DD272836A1

DD272836A1 - METHOD FOR FIXING ALKALISULFATES IN OVEN STOVES OF THE CEMENT INDUSTRY

Info

Publication number: DD272836A1
Application number: DD88316648A
Authority: DD
Inventors: Erich Vogel; Juergen Oecknick; Bernd Kaessner; Friedrich Herrmann; Gerd Elliger; Edeltraut Kalla
Original assignee: Bernburg Zementwerke
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1988-06-10
Publication date: 1989-10-25

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren zur Fixierung von Alkalisulfaten in Ofenstaeuben der Zementindustrie. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren, das durch Reaktion mit Erdalkalisalzen bzw. -oxiden und -hydroxiden sowie mit Aluminiumsalzen und Aluminaten, die in den Ofenstaeuben der Zementindustrie (Zyklon-, EGR-, Bypassstaub) vorhandenen leichtloeslichen Sulfate in schwerloesliche Verbindungen ueberfuehrt. Damit werden beim Einsatz solcher Staeube als Leichtzuschlagstoff bzw. Daemmstoff im Bauwesen die bei hohen Konzentrationen von Alkalisulfaten moegliche Diffusion dieser Substanzen aus dem Zuschlagstoff in den Zementstein stark vermindert und dadurch moegliche destruktive Erscheinungen durch Sulfattreiben verhindert. Bei der Verwendung der Ofenstaeube als Duengekalk kann durch dieses Verfahren das schnelle Auswaschen der Alkalisulfate durch Wasser unterbunden werden. Als Reaktionsmittel dienen vorwiegend Abprodukte der chemischen Industrie, wie Endlaugen der Soda- und Kaliindustrie sowie natuerliche und industriell anfallende Kalziumsulfate.The invention includes a method of fixing alkali sulfates in kiln timbers of the cement industry. The invention relates to a process which, by reaction with alkaline earth salts or oxides and hydroxides as well as with aluminum salts and aluminates, which converts into the Ofenstaeuben the cement industry (cyclone, EGR, bypass dust) present light soluble sulfates in difficult compounds. Thus, the use of such dusts as lightweight aggregate or Daemmstoff in construction, the possible at high concentrations of alkali sulfates possible diffusion of these substances from the aggregate in the cement stone greatly reduced and thereby prevents possible destructive phenomena by Sulfattreiben. When using the Ofenstaeube as Duengekalk can be prevented by this method, the rapid washing out of the alkali metal sulfates by water. As a reaction agent used mainly waste products of the chemical industry, such as final liquor of the soda and potash industry and natural and industrially accumulating calcium sulfates.

Description

Die Erfindung betrifft um Verfahren zur Fixierung von Alkalisulfaten in Ofenstäuben der Zementindustrie, welche zur Wiederverwendung Ln Bauwesen als Komponente für die Noimal- und/oder Leichtbetonherstellung und in der Landwirtschaft als Düngemittel genutzt werden.The invention relates to methods for fixing alkali sulfates in kiln dusts of the cement industry, which are used for reuse Ln construction as a component for noimal and / or lightweight concrete production and in agriculture as a fertilizer.

Charakteristik dei bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Die bei der Herstellung von Portlandzementklhiker anfallenden Ofenstäube besitzen in Abhängigkeit von der angewendeten Bypaßtachnologie unterschiedliche Anteile f.η Alkali- und Sulfatverbindungen.Depending on the bypass design used, the furnace dusts arising in the production of Portland cement clinkers have different proportions of alkali metal and sulfate compounds.

Für die Aufbereitung dieser Stäube hinsichtlich der Rückführung in den Brennprozeß müssen diese, um eine qualitativ hochwertige Zementproduktion zu gewährleisten, von der größtmöglichen Menge der benannten Verunreinigen befreit werden.For the reprocessing of these dusts with regard to the return to the firing process, they must be freed of the largest possible amount of the named impurities in order to ensure a high-quality cement production.

Zu diesem Zweck existieren eine Reihe technischer Möglichkeiten, die mit den in DE 3621170, Auslegeschrift 1471371, OD 237160 und DE 3106710 beschriebenen technologischen Maßnahmen repräsentativ charakterisiert werden.For this purpose, there are a number of technical possibilities which are representatively characterized by the technological measures described in DE 3621170, patent application 1471371, OD 237160 and DE 3106710.

