DE1017592B - Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels fuer die Brikettierung von zerkleinerten, feuchten oder angefeuchteten Brennstoffen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels fuer die Brikettierung von zerkleinerten, feuchten oder angefeuchteten Brennstoffen

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DE1017592B
DE1017592B DEG10437A DEG0010437A DE1017592B DE 1017592 B DE1017592 B DE 1017592B DE G10437 A DEG10437 A DE G10437A DE G0010437 A DEG0010437 A DE G0010437A DE 1017592 B DE1017592 B DE 1017592B
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Germany
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binder
briquetting
fuels
moist
pitch
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DEG10437A
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English (en)
Inventor
Dipl-Ing Franz Eisenhut
Dipl-Ing Viktor Gobiet
Dr Rer Nat Adolf Siegl
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Gelsenkirchener Bergwerks AG
Original Assignee
Gelsenkirchener Bergwerks AG
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10LFUELS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NATURAL GAS; SYNTHETIC NATURAL GAS OBTAINED BY PROCESSES NOT COVERED BY SUBCLASSES C10G, C10K; LIQUEFIED PETROLEUM GAS; ADDING MATERIALS TO FUELS OR FIRES TO REDUCE SMOKE OR UNDESIRABLE DEPOSITS OR TO FACILITATE SOOT REMOVAL; FIRELIGHTERS
    • C10L5/00Solid fuels
    • C10L5/02Solid fuels such as briquettes consisting mainly of carbonaceous materials of mineral or non-mineral origin
    • C10L5/06Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting
    • C10L5/10Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders
    • C10L5/14Methods of shaping, e.g. pelletizing or briquetting with the aid of binders, e.g. pretreated binders with organic binders

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  • Geology (AREA)
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  • Solid Fuels And Fuel-Associated Substances (AREA)

