DE19725018A1 - Production of inert finely divided filter - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines sulfatarmen, inerten, fein teiligen Füllstoffs (SIFF) sowie dessen Verwendung als Füllstoff in Asphaltmischgut (Mineralstoffe und Bitumen).The invention relates to a method for producing a low-sulfate, inert, fine partial filler (SIFF) and its use as a filler in asphalt mix (Minerals and bitumen).
Bei der Titandioxidherstellung nach dem Sulfatverfahren fällt nach dem Aufschluß der titanhaltigen Rohstoffe mit Schwefelsäure die sogenannte titanylsulfathaltige Schwarz lösung an, welche noch einen gewissen Anteil an ungelösten Bestandteilen enthält. Diese Feststoffanteile müssen vor der weiteren Verarbeitung der Schwarzlösung ab getrennt werden. Dies erfolgt in der Regel mittels Vakuumfiltern oder Filterpressen - häufig nach vorheriger Anreicherung in Eindickern (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th ed., Vol. A 20, p. 276-278).In the production of titanium dioxide using the sulfate process, after the digestion of the titanium-containing raw materials with sulfuric acid the so-called titanium containing black sulfate solution that still contains a certain proportion of undissolved components. These solid components must be removed before the black solution is processed further be separated. This is usually done using vacuum filters or filter presses - often after prior enrichment in thickeners (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th ed., Vol. A 20, p. 276-278).
Die direkte Verwertbarkeit des auf diese Weise erhaltenen sogenannten Aufschlußfil terkuchens (I) ist einerseits durch seinen sauren Charakter, andererseits durch seinen Gehalt an löslichen Sulfaten stark eingeschränkt. Deshalb muß der Aufschlußfilter kuchen zum Zwecke der Verwertung in der Regel thermisch vorbehandelt und mit z. B. kalkartigen Zuschlagsstoffen vermischt und gemeinsam eingesetzt werden. So wird in SU 897 739 die Verwendung des Aufschlußfilterkuchens als eisenhaltiger Zu schlagsstoff zur Herstellung von Portlandzementklinker beschrieben. Bei dieser Ver wendung werden die im Aufschlußfilterkuchen enthaltenen Komponenten Wasser, Schwefelsäure sowie Sulfat thermisch entfernt oder gespalten, was mit einem er heblichen Energieaufwand verbunden ist. In SU 913.588 wird die Verwendung von Aufschlußfilterkuchen neben Portlandzementklinker und Gips zur Herstellung eines Binders im Baubereich beschrieben, wobei der Aufschlußfilterkuchen hier ebenfalls energieaufwendig thermisch vorbehandelt werden muß.The direct usability of the so-called digestion film obtained in this way terkuchens (I) is on the one hand by its acidic character, on the other hand by its Soluble sulfate content severely restricted. Therefore the digestion filter cakes are usually thermally pretreated and recycled for recycling e.g. B. lime-like additives and mixed together. So is in SU 897 739 the use of the digestion filter cake as an iron-containing Zu Impact material for the production of Portland cement clinker described. With this ver The components contained in the digestion filter cake are water, Sulfuric acid as well as sulfate thermally removed or split, what with a he considerable energy expenditure is connected. SU 913.588 describes the use of Digestion filter cake in addition to Portland cement clinker and plaster for the production of a Binders described in the construction area, the digestion filter cake here too energy-intensive pretreatment must be.
In EP-A 611 740 wird beschrieben, daß der Aufschlußfilterkuchen zusammen mit anderen Bestandteilen als titanhaltiger Zuschlagsstoff zur Erhöhung der Haltbarkeit der feuerfesten Ausmauerung eines Ofens verwendet werden kann. Der Aufschlußfil terkuchen in DE-A 44 19 816 wird zusammen mit verschiedenen anderen Bestandtei len als titanhaltiger Zuschlagsstoff zur Erhöhung der Haltbarkeit der feuerfesten Ausmauerung eines Ofens und als Schlackenbildner verwendet. Die in den beiden letztgenannten Druckschriften beschriebene notwendige Sinterung des Aufschlußfil terkuchens mit den anderen Bestandteilen zur Herstellung von Bricketts, Pellets oder Granulaten beeinträchtigt die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens jedoch erheblich.EP-A 611 740 describes that the digestion filter cake together with other ingredients as a titanium-containing aggregate to increase durability the refractory lining of a stove can be used. The information film Terkuchen in DE-A 44 19 816 is used together with various other ingredients len as a titanium-containing additive to increase the durability of the refractory Brick lining of a furnace and used as a slag former. The one in the two last-mentioned documents described necessary sintering of the digestion fil cake with the other ingredients for the production of bricks, pellets or Granules, however, significantly affect the economics of the process.
