DE2060699B2 - Verfahren zur Verwertung von Schlacke - Google Patents

Description

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überraschend guten Eigenschaften verarbeiten läßt, werden, in dem sie auf das Band aufgestreut und

wenn die verglaste, abgekühlte Schlacke bis zu einem schichtweise erhitzt werden, bis sie durch Anschmelzen

Feinheitsgrad von mindestens 4000 cm'-/g vermählen und Aufschäumen eine homogene poröse Tafel bilden,

und mit 10 bis 40% eines illitischen und/oder mont- die nach Bedarf zugeschnitten wird,

morillonitischen Tones etwa gleicher Feinheit ver- 5 Die erfindungsgemäß veredelten und aufbereiteten

mischt wird oder die ungemahlenen Substanzen ge- Schlacken ergeben hochwertige Produkte·

meinsam in dem angegebenen Mischungsverhältnis , _Fül, _holjer. _{und Zuschlagstoffe in} Granulatform

b.s zu einem Feinheitsgrad von mindestens 4000 cm-/g _{in cinstellba}ren Größen von 0,3 bis 30 mm mit

vermählen werden, wonach das Gemenge gegebenen- geschlossener Oberfläche und Schüttgewichten

falls unter Zusatz von etwas Wasser zu Platten, Gra- io ° ,qq , ■ gQ^ ,. ₃

nalien oder Pellets geformt und thermisch aufgebläht ₂. Isolierplatten mit Schaumstruktur mit hoher

wird. Der CaO-Gehalt der Schlacke soll hierbei nicht Dampfdichte und Raumecwichten von 100 kg/m»

menr als 6 bis 8% betragen. an aufwärts.

Durch die Zugabe der genannten lone zur Schlacke

wird ihr Schmelzverhalten und ihre Blähfähigkeii 15 Der Anwendungsbereich erstreckt sich von Isoliersprunghaft verbessert, was aus der chemischer; Zu- massen mit geringen Raumgewichten, hohem Poveiv sammensetzupj der erhaltenen Mischung nicht zu anteil und geringen Festigkeiten über Leichtzuschläge erklären ist. Die Ursache für die Wirkung ist daher für Hohlblocksteine bis zu Konstruktionsleichtbeton im mineralogischen Zustand zu suchen, in dem sich mit hohen Festigkeiten, beide Stoffe befinden. Kesselschlacke ist ein entgastes 20
Glas, in dem die für den Blähvorgang wichtigen Eisenverbindungen in reduzierter Form vorliegen, in der sie Beispiel unwirksam sind. Im Ton jedoch liegen die Eisenverbindungen in reduzierbarer Form vor und können Eine feinvermahlene Kesselschlacke folgender Zudaher den für den Blähvorgang notwendigen Sauer- -5 sammensetzung: stoff freisetzen. Um eine möglichst große Kontaktfläche der Komponenten sicherzustellen, ist es erfor- SiO₂ 49,7 %

derlich, daß die Rohstoffe einen Feinheitsgrad von Al₂O₃ 30,9%

mindestens 4000 cm²/g aufweisen und sehr gut ver- Fe₂O₃ 0,9 %

mischt werden. Je nach Ma'ileigenschaften werden die 3° FeO 6,3%

Rohstoffe entweder einzeln vei.nahlen und dann in CaO 3,9%

einer Mischapparatur in mehlfeinem Zustand gemischt MgO 1,8 %

oder gemeinsam in eine Mahlanlage aufgegeben, wobei Na₂O 0,8 %

die Durchmischung während des Mahlens erfolgt. Das K₂O 4,3 %

erhaltene Rohmehl wird dann entsprechend den Ab- 35 SO₃ 0,2%

messungen des gewünschten Endprodukts gegebenen- P₂O₅ 1,0 %

falls unter Zugabe von etwas Wasser geformt. Die gg giy

Verformung der Granalien erfolgt mit Hilfe bekannter ' ^/0

Vorrichtungen wie Granulierteller oder Pelletpresse. wird vermischt mit etwa 25 Gewichtsprozent Ton

Die Verwendungeines Bindemittels, wie z. B. Wassn- 40 gleichen Feinheitsgrades der Zusammensetzung: glas, ist dabei nicht notwendig, da durch Zugabe von

