DD285999A5

DD285999A5 - Verfahren zur brikettierung feinkoerniger anorganischer stoffe

Info

Publication number: DD285999A5
Application number: DD33107689A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Naundorf; Ralf Wollenberg; Dietmar Trommer; Hans-Werner Schroeder; Harald Guenter; Ludwig Ruschitzka
Original assignee: Freiberg Bergakademie
Priority date: 1989-07-24
Filing date: 1989-07-24
Publication date: 1991-01-10

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Brikettierung feinkoerniger anorganischer Stoffe, insbesondere von feinkoernigen Erzen, von feinkoernigen Metallen sowie von erz- und metallhaltigen Mischguetern. Die Briketts werden zur Legierung von Metallen sowie zur metallurgischen Verarbeitung in Hochoefen oder Kupoloefen eingesetzt. Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Brikettierung von feinkoernigen Erzen und Metallen sowie anderen erz- und metallhaltigen Materialien mit dem Bindemittel Zement zu entwickeln, dasz die Herstellung von Formlingen mit sehr hoher Gruenfestigkeit gestattet, ohne dasz das Abbindeverhalten des Zementes verzoegert bzw. verschlechtert wird. Erfindungsgemaesz wird die technische Aufgabe dadurch geloest, dasz dem Brikettiergut in einer ersten Mischstufe 0,1 bis 0,25 Masseanteile Zement zugemischt werden, in einer zweiten Mischstufe der Feuchtegehalt der Gesamtmischung mit einer verduennten Zelleimloesung mit einem Gehalt von 20 bis 70 g Zelleim/l Wasser und/oder mit Kartoffelschleim, resultierend aus einem Verhaeltnis von Rohkartoffel zu Wasser von 5:95 bis 30:70, auf * eingestellt wird und das auf diese Weise erhaltene Brikettiergemisch mit Preszdruecken von 80 MPa zu Formlingen verpreszt wird.{Brikettierung; anorganische Stoffe; Erze; metallhaltige Mischgueter; Bindemittel; Zement; Zelleim; Kartoffelschleim}

Description

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Grünfestigkeit der Briketts nicht erreicht wird. Der erfindungsgemäß eingesetzte Kartoffelschleim ist ein Kartoffelschleim, der

erhalten wird, wenn rohe Kartoffeln zerkleinert, mit Wasser aufgekocht und anschließend auf eine sehr hohe Feinheit (geleeartig)nachzerkleinert werden. Dos Verhältnis vcn Rohkartoffel zu Wasser beträgt 5:95 bis 30:70, vorzugsweise 10:90 bis 20:80.

Die optimale Körnung der Erze bzw. metallhaltigen Materialien liegt zwischen Pulverfeinheit und einer Korngröße von 2/Omm. Zurjachnischen Durchführung der Brikettierung sind bevorzugt Walzenpressen geeignet. Die Brikettierung kann

vorteilhafterweise in einer Wasserdampfatmosphäre durchgeführt.werden, ist jedoch auch unter Normalbedingungendurchführbar.

Bei Einhaltung der erfindungsgemäßen Verfahrensparameter sind aus feinkörnigen Erzen, Metallen oder erz und metallhaltigen Schüttgütern Briketts mit hoher Grünfestigkeit, hoher Endfestigkeit nach 48 Stunden Lagerung und hoher thermischer Beständigkeit herstellbar. AusfOhrungsbeisplel Die Erfindung soll anhand der folgenden 2 Beispiele näher erläutert werden: Beispiel 1

0,81 Masseanteile eines feinkörnigen Nickelkonzentrates mit einem Nickelgehalt von 77%, davon 15-20% metallisches Nickel, und geringe Anteile von Cobalt, Eisen, Kupfer, Siliziumdioxid u.a.m., einem Feuchtegehalt von w = 0,8% und einer Korngröße von 0,5/0 mm v/erden in einem Zwangsmischer in einer 1. Mischstufe mit 0,15 Masseanteilen Zement vermischt und anschließend wird durch Zugabe von 0,04 Masseanteilen verdünnter Zelleimlösung (30g Zelleim pro I Wasser) der Feuchtegehalt der gesamten Mischung auf 4% eingestellt. Das erhaltene Brikettiergut wird auf einer Walzenprosse bei einer Preßtemperatur von 20X und bei einem Preßdruck von ¹OOMPa brikettiert. Die Briketts haben eine Grünfestigkeit von 10MPa und nach einer Lagerung von 48 Stunden eine Fndfestigkeit von 56MPa.