Description

  • Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für die Brikettierung von zerkleinerten, feuchten oder angefeuchteten Brennstoffen Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für die Brikettierung von zerkleinerten, feuchten oder angefeuchteten Brennstoffen und anderen Massen, wobei als Bindemittel eine Teerpechschmelze nach Patent 958 554 verwendet wird. Diese Teerpechschmelze wird nach dem Hauptpatent aus Steinkohlenteerpechen mit einem Erweichungspunkt von höchstens 60° C IS.. S., die mit einem Kobleaufschluß behandelt oder durch Verblasen hergestellt sind und denen gegebenenfalls Fluxmittel zugesetzt werden, durch Zusammenschmelzen mit geringen Mengen fester aromatischer Verbindungen mit höchstens drei Ringen gewonnen, worauf die so gewonnene Teerpechschmelze innig mit den kalten Brennstoffen gemischt wird.
  • In weiterer Ausbildung dieses Verfahrens hat sich herausgestellt, daß man das feinkörnige, feuchte oder angefeuchtete Ausgangsgut außer mit einer Teerpechschmelze mit Sulfitablauge in einem Verfahrensgang behandeln kann, wobei die Sulfitablauge vor oder gleichzeitig mit der Teerpechschmelze auf das Brikettiergut aufgegeben werden kann, ohne daß in den meisten Fällen eine besondere Erwärmung des Ausgangsstoffes erforderlich ist. Diese Maßnahmen gelten sinngemäß auch für andere Stoffe, die brikettiert werden sollen.
  • Die Verwendung von Teer bzw. Pech als Bindemittel ist an sich bereits seit vielen Jahrzehnten bekannt. Daß für Steinkohlenteerpeche wie überhaupt für Bindemittel organischer und anorganischer Herkunft in allen Ländern mit Brikettierindustrie ständig neue Vorschläge gemacht wurden, hatte seinen Grund darin, daß neben den in der Praxis erwünschten Bindemittelgüteeigenschaften, wie thermischer Beständigkeit des Bindemittels bis zu Temperaturen von etwa 300°, niedriger Entzündungstemperatur, hohem Heizwert, geringem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen, Geruchlosigkeit, insbesondere noch folgende Gesichtspunkte dafür verantwortlich sind, daß nachgeeigneten Verfahren und neuen Bindemitteln für die Brikettierung von Brennstoffen und anderen Grundmaterialien gesucht wurde: a) die Wirtschaftlichkeit des Brikettierungsprozesses, die erheblich durch die Anwendung geringstmöglicher Mengen an Bindemittel bei weitestgehendem Brikettierungseffekt (Erreichung hoher Festigkeitswerte) bestimmt wird; b) die Tatsache, daß sich infolge des fortgeschrittenen Standes der Technik bestimmte Verwendungszwecke herausgebildet haben, welche von den eingesetzten Brennstoff-, Erz- u. dgl. Briketts die Ausbildung ganz besonderer, von dem bei der vorangehenden Brikettierung verwendeten Bindematerial maßgeblich beeinflußter Eigenschaften verlangen (z. B. die Ausbildeng einer porösen Struktur beim Entgasen bzw. Sintern von Briketts).
  • Die Verwendung von Kohlenwasserstoff en als Bindemittel für Brikettiergut mit grober Feuchtigkeit ist nicht möglich: die Kohlenwasserstoffe verhindern die für ein gutes Abbinden wesentliche Adsorption infolge ihrer Hydrophobie.
  • Gelegentlich wurde auch der Zusatz von Naphthalin empfohlen, um den Pechverbrauch zu vermindern, Das Naphthalin soll in allen Fällen an Stelle des Peches als Bindemittel wirken, wobei es durch Wärme, z. B. überhitzten Dampf, verflüssigt und sich zwischen den Teilchen des trockenen Brikettiergutes in Dampfform verteilen soll.
  • Bezüglich der Verwendung der Sulfitablauge wurde festgestellt, daß eine innere chemische Umsetzung, die zur Wasserunlöslichkeit führt, erst bei Temperaturen von über 280° möglich ist. Dabei tritt im wesentlichen aber schon eine Verkokung ein. Ohne thermische Nachbehandlung bei den verhältnismäßig hohen Temperaturen sind die gewonnenen Briketts jedoch nicht wetterbeständig.
  • Es wurde auch schon zerkleinerte Kohle unter Zusatz einer Emulsion von Sulfitablauge und Pech oder ähnlichen bituminösen Bindemitteln bei hohem Druck, d. h. bei mindestens 750 kg/cm2, verpreßt und hierauf einer Spülgasschwelung oder einer Verkokung unterworfen. Desgleichen kamen neutrale oder leicht alkalische Abfallaugen von Sulfitcellulose als emulgierende Mittel für die Verarbeitung von Teer zur Anwendung.
  • Die Verwendung von Sulfitablauge als Bindemittel für die Brikettierung von zerkleinerten Brennstoffen u. dgl. an Stelle oder gemeinsam mit Steinkohlenteerpech trat immer dann in Erscheinung, wenn eine besonders starke Verknappung von Steinkohlenteerpech vorlag. Zu diesen Zeiten suchte man nach Ersatzbindemitteln, wobei sich die eingedickte Sulfitablauge als recht gut geeignet erwies. Allerdings zeigen die damit hergestellten Briketts keine Wetterbeständigkeit, weil sie Feuchtigkeit anziehen und dadurch mit der Zeit zerfallen. Diesen Mangel versucht man durch gemeinsames Verarbeiten mit Steinkohlenteerpech od. dgl. weitgehend zu beheben.
