DE19811119A1 - Verfahren zur Herstellung von Kalksandsteinen aus cyanhaltigen Kalkrückständen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung von Kalksandsteinen aus cyanhaltigen Kalkrückständen

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Description

Die Herstellung von Kalksandsteinen aus kieselsäurereichem Sand und Kalk (CaO oder Ca(OH)2) ist seit Jahrzehnten ein sehr gut bekannter technischer Prozeß.
Ost-Rassow, Lehrbuch der chemischen Technologie, S. 401-402.
Auch die Verwendung von silikatischen Abgängen der Mineralauthereitung ist gängige Praxis.
Pigott, P. C. et al.; U. S. Bureau of Mines Report of Inv. 7537, 1971.
Cyanhaltige Rückstände aus der Chemischen Industrie und aus der Mineralgewinnung stellen ein Problem für die Umwelt dar. Sie müssen entweder in geeigneten Deponien abgelagert oder in aufwendigen Verfahren entgiftet werden.
Edmonds, C. J. Proc. Annu. Meet. Can. Min. Process, 5th (1973), pp. 275-286.
Kroeger. E. B. Dissertation, Univ. of Alaska, Fairbanks, AK, USA.
Es ist bekannt, Calciumcyanamid mit Wasserdampf unter Druck nach der Formel
CaCN2 + 3 H2O = CaCO3 + 2 NH3
in Calciumcarbonat und Ammoniak zu zerlegen.
Bisher wurden viele Verfahren beschrieben, um cyanhaltige Reststoffe mit dazu speziell entwickelten Verfahren zu entgiften.
Der Gedanke, einen Produktionsprozeß mit der gleichzeitigen Entgiftung des Cyans zu verbinden ist neu.
Dabei sollen cyanhaltigen Kalkrückstände zur Herstellung von Kalksandsteinen verwendet werden.
Bei durchgeführten Versuchen hat sich überraschend gezeigt, daß bei gleichem Anteil von Ca(OH)2 in der Sand-Kalk-Mischung und bei einem SiO2 Gehalt von über 95% im Sand durch die Bildung von CaCO3 bei der Zersetzung des CN2 die Festigkeit sich um 8% erhöht.
Das erfindungsgemäße, neuartige Verfahren besteht darin, Kalkrückstände mit hohem Gehalt Gehalt an CaO und/oder Ca(OH)2, die mit Cyanverbindungen verunreinigt sind, mit Silikasand hoher Reinheit und geringer Körngröße zu vermischen und zu Steinen zu pressen. Die Preßlinge werden üblicherweise in Autoklaven bei mindestens 160°C und mindestens 6 bar durch mehrere Stunden behandelt.
Dabei finden folgende Umsetzungen statt:
SiO2 + Ca(OH)2 + H2O = CaO.SiO2.2 H2O
CaCN2 + 3 H2O = CaCO3 + 2 NH3
Nach Beendigung des Autoklavenprozesses wird das Ammonia-Wasserdampf- Gemisch aus dem Autoklaven abgezogen und z. B. mit Schwefelsäure in Ammoniumsulfat umgewandelt und damit einer weiteren Nutzung zugeführt.
Der Prozeß der Steinherstellung entspricht im übrigen dem bekannten Herstellungsverfahren von Kalksandsteinen.
Es lassen sich auf diese Weise Kalksandsteine herstellen, die den DIN Spezifikationen entsprechen. Durch die Bildung von CaCO3 aus CaCN2 wird eine besondere Festigkeit der Steine erreicht.
Eine neuartige Variante des oben beschriebenen Verfahrens besteht darin, den üblichen Silika-Sand durch Sandabgänge der Mineralaufbereitung zu ersetzen, insbesondere solche, die durch Cyan kontaminiert sind. Dabei werden die Sande ebenfalls entgiftet. Man vermindert durch die Verwendung dieser Silika-Sande die bei einer Ablagerung auch nach einer Cyanentgiftung bestehende Gefährdung des Grundwassers durch lösliche Schwermetalle.
Kyle, J. H. Publ. Australas. Inst. Min. Metall. (1997), 2/97, pp. 163-169

Claims (6)

1. Verfahren zur Herstellung von Kalksandsteinen, dadurch gekennzeichnet, daß cyanhaltige Kalkrückstände allein oder zusammen mit CaO und/oder Ca(OH)2 als Bindemittel für Quarz bei der üblichen Kalksandstein-Herstellung verwendet werden.
2. Verfahren zur Herstellung von Kalksandsteinen, dadurch gekennzeichnet, daß an Stelle von oder zusammen mit Quarzsand silikatische Abgänge der Mineral/Erzaufbereitung verwendet werden.
3. Verfahren zur Herstellung von Kalksandsteinen, dadurch gekennzeichnet, daß die beim Härten der Steine im Autoklaven entstehenden Dämpfe aus Wasserdampf und Ammoniak aus dem Autoklaven abgezogen werden und das Ammoniak chemisch gebunden wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die cyanhaltigen Rückstände vor ihrer Verwendung von etwaigen Alkalien befreit werden.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die silikatischen Aufbereitungsabgänge vor ihrer Verwendung einem Prozeß zur Anreicherung der Kieselsäure unterworfen werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die cyanhaltigen Kalkrückstände und Mineralaufbereitungsabgänge vor der Steinherstellung in einem Autoklaven mit Wasserdampf bei Temperaturen über 110°C und Drücken über 2 bar durch Umwandlung des Cyans in Ammoniak entgiftet werden.
DE1998111119 1998-03-15 1998-03-15 Verfahren zur Herstellung von Kalksandsteinen aus cyanhaltigen Kalkrückständen Withdrawn DE19811119A1 (de)

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