In DE-A 43 18 126 und EP-A 659 688 wird der Aufschlußfilterkuchen zusammen mit frischem Erz erneut aufgeschlossen, wobei einerseits die Ausbeute an TiO2 erhöht und andererseits die Menge an Aufschlußfilterkuchen verringert wird. Dabei muß jedoch ein hoher Aufwand betrieben werden, um eine relativ geringe Menge an Titanylsulfat zu erhalten, so daß dieses Verfahren nur dann wirtschaftlich ist, wenn für den Auf schlußfilterkuchen keine andere sinnvolle Verwendungsmöglichkeit verfügbar ist.In DE-A 43 18 126 and EP-A 659 688 the digestion filter cake is digested again with fresh ore, the yield of TiO 2 being increased on the one hand and the amount of digestion filter cake being reduced on the other hand. However, a great deal of effort must be expended in order to obtain a relatively small amount of titanyl sulfate, so that this process is only economical if no other sensible use is available for the final filter cake.
Die vorstehend beschriebenen Verfahren zur Verwertung des Aufschlußfilterkuchens zeichnen sich entweder durch einen hohen technischen Aufwand aus oder sind wirt schaftlich wenig attraktiv. Teilweise muß der Aufschlußfilterkuchen auch noch für die entsprechende Anwendung konditioniert werden, da er in der anfallender Form nicht geeignet ist. Der Aufwand hierfür kann je nach gesetzlichen oder branchenüblichen Qualitätsanforderungen so hoch sein, daß es wirtschaftlich günstiger ist, den Auf schlußfilterkuchen zu deponieren.The methods described above for the utilization of the digestion filter cake are either characterized by a high level of technical complexity or are host socially unattractive. Sometimes the digestion filter cake must also be used for appropriate application to be conditioned, since it is not in the resulting form suitable is. The effort for this can depend on the legal or industry-standard Quality requirements must be so high that it is economically more cost-effective to deposit final filter cake.
Aufgabe war es daher, ein kostengünstiges, wenig energieaufwendiges, technisch ein fach durchzuführendes Verfahren zur Aufarbeitung des zwangsweise anfallenden Auf schlußfilterkuchens zur Verfügung zu stellen, bei dem ein Produkt anfällt, das sinnvoll eingesetzt oder wieder verwendet werden kann.The task was therefore to create a cost-effective, low-energy, technically one subject-specific procedure for processing the inevitably arising Auf to provide the final filter cake, which results in a product that makes sense can be used or reused.
Diese Aufgabe konnte mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöst werden.This problem could be solved with the method according to the invention.
Es wurde überraschend gefunden, daß durch Auswaschen des Sulfats aus dem zwangsweise anfallenden Aufschlußfilterkuchen (I) ein Produkt erhalten werden kann, welches dann als hochwertiger Füllstoff für Asphaltmischgut verwendet werden kann. It was surprisingly found that by washing the sulfate from the a product can be obtained from the digestion filter cake (I) which can then be used as a high-quality filler for asphalt mix.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines inerten, feinteiligen Füllstoffes, dessen Teilchen zu mindestens 90% einen Durchmesser von <90 µm auf weisen, für Asphaltmischgut aus den bei der Herstellung von Titandioxid nach dem Sulfatverfahren beim schwefelsauren Aufschluß titanhaltiger Rohstoffe anfallenden unlöslichen Aufschlußrückständen, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß die beim Aufschluß anfallende schwefelsaure, titanylsulfathaltige Lösung (Schwarzlösung) von den unlöslichen Aufschlußrückständen durch Filtration abgetrennt wird, und der bei der Filtration anfallende Filterkuchen anschließend mit verdünnter Schwefelsäure und/oder Wasser gewaschen wird, bis der erhaltene Filterkuchen einen Sulfatgehalt im Eluat (gemäß DEV S4) von weniger als 3 g/l aufweist, bevorzugt <1,2 g/l, ganz besonders bevorzugt <0,2 g/l, und gegebenenfalls mit Luft oder erwärmter Luft trocken geblasen wird. Bevorzugt weist der so erhaltene Filterkuchen einen Sulfatgehalt bezogen auf den Feststoffanteil von <4,0 Gew.-% auf.The invention relates to a method for producing an inert, finely divided Filler, the particles of which have at least 90% a diameter of <90 µm indicate for asphalt mix from the in the production of titanium dioxide after Sulphate process in the sulfuric acid digestion of raw materials containing titanium insoluble digestion residues, which is characterized in that the Digestion of sulfuric acid, titanyl sulfate solution (black solution) the insoluble digestion residues are separated off by filtration, and the the filter cake obtained afterwards with dilute sulfuric acid and / or water is washed until the filter cake obtained has a sulfate content in the Eluate (according to DEV S4) of less than 3 g / l, preferably <1.2 g / l, entirely particularly preferably <0.2 g / l, and optionally with air or heated air is blown dry. The filter cake thus obtained preferably has one Sulphate content based on the solids content of <4.0% by weight.
