DE10304772B4 - Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers und seine Verwendung - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers, bei dem
– nasser REA-Gips einem Entwässerungsschritt unterworfen,
– anschließend mit trockener Steinkohlenflugasche gemischt,
– der Wassergehalt des so gewonnenen Gemisches durch Zugabe von Wasser auf 10 Gew.-% bis 15 Gew.-% eingestellt
– und das Gemisch zur Bildung des Formkörpers verpreßt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers und seine Verwandung.
  • Die Rauchgase von Kohlekraftwerken werden in nachgeschal teten Rauchgasentschwefelungsanlagen (REAs) entschwefelt. Dabei fallen große Mengen an REA-Gips an. Der REA-Gips wird über mechanische Entwässerungssysteme auf eine Feuchte von ca. 6 % bis 10 % entwässert und sodann als "REA-Gips feucht feinteilig" in der Gipsindustrie und in der Zementindustrie vermarktet, letzteres allerdings bisher noch in geringerem Umfang.
  • Während die Gipsindustrie ohne weiteres in der Lage ist, den Gips in der Qualität "REA-Gips feucht feinteilig" zu verarbeiten, trifft dies für die Zementindustrie vielfach nicht zu. Zwar benötigt die Zementindustrie Gips als Rohstoff, jedoch sind viele Zementwerke anlagentechnisch nicht darauf eingerichtet, Gips in feucht feinteiliger Form einzusetzen. Sie benötigen Gips in stückiger Form.
  • "REA-Gips feucht feinteilig" läßt sich zu Briketts verarbeiten, jedoch ist die Herstellung sehr aufwendig. Es bedarf einer zusätzlichen Entwässerung, in der Regel durch Trocknung, wobei der Wassergehalt sehr genau eingestellt werden muß. Dennoch sind die erzeugten Briketts häufig nicht stabil genug, um den mechanischen Belastungen aus Transport und Lagerung standzuhalten. Auch sind sie empfindlich gegen Feuchtigkeit, vor allen Dingen gegen Regen, so daß die Gefahr beisteht, daß sie sich während der Lagerung auflösen. Aus diesen Gründen wird in der Zementindustrie bisher überwiegend auf stückigen Naturgips zurückgegriffen.
    •
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, der Zementindustrie den REA-Gips als mechanisch stabilen und feuchtigkeitsunempfindlichen Formkörper zur Verfügung zu stellen, der in einfacher und vor allen Dingen kostengünstiger Weise herstellbar ist.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und die Verwendung nach Anspruch 12.
  • Formkörper aus REA-Gips und Steinkohlenflugasche sind aus der DE 36 39 841 A1 bekannt, allerdings nicht als Zementrohmehlkomponente, sondern als Baumaterial.
  • Das einfache Zumischen der trockenen Steinkohlenflugasche zum "REA-Gips feucht feinteilig" ermöglicht die Herstellung von feuchtigkeitsunempfindlichen, mechanisch stabilen Formkörpern, die sämtliche Anforderungen erfüllen, die aus einer Verwendung als Zementrohmehlkomponente resultieren. Die Formkörper halten den Belastungen aus Transport und Lagerung ohne weiteres Stand, selbst wenn sie dem Regen ausgesetzt werden. Trockene Steinkohlenflugasche ist im Kraftwerk verfügbar, so daß keine zusätzlichen Material- und Transportkosten anfallen. Auch kann trockene Steinkohlenflugasche im Zementwerk als Rohstoff eingesetzt werden, so daß also die Möglichkeit besteht, die dem REA-Gips beigemischte Menge bei der Zusammensetzung des Zements zu berücksichtigen. Da der Wassergehalt des Gemisches durch Zugabe von Wasser auf 10 Gew.-% bis 15 Gew.-%, vorzugsweise auf ca. 12 Gew.-%, eingestellt wird, bedarf es keiner zusätzlichen Trocknung der Qualität "REA-Gips feucht feinteilig". Im Gegensatz zu einer Trocknung stellt dies verfahrenstechnisch einen sehr einfachen Vorgang dar. Auch läßt sich durch die Zugabe des Wassers der gewünschte Wassergehalt problemlos sehr exakt einstellen.
  • Es wurde gefunden, daß besonders gute Ergebnisse dann erzielbar sind, wenn der Anteil an zugemischter trockener Steinkohlenflugasche, bezogen auf den Anteil an REA-Gips, ca. 10 Gew.-% bis 15 Gew.-%, vorzugsweise ca. 12 Gew.-% beträgt.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dem Gemisch aus REA-Gips und Steinkohlenflugasche außerdem Zement zuzumischen. Dabei sollte der Anteil an zugemischtem Zement, bezogen auf den Anteil an REA-Gips, ca. 2 Gew.-% bis 10 Gew.-%, vorzugsweise ca. 5 Gew.-% betragen. Der Zement erhöht diepmechanische Festigkeit der Formkörper sowie deren Unempfindlichkeit gegen Regen. Auch ist der Zement dazu geeignet, gewisse Grenzanforderungen der Zementindustrie abzu decken. Die beigemischte Zementmenge bildet einen Bestandteil der Rohstoffe für die Zementherstellung und kann entsprechend berücksichtigt werden.