Ton die Rohgranalien bereits bei den angegebenen SiO₂ 56,90%

Mindestmengen an Ton die notwendige Festigkeit Al₂O₃ 18,66%

erhalten und nicht terfallen. Fe₂O₃ 14,60%

Die Granalien werden auf einer Brennanlage ge- 45 FeO 1,06%

trocknet, erhitzt und gebrannt, wobei das Trockner, TiO₂ 1,06 %

ausreichend langsam bei Temperaturen nicht über CaO 1,14 %

250° C erfolgen muß, damit die Granalien nicht durch MgO 2,18%

auftretende Dampfspannungen zerplatzen, während P₂O₅ 0,30%

die Erhitzung bis kurz vor dem Erweichungspunkt 50 MnO 0,30%

schnell erfolgen und das Brennen unter Vermeidung SO₃ 0,17 %

von Temperaturspitzen ausreichend lang ausgedehnt K₂O 2,33 %

wird, bis das gewünschte Raumgewicht erreicht ist. Na₂O 1,30%

Bei der Kühlung des geblähten Granulats ist zu beach- jqq qo°/ ten, daß die Abkühlung zu Beginn mit einem Tempe- 55

ratursprung und dann langsam erfolgt, um den bei der Das Rohmehl wird auf einem Granulierteller unter

wesentlich glasähnlicheren Struktur der geblähten Zugabe kleiner Mengen Wassers granuliert und in

Schlacken gegenüber Blähton notwendigen Spannungs- einem Drehofen erhitzt. Das Schmelzverhalten der

ausgleich sicherzustellen. Granalien ist gut — die Erweichung der Granalien im

In ähnlicher Weise lassen sich auch Platten aus ge- ^6o pyroplastischen Zustand erfolgt ohne Klebrigwerden

blähten Schlacken herstellen. Dabei wird nach dem der Oberfläche. Das geblähte Produkt zeichnet sich

Granulieren aus den feuchten Granalien ein Kuchen durch eine geschlossene Oberfläche und hohe Porosität

gepreßt, der eine Brennanlage durchläuft, welche die aus, wobei die Poren im wesentlichen geschlossenzellig

gleichen, bereits geschilderten Verfahrensschrittc er- und gleichmäßig verteilt sind. Das Produkt ist dank

möglicht. 65 seiner Zusammensetzung gegen das sogenannte Alkali-

Die rohen Granalien können auch auf einem an treiben resistent und kann deshalb mit hydraulischen

sich bekannten Sinterband kontinuierlich aufgebläht Bindemitteln wie Portlandzement verarbeitet werden.

Claims (4)

1 2 lenschlacke hat aber im Vergleich zur Hochofen-Patentansprüche: schlacke sehr niedrige mechanische Festigkeiten, die darauf zurückzuführen sind, daß geschäumte Kohlen-

1. Verfahren zur Verarbeitung von kai.<armer schlacke aus Bläschen mit dünnen, brüchigen Wanlun-Schlacke. insbesondere Schnic'.zkammerkessei- 5 gen gebildet ist.

schlacke, die durch Hochtemperaturverbrennung Es ist bekannt, granulierte Flugasche durch Sintern

in ihren wesentlichen Bestandteilen verglast ist, zu auf dem Sinterband oder im Schachtofen zu einem

porenhaltigen leichten Formkörpern oder Granu- Sintergranulat zu brennen. Im Gegensatz zu Kessel-

laten, dadurch gekennzeichnet, daß schlacke, die durch Hochtemperaturverbrennung in

die abgekühlte glasige Schlacke, deren Gehalt an io ihren wesentlichen Bestandteilen verglast ist, enthält

CaO eine Menge von 6 bis 8% nicht übersteigt, Flugasche einen Restgehalt an Kohlenstoff, der beim

bis zu einem Feinheitsgrad von mindestens Sintern als Brennstoff dient. Ist der Kohlenstoffgehalt

4000 cm²/g vermählen und mit 10 bis 40 Gewichts- zu hoch, so setzt man der Flugasche Magerungsmittel

prozent eines illitischen und'oder montmorilloni- wie Sand, Ton Jer andere Stoffe zu, die sich beim

tischen Tones von etwa gleicher Feinheit vermischt iö Sinterprozess r. . der Flugasche verbinden. Mit Hilfe

wird oder die ungemahlenen Substanzen gemein- dieser Verfahren erhält man ein Granulat, das eine

sam in dem angegebenen Mischungsverhältnis bis gewisse Eigenporigkeit aufweist. Die erhaltenen Poren

zu einem Feinheitsgrad von mindestens 4000 cm²/g sind durch Ausbrennen des Kohlenstoffs und Vertrei-

vermahlen werden, wonach das Gemenge gegebe- ben des Konstitutionswassers des Granulats entstanden

nenfalls unter Zusatz von Wasser zu Platter:, Gra- 20 und daher von kapillarer Struktur. Das Ergebnis des

nalien oder Pellets geformt und thermisch gebläht Sinterprozesses ist ein Haufwerk von Partikeln in der

wird. Größe des aufgegebenen Rohgranulats mit vielfach

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- aufgebrochener Oberfläche, ausreichender Festigkeit zeichnet, daß das zu Granalien geformte Gemenge und hoher Dichte. Das Sintergranulat ist in seinen aus Schlacken- und Tonmehl auf einer an sich as Eigenschaften Natur- oder Hüttenbims vergleichbar bekannten Brennanlage gebläht wird. und kann daher nichi zu höheren Preisen verkauft

