Verfahren zur Herstellung-von porösen keramischen Stoffen aus den
in der Aluminiumindustrie anfallenden BauhitrÜckstänclen . _ Die Erfindung betrifft
ein Verfahren zur Herstellung von porösen keramischen Stoffen aus den in der Aluminiumindustrie
anfallenden Bauxitrückständen, genannt Rotschlamm, unter Brennen bei ca.Process for the production of porous ceramic materials from the
BauhitrÜckstänclen arising in the aluminum industry. _ The invention relates to
a process for making porous ceramics from those used in the aluminum industry
accruing bauxite residues, called red mud, with burning at approx.
1000 - 12000 0 . 1000-12000 0th
Bekanntlich kann man aus gewissen Tonen und Tonschiefern durch Brennen
in geeigneten Ofenanlagen poröse, körnige heichtbauzuschlagatoffe herstellen. Voraussetzung
hierfür ist eine bestimmte Ton-Qualität. Zur Verbesserung der Blähfähigkeit werden
häufig geringe Mengen Blähhilfsmittel, z:b. Sulfitablauge-, Öle,, kohlehaltige Produkte,
Bitumina oder andere gasliefernde Stoffs, sowie Sinter-Regulierungsmittel wie Eisenoxide,
Eisenerze,. hiesabbrände oder entsprechende Gemische, so auch Bauxitrü;ckstände
der Aluminiumindustrie, eingesetzt. Da entsprechende Tone-oder Tonschiefer selten
dort vorkommen, Wo I,echtbauzuschlagstotfe in, großia Mengen gebraucht werden, werden
vti'äch aue in traftverkenanfallenden Flugaschen oder auf
in Bergbau-anfallenden
Waschbergen durch Brenneu bis zur Sinterung poröse, körnige Lechtbauzuschlagstoffe
hergestellt. Diese Herstellung arfol(tt meist auf dem Siaterrost, selten i@ Schachtofen.It is well known that certain clays and slates can be fired in suitable kilns to produce porous, granular heichtbauzuschlagatoffe. The prerequisite for this is a certain sound quality. To improve the ability to expand, small amounts of expansion aids, such as: b. Sulphite waste liquor, oils, carbon-containing products, bitumens or other gas-producing substances, as well as sintering regulating agents such as iron oxides, iron ores. Here burn-offs or corresponding mixtures, including bauxite residues from the aluminum industry, are used. Since corresponding clays or shales rarely occur where I, echtbauzuschlagstotfe be used in, großia amounts are vti'äch aue in traftverkenanfallenden fly ash or mining resulting in tailings by Brenneu to sintering porous, granular Lechtbauzuschlagstoffe prepared. This production takes place mostly on the Siaterrost, rarely in the shaft furnace.
Beide Rohstoffe müsseagehr hoch erhitzt werden und neigen dabei
zu starken Ve rklebungen während des Sinterns. Dadurch ist es erforderlich, enen
ZerkleinerungsprozeB-des gebrannten Produktes nachzuschalten. Die Qualität wird
hierbei vermindert, weil ein erheblicher Anteil an offenporigem Material entsteht:
Schließlich
ist es auch bekannt, zur Herstellung von porösen kera-mischen Stoffen hoher
Festigkeit durch Aufblähen von kieselsäurereichen Blähtonen bei einer Brenntemperatur
von 1100 - 1200o0 so vorzugehen, daß dem Ton vor dem Brennen der in der Aluminiumindustrie
anfallende Rotschlamm zugemischt wird. Hierbei soll bei Verwendung von glaukonitreichen
Tonen Rotschlamm in Mengen von 10 - ?0 Gewichtsprozent zugemischt werden. ` Versuche
haben indessen ergeben, daB das bekannte Verfahren bei Rotschlammzusätzen von mehr
als 30 ,°G nicht ausführbar ist, d.h. die Gemische verkleben beim Brennen und lassen
das angestrebte Ziel nicht erreichen. Erwünscht wäre indessen die Herstellung eines
porösen keramischen Stoffes auf Basis von Rotschlamm als Grundsubstanz, d.h. unter
Verwendung dieses in der Aluminiumindustrie in großen Mengen anfallenden Abfallstoffes
als Grundlage in möglichst hohen Prozentsätzen. Both raw materials have to be heated to a very high temperature and tend to stick together during sintering. As a result, it is necessary to follow-up a comminution process of the fired product. The quality is thereby reduced, because a significant portion is formed at an open-pore material: Finally, it is also known for producing porous ceramic mix materials of high strength by the swelling of siliceous Blähtonen at a firing temperature of 1100 - proceed 1200o0 so that the sound before the red mud from the aluminum industry is added to the burning process. When using clays rich in glauconite, red mud should be added in amounts of 10-0% by weight. Tests have shown, however, that the known process cannot be carried out with red mud additives of more than 30.degree. G, ie the mixtures stick together during firing and do not allow the desired goal to be achieved. What would be desirable, however, would be the production of a porous ceramic material based on red mud as the basic substance, ie using this waste material, which occurs in large quantities in the aluminum industry, as the basis in the highest possible percentages.
