DE2122027A1

DE2122027A1 - Process for the utilization of the residues from solid fuels, in particular the ashes from caloric power plants

Info

Publication number: DE2122027A1
Application number: DE19712122027
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Trief, Leon, Roclenge-sur-Geer (Belgien)
Priority date: 1970-05-04
Filing date: 1971-05-04
Publication date: 1971-11-18
Also published as: LU60850A1; FR2090813A5; DE2122027B2; US3759730A; GB1348061A

Description

betreffend:concerning:

"Verfahren zur Nutzbarmachung der Rückstände aus festen Brennstoffen, insbesondere der Aschen von kalorischen Kraftwerken." "Process for the utilization of residues from solid fuels, in particular the ashes from caloric power plants."

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Nutzbarmachen der Rückstände der Kohle, insbesondere der Aschen von elektrischen Kraftwerken und der auf Halden gegebenen Fabrikationsabfälle.The invention relates to a process for the recovery of coal residues, particularly ashes of electrical power plants and the production waste given to dumps.

Bekanntlich fallen in thermischen Kraftwerken bei der Verbrennung von Kohle zur Erzeugung von elektrischer Energie Aschen in beträchtlicher Menge an. Diese Aschen,deren physikalisch-chemische Zusamraensetzung mehr oder wenigerIt is known that in thermal power plants when coal is burned to generate electrical energy Ashes in considerable quantities. These ashes, theirs physico-chemical composition more or less

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derjenigen der natürlichen Puzzolane gleicht, können zerkleinertem oder vermahlenem Zementklinker zugesetzt, um Spezialbindemittel zu erhalten; bisher ist aber dieser,Zusatz von Aschen quantitativ recht beschränkt geblieben. ; similar to that of natural pozzolans, crushed or ground cement clinker can be added to Obtain special binders; but so far this addition of ashes has remained quantitatively quite limited. ;

Aufgabe der Erfindung,ist ein Terfahren zum Nutzbarmachen der Rückstände der Kohle und insbesondere der Aschen von elektrischen Kraftwerken und der auf Halden gegebenen Abfälle oder Abbrände, in dem diese in einfacher und wirtschaftlicher Weise in ein hydraulisches Bindemittel umgefc wandelt werden, das einen "wirklichen Zement darstellt, der die besten Agglomerationseigenschaften der bekannten Zemente besitzt und dabei mindestens ihre Eigenschaften der hydraulischen Reaktionsfähigkeit und der Anfangs-'und Endhärtung aufweist und das nach dem Aushärten vollständig unzersetzlich ist und in seiner Struktur bestimmten natürlichen Stoffen gleicht und eine analoge Härte besitzt.The object of the invention is a method of making it usable the residues of coal and in particular the ashes from electric power stations and those dumped in heaps Waste or burn-offs, in which these are converted into a hydraulic binder in a simple and economical way which represents a "real cement that has the best agglomeration properties of the known Cements owns and thereby at least their properties of hydraulic responsiveness and the initial 'and Has final hardening and which is completely indecomposable after hardening and is natural in its structure Resembles substances and has an analogous hardness.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Nutzbarmachen der Rückstände von festen Brennstoffen und insbesondere der Aschen aus elektrischen Kraftwerken und der Haldenprodukte setzt sich aus folgenden verschiedenen Stufen zusammen: 1) es wird ein Gemisch aus diesen Rückständen und Calcium-™ carbonat hergestellt; 2) dieses Gemisch wird dann bei einer Temperatur von etwa 130O⁰G gebrannt oder gesintert; 3) das gebrannte oder gesinterte Geraisch wird auf mindestens etwa 1500⁰C erhitzt, um es in eine geschmolzene Schlacke umzuwandeln; 4) diese geschmolzene Schlacke wird dann abgeschreckt, um ein granulatförmiges Produkt zu erhalten; 5) diese Granulate werden zerkleinert oder vermählen, wobei man ein reines hydraulisches Bindemittel erhält; 6) schließlich wird diesem Bindemittel ein Reagens für das Abbinden und das Aushärten zugesetzt.The method according to the invention for utilizing the residues of solid fuels and in particular the ashes from electrical power plants and the dump products consists of the following different stages: 1) a mixture of these residues and calcium carbonate is produced; 2) this mixture is then fired or sintered ^{at a temperature of about 130O 0 G;} 3) the fired or sintered framework is ^{heated to at least about 1500 °} C. in order to convert it into a molten slag; 4) this molten slag is then quenched to obtain a granular product; 5) these granules are crushed or ground to obtain a pure hydraulic binder; 6) Finally, a reagent for setting and curing is added to this binder.