Vorzugsweise wird der erhaltene Filterkuchen (I) mit verdünnter Schwefelsäure und/oder Wasser in einem an sich bekannten Filtrieraggregat, wie z. B. in einem Va kuumdrehfilter oder in einer Kammer- oder Membranfilterpresse gewaschen. Der auf diese Weise erhaltene gewaschene Aufschlußfilterkuchen (II) (inerter, feinteiliger Füll stoff, SIFF) enthält wesentlich weniger lösliche Sulfate als der Filterkuchen (I). Zur weiteren Reduzierung des Sulfatgehalts kann vorzugsweise eine erneute Filtration nach vorheriger Redispergierung des Aufschlußfilterkuchens (II) in Wasser vorge nommen werden.The filter cake (I) obtained is preferably diluted with sulfuric acid and / or water in a filter unit known per se, such as. B. in a Va vacuum rotary filter or washed in a chamber or membrane filter press. The on washed digestion filter cake (II) obtained in this way (inert, finely divided filling substance, SIFF) contains much less soluble sulfates than the filter cake (I). To A further reduction in the sulfate content can preferably be a new filtration after redispersing the digestion filter cake (II) in water be taken.
Der so erhaltene inerte, feinteilige Füllstoff kann außerdem teilweise oder vollständig neutralisiert werden, soweit dies gewünscht ist. Dies kann bevorzugt dadurch ge schehen, daß der Füllstoff (SIFF) zum Zwecke der Neutralisation zuerst in Wasser re dispergiert und nach der Neutralisation erneut filtriert und gegebenenfalls gewaschen wird. Es ist aber auch möglich, daß die Neutralisation des Füllstoffes (SIFF) ohne er neutes Anmaischen direkt in/auf dem Filtrieraggregat erfolgt indem der Filterkuchen mit einer wäßrigen Lösung des Neutralisationsmittels gewaschen wird. Es ist aber auch möglich, daß dem Füllstoff (II) zum Zwecke der Neutralisation feste oder flüssige Alkalien zugemischt bzw. in den Füllstoff eingeknetet werden. Als Neutralisationsmittel eignen sich alle gängigen alkalischen Verbindungen, insbeson dere z. B. feste oder gelöste Alkali- oder Erdalkalihydroxide.The inert, finely divided filler thus obtained can also partially or completely be neutralized if desired. This can preferably ge see that the filler (SIFF) first in water for the purpose of neutralization dispersed and filtered again after neutralization and optionally washed becomes. But it is also possible that the neutralization of the filler (SIFF) without it Fresh mashing directly in / on the filtration unit is done by the filter cake is washed with an aqueous solution of the neutralizing agent. But it is also possible that the filler (II) for the purpose of neutralization or solid liquid alkalis added or kneaded into the filler. As Neutralizing agents are suitable for all common alkaline compounds, in particular their z. B. solid or dissolved alkali or alkaline earth metal hydroxides.
Alternativ kann der Aufschlußfilterkuchen (I) so lange mit Wasser gewaschen werden, bis er neutral oder annähernd neutral reagiert, so daß die Zugabe eines Neutralisa tionsmittels ganz oder teilweise entfallen kann.Alternatively, the digestion filter cake (I) can be washed with water as long as until it reacts neutral or approximately neutral, so that the addition of a neutralisa can be omitted entirely or partially.
Sowohl hinsichtlich der Produkteigenschaften des Verfahrensproduktes als auch der Wirtschaftlichkeit des Verfahrens kann es vorteilhaft sein, wenn direkt im Anschluß an die Wäsche in einer Filterpresse der Füllstoff (SIFF) mit Luft oder erwärmter Luft ganz oder teilweise trockengeblasen wird.Both with regard to the product properties of the process product and the Economics of the process, it can be advantageous if directly after the laundry in a filter press the filler (SIFF) with air or heated air completely or partially blown dry.
