DE2108656A1 - Verfahren zur Aufbereitung von Gemengensatzen - Google Patents

Description

WILLRATH D R. W E B E R

Dipl.-PHYS. SElFFERT

Patentanwälte 62 WIESBADEN Gustav-Freytag-Straß· 25 Postfach 1327 Tel. 372720

2 3. Feb. 1971

Wilhelm und Gustav Sirioh, Hardheim/lTordbaden

Verfahren zur Aufbereitung von Gemengesätzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur industriellen Aufbereitung schmelzfähiger Gemengesätze, z. B. eines Glasgemenges, bei zumindest teilweisem Ersatz von Soda durch etwa 50 £ handelsübliche Natronlauge, und unter Zufuhr von Värme.

109843/1066

Das erfinderische Verfahren bezweckt die Schaffung von Granulaten aua schmelzfähigen Gemengesätzen, z. B. in der Glas-, Emaille- oder Keramikindustrie, die mit größerer Wirtschaftlichkeit geschmolzen werden können. Unter "Aufbereitung" wird das Ilischen und Granulieren verstanden.

Zur Herstellung eines Glasgemenges wurde gemäß bekannten Verfahren Sand mit Soda, Kalkstein und ggf. anderen Feststoffkomponenten vermischt, das Gemenge wird etwa zwei- bis fünfprozentig angefeuchtet und gut durchgemischt. Das Anfeuchten geschieht im wesentlichen zur Vermeidung des Rieseina feinerer Feststoffkomponenten durch gröbere, um ein Entmischen zu verhindern sowie um Staubbildung beim Transport des Gemenges von der llischanlage bis zur Schmelzwanne zu vermeiden. Das fertige Gemisch wird dann in einen Schmelzofen überführt, der mit von oben auf das Gemisch gerichteten ?lammen arbeitet, sofern nicht eine andere, z. 3. elektrische Heizung oder kombinierte Plammen- und Elektroheizung angewendet wird. Bei den bekannten Verfahren gelingt die Vermeidung des Entmiaohena der einzelnen Gemengekomponenten nicht zufriedenstellend. Beim Einbringen des Gemenges in die "./anne verdampft die darin enthaltene feuchtigkeit durch die hohe v/annentemperatur (1400 - 1600° C) umgehend. Obwohl die einzelnen Gemengepartikel durch das vorherige Anfeuchten teilv?eise et?/as zusammengebacken sind, ist es nicht zu vermeiden, daß viele feine Partikel durch die Heizgase mitgerissen werden. Dies wird in der Fachsprache als "Stauben in der './anne'^T bezeichnet. Die Heizgasgeschv/indigkeit muß dementsprechend reduziert werden,

- 3 109843/1066

und die Schmelzleistung der Wanne ist hierdurch begrenzt. Wenn sich z. B. die feinen Sodapartikel an die Schamottwände des Ofeninneren setzen, erniedrigt sich die Ofenstandzeit, da der Schamott teilweise zerstört v/ird. Dies führt außerdem zur Verunreinigung der Glasschmelze. Das feinkörnige Gemenge besitzt eine relativ niedrige spezifische Dichte, wodurch ein Iioher Luftanteil im Gemenge bedingt ist. Die Folge hiervon ist eine niedrige 'wärmeleitfähigkeit.

Schon seit mehreren Jahrzehnten bemüht sich die Glasindustrie, ^j die Gemengeaufbereitung durch Urzeugung von grobstückigem granulierten Gemenge zu verbessern. Bei festen Pellets und Briketts ist eine Entmischung der einzelnen Gemengekomponenten während des Transportes und beim Einbringen in die '-/anne nicht möglich, denn das grobkörnige Gemenge kann durch die Heizgase im Ofen jedenfalls nicht aufgev/irbelt werden. Das Stauben mit den damit verbundenen Nachteilen wird vermieden. In solchen Pellets oder Briketts bilden die einzelnen Gemengebestandteile kompaktes Gefüge, das im Vergleich zu herkömm-

liehen Gemengen einen wesentlich geringeren Porengehalt besitzt. Es weist somit eine viel höhere Tärmeleitfähigkeit als das lose Gemenge auf.