  • Auch kann es unter Umständen vorteilhaft sein, dem Gemisch ferner die Klinkerbildung steuernde weitere Komponenten, vorzugsweise in Form von Gießereialtsand, aluminiumhaltigen Stäuben und/oder eisenhaltigen Stäuben zuzumischen. Für letztere kommt vor allem Walzzunder in Frage. Die weiteren Komponenten beeinflussen die Zementherstellung und wirken sich außerdem positiv auf die mechanische Festigkeit und Feuchtigkeitsbeständigkeit der Gips-Formkörper aus. Vorteilhafterweise beträgt der Anteil an zugemischten Klinkersteuerungsprodukten, bezogen auf den Anteil am REA-Gips ca. 1 Gew.-% bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 Gew.-% bis 10 Gew.-%.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die einzelnen Bestandteile des Gemisches können unterschiedlich sein. Vor allen Dingen kann sich die Steinkohlenflugasche von Kraftwerk zu Kraftwerk unterscheiden. Allerdings lassen sich die Mischungsverhältnisse und der Feuchtegrad durch an den Straßenbau angelehnte Laborversuche optimieren.
  • Beispiel 1
    • 1000 kg "REA-Gips feucht feinteilig", Feuchte 6
    • 110 kg Steinkohlenflugasche (KW Gersteinwerk)
    • 70 kg Zugabewasser für optimalen Wassergehalt.
  • Beispiel 2
    • 1000 kg "REA-Gips feucht feinteilig", Feuchte 6 %
    • 110 kg Steinkohlenflugasche (KW Wuppertal)
    • 100 kg Zugabewasser für optimalen Wassergehalt.
  • Beispiel 3
    • 1000 kg "REA-Gips feucht feinteilig", Feuchte 6
    • 110 kg Steinkohlenflugasche (KW Gersteinwerk)
    • 90 kg Zugabewasser für optimalen Wassergehalt
    • 45 kg Zement.
  • Beispiel 4
    • 1000 kg "REA-Gips feucht feinteilig", Feuchte 6 %
    • 110 kg Steinkohlenflugasche (KW Wuppertal)
    • 120 kg Zugabewasser für optimalen Wassergehalt
    • 45 kg Zement.
  • Beispiele 5 und 6
  • Wie Beispiele 1 und 2 unter zusätzlicher Zugabe von eisenhaltigem Staub (Walzzunder), und zwar in der vom Zementhersteller geforderten Menge; der optimale Wassergehalt ist durch Laborversuche festzulegen.
  • Beispiele 7 und 8
  • Wie Beispiele 1 und 2, jedoch unter Zugabe von Gießereialtsand und aluminiumhaltigem Staub in der vom Zementher steller geforderten Menge; der optimale Wassergehalt ist durch Laborversuche festzulegen.
    •

Claims (12)

  1. Verfahren zum Herstellen eines Formkörpers, bei dem – nasser REA-Gips einem Entwässerungsschritt unterworfen, – anschließend mit trockener Steinkohlenflugasche gemischt, – der Wassergehalt des so gewonnenen Gemisches durch Zugabe von Wasser auf 10 Gew.-% bis 15 Gew.-% eingestellt – und das Gemisch zur Bildung des Formkörpers verpreßt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 10 Gew.-% bis 15 Gew.-% trockene Steinkohlenflugasche, bezogen auf den Anteil an REA-Gips, zugemischt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß 12 Gew.-% trockene Steinkohlenflugasche zugemischt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt des Gemisches auf 12 Gew.-% eingestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch aus REA-Gips und Steinkohlenflugasche Zement zugemischt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß 2 Gew.-% bis 10 Gew.-% Zement, bezogen auf den Anteil an REA-Gips, zugemischt werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß 5 Gew.-% Zement, bezogen auf den Anteil an REA-Gips, zugemischt werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch weitere Komponenten, in Form von, bei der Zementherstellung die Zementklinkerbildung steuernden Komponenten, zugemischt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch 1 Gew.-% bis 50 Gew.-% weiteren Komponenten, bezogen auf den Anteil an REA-Gips, zugemischt werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemisch 5 Gew.-% bis 10 Gew.-% weiteren Komponenten, bezogen auf den Anteil an REA-Gips, zugemischt werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die weiteren Komponenten in Form von Gießereialtsand, aluminiumhaltigen Stäuben und/oder eisenhaltigen Stäuben zugemischt werden.
  12. Verwendung eines nach einem Verfahren der Ansprüche 1 bis 11 hergestellten Formkörpers als Rohstoff für die Zementindustrie.
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