Besonders vorteilhafte Eigenschaften weist der Füllstoff auf, wenn er nach der Wäsche oder nach der Neutralisation durch Trocknung auf einen Feststoffgehalt von <90 Gew.-%, bevorzugt <95 Gew.-%, getrocknet und gegebenenfalls gleichzeitig oder anschließend wieder zu einem feinen Pulver gemahlen oder desagglomeriert wird. Aufgrund der Inertheit des Füllstoffes (SIFF) kann die Trocknung dabei mit einem be liebigen dem Fachmann bekannten Verfahren oder Aggregat erfolgen, beispielsweise in einem Trockenschrank, mit einem Bandtrockner oder einem Spinflash-Trockner.The filler has particularly advantageous properties when it is after Wash or after neutralization by drying to a solids content of <90% by weight, preferably <95% by weight, dried and optionally simultaneously or is then ground again to a fine powder or deagglomerated. Due to the inertness of the filler (SIFF), drying can be done with a be any method or aggregate known to those skilled in the art, for example in a drying cabinet, with a belt dryer or a spin flash dryer.
Es ist auch möglich, daß Neutralisation und Trocknung des Füllstoffes (SIFF) in einem Schritt durchgeführt werden, indem ein Neutralisationsmittel dem zu trocknen den Füllstoff (SIFF) zugemischt wird. Besonders gut eignet sich hierfür ein Spinflash-Trockner, da hierbei das Produkt ohne anschließende Mahlung oder Desagglomera tion direkt als Asphaltfüller eingesetzt werden kann.It is also possible that neutralization and drying of the filler (SIFF) in one step can be done by drying a neutralizing agent the filler (SIFF) is added. A spin flash dryer is particularly suitable for this, since the product does not require subsequent grinding or deagglomera tion can be used directly as an asphalt filler.
Der auf diese Weise erhaltene inerte, feinteilige Füllstoff (SIFF) erfüllt nicht nur hinsichtlich seiner chemischen Eigenschaften (wenig lösliches Sulfat, bevorzugt <3,0 g/l im Eluat (nach DEV S4), besonders bevorzugt <1,2 g/l, ganz besonders be vorzugt <0,2 g/l; sehr wenig lösliche Schwermetalle) die Anforderungen an einen hochwertigen Füllstoffe sondern weist überraschenderweise darüber hinaus auch besonders günstige mechanische sowie sehr gute granulometrische und bautechnische Eigenschaften auf, die eine Verwendung als hochwertiger Asphaltfüller ermöglichen.The inert, finely divided filler (SIFF) obtained in this way not only fulfills preferred in terms of its chemical properties (sparingly soluble sulfate <3.0 g / l in the eluate (according to DEV S4), particularly preferably <1.2 g / l, very particularly be preferably <0.2 g / l; very little soluble heavy metals) the requirements for one high-quality fillers, but surprisingly also has more particularly favorable mechanical as well as very good granulometric and structural engineering Properties that enable use as a high-quality asphalt filler.
Von besonderem Vorteil ist der geringe CaSO4-Gehalt des SIFF, wodurch ein kontinuierliches, langanhaltendes Auslaugen von Ca- und SO4-Ionen vermieden wird.The low CaSO 4 content of the SIFF is of particular advantage, which prevents a continuous, long-lasting leaching of Ca and SO 4 ions.
So kann insbesondere der neutralisierte, getrocknete und gemahlene SIFF ohne weite re chemische oder mechanische Vorbehandlung direkt als Asphaltfüller eingesetzt werden und stellt damit einen beispielhaften Fall von Rohstoffverwertung dar, da auf diese Weise eine energieintensive Mahlung von Naturstoffen wie z. B. Calcit einge spart werden kann. Aufgrund seiner relativ neutralen hellen graugrünen Farbe ist der SIFF auch als Füller für eingefärbte Asphaltmischgute geeignet. Besonders gut eignet sich der SIFF als Füller für säurebeständiges Asphaltmischgut, für dessen Herstellung sonst Basalt oder anderes säurebeständiges Gestein mit besonders hohem Energieaufwand gemahlen werden muß.The neutralized, dried and ground SIFF in particular can be used without any problems re chemical or mechanical pre-treatment used directly as an asphalt filler and thus represents an exemplary case of raw material recycling because on this way an energy-intensive grinding of natural materials such. B. Calcite can be saved. Because of its relatively neutral light gray-green color, the SIFF is also suitable as a filler for colored asphalt mixes. Particularly well suited the SIFF as a filler for acid-resistant asphalt mix, for its production otherwise basalt or other acid-resistant rock with a particularly high level Energy expenditure must be ground.