Der Erfindung liegt die Aufgebe zugrunde, hierfür eine Möglichkeit
zu schaffen. Erfindungsgemäß geschieht dies im Rahmen des eingangs
erläuterten *Verfahrens dadurch, daß den Bauxitrückständen Flugasche oder gemahlene
Waschberge zugesetzt und die BauxitrückatäAde dabei in einer Mindestmenge
von 30 %, vorteilhaft 40 - 60 bezogen auf die Trockenmischung, verwendet
werden. Überraschenderweise tritt bei dem Verfahren ein Verkleben der Ausgangsstoffe
beim Brennen nicht ein, und es wird möglich, einen hochwertigen porösen
körnigen heichtbauzuschlagetoft in einem üblichen Industrie-Drehofen herzustellen.The invention is based on the object of creating a possibility for this. According to the invention, this is done in the context of the method explained at the beginning by adding fly ash or ground scrubbing piles to the bauxite residues and using the bauxite residue in a minimum amount of 30%, advantageously 40-60, based on the dry mixture. Surprisingly, with the method there is no sticking of the starting materials during firing, and it is possible to produce a high-quality, porous, granular, lightweight construction aggregate often in a conventional industrial rotary kiln.
Die Erfindung wird vorteilhaft beispielsweise wie folgt
ausgeführt: a ) Die Bauzitrückstände werden feucht, wie sie bei der Aufarbeitung
von Bauxit-nach dem Bayerverfahren anfallen, oder getrocknet und gemahlen eingesetzt,
was zweckmäßig durch homogenes Kneten mit den Flugaschen bzw. Waschbergen
geschieht. . bl) Die Bauxitrückstände Werden mit pulverförmigen, trockenen
, flugaseh®n, Wie sie in Stein- oder Braunkohlekraftwerken anfallen, d.h.
ohne Nahlunge homogen gemischt. Die Flugaschen
menge,
bezogen auf Trockenmischung, wird so bemessen, daß je nach herzustellender
Qualität des Produktes 30 - 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise 40 - 60 Gewichtsprozent,
zugesetzt werden. The invention is advantageously carried out, for example, as follows : a) The bauxite residues are moist, as they occur in the processing of bauxite according to the Bayer process, or are used dried and ground, which is expediently done by homogeneous kneading with the fly ashes or wash mountains. . bl) The bauxite residues are mixed homogeneously with powdery, dry, flight-aseh®s, such as those obtained in hard coal or lignite power plants, ie without any addition. The fly ash amount, based on the dry mixture, is dimensioned so that, depending on the quality of the product to be manufactured 30 -, preferably 70 percent by weight of 40 - 60 percent by weight are added.
b2) Die Bauxitrückstände werden mit trockenen, auf
,2 mm gemahlenen Vaschbergen homogen gemischt. Die Waschbergmenge, bezogen auf Trockenmischung,
wird so bemessen, daß je nach herzustellender Qualität des Produktes 30 - 70 Gewichtsprozent,
vorzugsweise 40 - 60 Gewichtsprozent, zugesetzt werden.b2) The bauxite residues are with dry, on , 2 mm ground Vaschbergen mixed homogeneously. The Waschberg amount, based on the dry mixture, is measured in such a way that, depending on the quality of the product to be produced, 30-70 percent by weight, preferably 40-60 percent by weight, are added.
c ) Die nach b1 oder b2 hergestellten Mischungen
werden zu Körnungen von 0 - 3, 3 - ? und 7 - 16 zu pelletisiert oder
granuliert und einen Drehrohrofen, vornehmlich einem langen Drehrohrofen,
jeweils in getrennten Korngruppen zugeführt und bei einer Tem-
peratur
von 'l000 bis 120000, vorzugsweise bei@1100 - 1200o0, gebrannt.