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- werden. Seine Anwendung im Bauwesen ist ebenfalls zeichnet, daß das zu Platten geformte Gemenge begrenzt.

aus Schlacken- und Tonmehl in einem bekannten Aus der Herstellung von Blähton sind Granulate und

Tumiel- oder Drehherdofen gebläht wird. 30 Formkörper mit einem hohen Gehalt an im weseni-

4. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch liehen geschlossenzelligen Poren, einer dichten Obergekennzeichnet, daß die Granalien aus Schlacken- fläche und einstellbarem Raumgewicht bekannt. Bläh-Tonmehl-Gemisch schichtweise auf einem Sinter- tone finden vor allem im Bauwesen bei der Herstellung band so lange erhitzt werden, bis sie durch An- von Leichtbetonen verschiedener Dichte und Festigkeischmelzen und Aufblähen eine homogene poröse 35 ten Anwendung. Bekannt ist ebenfalls die Herstellung Tafel bilden, die gegebenenfalls zugeschnitten wird. von Glasschaum in Form von Granalien sowie

Blöcken und Platten. Geschäumtes Glas zeichnet sich

durch eine niedrige Wärmeleitzahl und geringe Wasseraufnahme aus und ist deshalb für Isolierzwecke

Die Erfindung betrifft ein Verfahren /ar Verarbei- 40 besonders geeignet. Von Nachteil sind jedoch seine tung kalkarmer Schlacke, z. B. Schmelzkammer- hohen Herstellungskosten.

schlacke, die durch Hochtemperaturverbrennung in Die genannten Produkte gelten als Maßstab für die

ihren wesentlichen Bestandteilen verglast ist, zu poren- Anforderungen, die an im Bau- und Isoliersektor einhaltigen leichten Formkörpern oder Granulaten. gesetzte Stoffe gestellt werden. Die Schlackenverede-Kesselschlacke fällt bei der Verbrennung von Kohle 45 lung ist deshalb nur dann zweckmäßig, wenn dadurch in großen Mengen an. Daher hat es bisher nicht an ein Produkt mit entsprechenden Qualitätsmerkmalen Bemühungen gefehlt, sie in nutzbringender Form hergestellt werden kann.

wenigstens kostendeckend zu verwerten. Die bisherigen Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,

Ergebnisse waren aus verschiedenen Gründen nicht ein Verfahren zur Verwertung von Kesselschlacke zu befriedigend. 50 erarbeiten, das ermöglicht, auf einfache und kostenin modernen Großraumkesseln werden bei der Ver- sparende Weise hochwertige Schlackenveredelungsbrennung von Kohle Temperaturen von 1500°C und produkte herzustellen, die für zahlreiche Anwendungsmehr erreicht. Die dabei anfallende flüssige Schlacke zwecke, insbesondere auf dem Bau- und Isoliersektor, wird meistens in einem Wasserbad schnell abgekühlt, geeignet sind.

wobei kleine Teilchen, das Schlackengranulat, ent- 55 Bei der Lösung dieser Aufgabe lag es scheinbar nahe, stehen. Die im wesentlichen uas Glas bestehenden die beim Blähtonbrennen gewonnenen Erkenntnisse Teilchen sind dicht und haben eine glatte Oberfläche. für die Schlackenveredelung nutzbar zu machen. Es Das Granulat war bisher als Rohprodukt nur be- stellte sich jedoch sehr bald heraus, daß hier andere schränkt verwertbar und wurde zum größten Teil in Gesetzmäfligkeiten vorliegen, da die Schlacke anders Halden abgelagert. Versuche, das Kesselschlacken- 60 als bei natürlich vorkommenden Tonen durch Hochgranulat zu Bausteinen zu verarbeiten, scheiterten, temperaturverbrennung im wesentlichen verglast ist weil an der glasigen Oberfläche hydraulische Binde- und keine blähfähigen Bestandteile aufweist,
mittel nur sehr schlecht haften. Weitere Nachteile sind Erfindungsgemäß wird nun ein Verfahren zur Ver-

das hohe Gewicht und die schlechte Isolierwirkung, arbeitung von Schlacke vorgeschlagen, wobei diese weil das Material keine Poren enthält. 65 durch Zugabe geeigneter Mineralien blähfähig ge-

Es hat nicht an Versuchen gefehlt, auch Kohlen- macht wird. Dabei hat es sich gezeigt, daß sich die schlacken im schmelzflüssigen Zustand ähnlich wie kalkarme Schlacke, z. B. Kesselschlacke, zu poren-Hochofenschlacke aufzuschäumen. Geschäumte Koh- haltigen, leichten Formkörpern oder Granulaten mit