Der SIFF kann anstelle von gemahlenem Kalkstein oder Basalt als Füllstoff für Asphaltmischgut eingesetzt werden oder auch in Abmischung mit gemahlenem Kalkstein oder Basalt, insbesondere wenn dies zum Unterschreiten des Grenzwertes für den Gehalt an löslichen Salzen des Füllers oder zur Optimierung der bautechnischen Eigenschaften des auf diese Weise hergestellten Asphaltmischgutes notwendig ist (siehe auch Beispiel 1).The SIFF can be used as a filler instead of ground limestone or basalt Asphalt mix can be used or mixed with ground Limestone or basalt, especially if this is below the limit for the content of soluble salts of the filler or to optimize the structural properties of the asphalt mix produced in this way is necessary (see also example 1).
Es ist aber auch möglich, den nicht neutralisierten SIFF zusammen mit einer zum Erreichen eines neutralen pH-Wertes der Mischung notwendigen Menge an gemahle nem Kalk (CaCO3) oder gebranntem Kalk (CaO) als Füller für Asphaltmischgut einzu setzen. Auf diese Weise kann die Wirtschaftlichkeit des erfindungsgemäßen Ver fahrens (Neutralisation fällt weg) weiter verbessert werden.However, it is also possible to use the non-neutralized SIFF together with an amount of ground lime (CaCO 3 ) or quick lime (CaO) necessary to achieve a neutral pH of the mixture as a filler for asphalt mix. In this way, the economy of the process according to the invention (neutralization is eliminated) can be further improved.
Die Erfindung soll anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert werden.The invention is illustrated by the following examples.
Aus einer beim Aufschluß von gemahlenen Titanrohstoffen mit Schwefelsäure anfal
lenden Schwarzlösung werden die ungelösten Bestandteile (unlöslicher Aufschluß
rückstand) mit einer Membranfilterpresse abgetrennt. Anschließend wird der Filterku
chen (I) mit der zweifachen Gewichtsmenge an Wasser (bezogen auf die eingesetzte
feststoffhaltige Schwarzlösung) gewaschen. Der so erhaltene Filterkuchen (II) wird im
Massenverhältnis 1 : 1 in Wasser redispergiert, mit NaOH neutralisiert und erneut
filtriert. Der auf diese Weise erhaltene neutrale Filterkuchen (III) wird im Trocken
schrank bei 120°C getrocknet und mittels einer Stiftmühle wieder zerkleinert. Es wird
ein neutralisierter und getrockneter SIFF als ein helles, graugrünes Material mit
folgenden Eigenschaften erhalten:
The undissolved constituents (insoluble digestion residue) are separated off from a black solution incurred during the digestion of ground titanium raw materials with sulfuric acid using a membrane filter press. The filter cake (I) is then washed with twice the amount by weight of water (based on the solids-containing black solution used). The filter cake (II) thus obtained is redispersed in water in a mass ratio of 1: 1, neutralized with NaOH and filtered again. The neutral filter cake (III) obtained in this way is dried in a drying cabinet at 120 ° C. and comminuted again using a pin mill. A neutralized and dried SIFF is obtained as a light, gray-green material with the following properties:
Feststoffgehalt (150°C; 16 h): 99,4 Gew.-%
pH-Wert: 7,4
SO4-Gehalt (Feststoffanalyse): 2,9 Gew.-%
SO4-Gehalt (im Eluat nach DEV S4): 2,3 g/l
Ca-Gehalt (Feststoffanalyse): 1,7 Gew.-%
Solids content (150 ° C; 16 h): 99.4% by weight
pH: 7.4
SO 4 content (solids analysis): 2.9% by weight
SO 4 content (in the eluate according to DEV S4): 2.3 g / l
Ca content (solids analysis): 1.7% by weight
Siebanalyse: Anteile <90 µm: 99,4%
Rohdichte: 3,497 g/cm3
Sieve analysis: portions <90 µm: 99.4%
Bulk density: 3.497 g / cm 3
Hohlraumgehalt nach Rigden: 52,1 Vol.%
Bitumenzahl (nach NEN 3977): 44