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Gemäß einem besonderen Merkmal werden dem reinen hydraulischen Bindemittel feine pder vermahlene Aschen im Rohzustand zugesetzt, und zwar in wechselnden Mengen je nach den angestrebten Endeigenschaften für die mechanische Festigkeit des so erhaltenen gemischten Bindemittels.According to a special characteristic, the pure become Fine or ground ashes in their raw state are added to hydraulic binders, in varying amounts each according to the desired end properties for the mechanical strength of the mixed binder thus obtained.

Gemäß einem anderen Merkmal ist das Reagens zum Abbinden und zum Aushärten, d.h. der Abbinde- und Härteregler eine basische, durch die OH-Gruppe gekennzeichnete Verbindung, "insbesondere eine starke Base wie Natronlauge oder Kalilauge; das Reagens kann auch eine durch die SCU-Gruppe gekennzeichnete Verbindung sein und aus Natriumsulfat, Kaliumsulfat oder Calciumsulfat bestehen.According to another characteristic, the reagent is for setting and curing, i.e. the setting and hardness regulator a basic compound characterized by the OH group, "in particular a strong base such as sodium hydroxide solution or potassium hydroxide solution; the reagent can also be one identified by the SCU group Be compound and made of sodium sulfate, potassium sulfate or calcium sulfate.

Das Reagens hat die Wirkung, daß im Moment der Hydratation die Eigenschaften des Abbindens und des Aushärtens des Bindemittels entwickelt werden oder wenn es im Gemisch mit Roh-Aschen verwendet wird, diese in ein hydraulisches Bindemittel umzuwandeln, das gleichzeitig bindende, Zement— und Puzzolan-Eigenschaften aufweist.The reagent has the effect that at the moment of hydration the properties of setting and hardening of the binder or, if it is used in a mixture with raw ashes, it is converted into a hydraulic To convert binding agent, which has binding, cement and pozzolan properties at the same time.

Enthalten die Kohlerückstände mehr als 4 $ Ferrioxid, so ist nach der Verfahrensstufe der Umwandlung in geschmolzene •Schlacke eine Reinigungsstufe vorgesehen, wobei die geschmolzene Schlacke auf eine Temperatur bis zu 1800 G erhitzt wird, um die schweren Metalle abzutrennen, auf denen dann die Schlacke schwimmt. Die Schlacke wird dann zunächst auf etwa 1500⁰G abgekühlt und darauf abgeschreckt; dabei zerfällt sie in ein Granulat, das schließlich zermahlen oder fein zerkleinert wird.If the carbon residues contain more than 4 $ ferric oxide, after the process step of conversion into molten slag, a cleaning step is provided, whereby the molten slag is heated to a temperature of up to 1800 G in order to separate the heavy metals on which the slag then floats . The slag is then first ^{cooled to about 1500 0} G and then quenched; in the process, it breaks down into granules, which are finally ground or finely chopped.

Ein wichtiger Teil der Erfindung betrifft eine Anlage zur kontinuierlichen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese Anlage umfaßt 1) einen kombinierten Ofen zum Sintern und Schmelzen des Gemisches aus Kohlerückständen und Kalk, 2) eine Vorrichtung zum Abschrecken der geschmolzenenAn important part of the invention relates to a plant for the continuous implementation of the method according to the invention. This plant comprises 1) a combined furnace for sintering and melting the mixture of coal residues and Lime, 2) a device for quenching the molten

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Schlacke mit kaltem Wasser, 3) eine Zerkleinerungsanlage für das beim Abschrecken gebildete Granulat und 4) Mittel zum Weiterbehandeln des erhaltenen hydraulischen Bindemittels.Slag with cold water, 3) a crushing plant for the granules formed during quenching and 4) means for further processing the hydraulic binder obtained.