Es ist bekannt, daß als Voraussetzung zur Granulierfähigkeit eines Schüttgutes ein entsprechend hoher Feinanteil bzw. eine entsprechend große spezifische Oberfläche im zu granulierenden Ilaterial vorliegen muß. Die meisten herkömmlichen Glasgemengemischungen besitzen nicht genug Feinstanteil, um ohne

109843/10 6 6 "⁴"

Veränderung granuliert werden zu können.

Es sind Verfahren bekannt geworden, den Feinstanteil im Gemenge dadurch zu erhöhen, daß der Sand zumindest teilweise gemahlen wird oder daß anstelle von Kalksteinmehl beispielsweise Kalkhydrat zugesetzt wird. Das Mahlen des außerordentlich harten Quarzes ist einerseits sehr kostspielig und hat andererseits den Nachteil, daß viel Eisenabrieb aus der Zerkleinerungsmaschine mit in das G-emenge gebracht wird. Eisenabrieb ist jedoch im Glasgemenge unerwünscht, da er zu einer Verfärbung des Glases führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, schmelzfähige Gemengesätze, z. 3. Glasgemenge, derart aufzubereiten, daß für die technische Weiterverarbeitung z. B. in der Glasindustrie geeignete Granulate geschaffen v/erden, ohne daß eine Peststoff komponente, insbesondere der Sand, in einem gesonderten Prozeß zerkleinert werden muß und ohne zusätzliche Trocknungen durchzuführen.

In steigendem Maße fällt in der chemischen Industrie Matronlauge als Nebenprodukt an. Es besteht daher Interesse, diese in einem anderen Verfahren industriell weiter zu verarbeiten. Ss ist bekannt, den Flußmittelanteil im Glasgemenge durch 50-prozentige handelsübliche Natronlauge teilweise zu ersetzen. Fach dem bekannten Verfahren wird Sand mit Kalkstein und ggf. v/eiteren Feststoffkomponenten sowie mit 50-prozentiger "stronlauge vermischt. Aus schmelztechnischen Gründen ist der

- 5 109843/1066

Feuchtigkeitsanteil dea Glasgemengea etwa auf maximal 5 $> Feuchtigkeit im Gemenge begrenzt. Hierdurch ist auch die Zugabe von Natronlauge nur begrenzt möglich. Ein zumindest teilweiaer Ersatz dea Flußmittels durch Natronlauge ist jedoch erwünscht, weil durch die Verwendung von Natronlauge im Gemenge der eutektische Punkt des Schmelzgemenges herabgesetzt und eine niedrigere Schmelztemperatur erzielt werden kann.

Die Verwendung von Natronlauge als Flußmittelanteil anstelle ^ des meist verwendeten Wassers zur Benetzung des Gemenges hat den weiteren Vorteil, daß beim Trocknen während des Verfahrens die kristallisierende Lauge wegen ihres relativ hohen Feststoffgehaltes einen weit kleinerenPorenraum bildet als Wasser, das im Verlaufe des Trockenprozesses im Gemenge bzw. den Granalien größere Poren hinterläßt. Außerdem wird die Verwendung eines Sandes von hohem Feingutanteil oder die zusätzliche Vermahlung des Sandes vermieden.

Zur Bildung von Granulaten nach bekannten Verfahren ist im allgemeinen eine Feuchtigkeit des zu granulierenden Gutes von ca. 12 bis 18 % erforderlich. So ist ein Verfahren bekannt geworden, bei dem ein Gemengesatz, dessen Komponenten vorher mechanisch zerkleinert wurden, unter Zugabe von Natronlauge (12 - 18 Ya) granuliert wurde. Die so erzeugten Granalien haben jedoch den Nachteil des großen Sisenabriebs und müssen außerdem noch nachträglich auf maximal 5 # Restfeuchtigkeit getrocknet werden.

