuehrt, wobei die Reaktionstemperatur ueber das Verhaeltnis des Granulatanfalls zum Gesamtanfall an mineralischen Produkten gesteuert wird. Dabei sollen die aus dem Unterteil des Generators ausgebrachten mineralischen Bestandteile mehr als 70% in Form von Schlackegranulaten mit einem Durchmesser von groesser als 1 mm austreten.The invention relates to a process for the production of mineral industrial raw materials in granular form for use in industry, in particular in the construction industry, wherein the granules are characterized by a high strength and a low density. According to the invention, organic substances, preferably coal, with finely divided mineral constituents and suitable additives, such as sand, clay, lime, ash or mixtures thereof, are subjected to a gasification and / or combustion process in a reactor upon addition of a gasification agent. The finely divided mineral constituents are partially melted and converted into a granular form, the reaction temperature being controlled by the ratio of the granulate attack to the total accumulation of mineral products. In this case, the discharged from the lower part of the generator mineral constituents more than 70% in the form of slag granules with a diameter greater than 1 mm emerge.

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von mineralischen Industriegrundstoffen in Granulatform, die sich durch eine hohe Festigkeit und geringe Dichte auszeichnen.The invention relates to a process for the production of mineral industrial raw materials in granular form, which are characterized by a high strength and low density.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Es ist allgemein bekannt, daß bei der schmelztechnischen Verarbeitung von Erzen zu Metallen aus den Verunreinigungen der Erze und den Zuschlagen bei der Abkühlung der entstehenden Flüssigschlacken je nach Kühlgeschwindigkeit Stückschlacke, Hüttenbims oder Hüttensand entstehen. Die Stückschlacke besitzt den Nachteil einer sehr hohen Dichte und der Hüttenbims den Nachteil einer geringen Festigkeit.It is well known that in the melting technical processing of ores to metals from the impurities of the ores and slams in the cooling of the resulting liquid slags depending on the cooling speed slag, Hüttenbims or blast furnace slag arise. The piece slag has the disadvantage of a very high density and the Hüttenbims the disadvantage of low strength.

Granulate aus mineralischem Festgestein werden üblicherweise mit einer sehr energieaufwendigen Technologie beginnend mit Sprengverfahren und anschließenden Zerkleinerungs-und Klassierstufeh gewonnen.Granules of mineral hard rock are usually obtained with a very energy-consuming technology starting with blasting and subsequent crushing and Klassierstufeh.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren zur Erzeugung von mineralischen Granulaten hoher Festigkeit und geringer Dichte für einen Einsatz in der Industrie, insbesondere in der Bauindustrie.The aim of the invention is a process for the production of mineral granules of high strength and low density for use in industry, especially in the construction industry.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,ein Verfahren zur Erzeugung von mineralischen Granulaten zu schaffen, mit dem die Nachteile bekannter Verfahren weitestgehend beseitigt werden. Vor allem ist der Energieaufwand bei der Granulatherstellung zu senken, und sind die hohe Dichte sowie die geringe Festigkeit derartiger mineralischer Industriegrundstoffe zu überwinden.The invention has for its object to provide a method for the production of mineral granules, with which the disadvantages of known methods are largely eliminated. Above all, it is necessary to reduce the energy expenditure in the production of granules and to overcome the high density and low strength of such mineral industrial raw materials.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß organische Stoffe, vorzugsweise Kohle, mit feinverteilten mineralischen Bestandteilen und geeignete Zuschlagstoffe, wie Sand, Ton, Kalk, Asche oder Gemische aus diesen in einen Reaktor vorzugsweise in einen Reaktor zur Kohledruckvergasung eingebracht und durch Zugabe von Luft oder Sauerstoff und/oder Dampf oder einem Gemisch daraus einem Vergasungs- und/oder Verbrennungsprozeß unterworfen werden. Die feinverteilten mineralischen Bestandteile werden durch die bei diesem Prozeß entstehende Reaktionswärme teilweise geschmolzen und in eine Granulatform überführt.According to the invention the object is achieved in that organic substances, preferably coal, with finely divided mineral constituents and suitable additives, such as sand, clay, lime, ash or mixtures of these are preferably introduced into a reactor in a reactor for Kohledruckvergasung and by adding air or Oxygen and / or steam or a mixture thereof are subjected to a gasification and / or combustion process. The finely divided mineral constituents are partially melted by the heat of reaction formed in this process and converted into a granular form.

Die zusätzlich entstehenden Produkte an Gaskomponenten, Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf werden einer stofflichen und/oder energetischen Nutzung zugeführt.The additional products of gas components, hydrocarbons and water vapor are used for material and / or energetic use.

Erfindungsgemäß wird die Reaktionstemperatur des Vergasungs- und/oder Verbrennungsprozesses so eingestellt, daß die aus dem Unterteil des Generators ausgebrachten mineralischen Bestandteile überwiegend vorzugsweise 70% in Form von Schlackegranulaten mit einem Durchmesser von 1 mm austreten.According to the invention, the reaction temperature of the gasification and / or combustion process is adjusted so that the discharged from the lower part of the generator mineral constituents predominantly preferably 70% emerge in the form of slag granules with a diameter of 1 mm.

