DE1671229C3 - - Google Patents

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DE1671229C3
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von porösen keramischen Stoffen aus einer Mischung aus den in der Aluminiumindustrie anfallenden Bauxitrückständen, genannt Rotschlamm, sowie weiteren Substanzen unter Brennen bei etwa 1000 bis 12000C1 wobei die Bauxitrückstände in einer Mindestmenge von 30%, vorteilhaft 40 bis 60%, bezogen auf die Trockenmischung, verwendet werden.The invention relates to a method for the production of porous ceramic materials from a mixture of the bauxite residues occurring in the aluminum industry, called red mud, and other substances with burning at about 1000 to 1200 0 C 1 , the bauxite residues in a minimum amount of 30%, advantageously 40 up to 60%, based on the dry mix, can be used.

Bekanntlich kann man aus gewissen Tonen und Tonschiefern durch Brennen in geeigneten Ofenanlagen poröse, körnige Leichtbauzuschlagstoffe herstellen. Voraussetzung hierfür ist eine bestimmte Tcn-Qualität. Zur Verbesserung der Blähfähigkeit werden häufig geringe Produkte, Bitumina oder andere gasliefernde Stoffe, sowie Sinter-Regulierungsmittel wie Eisenoxide, Eisenerze, Kiesabbrände oder entsprechende Gemische, so auch Bauxitrückstände der Aluminiumindustrie, eingesetzt.It is well known that certain clays and slates can be made by firing them in suitable kilns Manufacture porous, granular lightweight construction aggregates. The prerequisite for this is a certain Tcn quality. To improve the ability to expand, small products, bitumen or other gas-supplying substances, as well as sintering regulators such as iron oxides, iron ores, gravel burns or Appropriate mixtures, including bauxite residues from the aluminum industry, are used.

Da entsprechende Tone oder Tonschiefer selten dort vorkommen, wo Leichtbauzuschlagstoffe in großen Mengen gebraucht werden, werden vielfach aus in Kraftwerken anfallenden Flugaschen oder auf im Bergbau anfallenden Waschbergen durch Brennen bis zur Sinterung poröse, körnige Leichtbauzuschlagstoffe hergestellt. Diese Herstellung erfolgt meist auf dem Sinterrost, selten im Schachtofen. Beide Rohstoffe müssen sehr hoch erhitzt werden und neigen dabei zu starken Verklebungen während des Sinterns. Dadurch ist es erforderlich, einen Zerkleinerungsprozeß des gebrannten Produktes nachzuschalten. Die Qualität wird hierbei vermindert, weil ein erheblicher Anteil an offenporigem Material entsteht.Since corresponding clays or slate are rarely found where lightweight construction aggregates are large Quantities that are needed are often made from fly ash accumulating in power plants or from im Mining washes from the burning to sintering porous, granular lightweight construction aggregates manufactured. This production usually takes place on the sintered grate, rarely in a shaft furnace. Both raw materials have to be heated very high and tend to stick together during sintering. As a result, it is necessary to follow-up a comminution process for the fired product. The quality is reduced here because a considerable proportion of open-pored material is created.

Es gehört auch zum Stand der Technik, Waschberge bzw. Flugaschen zu porösen keramischen Stoffen zu verarbeiten, wobei die Rohstoffe granuliert und zu derartigen Massen versintert werden.It is also part of the state of the art to convert wash mountains or fly ash to porous ceramic To process materials, the raw materials being granulated and sintered to form such masses.

Ferner ist es auch bekannt, zur Herstellung von porösen keramischen Stoffen hoher Festigkeit durch Aufblähen von kieselsäurereichen Blähtönen bei einer Brenntemperatur von 1100 bis 12000C 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 bis 70 Gewichtsprozent zugemischt werden.Further, it is also known to proceed for preparing porous ceramic materials of high strength by the swelling of siliceous Blähtönen at a firing temperature from 1100 to 1200 0 C so that the clay is admixed prior to firing the resultant in the aluminum industry red mud. When using clays rich in glauconite, red mud should be added in amounts of 10 to 70 percent by weight.