- 6 1 098 A3/1066

Erfindungsgemäß werden die Nachteile der bekannten Grariulierverfahren dadurch vermieden, daß die Kalkkomponente zumindest teilweise aus Branntkalk besteht und zusammen mit Soda und/ oder Natronlauge sowie v/eiteren Peststoffkomponenten zu dem Sand in einen Mischgranulator eingegeben und das Gemenge unter Zuführung von V/ärme vermischt "wird, um hieraus kompakte Granalien zu bilden. In vorteilhafter Veise kann ein höherer Prozentsatz von Natronlauge als bisher in handelsüblicher Konzentration verarbeitet werden, und deren Wassergehalt kann dadurch zur Wärmeentwicklung ausgenutzt werden, daß der Kalkanteil im Gemenge in form von Branntkalk benutzt wird, der mit dem in der Natronlauge enthaltenen "fässer zur exothermen löschung des Kalkes führt. 3eim Löschprozeß bindet der Kalk chemisch ca. 30 ^L/o './asser, bezogen auf sein Eigengewicht, und ein weiterer Teil des überschüssigen "'assers wird durch die entstehende Reaktionswärme verdampft. Zur weiteren Verdampfung und Erzielung einer für die Granulierung günstigen Temperatur wird der Sandanteil vor seiner Vermischung z. B. mittels Ofenabgasen in einer Keiztrommel so hoch erhitzt, daß drs Gemenge auf etwa 70° C erwärmt wird.

Gegenüber dem herkömmlichen Verfahren kann der ITatronlaugenanteil um einen solchen Betrag erhöht v/erden, daß ihr Wassergehalt vom Kalk chemisch gebunden v/ird bz*.?. durch die Reaktionswärme verdampft. Bei gleichem Natronlaugenanteil wie bei herkömmlichen Verfahren ist im allgemeinen keine Trocknung erforderlich. Das entstehende Kalkhydrat hat eine wesentlich größere Feinheit als normales Kalksteinmohl. Jährend die spezifische Oberfläche des Kalkst3iruaehls bei 0,2 - 0,5 m /g

109843/1066 " ⁷."

beträgt die spezifische Oberfläche von trockenem, gelöschten Kalkhydrat 5 - 15 m /g» wobei dieser Viert, wie nachfolgend beschrieben, durch Aktivierung während des Löschprozesses noch erhöht werden kann. Auf diese Weise kann ohne jede mechanische Zerkleinerung und ohne den damit verbundenen Abrieb und Energieverbrauch der erforderliche Peinanteil für die Granulierfähigkeit des Gemenges erzeugt werden.

Eine nach dem erfinderischen Verfahren aufbereitete Masse erweist sich als sehr granulierwillig. Um die Reaktion zwischen Natronlauge und Branntkalk in einer für die Glasgemengeaufbereitung wirtschaftlichen Zeit zu erzielen, ist es ferner erforderlich, die Reaktionsgeschwindigkeit durch Zuführung von V/ärme zu erhöhen. Dies kann auf verschiedene Veise erfolgen, z. \3. durch vorherige getrennte Erwärmung der liatronlauge oder durch vorherige getrennte Erwärmung einer Peststoffkomponente, vorzugsweise des Sandes. Sand besitzt nämlich den größten Anteil im Gemenge und kann am einfachsten aufgeheizt werden, da bei ihm keine Staubgefahr besteht und er direkt mit Heizgasen in Kontakt gebracht werden kann.

Natronlauge besitzt mit steigender Laugenkonzentration einen höheren Schmelzpunkt. Durch den Wasserentzug während der Sesengeaufbereitung wird ihre Konzentration gesteigert, wodurch eine Erhöhung des Schmelzpunktes eintritt. Die Er-

- 8 109843/1066

höhung des Schmelzpunktea der Natronlauge hat den Vorteil, daß durch Kristallisation der natronlauge die fertigen Granalien eine höhere Festigkeit besitzen. Zu deren Erzeugung ist die durch die Schmelzpunkterhöhung zunehmende Plastizität des Natrons von Vorteil, Die Löschwärme trägt dazu bei, die Plastizität des Gemenges nicht über diejenige Grenze hinausgehen zu lassen, die einer Granulatbildung abträglich ist.

Im vorteilhafter "/eise kann man auch den in der 50 ratronlauge enthaltenen 'Vasserüberschuß in zwei Stufen entfernen. In einer ersten Stufe, die mit der Granulaterzeugung endet $ muß noch so viel Wasser in dem Gemenge vorhanden sein, daß die Voraussetzungen für die Granulatbildung gegeben sind. Vürde man bereits in dieser ersten Stufe den 'Wasserentzug zu weit treiben, so entstünden keine Granalien, sondern ein loses, nicht granulierfähiges Gemenge, das bestenfalls anschließend brikettiert werden kann. Sind die Granalien durch richtige Abstimmung der Feuchtigkeit erzeugt, so besitzen sie bereits eine relativ hohe Festigkeit. Der Entzug der Restfeuchtigkeit kann dann in einer zweiten Stufe in üblichen Trocknungsanlagen erfolgen, eventuell auch unter Verwendung von Ofenabwärme.