Die Erfindung und vorteilhafte Weiterbildungen werden nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert; in diesen zeigen:The invention and advantageous developments will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings; in these show:

Fig.i eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage;Fig.i is a schematic representation of an inventive System;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen kombinierten Sinterb und Schmelzofen;Fig. 2 is a longitudinal section through a combined sintering and melting furnace;

Fig. 3 ein Diagramm, das die mittlere Zusammensetzung (Gewicht) eines Portlandzementes, eines Tonerdezementes und zweier Bindemittel nach der Erfindung angibt;Fig. 3 is a graph showing the mean composition (weight) of a portland cement, an alumina cement and two Indicates binder according to the invention;

Pig. 4 ein Diagramm nach Rankin, das die Zusammensetzung von zwei Bindemitteln nach der Erfindung widergibt.Pig. 4 is a Rankin diagram showing the composition of two binders according to the invention.

Zunächst wurde ein Gemisch aus etwa 40 Gew.-% Aschen aus elektrischen Kraftwerken und aus etwa 60 Gew.-?£ Kalk mit Korngröße ζ 5 mm hergestellt; die verwendeten Aschen enthielten keinerlei unverbrannte Anteile. Mit dem Gemisch wurde ein angefahrener Ofen 41 beschickt. Dieser Ofen ura- W faßt drei aufeinanderfolgende deutlich verschiedene Teile. Im ersten Teil, dem Sinterschacht 41a (Pig. 2) wird das eingebrachte Gut gebrannt oder gesintert. Dieses Brennen oder Sintern erfolgt bei unterschiedlicher Temperatur je nach der Beschaffenheit der Bestandteile des Gemisches, jedoch unterhalb der Temperatur, bei der die Stoffe zu erweichen beginnen; diese Temperatur beträgt etwa 1300⁰C.First, a mixture of about 40% by weight of ashes from electrical power stations and about 60% by weight of lime with a grain size of ζ 5 mm was produced; the ashes used did not contain any unburned components. A started furnace 41 was charged with the mixture. This furnace ura- W comprises three successive clearly different parts. In the first part, the sintering shaft 41a (Pig. 2), the material introduced is burned or sintered. This firing or sintering takes place at different temperatures depending on the nature of the constituents of the mixture, but below the temperature at which the substances begin to soften; this temperature is about 1300 ⁰ C.

Zum Brennen oder Sintern des Gemisches wird Kohle, Heizöl oder ein Gas verwendet. Die Menge Kohle wird so gewählt, daß am Ende der Brenn- oder Sinterstufe keine unverbrannte Kohle zurückbleibt. So wird für das obige Gemisch etwa 15 Gew.-^ Kohle eingesetzt. Aus dem Sinter- oder Breim-Coal, heating oil or a gas is used to burn or sinter the mixture. The amount of coal is chosen so that no unburned coal remains at the end of the burning or sintering stage. So will be for the above mixture about 15 wt .- ^ coal used. From the sinter or pulp

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schacht 41a gelangt das gesinterte oder gebrannte Gemisch unmittelbar in die Schmelzwanne 41b*, wo es Tollständig geschmolzen wird. Diese Schmelzwanne 41b wird mit einem flüssigen Brennstoff oder mit Gas oder elektrisch beheizt. In dieser Schmelzwanne 41b beträgt die Temperatur mindestens etwa 150O⁰G.In shaft 41a, the sintered or fired mixture arrives directly in the melting tank 41b *, where it is completely melted. This melting tank 41b is heated with a liquid fuel or with gas or electrically. In this melting tank 41b, the temperature is at least about 150O ⁰ G.

Beim Schmelzvorgang bildet sich eine Art flüssiger Schlacke 57, die kontinuierlich in einen Herd oder eine Pfanne 41c fließt, die den dritten Abschnitt des Ofens bildet.During the melting process, a kind of liquid slag 57 forms, which is continuously poured into a hearth or a Pan 41c flows, which forms the third section of the oven.