Beispiel 2

0,75 Masseanteile des feinkörnigen Nickelkonzentrates gemäß Beispiel 1 werden in einem Zwangsmischer in einer 1 .Mischstufe mit 0,20 Masseanteilen Zement vermischt und anschließend wird durch Zugabe von 0,05 Masseanteilen vordünnten Kartoffelschleime* der Feuchtegehalt der gesamten Mischung auf 4,7% eingestellt. Der eingesetzte Kartoffelschleim wurde hergestellt, indem 0,15 Masseanteile rohe Kartoffeln zerkleinert, mit 0,85 Masseanteilen Wasser aufgekocht und die erhaltene Masse durch eine Nachzerkleinerung in eine geleeartige Konsistenz überführt wurde. Das erhaltene Brikettiergut wird auf einer Walzenpresse bei einer Preßtemperatur von 20°C und bei einem Preßdruck von 100 MPa brikett^:ert. Die Briketts haben eine Grünfestigkeit von 10MPa und nach einer Lagerung vor. 48 Stunden eine Endfestigkeit von 5BrViPa.

Claims

Verfahren zur Brikettierung feinkörniger anorganischer Stoffe, wobei das Bindemittel Zement und ein weiteres die Steigerung der Grünfestigkeit der Briketts' bewirkendes Bindemittel zugemischt und das Gemisch brikettiert wird, gekennzeichnet dadurch, daß dem Brikettiergut in einer ersten Mischstufe 0,1 bis 0,25 Maeseanteile Zement zugemischt werden) in einer zweiten Mischstufe der Feucntegehalt der Gesamtmischung mit einer verdünnten Zelleimlösung mit einem Gehalt von 20 bis 70g Zelleim/I Wasser und/oder mit Kartoffelschleim, resultierend aus einem Verhältnis von Rohkartoffel zu Wasser von 5Γ95 bis 30:70, auf 2,5-5%, eingestellt wird und das auf diese Weise erhaltene Brikettiergemisch mit Preßdrücken von > 80 MPa zu Formungen verpreßt wird.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Brikettierung feinkörniger anorganischer Stoffe, insbesondere von feinkörnigen Erzen, von feinkörnigen Metallen sowie von erz- und metallhaltigen Mischgütern. Die Briketts werden zur Legierung von Metallen sowie zur metallurgischen Verarbeitung in Hochöfen oder Kupolöfen eingesetzt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Die Herstellung von Formungen aus feinkörnigen Erzen, Metallpulvern sowie erz- und metallhaltigen Materialien für den metallurgischen Einsatz Ist eines der ältesten Anwendungsgebiete der Brikettierung. Zur Erzielung ausreichender Brikettfestigkeiten sind in der Regel Zusätze von Bindemitteln erforderlich. Bevorzugt werden selbsthärtende anorganische Bindemittel verwendet, wie Kalk, Zement und Gips (DT 252953; DT117191, DT174384, DE-OS 3139373). Diese Bindemittel ergeben nach der chemischen Aushärtung hohe Brikettfestigkeiten und eine für die Ofenprozesse wichtige hohe thermische Beständigkeit der Formlinge. Außerdem dienen sie der Schlackenbildung. Ihr Nachteil ist, daß sie erst nach Stunden bzw. Tagen bis zur angestrebten Endfestigkeit aushärten. Man hat daher Bindemittelkombinationen vorgeschlagen, die neben den genannten anorganischen Bindemitteln eine schnellwirkende, die notwendige Grünfestigkeit der Briketts erzeugende Bindemittelkomponente enthalten. Die Grünfestigkeit der Briketts muß so hoch sein, daß sie den Sturz von der Walzenpresse auf das Transportband und die nachfolgenden Transport- und Lagerprozesse unbeschadet überstehen. Als Bindemittelkombinationen werden Kalk/Stärke (DE-PS 1037140), Kalk/Wasserglas (DE-OS 2826 505) bzw. Zement/Sulfitablauge (DT 361378) eingesetzt.