Es ist besonders bevorzugt, die Temperatureinstellung des Gemenges, d. h. die '/'armezufuhr, so in den Gesamtprozeß von der Vermischung der Rohstoffkomponenten bis zur Glasschmelze einzubeziehen, daß ein mehr oder weniger stetiger Tem-

- 9 109843/1066

peraturanstieg entsteht und starke Abkühlungen während der Granulaterzeugung vermieden werden. Ausgehend von dem angewärmten, z. B. erhitzten und getrockneten Sand, ist die Temperatur der frisch erzeugten Granalien in der Trockenanlage, die praktischerweise in der Aufbereitungsmaschine enthalten ist, weiter zu steigern. Daran schließt sich die weitere Temperatursteigerung im Schmelzprozeß an. Zwischen Schmelzprozeß und Mischgranulator oder Brikettpresse kann je nach Verfahren ggf. auch eine Vorsinteranlage eingeschaltet werden. Nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren ist eine sukzessive Temperatursteigerung gewährleistet.

Von besonderer Bedeutung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist auch die l/ahl der richtigen Maschineneinrichtung. Besonders zweckmäßig ist es, wenn gemäß der Erfindung ein Gegenstrom-Mischgranulator durch Einbau eines V/irblers als Intensivmischer ausgebildet ist. Durch diesen wird in vorteilhafter Weise die Vermischungszeit weiter reduziert bzw. die Mischung erheblich intensiviert.

Unter schneilaufenden Intensivmischern versteht man Maschinen, die als Gegenstrom-Zwangsmischer bekannt sind, jedoch mit dem Unterschied, daß die spezifische Energieleitung (kV//iOO kg Mischgut) über die Mischwerkzeuge durch den zusätzlichen Einsatz von schneilaufenden Werkzeugen (z. B. sogenannte Wirbler) wesentlich erhöht wird. Man unterscheidet prinzipiell drei Arten von Mischern nach der zur Verfü-

- 10 109843/1066

gung stellenden Ilischenergie: ο -ι η ο η er η

L I U O D 0

1. Freifallmischer mit einer spezifischen Liischenergie von 0,5 bis 1 k7/i00 kg

2. Zwangsmischer nit 1,0 bis 5 kW/100 kg und

3. Intensivmischer mit 5»0 bis 15»0 kV/100 kg und mehr.

Normalerweise haben schmelzbare Geaiengesätze in pulveriger Form einen geringen Mischwiderstand. Durch die Zugabe von Natronlauge und die während des Mischvorganges ablaufende chemische Reaktion wird die Mischgutkonsistenz plastischer, und der spezifische Arbeitsbedarf steigt. Aus diesem Grund sind Maschinen mit erhöhter spezifischer i#Iischenergie, also Intensivmischer, für dieses Verfahren besonders gut geeignet.

Der Einsatz von Intensivmischern mit schneilaufenden Ilischwerkzeugen hat nooh folgende Vorteile:

Viele der Binzelkomponenten für Glasgemengesätze neigen bekanntlich zur Bildung von Agglomeraten während der Lagerung ir. Säcken oder Silos. Für eine möglichst homogene Hisehung ist es erforderlich, diese Agglomerate aufzuschließen.

Die höheren Geschv/indigkeiten der Schnellaufenden Werkzeuge führen zu einer schnelleren Vermischung der einzelnen Komponenten und besonders zu einer schnelleren Reaktion zwi-

- 11 109843/1066

sehen Natronlauge und Branntkalk. Durch den schnelleren Reaktionsverlauf v/ird die für das Verfahren erforderliche \v arme bildung noch gesteigert.

Erfindungsgemäß ist es besonders vorteilhaft, wenn das Gemenge während und nach deds&n Einfüllung mit einer ersten hohen Drehzahl und während sowie nach Zugabe der Natronlauge mit einer zweiten niedrigeren Drehzahl der 7irbler vermischt wird. Für die erste hohe Drehzahl ist vorzugsweise ein VTert von 1000 Upm, für die zweite niedrigere Drehzahl der Tert von 500 Upm einzusetzen. In Umfangageschwindigkeit ausgedrückt, sind ^T.*erte von 10 bis 25 m/sec bevorzugt. Tie ^rörte sind jedoch von der Größe der eingesetzten Maschinen abhängig. Die Art des Hischspielablaufes und die Aufgabereihenfolge für die einzelnen Komponenten wird sich im Einselfall erst durch die gewählte Methode der "Järmezufuhr und durch das Seaktionsverhalten des Kalkes bestimmen lassen.