Enthalten die verwendeten Aschen mehr als 4 i» Ferrioxid, so wird die Temperatur in der Schmelzwanne 41b auf maximal etwa 180O⁰G erhöht. Indem so die Temperatur des glatten Schmelzens überschritten wird, wird die Abtrennung der Schwermetallelemente begünstigt; diese Schwermetallelemente setzen sich daher am Boden der Wanne 58 ab und auf dem flüssigen Metall schwimmt die geschmolzene Schlacke 57; diese geschmolzene Schlacke fließt kontinuierlich in die Herdpfanne 41c während das geschmolzene Metall bei 41d abgestochen und in nicht gezeigten Kokillen oder Gußformen aufgefangen wird. Die metallischen Elemente sind üblicherweise in den Aschen der elektrischen Kraftwerke und in den Haldenprodukten in unterschiedlicher Menge vorhanden, der Prozentsatz kann 5 bis 30 Gew.-^ betragen je nach der Herkunft der verwendeten Kohlen. Das in den Kokillen zurückgewonnene Metall stellt ein hochwertiges Ausgangsmaterial für die metallurgische Industrie dar.Contain more as the temperature increases the ash used as 4 i "ferric oxide, in the melting tank 41b to a maximum of about 180O ⁰ G. As the temperature of the smooth melting is exceeded in this way, the separation of the heavy metal elements is favored; these heavy metal elements therefore settle on the bottom of the pan 58 and the molten slag 57 floats on the liquid metal; this molten slag flows continuously into the hearth pan 41c while the molten metal is tapped at 41d and collected in molds or molds, not shown. The metallic elements are usually present in the ashes of the electric power plants and in the dump products in different amounts, the percentage can be 5 to 30 wt .- ^ depending on the origin of the coals used. The metal recovered in the molds is a high-quality raw material for the metallurgical industry.

In dieser Verfahrensstufe der Abtrennung der Metalle wird also die Schlacke gereinigt und verfeinert,· indem sie in ein "weißes" Bindemittel überführt wird, dessen Handelswert wesentlich höher ist als derjenige der üblichen im Handel erhältlichen Bindemittel.In this process stage of the separation of the metals, the slag is cleaned and refined by adding it is converted into a "white" binder, the commercial value of which is significantly higher than that of the usual im Commercially available binders.

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In der Herdpfanne 41c wird die Temperatur auf etwa ) ·In the stove pan 41c, the temperature is increased to about)

C zurückgeführt und die dabei freiwerd«C returned and the thereby released «

auf beliebige Art und Weise zurückgewonnen.recovered in any way.

150O⁰C zurückgeführt und die dabei freiwerdende Wärmeenergie150O ⁰ C returned and the thermal energy released in the process

Aus der Herdpfanne 41c wird die Schlacke kontinuierlich über die Leitung 42 abgezogen, in die über eine Leitung 42a (Pig. 1) ka&es Wasser eingespritzt wird. Das gebildete Granulat fällt in eine Schleudertrommel 43. Das aus dieser Trommel austretende Granulat ist feucht und wird unmittelbar in eine Zerkleinerungsvorrichtung 44 üblicher Bauart ge— P leitet und hier feucht zerkleinert, so daß jedes vorzeitige Trocknen des Granulats vermieden und ein sehr fein gemahlenes Produkt erhalten wird; man erhält dabei leicht eine Mahlfeinheit, die einer spezifischen Oberfläche von mindestens 5000 cm /g oder darüber entspricht, bestimmt nach der Methode von Blaine. Das aus der Zerkleinerungs- oder Mahlvorrichtung 44 austretende Produkt ist ein reines hydraulisches Bindemittel in Form einer ziemlich weichen Paste, die den verschiedenen Verwendungszwecken zugeführt werden kann.From the hearth pan 41c, the slag becomes continuous withdrawn via line 42, into which water is injected via line 42a (Pig. 1). The educated Granules fall into a centrifugal drum 43. The granules emerging from this drum are moist and become immediately is fed into a comminution device 44 of conventional design and is comminuted here moist, so that any premature Drying of the granules is avoided and a very finely ground product is obtained; one easily obtains a fineness of grind which corresponds to a specific surface area of at least 5000 cm / g or more, determined by the method from Blaine. The product emerging from the comminuting or grinding device 44 is a purely hydraulic binding agent in the form of a fairly soft paste that can be put to various uses.

So kann diese Paste unmittelbar über eine Leitung in Silo-Wagen 46a abgefüllt und dem Bezieher zugeliefert werden.This paste can thus be filled directly into silo wagons 46a via a line and delivered to the purchaser will.