Die Bindemittelkombination Zement und Sulfitablauge hat den Nachteil, daß die in der Sulfitablauge enthaltenen Huminstoffe und Huminsäuren den Abbindevorgang des Zementes beeinträchtigen und damit die Endfestigkeit der Briketts um mehr als 50% herabsetzen können {Kühl, H.: Zementchemie, Bd. II, S.341). Dagegen wirken Stärke, Zelluloseprodukte und Zuckerprodukte nur erhärtungsverzögernd, ohne die Endfestigkeit der Zementmörtel wesentlich zu beeinflussen (Keil, F.: Zement, S. 29). Es sind außerdem Verfahren bekannt, die zur Erzbrikettierung und dergleichen ausschließlich Sulfitablauge oder Wasserglaslösung als Bindemittel verwenden (DT 238119, DT163465i. Nachteilig dabei sind der mit der Sulfitablauge eingebrachte Schwefel bzw. dia Alkaliverbindungen des Wasserglases r.owie die gegenüber den Bindemitteln Zement, Kalk oder Gips geringere Endfestigkeit der Formlinge.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Eigenschaften von Briketts aus feinkörnigen Erzen und Metallen sowie anderen erz- und metallhaltigen Materialien hinsichtlich der Grünfestigkeit, der Endfastigkeit, der thermischen Stabilität und des Schwefelgehaltes zu verbessern und dabei gleichzeitig die Kosten für den Bindemittelanteil zu senken.

Darleguno des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die technische Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu r Brikettierung von fei nkörnigen Erzen und Metallen sowie anderen erz- und metallhaltigen Materialien mit dem Bindemittel Ze mont zu entwickeln, daß die Herstellung von Formungen mit sehr hoher Grünfestigkeit gestattet, ohne daß das Abbindeverhalten des Zementes verzögert bzw. verschlechtert wird. Erfindungsgemäß wird die technische Aufgabe dadurch gelöst, daß dem Brikettiergut in einer ersten Mischstufe 0,1 bis 0,25 Masseanteile Zement zugemischt werden, in einer zweiten Mischstufe der Feuchtegehalt der Gesamtmischung mit einer verdünnten Zelloimlösung mit einem Gehalt von 20 bis 70g Zoi!eim/1 Wasser und/oder mit Kartoffelschleim, resultierend aus einem Verhältnis von Rohkartoffel zu Wasser von 5:95 bis 30:70, auf 2,5-5% eingestellt wird und daß auf diese Weise erhaltene Brikettiergnmisch mit Preßdrücken von > 80 MPa zu Formungen verpreßt wird. Zelleim und Kartoffelschleim sind klebrige reversible Bindemittel und können nach der Aushärtung durch Trocknung durch befeuchten reaktiviert werden. Ihre Wirksamkeit ist aber nur dann gegeben, wenn sie in verdünnter Form und als letzte Komponente dem Brikettiergut zugemischt werden. Der Einsatz der Bindemittel in stark verdünnter Form ist einerseits für die homogene Verteilung einer geringen Bindemittelmenge auf der groC'en Partikeloberfläche des Brikett^!ergutes erforderlich und bewirkt andererseits, daß der Abbindeprozeß des Zementes nicht beeinflußt wird. Die Verdünnung darf aber die angegebenen unteren Grenzwerte nicht unterschreiten, v/eil das Bindemittel dann zu stark an Klebekraft verliert und die angestrebte