. Das erfindungageaUe Verfahren gestattet es, die bisher nur
als
Hilfsmittel für die Herstellung von Leiehtbaususchlagstoffen-ein- .
gesetzten Bau=itrUcketände selbst zu einem Leichtbauzuschlagstoff
zu verarbeiten. Die Erfindung stellt darüberhinaus
ein wirtschaft-
liches, einfach durchführbaren Verfahren
dar, welches unabhängig' von natürlichen Rohstoffvorkommen überall da
«gewendet werden kann, wo sich eine ilusiaiusoxidtabrik befindet und
infolgedessen Baux9.träakstiMe in grolea Mengen sowie aus den sugvhörigea
lesoeläüueern auch Pluguahea anfallen. c ) The mixtures produced according to b1 or b2 become grain sizes of 0 - 3, 3 -? and 7 - 16 pelletized or granulated and, in each case fed to a rotary kiln, especially a long rotary kiln in separate particle size fractions, and at a tem- perature of 'l000 to 120,000, preferably at @ 1100 - 1200o0 fired. . The erfindungageaUe method allows the previously only as an aid for the production of building aggregates-a. even to process set Construction = itrUcketände to a lightweight aggregate. The invention also represents an economical , easy-to- carry-out process , which can be used wherever there is an ileus oxide factory, irrespective of natural raw material deposits and, as a result, there are large quantities of Baux9.träakstiMe as well as pluguahea from the sugvhörigea lesoeläuern.
Das erzeugte Produkt ist qualitativ hochwertig, da ein
körniges !material mit gleichmäßigen Poren und deechloesener Oberfläche
er--
halten wird. Der Brennprozeß ist einfach in normalen
Induatriedrehrohröfen durchführbar, da keine Verklebunaen während
der Sinterung auftreten. Die Qualität des Produktes, z.8. das
Rauagevicht und die Koratestigkeit,-kann durch Änderung der Ni schunpreztpturen
variiert werden.
Iüschuagsbeispiele
isch bezogen auf Trockensubst.
Qualität des Produktes
ewichtsprozent Gewichtsprozent Raumgewicht Kornfestigkeit,
auxitrückatände Flugasche oder k m3 gemessen als Beton-
Waschberge würf e ldruckf e stig-
keit an Würfeln mit
10 cm Kantenlänge
nach 28 Tagen in
cm
40 60 450 - 650 350
45 55 500 - 700 400
50 50 600 - 750 450
60 40 650 - 800 500
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die einzelnen Kornfraktionen getrennt zu brennen,
so daB bei jeder einzelnen Kornfraktion ein Maximum an Porosität erreicht wird.
Dabei genügt die Abstufung 0 - 3 mm, 3 - 7 mm und 7 - 16 mm.The product produced is of high quality, as a grainy! Will hold material with uniform pore and deechloesener surface er--. The combustion process is simple d urchfüh rbar in normal Induatriedrehrohröfen because no Verklebunaen occur during sintering. The quality of the product, e.g. 8. The rough weight and the Koratestigkeit can be varied by changing the protective finish . Iüschuag examples is based on dry substance. Quality of the product
weight percent weight percent volume weight grain strength,
auxitrückatände fly ash or k m3 measured as concrete
Wash mountains cube
dice with
10 cm edge length
after 28 days in
cm
40 60 450 - 650 350
45 55 500 - 700 400
50 50 600 - 750 450
60 40 650 - 800 500
It has proven to be advantageous to burn the individual grain fractions separately so that a maximum of porosity is achieved with each individual grain fraction. The graduation of 0 - 3 mm, 3 - 7 mm and 7 - 16 mm is sufficient.
Weiterhin ist es zweckmäßig, den Brennprozeß in einem langen Drehrohrofen
oder in einem Drehrohrofen mit vorgeschalteter Trocknung durchzuführen. Dadurch
kann ein Zerplatzen der Grünpellets verhindert werden. Der Ofen sollte außerdem
mit einem Rohrkühlersystem. versehen sein, damit Kornzerstörungen verhindert werden.It is also advisable to carry out the firing process in a long rotary kiln
or in a rotary kiln with upstream drying. Through this
the green pellets can be prevented from bursting. The oven should as well
with a pipe cooler system. be provided so that grain destruction is prevented.