DE1805829C3 - Verfahren zur Herstellung eines Füllstoffes für bituminöse Massen aus Bauxitrückständen und dessen Verwendung - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Füllstoffes für bituminöse Massen aus Bauxitrückständen und dessen Verwendung

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    • C04B18/0409—Waste from the purification of bauxite, e.g. red mud
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    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Füllstoffes für bituminöse Massen aus Bauxitrückständen und die Verwendung des Stoffes als Füller in bituminöser. Massen.
Ein bekanntes Verfahren dieser Art sieht vor, daß der Bauxitrückstand, wie er ^m Bayer-Aufschlußverfahren bei der Erzeugung von Aluminiumoxid anfällt, einem besonderen Wasch- oder NeutraJisationsprozeß unterworfen wird, in dessen Verlauf der Gehalt des Ruckstandes an wasserlöslichem Alkali unter 1 %» vorzugsweise auf 0,6% °der weniger, gesenkt wird.
Dieses Verfahren hat sich in die Praxis gut eingeführt, jedoch hat sich gezeigt, daß es bei einigen Bauxiten, speziell tropischer Provenienz, nicht immer völlig befriedigende Ergebnisse liefert. Insbesondere läßt sich nicht immer vermeiden, daß beim Einsatz solcher Bauxitrückstände eine gewisse Quellung der bituminösen Massen eintritt, was z. B. beim Straßenbau und auf allen anderen Anwendungsgebieten unerwünschte Folgen hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und aus Rückständen der genannten Art von insbesondere tropischen Bauxiten einen geeigneten Füller, im folgenden »Rotfüller« ge-
iiannt, zu erzeugen. Dies geschieht ggua
dadurch, daß den Bauxitrückstände enthaltenden Rest-Aiuminatlaugen bei der Verdiinnung oder im rtcreich des Wascheindickers Kalk in Form von gebranntem oder gelöschtem Kalk oder als Kalkmilch in Mengen von etwa 3 bis zu 10 Gewichtsprozent, vorzugsweise 3 bis 5 Gewichtsprozent, als CaO berechnet und nezogen auf die Menge an trockenem Bauxitrück:-iand, zugesetzt werden und dann in üblichet Weise die Laugen filtriert und die Rückstände getrocknet und gemahlen werden.
Das erfindungsgemäß erzielbare Ergebnis ist deshalb besonders überraschend, weil es nach dem Stand der Technik bisher als Erfordernis angesehen wurde, den Gehalt an wasserlöslichem Alkali im Rotfüller unter 1% zu halten. Dies ist erfindungsgemäß nicht mehr notwendig, d. h., bei erfindungsgemäßem Vorgehen kann der bisher als uniiniuänglich angesehene Waschbzw. Neutralisation-»pro/eß entfallen, und es wird trotzdem ein Rnifüller von hervorragender Qualität erzielt, bei dessen Verwendung die obenerwähnten unangenehmen Begleiterscheinungen nicht mehr auftreten.
Nach dem Verfahrensschema wurde Bauxit tropischer Provenienz aufgearbeitet.
Die Kalkzugabe erfolgt danach so, daß entweder bei der Verdünnung der den Bauxitrückstand einhaltenden Rest-Aluminatlaugc oder im Wascheindicker je Tonne Bauxitrückstand (bezogen auf Trockensubstanz) 30 bis 50 kg Kalk in Form von gebranntem Kalk oder in Form von Kalkmilch an einer der bezeichneten Stellen dem Bauxitrückstand zugesetzt wird.
Die Brauchbarkeit des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Rotfüllers wurde durch folgende Tests belegt:
1. Wasseraufnahme an bituminösen Mörteln,
2. Eigenschaften von Straßenbaumassen, die an Probekörpern nach dem Marshall-Verfahren ermittelt wurden (DlN 1990),
3. Prüfung auf Kornfeinheit.
Zu 1. Wasseraufnahme an bituminösen Mörteln
Versuchsanordnung: Gewogene Mengen Füller und Bitumen werden in einer Abdampfschale bei 1500C gemischt, bis ein homogener Mörtel entsteht. Nach Abkühlung wird die Masse mit destilliertem Wasser überschichtet und die Wasseraufnahme nach 10, 20, 30, 40 und 50 Tagen bestimmt. Die Ergebnisse zeigt die folgende Tabelle 1.