Versuche haben indessen ergeben, daß das bekannte Verfahren bei Rotschlammzusätzen von mehr als 30% 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 Rotschlämm als Grundsubstanz, d. h. unter Verwendung dieses in der Aluminiumindustrie in großen Mengen anfallenden Abfallstoffes als Grundlage in möglichst hohen Prozentsätzen.Tests have shown, however, that the known method for red mud additives of more than 30% is not feasible, i.e. the mixtures stick together during firing and leave the intended goal not reach. However, it would be desirable to produce a porous ceramic material based on Red mud as the basic substance, d. H. using this in large scale in the aluminum industry Amounts of waste material as a basis in the highest possible percentages.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hierfür eine Möglichkeit zu schaffen. Erfindungsgemäß geschieht dies bei einem eingangs erläuterten Verfahren dadurch, daß als weitere Substanz Flugasche e<r,-gesetzt wird.The invention is based on the object of creating a possibility for this. According to the invention happens this in a method explained at the beginning in that fly ash is set as a further substance will.

Überraschenderweise tritt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Verkleben der Ausgangsstoffe beim Brennen nicht ein, und es wird möglich, einen hochwertigen porösen körnigen Leichtbauzuschlagstoff in einem üblichen Industrie-Drehofen herzustellen.Surprisingly, the starting materials stick together in the process according to the invention Does not burn in, and it becomes possible to use a high quality porous lightweight granular aggregate in a common industrial rotary kiln.

Die Erfindung wird vorteilhaft beispielsweise w;c folgt ausgeführt:The invention is advantageously used, for example, w; c carried out as follows:

a) Die Bauxitrückstände weiden feucht, wie sie bei der Aufarbeitung von Bauxit nach dem Bayerverfahren anfallen, oder getrocknet und gemahlen eingesetzt, was zweckmäßig durch homogenes Kneten mit der Flugasche geschieht.a) The bauxite residues graze moist, as they are when processing bauxite according to the Bayer process incurred, or used dried and ground, which is useful by homogeneous Kneading is done with the fly ash.

b) Die Bauxitrückstände werden mit pulverförmiger, trockener Flugasche, wie sie in Stein- oder Braunkohlekraftwerken anfallen, d. h. ohne Mahlung, homogen gemischt. Die Flugaschenmenge, bezogen auf Trockenmischung, wird so bemessen, daß je nach herzustellender Qualität des Produktes 30 bis 70 Gewichtsprozent, vorzugsweise 40 bis 60 Gewichtsprozent, zugesetzt werden.b) The bauxite residues are mixed with powdery, dry fly ash, such as those in hard coal or lignite power plants incurred, d. H. without grinding, mixed homogeneously. The amount of fly ash, based on the dry mix, is calculated in such a way that that depending on the quality of the product to be produced 30 to 70 percent by weight, preferably 40 to 60 percent by weight, can be added.

c) Die hergestellte Mischung wird zu Körnungen von 0 bis 3, 3 bis 7 und 7 bis 16 mm pellitisiert oder granuliert und einem Drehrohrofen, vornehmlich einem langen Drehrohrofen, jeweils in getrennten Korngruppen zugeführt und bei einer Temperatur von 1000 bis 1200°C, vorzugsweise 1100 bis 1200°C, gebrannt.c) The mixture produced is pellitized to grain sizes of 0 to 3, 3 to 7 and 7 to 16 mm or granulated and a rotary kiln, primarily a long rotary kiln, each in fed to separate grain groups and at a temperature of 1000 to 1200 ° C, preferably 1100 to 1200 ° C, fired.

Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, die bisher nur als Hilfsmittel für die Herstellung von Leichtbauzuschlagstoffen eingesetzten Bauxitrückstände selbst zu einem Leichtbauzuschlagstoff zu verarbeiten. Die Erfindung stellt darüber hinaus ein wirtschaftliches, einfach durchführbares Verfahren dar, welches unabhängig von natürlichen Rohstoffvorkommen überall da angewendet werden kann, wo sich eine Aluminiumoxidfabrik befindet und infolgedessen Bauxitrückstände in großen Mengen sowie aus den zugehörigen Kesselhäusern auch Flugaschen anfallen.The inventive method allows the previously only as an aid for the production of To process the bauxite residues used in lightweight construction aggregates into a lightweight construction aggregate. The invention also provides an economical process that is easy to carry out which can be used wherever, regardless of natural raw material deposits there is an alumina factory and, as a result, bauxite residues in large quantities as well fly ash also accumulates from the associated boiler houses.