In einem anderen Pail wird die Paste kontinuierlich aus der Vorrichtung 44 in einen ersten Mischbehälter 45 gepumpt, dem ein zweiter Behälter 47 zugeordnet ist, der Aschen im Rohzustand enthält; beide Behälter geben ihren Inhalt gleichzeitig auf zwei Zuteiler (dosierende Förderbänder) 45a und 47a ab, die in einen Kneter 51 entleeren, dessen Abgabeöffnung mit verschiedenen Bestimmungsorten gekoppelt ist, und zwar mit einer Betonmischmaschine 54 für die Herstellung von Beton oder mit einem Vorratssilo 53, aus welchem das Produkt in Säcke abgefüllt wird oder über die Leitung 52 mit anderen BestimEungsorten. Das aus derIn another pail, the paste is continuously transferred from the device 44 into a first mixing container 45 pumped, to which a second container 47 is assigned, which contains ashes in the raw state; both containers give theirs Contents simultaneously on two distributors (dosing conveyor belts) 45a and 47a, which empty into a kneader 51, the delivery opening of which is coupled to various destinations, specifically to a concrete mixer 54 for the production of concrete or with a storage silo 53, from which the product is filled into sacks or over line 52 to other destinations. That from the

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Vorrichtung 44 austretende pastenförmige Bindemittel kann aucli unmittelbar in die Betonmischmaschine 54 oder in den Silo 53 abgegeben werden.Device 44 emerging paste-like binder can can also be delivered directly into the concrete mixer 54 or into the silo 53.

In einem weiteren EaIl wird das reine hydraulische Bindemittel, das in Form einer weichen Paste aus der Vorrichtung 44 austritt, in einen mechanischen Trockner 49 geleitet, wo es teilweise vom Wasser befreit und dann an den Verbraucher abgegeben wird; es kann auch einen Trockner 50 durchlaufen, in welchem die Feuchtigkeit vollständig entzogen wird. Hier wird ein feines Pulver erhalten, das unmittelbar an die Bezieher abgegeben*; dieses Pulver kann in einem Mischer oder Kneter 55 mit trockener Rohasche aus dem Vorratsbehälter 48 vermischt und dann in den Vorratsbehälter 56 abgegeben werden.In a further EaIl the pure hydraulic binder, which emerges from the device 44 in the form of a soft paste, passed into a mechanical dryer 49, where it is partially freed from water and then given to the consumer; it can also pass through a dryer 50, in which the moisture is completely removed. Here a fine powder is obtained, which is sent directly to the recipient submitted *; this powder can be in a mixer or Kneader 55 with dry raw ash from the storage container 48 mixed and then dispensed into the reservoir 56.

Das erfindungsgemäß erhaltene reine hydraulische Bindemittel kann mit einem Bindemittel versetzt werden, das eine durch die OH-G-ruppe gekennzeichnete basische Verbindung ist, beispielsweise Ätznatron oder Ätzkali, die in einer Menge von 2 bis 5 Gew.-^ des hydraulischen Bindemittels zugesetzt werden; es kann auch Natriumkarbonat zugegeben werden; weiterhin kann auch eine durch die SO,-Gruppe gekennzeichnete chemische Verbindung zugegeben werden, beispielsweise Natriumsulfat oder Calciumsulfat in einer Menge von 5 bis 10 Gew.-^ des Bindemittels; diese Reaktionspartner können auch miteinander oder mit der Rohasche vermischt werden.The pure hydraulic binder obtained according to the invention can be mixed with a binder which is a is a basic compound characterized by the OH-G group, for example caustic soda or caustic potash, which is added in an amount of 2 to 5 wt .- ^ of the hydraulic binder will; sodium carbonate can also be added; Farther A chemical compound identified by the SO, group can also be added, for example sodium sulfate or calcium sulfate in an amount of 5 to 10 wt .- ^ of the binder; these reactants can also be mixed with one another or with the raw ash.

Die Zugabe der Reaktionspartner erfolgt im Zeitpunkt der Verwendung des Bindemittels; wird das reine hydraulische Bindemittel in ein trockenes Pulver umgewandelt, so kann der Reaktionspartner oder das Reagens unmittelbar in dieses Pulver eingemischt werden, um ein den derzeit üblichen Bindemitteln ähnliches, vollständiges Bindemittel zu erhalten.The reactants are added at the time the binder is used; becomes the pure hydraulic Binder converted into a dry powder, so the reactant or the reagent can directly into this Powder can be mixed in to obtain a complete binder similar to the currently used binders.