Tabelle
Füilcr Mischung g Füller g Bitumen 10 Tagen Wasserauf nähme: Gewichtsprozent nach 30 Tagen 40 Tagen 50 Tagen
Nr. 150 100 2,7 20 Tagen 12,8 18,6 25,1
1 150 100 0,8 6,6 2,4 4,2 5,6
2a 150 100 0,6 1,5 1,5 2,3 3,5
2b •150 100 0,4 1,0 0,7 1,0 1,1
2c 150 100 0,3 0,5 0,6 0,9 0,9
2d 150 100 0,3 0,5 0,6 0,7 0,7
2e 150 100 0,4 0,5 0,6 0,7 0,7
2f 150 100 0,5 0,5 0,8 0,8 0,8
2g 150 100 1,0 0,8 5,3 12,7 18,4
2h 150 100 0,3 2,5 0,6 0,7 0,7
3 150 100 0,3 0,5 0,6 0,8 0,9
4 0,4
i 805 829
Erläuterungen: Füller Nr. I
Uau.xitrückstände, wie sie anfallen hei normaler Aufarbeitung von tropischen Bauxiten ohne Kalkzusatz mit einem Gehalt von 1,10% Na.O wasserlöslich,
Füller Nr. 2a
Bauxitrückstände.hergestelitentsprechenddemei-ftndungsgemäßen Verfahren aus tropischen Bauxiten, jedoch unter Zusatz von 1 % Kalk, mit einem Gehalt von 1,2% Na2O wasserlöslich,
Füller Nr. 2b
wie Nr. 2a, jedoch unter Zusatz von 2% Kalk, Füller Nr. 2c
wie Nr. 2a, jedoch unter Zusatz von 3% Kalk, Füller Nr. 2d
wie Nr. 2a, jedoch unter Zusatz von 4% Kalk, Füller Nr. 2e
wie Nr. 2a, jedoch unter Zusatz von 5% Kalk, Füller Nr. 2f
wie Nr. 2a, jedoch unter Zusatz von 10% Kalk, Füller Nr. 2g
Zu 2, Vergleichende Eignungprüfungen an Straßenbau-
gemischen unter Rotfüller- und Kalksteinmehbusatz
Tabelle 2
Ziisan
Gevvicnts-		 imensetzungder Mischung Hohlraum
gehalt
Volum		 MariluiH-
Slabüiiäi
prozent Art der Komponenten prozent Kp
ίο 6,0*) Straßenbaubitumen B80 1,1** SW
9,0 Kalksteinmehl 90
85,0***) Basaltsplitt und
Sand 0/12 mm
7,1 Straßenbaubitumen B80 2,0 1200
15 6,0 Bauxitrückstand,
Füller Nr. 2d nach
Tabelle 1
86,9 Basaltsplitt und
Sand 0/12 mn
*) Vorgeschrieben nach i V bit 3/64 — Ziffer 32412: mindestens 5,8 Gewichtsprozent.
··) Vorgeschrieben nach TV bit 3/64 — Ziffer 30.4: mindestens 1 Volumprozent.
***) Konizusammensetzung nach TV bit 3/64 — Tafel XlI.
Insgesamt gesehen kann man aus der Tabelle 2 entnehmen, daß es bei Zusatz von 3 bis 5% Kalk, bezogen auf Rotschlamm trocken, nicht erforderlich ist, einen besonderen Waschpro^eß durchzuführen.
Die Ergebnisse der Tabelle 2 zeigen weiter, daß wie Nr. 2a, jedoch unter Zusatz von 4% Kalk, und 30 trotz geringerem Rotfülleranteil wesentlich höhere
mit einem Gehalt von 0,40% Na2O wasserlöslich, Füller Nr. 2h
wie Nr. 2g, jedoch ohne Kalkzusatz,
Füller Nr. 3
Bauxitrückstände, hergestellt aus europäischen Bauxi'en nach dem bekannten, obenerwähnten Verfahren mit einem Gehalt von 0,30% Na2O wasserlöslich,
Füller Nr. 4
Kalksteinmehl mit einer Feinheit von 90% unter 0,09 mm Korngröße.
Stabilitätswerte als bei dem häufig verwendeten KaIksteinmehl erzielt werden.
Zu 3. In den technischen Vorschriften und Richtlinien für bituminöse Baustoffe heißt c, daß Füller Mineralstoffe sind, die durch das 0,09-mm-Maschensieb hindurchgehen
Tabelle 3
Füllerbezeichnung
Kalksteinmehl 80
Kalksteinmehl 90
Kalksteinmehl 95
Rotfüller erfindungsgemäß
Rotfüller erfindungsgemäß
°/„ Rückstand auf dem 0,09-nini-Maschensieb
20 20 5 5 6
In der Tabelle 1 sind die Wirkungen des Kalkzusatzes genau zu erkennen. Die Beurteilung erfolgt durch Bestimmung der Wasseraufnahme. Gute Füller dürfen nicht mehr als 1,5% Wasser aufnehmen Es ist
zu erkennen, daß nach dem erfindiungsgemäßen Ver- 50 daß Bauxitrückstände, welche nach dem erfindungslanren hergestellte Rotfüller den Anforderungen nech gemäßen Verfahren hergestellt werden, den Anfordegeringer Wasseraufnahme entsprechen. rungen an einen Qualitätsfüller entsprechen.
Auch die in Tabelle 3 aufgeführten Werte zeigen,
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Herstellungeines Füllstoffes für bituminöse Massen aus Bauxitrückständen, dadurch ge kennzeichnet, daß den Bauxitrückstände enthaltenden Rest-Aluminatlaugen bei der Verdünnung oder im Bereich des Waseheindickcrs Kalk in Form von gebranntem oder gelöschtem Kalk oder als Kalkmilch in Mengen von etwa 3 bis zu 10 Gewichtsprozent, als CaO berechnet und bezogen auf die Menge an trockenem Bauxitrückstand, zugesetzt werden und dann in üblicher Weise die Laugen filtriert und die Rückstände getrocknet und gemahlen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kalkzusatz in Mengen von etwa 3 bis 5 Gewichtsprozent, als CaO berechnet und bezogen auf die trockene Bauxitrückstandmenge, erfolgt.
3. Verwendung eines nach Anspruch 1 oder 2 hergestellten Stoffes als Füller in bituminösen Massen.
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