  • Bei den bisher hierzu bekanntgewordenen Verfahren wird das geschmolzene Pech mit Wasser und dem Emulgator, der Sulfitablauge, bei erhöhter Temperatur emulgiert. Dies kann auf verschiedene Art erfolgen, am einfachsten z. B. dadurch, daß die Mischungskomponenten mit einem hochtourigen Rührer verrührt oder das Gemisch durch eine der üblichen Homogenisiermaschinen laufen gelassen wird. Das so gewonnene Bindemittel wird noch heiß mit dem Brikettierungsmaterial vermischt und das Gemisch anschließend sogleich zu Briketts verarbeitet. Das Bindemittel kann aber auch nach der Homogenisierung unter Rühren abgekühlt und nach Bedarf weiterverarbeitet werden. Die Homogenisiertemperaturen richten sich nach der Art des Peches, insbesondere nach dessen Erweichungspunkt; im allgemeinen liegen diese zwischen 80 und 150° C, wobei gegebenenfalls in geschlossenem Gefäß gearbeitet wird. Das Verhältnis von Pech zu Sulfitablauge schwankt dabei je nach den gewünschten Festigkeitseigenschaften der herzustellenden Briketts zwischen 2 : 1 und 1 : 2.
  • Das Verfahren nach der Erfindung vermeidet das umständliche Einulgieren und geht einen wesentlich einfacheren Weg. Bei dem neuen Verfahren bewegt sich der Verbrauch an Pech zwischen 2 und 10 Gewichtsprozent, bezogen auf die fertige Masse. Als aromatische Verbindungen können Rohnaphthalin, Rohanthracen, Rohphenanthren, Hartpechdestillate oder Redestillate aus der Pechkokerei mit gutem Erfolg Verwendung finden. Diese in der Teerpechschmelze enthaltenen aromatischen Verbindungen bewirken eine Erhöhung der Aufnahmefähigkeit seitens des zu brikettierenden, feuchten Materials, welches, wenn es zu trocken ist, gegebenenfalls mit Wasser und/oder nach dem Hauptpatent mit Gaskondensat als Benetzungsmittel vorbehandelt werden kann.
  • Die Ausbildung einer Dispersion zwischen Sulfitablauge und Teerpechschmelze findet vor der Zugabe zum Brikettierungsgut nicht statt. Dagegen wird durch den Zusatz der aromatischen Verbindungen zum Steinkohlenteerpech erreicht, daß die so ausgebildete Teerpechschmelze ein ausgezeichnetes Dispergiervermögen, das durch Zusatz der Sulfitablauge noch vergrößert wird, gegenüber den feuchten oder angefeuchteten Grundstoffen aufweist und somit die Verteilung des Bindemittels an die einzelnen Teile des Grundstoffes derart intensiv ist, daß der Bedarf an Bindemittel gering und das Brikettierungsverfahren verbilligt wird.
  • Besonders bemerkenswert ist, daß infolge der ausgezeichneten Eigenschaften des Bindemittels geringere Drücke beim Verformen als bisher angewandt werden können. Für das fertige Gemisch, welches kalt, beispielsweise durch Pressen, geformt werden kann, sind zumeist Drücke von 1 kg/cin2 ausreichend.
  • Da das geformte Gut nicht ohne weiteres wetterfest ist, ist es hierzu erforderlich, die Formlinge einer Stoßerhitzung auszusetzen. Hierbei werden die Formlinge erfindungsgemäß kurzzeitig einer Temperatur von 150 bis 200° C unterworfen. Dabei dringen die Teerprodukte nach außen und hüllen die Sulfitablauge ein, so daß diese nicht mehr von Wasser gelöst werden kann.
  • Die Formlinge können geschwelt, je nach der Zusammensetzung geröstet oder gesintert oder auch in rohem Zustand einem Verhüttungsprozeß zugeführt werden.
  • Ausführungsbeispiele 1. Eine Fettfeinkohle mit einem `'Wassergehalt von 15 Gewichtsprozent wird mit 1 Gewichtsprozent eingedickter Sulfitablauge (32° Be) und 3 Gewichtsprozent einer flüssigen Teerpechschmelze (t = etwa 110° C), bestehend aus 70 Gewichtsprozent Pech und 30 Gewichtsprozent Rohanthracen, innig gemischt, wobei ein Dispergieren der Teerpechschmelze mit der feuchten Kohle eintritt. Dieses Gemisch wird mit Hilfe einer Strangpresse (Druck etwa 1 kg/cm2) in Zylinderform gebracht, auf Längen von 20 bis 50 mm abgeschnitten und in einer Abrolltrommel zu Kugeln geformt. Um diese Briketts wetterfest zu machen, werden sie, zweckmäßig mit heißen Abgasen, kurzzeitig (etwa 1/2 Stunde) einer Temperatur von 150 bis 200° C ausgesetzt.
  • 2. Feinkörniges Eisenerz mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 14% Wasser wird mit 1% eingedickter Sulfitablauge (34 Be) und 2 % einer Teerpechschmelze (t = etwa 140° C) aus 80% Pech, 15% Rohanthracen und 5 % Redestillat innig gemischt. Das Gemisch wird durch Granulieren geformt und anschließend einer Stoßerhitzung bei 80 bis 90° C unterzogen. Man kann auch die Erzbriketts ohne weitere Wärmebehandlung im Anschluß an die Formgebung einem Röstofen aufgeben.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für die Brikettierung von zerkleinerten, feuchten oder angefeuchteten Brennstoffen nach Patent 958 554, dadurch gekennzeichnet, daß den Brennstoffen oder anderen zu brikettierenden Massen vor oder gleichzeitig mit der Teerpechschmelze als Bindemittel Sulfitablauge zugeführt wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Formlinge zur Wetterfestinachung kurzzeitig einer Temperatur von 150 bis 200° C ausgesetzt werden. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentanmeldung H 4860 VI/ 10b; »Berg- und Aufbereitungstechnik, Bd. IV, Teil I, von Kegel, 1948, S. 637 bis 641.
DEG10437A 1952-12-06 1952-12-06 Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels fuer die Brikettierung von zerkleinerten, feuchten oder angefeuchteten Brennstoffen Pending DE1017592B (de)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0192807A2 (de) * 1985-02-23 1986-09-03 C. Deilmann AG Verfahren zur Herstellung reaktiver, kohlenstoffreicher Presslinge
EP0206008A2 (de) * 1985-06-14 1986-12-30 Dow Corning Corporation Mehrkomponenten-Bindemittel-System zum Herstellen von Agglomeraten

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