Stabilisierungsindex: 67 : 33 Gew.-%
Erweichungspunkterhöhung: 21,5°C
(bei Füller/Bitumen-Verhältnis 65/35)
wasserlösliche Anteile: 3,36 Gew.-%
Der neutralisierte und getrocknete SIFF wurde in 1 : 1-Abmischung mit gemahlenem
Calcit (CaCO3 Cavity content according to Rigden: 52.1 vol.%
Bitumen number (according to NEN 3977): 44
Stabilization index: 67: 33% by weight
Softening point increase: 21.5 ° C
(with filler / bitumen ratio 65/35)
water-soluble proportions: 3.36% by weight
The neutralized and dried SIFF was mixed 1: 1 with ground calcite (CaCO 3
) als Asphaltfüller eingesetzt:) used as asphalt filler:
Siebanalyse (Anteile <90 µm): 97,5 Gew.-%
Rohdichte: 3,077 g/cm3
Sieve analysis (portions <90 µm): 97.5% by weight
Bulk density: 3.077 g / cm 3
Hohlraumgehalt nach Rigden: 41,9 Vol.%
Bitumenzahl (nach NEN 3977): 35
Stabilisierungsindex: 66 : 34 Gew.-%
Erweichungspunkterhöhung: 19,4°C
(bei Füller/Bitumen-Verhältnis 65/35)
wasserlösliche Anteile: 1,77 Gew.-%Cavity content according to Rigden: 41.9 vol.%
Bitumen number (according to NEN 3977): 35
Stabilization index: 66: 34% by weight
Softening point increase: 19.4 ° C
(with filler / bitumen ratio 65/35)
water-soluble components: 1.77% by weight
Zur Herstellung von Asphaltmischgut werden Bitumen und verschiedene Mineralstoffe unterschiedlicher Körnung bei 150 bis 160°C gemischt, wobei das Mischen entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich erfolgen kann. Das heiße Asphaltmischgut wird anschließend an den Ort der Verwendung transportiert (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th ed., Vol. A 3, p. 184). An die Art und Korngrößenverteilung der Mineralstoffe werden hierbei je nach Qualität und Einsatzbereich des Asphaltmischgutes bestimmte Anforderungen gestellt (Zusätzliche Technische Vertragsbedingungen und Richtlinien für den Bau von Fahrbahndecken aus Asphalt - ZTV Asphalt-StB 94, Bundesminister für Verkehr, Abt. Straßenbau, Köln, 1994). Die Mineralstofffraktion mit der geringsten Körnung (<90 µm) wird als Asphaltfüller bezeichnet und besteht häufig aus gemahlenem Calcit (CaCO3). To produce asphalt mix, bitumen and various minerals of different grain sizes are mixed at 150 to 160 ° C, whereby the mixing can be done either continuously or discontinuously. The hot asphalt mix is then transported to the place of use (Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th ed., Vol. A 3, p. 184). Depending on the quality and area of use of the asphalt mix, certain requirements are placed on the type and grain size distribution of the minerals (additional technical contract conditions and guidelines for the construction of asphalt pavements - ZTV Asphalt-StB 94, Federal Minister of Transport, Dept. Road Construction, Cologne, 1994 ). The mineral fraction with the lowest grain size (<90 µm) is called asphalt filler and often consists of ground calcite (CaCO 3 ).
Zusammensetzung des Asphaltmischgutes sowie die Ergebnisse der Asphaltunter suchungen für Asphaltbeton 0/11 mmComposition of the asphalt mix and the results of the asphalt sub searches for asphalt concrete 0/11 mm
Die technische Prüfung des mit neutralisiertem und getrocknetem SIFF hergestellten Asphaltes ergibt bezüglich aller untersuchten Kriterien ein positives Ergebnis. Die durchgeführten Untersuchungen zeigen, daß der neutralisierte und getrocknete SIFF 50% des gemahlenem Calcits als Asphaltfüller ohne Probleme ersetzen kann.The technical test of the made with neutralized and dried SIFF Asphaltes gives a positive result with all of the criteria examined. The Investigations carried out show that the neutralized and dried SIFF Can replace 50% of the ground calcite as an asphalt filler without any problems.