Die Steuerung des Gesamtprozesses erfolgt dabei derartig, daß die Gesamtmenge des mineralischen Stoffstromes über eine Bandanlage einer Klassierung zugeführt wird, in der das Feinkorn abgesiebt wird und der Wert des Verhältnisses Granulatanfall zur Gesamtmenge als Steuergröße für die Einstellung der Reaktionstemperatur über die Änderung des Sauerstoffpartialdruckes dient.The control of the overall process takes place in such a way that the total amount of mineral material stream is fed via a belt plant classification in which the fine grain is sieved and the value of the ratio of granulate to total amount serves as a control variable for adjusting the reaction temperature on the change in the oxygen partial pressure.

Die Erfindung soll nachstehenden einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below an embodiment.

In einen Reaktor werden stündlich 25t Kohle mit einem Wassergehalt von 20% und einem Anteil von mineralischen Bestandteilen in Höhe von 15%,bezogen auf den wasserfreien Zustand,eingebracht. Zur Aufrechterhaltung der teilweisen Vergasung und Verbrennung der organischen Bestandteile werden in den Unterteil des Reaktors eine Dampfmenge von 23t/h und eine Sauerstoffmenge von 3500 m3iN/h im Gemisch eingeführt.In a reactor 25 tons of coal with a water content of 20% and a proportion of mineral constituents in the amount of 15%, based on the anhydrous state, are introduced every hour. In order to maintain the partial gasification and combustion of the organic constituents, a vapor amount of 23 t / h and an oxygen amount of 3500 m 3 iN / h are introduced into the mixture in the lower part of the reactor.

Bei der sich einstellenden maximalen Reaktionstemperatur von ca. 13000C findet das teilweise Anschmelzen der mineralischen Bestandteile zu stabilen porösen Granulaten statt, die in einer Gesamtmenge von 3t/h aus dem Unterteil des Generators mittels bekannten Austragsvorrichtungen ausgetragen werden und über eine Bandanlage einer Klassiereinrichtung zugeführt wird. Das Verhältnis der abgesiebten Granulatmenge zur Gesamtmenge an anfallenden mineralischen Produkten dient als Steuergröße für die Einstellung der Reaktionstemperatur.At the self-adjusting maximum reaction temperature of about 1300 0 C, the partial melting of the mineral components to stable porous granules takes place, which are discharged in a total amount of 3t / h from the lower part of the generator by means of known discharge and fed via a belt system of a classifier becomes. The ratio of the sieved granulate to the total amount of accumulating mineral products serves as a control variable for the adjustment of the reaction temperature.

Claims (3)

Erfindungsanspruch:Invention claim: 1. Verfahren zur Erzeugung von mineralischen Granulaten mit hoher Festigkeit und geringer Dichte, dadurch gekennzeichnet, daß organische Stoffe, vorzugsweise Kohle, mit feinverteilten mineralischen Bestandteilen und geeignete Zuschlagstoffe, wie Sand, Ton, Kalk, Asche oder Gemische aus diesen in einem Reaktor eingebracht und durch Zugabe von Luft oder Sauerstoff und/oder Dampf oder einem Gemisch daraus einem Vergasungs- und/oder Verbrennungsprozeß unterworfen und die feinverteilten mineralischen Bestandteile durch die bei diesem Prozeß entstehende Reaktionswärme teilweise geschmolzen und in eine Granulatform überführt werden, wobei die Reaktionstemperatur so eingestellt wird, daß die aus dem Unterteil des Generators ausgebrachten mineralischen Bestandteile >70% in Form von Schlackegranulaten mit einem Durchmesser > 1 mm austreten.1. A process for the production of mineral granules with high strength and low density, characterized in that organic substances, preferably coal, with finely divided mineral components and suitable additives, such as sand, clay, lime, ash or mixtures of these introduced into a reactor and subjected to a gasification and / or combustion process by addition of air or oxygen and / or steam or a mixture thereof and the finely divided mineral constituents are partially melted by the heat of reaction in this process and converted into a granular form, wherein the reaction temperature is adjusted, that discharged from the lower part of the generator mineral components> 70% in the form of slag granules with a diameter> 1 mm emerge. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionstemperatur des Prozesses über das Verhältnis des Granulatanfalles zum Gesamtanfall an mineralischen Produkten gesteuert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction temperature of the process is controlled by the ratio of the granulate accumulation to the total accumulation of mineral products. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die entstehenden Produkte an Gaskomponenten, Kohlenwasserstoffe und Wasserdampf einer stofflichen und/oder energetischen Verwertung zugeführt werden.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the resulting products are supplied to gas components, hydrocarbons and water vapor of a material and / or energy recovery.
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WO2003068700A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-21 Lafarge Canada Inc. Use of high carbon coal ash

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2003068700A1 (en) * 2002-02-15 2003-08-21 Lafarge Canada Inc. Use of high carbon coal ash
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