* wird* will

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Mit dem erfindungsgemäß erhaltenen hydraulischen Binde-With the hydraulic binding agent obtained according to the invention

mittel lassen sich Druckfestigkeiten von 250 kg/cm nachmedium compressive strengths of 250 kg / cm decrease

3 Tagen und von 400 kg/cm nach 28 Tagen erzielen. Diese Werte sind Mindestwerte; die Versuche wurden mit Prüfkörpern3 days and of 400 kg / cm after 28 days. These Values are minimum values; the tests were carried out with test specimens

aus Mörtel entsprechend der internationalen Methode RIIiEM durchgeführt. »made of mortar according to the international RIIiEM method. »

Das neue Bindemittel entwickelt auch weniger Reaktionswärme als ein reiner Portland-Zement, so daß seine Schrumpfung nach der Hydratation geringer ist. Darüberhinaus zeichnet sich das erfindungsgemäße hydratisierte Bindemittel dadurch aus, daß es nach der endgültigen Härtung überhaupt nicht zersetzbar oder zerstörbar ist.The new binder also develops less heat of reaction than a pure Portland cement, so that its shrinkage after hydration is lower. In addition, the hydrated binder of the present invention is characterized by this from the fact that it is not at all decomposable after the final hardening or is destructible.

Es wurden Laboratoriumsversuche mit einem erfindungsgemäßen Bindemittel und mit verschiedenen bekannten Bindemittel gemäß der internationalen Testmethode RILEM durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.Laboratory tests were carried out with a binder according to the invention and with various known binders carried out according to the international test method RILEM. The results are summarized in the following table.

Druckfestigkeit kg/cmCompressive strength kg / cm

nachafter 3 Tagen3 days 7 Tagen7 days 28 Tagen28 days 260260 328328 400400 A. erfindungsgemäßes
BindemittelA. According to the invention
binder 160160 300300 400400 B. Portlandzement P 400
belgische Norm RILEMB. Portland cement P 400
Belgian standard RILEM 8080 235235 400400 C. HochofenzementC. Blast furnace cement D. Portland-Zement normalD. Portland cement normal

P 300 (RILEM) 160 300P 300 (RILEM) 160 300

E. erfindungsgemäßesE. According to the invention

Bindemittel 180 300Binder 180 300

F. Puzzolan-Binäemittel F. Pozzolan Binary Agents

a) gebrannter Schiefera) baked slate

b) Trassb) Trass

c) italienische Puzzolanec) Italian pozzolans

d) gebrannter Tond) fired clay

e) gemahlener Sand · ^ΛΑη o-ic-9-e) ground sand ^ΛΑη o-ic-9-

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150150 280280 156156 292292 165165 284284 168168 316316 147147 216216

Das Bindemittel A enthielt insgesamt 73 i° Aschen, 24 CaO und 3 j£ ITaOH.The binder A contained a total of 73 i ° ashes, 24 CaO and 3 j £ ITaOH.

Der Hochofenzement enthielt 70 $ Schlacke und 30 $ Portland-Zeraent, seine Mahlfeirha^ntsprach 3700 cm /g BIaine, Das Bindemittel E enthielt insgesamt 85 $ Aschen, 14 $ CaO und 3$ NaOH.The blast furnace cement contained $ 70 slag and $ 30 Portland-Zeraent, its Mahlfeirha ^ nt spoke 3700 cm / g BIaine, Binder E contained a total of $ 85 ashes, $ 14 CaO and 3 $ NaOH.

Bei dem puzzolanartigen Bindemitteln wurden die Versuche mit einem Gemisch aus 60 fo Portland-Zement und 40 $> Puzzolan durchgeführt.In the case of the pozzolan-like binding agent, the tests were carried out with a mixture of 60 % Portland cement and $ 40> pozzolan.

In dem in Fig. 4 gezeigten Diagramm sind eine ganze Reihe von bekannten Produkten auf der Basis von CaO, SiOp AIpO* widergegeben. Die angegebenen Ziffern und Buchstaben haben folgende Bedeutung:In the diagram shown in FIG. 4, a whole series of known products based on CaO, SiOp AIpO * reproduced. The specified numbers and letters have the following meaning:

1 fetter Kalk1 rich lime

2 Magerkalk2 lime

3 leichter hydraulischer Kalk3 light hydraulic lime

4 langsamer natürlicher Zement (Ciment naturel lent)4 slow natural cement (Ciment naturel lent)

5 Portland-Zement super5 Portland cement great

6 Portland-Zement H.R.I.6 Portland cement H.R.I.

7 Zement CPAL7 cement CPAL

8 schwerer hydraulischer Kalk8 heavy hydraulic lime

9 Kalk mit Schlacken (Chaux au laitier)9 lime with slag (chaux au laitier)

10 Zement (Ciment de grappiers)10 cement (ciment de grappiers)

11 gemischter metallurgischer Zement (Ciment metallurgique mixte)11 mixed metallurgical cement (Ciment metallurgique mixed)