Aus einer beim Aufschluß von gemahlenen Titanrohstoffen mit Schwefelsäure anfal
lenden Schwarzlösung werden die ungelösten Bestandteile (unlöslicher Aufschluß
rückstand) mit einer Membranfilterpresse abgetrennt. Anschließend wird der Filter
kuchen (I) mit Wasser im Verhältnis 1 : 1 redispergiert und mit Hilfe eines Bandfilters
filtriert. Der so erhaltene Filterkuchen (II) wird mit Wasser im Verhältnis 1 : 1 redisper
giert, mit NaOH neutralisiert und erneut filtriert. Der auf diese Weise erhaltene neu
trale Filterkuchen (III) wird getrocknet und mittels einer Stiftmühle zerkleinert. Es
wird ein neutralisierter und getrockneter SIFF als ein helles, graugrünes Material mit
folgenden Eigenschaften erhalten:
Feststoffgehalt (150°C; 16 h): 95,3 Gew.-%
SO4-Gehalt (Feststoffanalyse): 2,6 Gew.-% (bezogen auf den Feststoff
anteil)
SO4-Gehalt (im Eluat nach DEV S4): 2,04 g/l
pH-Wert: 7,7The undissolved constituents (insoluble digestion residue) are separated off from a black solution when pulverizing ground titanium raw materials with sulfuric acid, using a membrane filter press. The filter cake (I) is then redispersed with water in a ratio of 1: 1 and filtered using a band filter. The filter cake (II) thus obtained is redispered with water in a ratio of 1: 1, neutralized with NaOH and filtered again. The neutral filter cake (III) obtained in this way is dried and ground using a pin mill. A neutralized and dried SIFF is obtained as a light, gray-green material with the following properties:
Solids content (150 ° C; 16 h): 95.3% by weight
SO 4 content (solids analysis): 2.6% by weight (based on the solids content)
SO 4 content (in the eluate according to DEV S4): 2.04 g / l
pH: 7.7
Der so erhaltene neutralisierte und getrocknete SIFF kann z. B. in Abmischung mit gemahlenem Calcit (CaCO3) als Asphaltfüller eingesetzt werden.The neutralized and dried SIFF thus obtained can e.g. B. mixed with ground calcite (CaCO 3 ) as an asphalt filler.
Aus einer beim Aufschluß von gemahlenen Titanrohstoffen mit Schwefelsäure anfal
lenden Schwarzlösung werden die ungelösten Bestandteile (ungelöster Aufschluß
rückstand) mit einer Membranfilterpresse abgetrennt. Anschließend wird der Filter
kuchen (I) zuerst mit der gleichen Menge (bezogen auf die eingesetzte feststoffhaltige
Schwarzlösung) verdünnter Schwefelsäure und anschließend mit der gleichen Menge
an Wasser (bezogen auf die eingesetzte feststoffhaltige Schwarzlösung) gewaschen.
Anschließend wird für einige Minuten Luft durch den Filterkuchen (II) geblasen. Es
wird ein SIFF als ein helles, graugrünes Material mit folgenden Eigenschaften er
halten:
Feststoffgehalt (1000°C, 1 h): 74,1 Gew.-%
SO4-Gehalt (Feststoffanalyse): 1,42 Gew.-% (bezogen auf den Feststoff
anteil)
SO4-Gehalt (im Eluat nach DEV S4): 0,82 g/l
pH-Wert: 2,1The undissolved constituents (undissolved digestion residue) are separated off from a black solution incurred during the digestion of ground titanium raw materials with sulfuric acid using a membrane filter press. The filter cake (I) is then washed first with the same amount (based on the solid black solution) of dilute sulfuric acid and then with the same amount of water (based on the solid black solution). Then air is blown through the filter cake (II) for a few minutes. It will receive a SIFF as a light, gray-green material with the following properties:
Solids content (1000 ° C, 1 h): 74.1% by weight
SO 4 content (solids analysis): 1.42% by weight (based on the solids content)
SO 4 content (in the eluate according to DEV S4): 0.82 g / l
pH: 2.1
Der so erhaltene SIFF kann in Abmischung mit anderen Materialien, z. B. CaO und/oder gemahlenem Calcit, als Asphaltfüller eingesetzt werden.The SIFF thus obtained can be mixed with other materials, e.g. B. CaO and / or ground calcite can be used as an asphalt filler.