Das erzeugte Produkt ist qualitativ hochwertig, da ein körniges Material mit gleichmäßigen Poren und geschlossener Oberfläche erhalten wird. Der Brennprozeß ist einfach in normalen Industriedrehrohröfen durchführbar, da keine Verklebungen während der Sinterung auftreten. Die Qualität des Produktes, z.B. das Raumgewicht und die Koi.ifestigkeit, kann durch Änderung der Mischungsrezepturen variiert werden. The product produced is of high quality because it is a granular material with uniform pores and closed surface is obtained. The firing process is simple in normal industrial rotary kilns feasible, since no sticking occurs during sintering. The quality of the Product, e.g. the volume weight and the Koi strength, can be varied by changing the mix recipe.

MischungsbeispieleMixture examples

Mischung, bezogen auf Trockensubstanz Qualität des Produktes.Mixture based on dry substance quality of the product.

Oe-Oe- RaumgewichtVolume weight Kornfestigkeit,Grain strength, GewichtsWeight wichts-
prozentweight
percent gemessen als Be-measured as loading prozent
Bauxitpercent
bauxite Flugflight tonwürfeldruck-
festigkeit ancube pressure
strength on rückständeresidues ascheash kg/m1 kg / m 1 Würfeln mit 10cmDice with 10cm 450 bis 650450 to 650 Kantenlänge nachEdge length according to 6060 500 bis 700500 to 700 28Tagen in kp/qcm28 days in kp / qcm 4040 5555 600 bis 750600 to 750 350350 4545 5050 650 bis 300650 to 300 400400 5050 4040 450450 6060 500500

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die einzelnenIt has been shown to be beneficial to the individual

Kornfraktionen getrennt zu brennen, so daß bei jeder einzelnen Kornfraktion ein Maximum an Porosität erreicht wird. Dabei genügt die Abstufung 0 bis 3, 3 bis 7 und 7 bis 16 mm.To burn grain fractions separately, so that with each individual grain fraction a maximum of porosity is achieved. A gradation of 0 to 3, 3 to 7 and 7 to 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 useful to start the firing process in in a long rotary kiln or in a rotary kiln with upstream drying. This can prevent the green pellets from bursting will. The furnace should also be equipped with a pipe cooler system to prevent grain destruction be prevented.

Claims (4)

I 671 Patentansprüche:I 671 claims: 1. Verfahren zur Herstellung von porösen keramischen Stoffen aus einer Mischung aus den in der Aluminiumindustrie anfallenden Bauxitröckständen, genannt Rotschlamm, sowie weiteren Substanzen unter Brennen bei etwa 1000 bis 12000C, wobei die Bauxitrückstände in einer Mindestmenge von 30%, vorteilhaft 40 bis 60%, bezogen auf die Trockenmischung, verwendet werden, d adurch gekennzeichnet, daß als weitere Substanz Flugasche eingesetzt wird.1. Process for the production of porous ceramic materials from a mixture of the bauxite residues occurring in the aluminum industry, called red mud, and other substances with burning at about 1000 to 1200 0 C, the bauxite residues in a minimum amount of 30%, advantageously 40 to 60 %, based on the dry mixture, are used, characterized in that fly ash is used as a further substance. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauxitrückstände feucht, wie sie bei der Aufarbeitung von Bauxit nach dem Bayerverfahren anfallen, oder getrocknet und gemahlen zweckmäßig durch homogenes Kneten mit der Flugasche vermischt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the bauxite residues are moist, as they are incurred in the processing of bauxite according to the Bayer process, or dried and ground be mixed with the fly ash by homogeneous kneading. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch vor dem Brennen pelletisiert oder granuliert wird.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that the mixture before pelletized or granulated after firing. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kornfraktionen getrennt gebrannt werden.4. Process according to Claims 1 to 3, characterized in that the grain fractions be burned separately. 2525th
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