Ss vfird in vorteilhafter Weise durch die Erfindung erreicht, daß die in dem Intensivmischer vorhandenen Virbier die Feststoffkoiaponenten während und nach dem Einfüllen zunächst sehr stark vermischen, so daß der dann zugegebene Flußmittelanteil bereitwillig von einer gut verteilten Masse aufgenommen werden kann. Sollte es sich als notwendig erweisen, daß eine weitere Trocknung nachgeschaltet wird, so können Trockenapparaturen der verschiedensten Ausführungsarten verwendet werden. Gegebenenfalls kann eine weitgehende Trocknung be-

- 12 -

109843/1066

reits im Mischer ausgeführt werden, wenn in die noch heiße Masse warme Luft eingeführt wird. Aber auch eine Trocknung in einer separaten Apparatur ist möglich. In der Regel wird die erwähnte Trocknung jedoch nicht notwendig sein. Der Hauptvorteil des erfinderischen Verfahrens besteht darin, daß der Misch- und Granulierprozeß in ein und derselben Maschine in kurzer Zeit ohne zusätzliche mechanische Zerkleinerungsarbeiten an einer Feststoffkomponente und ohne Zufuhr hoher Energien zur Trocknung durchgeführt werden können.

Die fertiggestellten Granalien sind gut lagerbar und transportfähig. Vfenn im Schmelzofen die Flammen auf die Oberseite der aus Grr^—üien bestehenden Masse ge richte Werden, tritt kein Stauben auf, das zu den eingangs beschriebenen nachteiligen Folgen führen würde, und durch die kleinen Zwischenräume zv/ischen den Granalien können die Flammen tief in die Schicht hineinschlagen. Die Erwärmung der zu schmelzenden Masse geht sehr schnell vor sich. Es entstehen keine größeren !!engen von Kohlendioxyd, die in der Schmelze wärmeisolierende Slasen bilden, so daß auch durch die chemische Zusammensetzung und Reaktion gemäß der Erfindung ein schnelles Z-inschmelzen der Granalien begünstigt wird. Wie oben schon angedeutet, ist es auch möglich, nur einen Teil der Soda lurch Natronlauge und der Kalkkomponenten durch Branntkalk zu ersetzen und den Wärmeinhalt der dem Ilischprozeß beizugebenden Feststoffkomponenten so zu bemessen, daß der Feuchtigkeitsgrad des erhaltenen Mischgutes auf die Erfordernisse der Voiterverarbeitung bestmöglich abgestimmt ist.

- 13 109843/1066

Die Erfahrung lehrt, daß die Feinheit von Kalkhydrat erheblich gesteigert werden kann, wenn während des Löschprozesses eine intensive mechanische Verarbeitung des im Löschen begriffenen Materials stattfindet.

Es ist bekannt, daß die Feinheit von Kalkhydrat bzw. die spezifische Oberfläche von normalerweise 5 - 15 m /g durch zusätzliche mechanische Einwirkungen während des Löschprozesaes auf 30 - 45 m /g erhöht werden kann. Die für die Granulatbildung wichtige Erzeugung des Feinstanteils wird also durch Anwendung eines Intensivmischers ganz erheblich unterstützt.

Die folgenden Versuche wurden mit relativ kleinen Rohstoffeengen in einem Intensivmischer, d. h. Gegenstromzwangsmischer mit rotierender Mischschüasel, durchgeführt, in der eine exzentrische Achse gegenläufig, ein Werkzeugsystem mit zwei Rechen und einer Mischschaufel und außerdem ein hochtouriger Virbier umliefen. Die Tourenzahl des Tellers betrug 15 bis 20 Upm, was einer Umfangsgeschwindigkeit von 0,6 bis 0,8 m/sec entspricht. Die Drehzahl des Mischwerkzeugsyatems betrug 80 - 100 Upm_s was einer Umfangsgeschwindigkeit von 1,4-2 m/sec entspricht. Der -./irbler arbeitete mit zwei verschiedenen Geschwindigkeiten gemäß dem nachfolgenden Diagramm, in welchem der Funktionsablauf der Granulierung in der Zeit schematiach dargestellt ist.