Um die in der Zementindustrie anfallenden Ofenstäube weitaus ökonomischer in vollem Umfang in der Bauindustrie als Bindemittel (PS DD 223699) und Loichtzuschlagstoff sowie in der Landwirtschaft als Düngemittel einsetzen zu können, müssen die EGR-, Zyklon- und Bypaßstai;oe extrem hohen Alkali- und Sulfatgehaltes vorbehandelt werden.In order to be able to use the kiln dusts arising in the cement industry in the construction industry as binders (PS DD 223699) and low-density aggregate as well as in agriculture as fertilizers, the EGR, cyclone and bypass furnaces must have extremely high alkali metal content Sulphate be pretreated.

Nachteile dieser Verfahren sind der hohe technologische und ökonomische Aufwand bei der Aufbereitung L>zw. Aushaltung dieser Stäube.Disadvantages of these methods are the high technological and economic expense in the preparation L> zw. Maintenance of these dusts.

Das Wesen dieser Erfindung besteht darin, daß die direkt bei der Aufarbeitung der Stäube beigemengten chemischen Substanzen (vorzugsweise Abprodukte der chemischen Industrie) eine Umwandlung der leichtlöslicnen Alkali- und Sulfatverbindungen in schwerlösliches tttringit, Syngenit oder Monosulfat garantieren.The essence of this invention is that the directly added in the processing of dusts chemical substances (preferably by-products of the chemical industry) guarantee a conversion of leichtlöslicnen alkali and sulfate compounds in sparingly soluble tttringite, syngenite or monosulfate.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Umwandlung der in Ofenstäuben der Zementindustrie (Zyklon-, EGR- und Bypaßstäobe) enthaltenen leicht wasserlöslichen Sulfate in schwerlösliche Salze vorzunehmen, um damit die benannten Ofenstäube als Anfallstoffe der Zementindustrie effektiv in vollem Umfang für die Verwendung in der Bauindustrie und . Landwirtschaft zu erschließen und ferner die anfallenden kaJzium- bzw. magnesiumsalzhaltigen umweltbelastenden Abprodukte der chemischen Industrie einer wirtschaftlichen Nutzung zuzuführen.The aim of the invention is to provide a method for converting easily contained in kiln dusts of the cement industry (cyclone, EGR and Bypaßstäobe) sulfates in sparingly soluble salts, so that the designated furnace dusts as raw materials of the cement industry effectively in full for use in the construction industry and. To develop agriculture and also the resulting kaJzium- or magnesium salt-containing polluting by-products of the chemical industry for economic use.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Die Erfindung beitiiiaüet die Fixierung von Alkalisulfaten in Ofenstäuben der Zementindustrie durch Zugabe von Kalzium-, Magnesium- und Aluminiumsalzen, die in der chemischen Industrie als Abprodukte ^nfallen, sowie durch Kalziumsulfat, Baukalke oder solche Stoffe, die ausreichend reaktionsfähiges Ca(OH)₃ bzw. CaO enthalten. Dabei werden EGR-, Zyklon- und andere Bypaßstäube hohen SO₃-Gehaltes in entsprechenden Mischungsverhältnissen mit den benannten Substanzen in Pulverform oder als wißrige Suspension versetzt und zu Pellets bzw. Granulat verarbeitet.The invention relates to the fixation of alkali sulfates in kiln dusts of the cement industry by adding calcium, magnesium and aluminum salts, which are precipitated in the chemical industry, as well as by calcium sulfate, building limestones or substances which are sufficiently reactive Ca (OH) ₃ or CaO included. In this case, EGR, cyclone and other bypass dusts high SO ₃ content are mixed in appropriate mixing ratios with the named substances in powder form or as an aqueous suspension and processed into pellets or granules.