Aus einer beim Aufschluß von gemahlenen Titanrohstoffen mit Schwefelsäure anfal
lenden Schwarzlösung werden die ungelösten Bestandteile (ungelöster Aufschluß
rückstand) mit einer Membranfilterpresse abgetrennt. Anschließend wird der Filterku
chen (I) zuerst mit der gleichen Menge (bezogen auf die eingesetzte feststoffhaltige
Schwarzlösung) verdünnter Schwefelsäure und anschließend mit der zweifachen Men
ge an Wasser (bezogen auf die eingesetzte feststoffhaltige Schwarzlösung) gewa
schen. Der so erhaltene Filterkuchen (II) wird mit der halben Menge an Wasser redis
pergiert, mit der stöchiometrischen Menge Natronlauge neutralisiert und anschließend
filtriert und mit der gleichen Menge an Wasser (bezogen auf Filterkuchen (II)) gewa
schen. Es wird ein neutralisierter SIFF als ein helles, graugrünes Material mit folgen
den Eigenschaften erhalten:
Feststoffgehalt (150°C; 16 h): 72 Gew.-%
SO4-Gehalt (Feststoffanalyse): 0,36 Gew.-% (bezogen auf den Feststoff
anteil)
SO4-Gehalt (im Eluat nach DEV S4): 0,012 g/l
pH-Wert: 7,1The undissolved constituents (undissolved digestion residue) are separated off from a black solution incurred during the digestion of ground titanium raw materials with sulfuric acid using a membrane filter press. The filter cake (I) is then washed first with the same amount (based on the solid black solution) of sulfuric acid and then with twice the amount of water (based on the solid black solution). The filter cake (II) thus obtained is redispersed with half the amount of water, neutralized with the stoichiometric amount of sodium hydroxide solution and then filtered and washed with the same amount of water (based on filter cake (II)). A neutralized SIFF is obtained as a light, gray-green material with the following properties:
Solids content (150 ° C; 16 h): 72% by weight
SO 4 content (solids analysis): 0.36% by weight (based on the solids content)
SO 4 content (in the eluate according to DEV S4): 0.012 g / l
pH: 7.1
Der so erhaltene neutralisierte SIFF kann entweder direkt oder in Abmischung mit anderen Materialien, z. B. gemahlenem Calcit, als Asphaltfüller eingesetzt werden oder aber zuvor analog zu Beispiel 1 getrocknet und gemahlen werden.The neutralized SIFF thus obtained can be used either directly or in admixture with other materials, e.g. B. ground calcite can be used as an asphalt filler or but previously dried and ground analogously to Example 1.
Aus einer beim Aufschluß von gemahlenen Titanrohstoffen mit Schwefelsäure anfal
lenden Schwarzlösung werden die ungelösten Bestandteile (ungelöster Aufschlußrück
stand) mit einer Membranfilterpresse abgetrennt. Anschließend wird der Filterkuchen
(I) mit der zweifachen Menge an Wasser (bezogen auf die eingesetzte feststoffhaltige
Schwarzlösung) gewaschen. Der so erhaltene Filterkuchen (II) wird mit der stö
chiometrischen Menge Natronlauge und anschließend mit der zweifachen Menge an
Wasser (bezogen auf die eingesetzte feststoffhaltige Schwarzlösung) gewaschen. Es
wird ein SIFF als ein helles, graugrünes Material mit folgenden Eigenschaften
erhalten:
Feststoffgehalt (150°C; 16 h): 74 Gew.-%
SO4-Gehalt (Feststoffanalyse): 0,31 Gew.-% (bezogen auf den Feststoff
anteil)
SO4-Gehalt (im Eluat nach DEV S4): 0,048 g/l
pH-Wert: 9,8The undissolved constituents (undissolved digestion residue) are separated off from a black solution when pulverizing ground titanium raw materials with sulfuric acid, using a membrane filter press. The filter cake (I) is then washed with twice the amount of water (based on the solid black solution used). The filter cake (II) thus obtained is washed with the stoichiometric amount of sodium hydroxide solution and then with twice the amount of water (based on the black solids-containing solution used). A SIFF is obtained as a light, gray-green material with the following properties:
Solids content (150 ° C; 16 h): 74% by weight
SO 4 content (solids analysis): 0.31% by weight (based on the solids content)
SO 4 content (in the eluate according to DEV S4): 0.048 g / l
pH: 9.8
Der so erhaltene neutralisierte SIFF kann entweder direkt oder in Abmischung mit anderen Materialien, z. B. gemahlenem Calcit, als Asphaltfüller eingesetzt werden oder aber zuvor analog zu Beispiel 1 getrocknet und gemahlen werden.The neutralized SIFF thus obtained can be used either directly or in admixture with other materials, e.g. B. ground calcite can be used as an asphalt filler or but previously dried and ground analogously to Example 1.
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