- 14 -

109843/10 6 6

Beschickung (feststoff- Komponente/7)

Mischseit für Zerkleinerung

Beschickung Ma &i- Lösung

Sp/elgblauf- 6/asgemengegranulierung

LO

¥20

Mt&hzeit

Q₁ Impaktion hf {granulierung

CD OO .C-CO

CD CO CD

Wirbler schnell 4000 U pm CsecJ

Wirbler langsarv ~

■SCO U,am

cn cn σν

Auf der Zöitachse sind zwei Geschwindigkeitsbereiche für den .rirbler eingetragen. Im ersten Bereich, d. h. vom Beginn des Versuches bis nach 85 Sekunden, läuft der Wirbler mit hoher Tourenzahl, z. B. 1000 Umdrehungen per Ilinute (Umfangsgeschwindigkeit von 20 m/sec), im zweiten Bereich auf -niedrigerer Tourenzahl, z. B. 500 Umdrehungen per Minute (Umfangsgeschwindigkeit von 10 m/sec).

Das Diagramm besagt, daß während der Beschickung des Mischers mit den Feststoffkomponenten dieser mit der höheren Tourenzahl zu laufen beginnt. Hach 10 Sekunden beginnt die Ilischzeit für die Zerkleinerung der einzelnen Komponentenbestandteile, die 40 Sekunden dauert. Diese 40 Sekunden können jedoch bei solchen Gemengen eingespart werden, bei denen eine Zerkleinerung nicht erforderlich ist. Bs erfolgt i^.::i 15 Sekunden lang die Beschickung der 50 folgen ITatronlöiung. Das jetzt vorhandene Gemenge wird 20 Sekunden lang gemischt. 3ine automatische Steuerungaanlage schaltet nun -.ie Uirblorgeschwindigkeit um. Die einzelnen Zeiten sind für die verschiedenen Gemengesätze verschieden. Die Zahlenvforte können durch Vergleichsversuche bestimmt werden. In der Regel wird die hohe Tirblergeschwindigkeit so lange beibehalten, bis sich beginnende Bildung von Granalien zeigt.

liit kleinen Rohstoffmengen wurden folgende Versuche durchgeführt :

- 16 -1098^3/1066

" ¹⁶ " 210865B

1. 24 Teile Sand wurden auf eine Temperatur von 80° 0 gebracht. Hierzu wurden 4,48 Teile Branntkalk mit einer Temperatur von 80° C gegeben. Das Gemisch enthielt kein Calciumcarbonate d. h. Kalkstein. Nach Zugabe von 12 Teilen 50 folger Natronlauge mit einer Temperatur von 75° C ergaben sich trockene Granalien.

2. In einem weiteren Versuch wurden die gleichen Teile Sand und Branntkalk bei einer Temperatur von jeweils 80° C mit wiederum 12 Teilen 50 $iger Natronlauge, diesmal aber mit einer Temperatur von 85° C, vermischt. Nach einem zwei Minuten lang dauernden Mischen betrug die Feuchtigkeit 10,4 $, nach einem Mischen von 4 Minuten sank die Feuchtigkeit auf 10,1 fo herab. Nach 5 Minuten erhielt man ein gutes Granulat.

5. 3ei einem v/eiteren Versuch wurden vermischt: 12 Teile Sand bei einer Temperatur von 150° C, 2,24 Teile Branntkalk bei einer Temperatur von 20° C, 6 Teile 50 $ige Fatronlauge bei 128° C. Das Gemenge wurde 6 Minuten lang gemischt. Es hat sich gezeigt, daß die Sandtemperaturen zu hoch w ren, so daß die Feuchtigkeit bzv/. der Wasseranteil in Gemenge auf zu geringe Werte abfiel. Aus diesem Grund mußten zur Erreichung einer guten Korngröße 500 cm Wasser bei etwa 30° C zugegeben werden. Die Temperatur nach der 6 Ilinuten dauernden Ilischzeit betrug 105° C. Der enthaltene ".Tasseranteil belief sich auf 5 bis 6 >o, je nach Körnung.