Unter gegebenen Bedingungen reagieren die in dan Ofenstäuben enthaltenen leicht wasserlöslichen Alkalisulfat^ mit den Kalzium-, Magnesium- oder Aluminiumsalzen bzw. dem Kalziumsulfat oder den kalkreichen Stoffen zu Kaliumsulfat, Syngenit, Ettringit oder Monosulfat und bilden damit schwer wasserlösliche Verbindungen.Under given conditions, the slightly water-soluble alkali sulfate contained in dan Ofenstäuben react with the calcium, magnesium or aluminum salts or the calcium sulfate or lime-rich substances to potassium sulfate, syngenite, ettringite or monosulfate and thus form poorly water-soluble compounds.

Bei der Weiterverarbeitung der so behandelten Ofenstaubpsllets oder des Granulates mit Zement und Wasüer zu jefüfjedichtem bzw. haufwerksporigem Leichtbeton oder zu Schaumbeton treten trotz eines hohen SO₃-Gehaltes der Ausgangsstäube keinerlei Treiberscheinun.gen durch Sulfate auf.In the further processing of the thus treated Ofenstaubpsllets or granules with cement and water to jefüfjedichtem or Haufwerksporigem lightweight concrete or foam concrete occur despite a high SO ₃ content of Ausgangssstäube no Treiberscheinun.gen by sulfates.

Bei cer Ve rwendung der Ofenstäube als Düngekalk wird das schnelle Auswaschen der Alkalisulfate durch Wasser unterbunden.When the furnace dusts are used as fertilizer lime, rapid washing out of the alkali metal sulphates by water is prevented.

Ausführur.gsbeispialAusführur.gsbeispial

EGR-Staub extrem hoher Sulfatkonzentration wird unter Zugabe einer vorab determinierten Menge an Endlauge dos Ammoniak-Soda-Verfahrens zu Granulat des für Betonzuschlagstoffe geforderten Körnungsspektrums verarbeitet, wärmebehandelt, ,klassiert und bis zur vollständigen Umwandlung des im EGR-Granulat enthaltenen Kaüumsulfates in schwerlösliche Verbindungen (Kalziumsulfat und Syngenit) gelagurt. Danach können mit dem Granulat außerordentlich energie ökonomischEGR dust of extremely high sulphate concentration is processed, heat-treated, classified and added to granules of aggregates required for aggregates by addition of a pre-determined amount of final soda ash ammonia-soda process, and finally converted to sparingly soluble compounds (kaafene sulphate) in the EGR granules. Calcium sulfate and syngenite). Thereafter, with the granules can be extremely energy-economically

Leichtbetone unterschiedlicher Dichte und Festigkeit zielsicher hergestellt werden, bei denen Defekte durch Suifattralben ausgeschlossen sind.Lightweight concretes of different density and strength are made accurately, in which defects are excluded by Suifattralben.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird erreicht, daß ein effektiver Abbau des ständig steigenden Aufkommens an Ofenstäuben der Zementindustrie erfolgt, ohne kostenaufwendige umweltschädigende Maßnahmen ergreifen zu müssen. Durch die vollständige Staubverwertung können teuure Leichtzuschlag- bzw. Dämmstoffe abgelöst werden. Vorteilhaft ist ferner die Tatsache, daß sich die umfassenden Mög'bhkeiten zur industriellen Nutzung von Abfallstoffen der chemischen Industrie ergeben, die bisher in Form ausgedehnter Halden oder andersg&stalteter Deponien gelagert werden und umweltschädigend wirken bzw. landwirtschaftliche Nu'zflache vernichten.With the method according to the invention is achieved that an effective reduction of the ever-increasing amount of kiln dusts in the cement industry takes place without having to take costly measures harmful to the environment. Due to the complete utilization of dust expensive lightweight aggregates or insulating materials can be replaced. Another advantage is the fact that the extensive possibilities for the industrial use of waste materials of the chemical industry result, which are stored so far in the form of extensive dumps or other landfilled landfills and damage the environment or destroy agricultural land.

Claims

A method for fixing alkali sulfates in kiln dusts of the cement industry, characterized in that easily soluble alkali metal sulfates by adding a tuned to the alkali content of Stsubes amount of calcium, magnesium or aluminum salts in the form of waste products of the chemical industry, natural or artificial potassium sulfate, lime or such Substances containing sufficiently reactive Ca (OH) ₂ or CaO are converted into sparingly soluble compounds such as syngenite, calcium sulfate, ettringite or monosulfate.

Application blot of the invention