- 17 109843/ 1 066

Dieser und ähnliche Versuche haben ergeben, daß die ursprüngliche Ilaximalkorngröße von 1 mm durch die Granulierung auf annähernd 10 mm anstieg.

durch

4. Zum ETachweis dafür, daß/daa Verfahren nach der Erfindung auch bei nur teilweisem Ersatz von Soda durch Natronlauge und dementsprechend nur teilweisem Ersatz des üblicherweise benutzten Kalksteinmehles durch Branntkalk eine gute Granulierung erzielt werden kann, wurde der folgende Vorsuch durchgeführt:

12 kg Sand, 3 kg Kalksteinmehl, 1 kg Branntkalk , 3,5 kg Soda und 1,0 kg 50 $£ige Natronlauge wurden in die auf etwa 50° C aufgeheizte Mischmaschine eingefüllt und mit Dampf auf etwa 62° C aufgeheizt. Gleichzeitig wurde die Mischung mit 1,1 kg Wasser, d. h. etwa 5 # der gesamten Masse, angefeuchtet; die aus der Mischmaschine entnommene Masse wurde darauf in einer Presse brikettiert. Die Feuchtigkeit der Mischung wurde zu 7,9 i° ermittelt. Die hergestellten Preßkörper y/urden beim Abkühlen fest und zeigten eine Dichte von etwa 1,70 bis 1,75 kg/l.

Je nach dem gewünschten Gemisch können entsprechende andere Versuche durchgeführt werden, um zu ermitteln, nach wieviel Minuten Mischen ein brauchbares Granulat zu erwarten ist. Das kann zusammen mit dem erfinderischen Verfahren dazu ausgenutzt werden, die Anlage zu automatisieren. Ss kann bei-

- 18 109843/1068

spielsweise vorprogrammiert sein, mit welcher Geschwindigkeit und über welche Zeitdauer der Intensivmischer während und nach Einfüllung der Feststoffkomponenten arbeitet. Programmgemäß wird der Intensivmischer danach umgeschaltet auf eine zweite niedrigere Drehzahl seiner Verwirbelungseinrichtungen, wenn Flußmittel zugegeben wurde. Die Anlage schaltet sich automatisch ab, wenn die IJiachzeit verstrichen ist, nach der brauchbare Granularien entsprechend einem Testversuch zu erwarten sind.

Die im vorstehenden beschriebenen liaßnahnien sind besonders vorteilhaft, wenn in den Gemengesatz Soda teilweise durch handelsübliche ITatronlauge ersetzt v/ird und die Kalkkomponente zumindest teilweise aus Branntkalk besteht. Auch in anderen Fällen ist aber die Erhitzung der Mischung durch Einführung des Sandes in vorgeheiztem Zustande sehr vorteilhaft, um das gesamte Gemisch auf eine ■Verarbeitungstemperatur von etwa 70° zu bringen. Gegebenenfalls kann die Erwärmung auch durch Einleitung von Dampf erfolgen. Jedoch ist die Erhitzung des Sandes, beispielsweise mit Ofenabgasen, zu bevorzugen, um in dem durchgemischten Gemenge einen Feuchtigkeitsgehalt von etwa 5 5» zu erreichen.

109843/1086

Claims (5)

1. Patentansprüche

   η .J Verfahren zur industriellen Aufbereitung schmelzfähiger Gemengesätze, z. 3. eines Glasgemenges bei zumindest teilv/eisem Srsatz von Soda durch etwa 50 $ige (handelsübliche) Natronlauge und unter Zufuhr von Wärme, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalkkomponente zumindest teilweise aus Branntkalk besteht und zusammen mit der Natronlauge sowie gegebenenfalls v/eiteren Peststoffkomponenten zu dem Sand in einen liischgranulator eingegeben und das Gemenge unter Zuführung von Uärme vermischt wird, bis kompakte Granalien entstanden sind.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Liischgranulator als schnellaufender Intensivmischer ausgebildet ist,
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge der Feststoff komponenten v/ährend und nach deren Einfüllung mit einer ersten hohen Drehzahl (der Verwirbelungseinrichtungen) und während sowie nach Zugabe der Natronlauge mit einer zweiten niedrigeren Drehzahl vermischt wird.
4. 4. /erfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erwärmung des Gemenges währen! der

   - 20 109843/1066

   Durchmischung der Sand in vorerhitztem Zustande zugemischt wird.
5. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der '-/'assergehalt des Gemenges auf etwa 5 "bis 8 io eingestellt wird.

   109843/1Π66