12 Hochofenzement12 blast furnace cement

13 Gips-Schwefel-Zement13 gypsum-sulfur cement

14 Zement CP A - L.C.14 cement CP A - L.C.

15 Gaize-Zement15 Gaize cement

16 metallurgische Puzzolanzemente 16 metallurgical pozzolana elements

17 italienische Puzzolane17 Italian pozzolans

18 Trass aus Andernach18 Trass from Andernach

19 Gaize19 gaize

20 .Portland-Zement CPA20 .Portland cement CPA

21 Portland-Zement CPB21 Portland cement CPB

22 Eisenzement22 iron cement

23 Schlacken-Kalkzement23 Slag-lime cement

24 halblangsam abbindener natürlicher Zement (Ciment naturel demi-lent)24 semi-slow setting natural cement (Ciment naturel demi-lent)

25 Tricalciuraaluminatreicher Zement der durch Brennen eines kalkhaltigen Rohmergels bei Temperaturen von 950-1050 C 25 Cement rich in tricalciura aluminate obtained by firing a calcareous raw marl at temperatures of 950-1050 ° C

27 Strass-Zement27 rhinestone cement

28 Zement CPA-C28 cement CPA-C

29 Tonerde-Zement29 Alumina cement

30 Flugaschen30 fly ash

31 gebrannte Dachziegel und Schiefer31 fired roof tiles and slate

32 Gehlenit32 Gehlenite

■/ \0 MW «v* \0 W fJ H# m* ^l l# ^Λ J* V# ΛΛ w ^J XJ ^J ^ ^^ | ν ^/ ^^ ^^ ml■ / \ 0 MW «v * \ 0 W fJ H # m * ^ ll # ^ Λ J * V # ΛΛ w ^ J XJ ^ J ^ ^^ | ν ^ / ^^ ^^ ml

erhalten wird (Ciment prompt nature^is obtained (Ciment prompt nature ^

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26 Schlacken-Klinker-Zement 33 Anorthit26 Slag clinker cement 33 Anorthite

a Al₂O, . 3 CaO Tricalciuroäluminata Al ₂ O,. 3 CaO tricalciuroaluminate

b 3 Α1ρΟ·ζ . 5 CaO Pentacalciumtrialuminatb 3 Α1ρΟ. 5 CaO pentacalcium trialuminate

c AIpO^r . CaO Monocalciumaluminatc AIpO ^ r. CaO monocalcium aluminate

d 5 AIpO^z . 3 CaO Tricalciumpentaaluminatd 5 AIpO ^ z. 3 CaO tricalcium pentaaluminate

e SiO₂ . 3 CaO Tricalciumsilicate SiO ₂ . 3 CaO tricalcium silicate

f SiO₂ . 2 CaO Bicalciumsilicatf SiO ₂ . 2 CaO bicalcium silicate

W Zv/ei erfindungsgemäße hydraulische Bindemittel liegen W Zv / ei hydraulic binders according to the invention

bei den Punkten 34 und 35 dieses Diagramms, die Zusammensetzung des ersten (34) lautet etwa 28 $ CaO, etwa 42 $ SiO₂ und etwa 30 % AlpO-*; die Zusammensetzung des zweiten (35) lautet etwa 20 f* CaO, etwa 50 # SiO₂ und etwa 30 $at points 34 and 35 of this diagram, the composition of the first (34) is about 28 $ CaO, about 42 $ SiO ₂ and about 30 % AlpO- *; the composition of the second (35) is about 20 f * CaO, about 50 # SiO _2, and about $ 30

In dem Diagramm Pig. 3 ist die Zusammensetzung von vier hydraulischen Bindemitteln angegeben und zwar eines Portland-Zementes (A), eines Tonerde-Zementes (B) und zweier erfindungsgemäßer Bindemittel (C und D).In the diagram Pig. 3 shows the composition of four hydraulic binders, namely a Portland cement (A), an alumina cement (B) and two binders according to the invention (C and D).

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich auch zur Nutzbarmachung der Halden von Steinkohlenbergwerken anwenden. Diese bestehen allgemein aus einer Ansammlung von unter Tage anfallendem Abraum und setzen sich zusammen aus kalkhaltigen Aluminiumsilicaten, metallhaltigen Stoffen und mehr oder weniger gealterten Kohlen.The method according to the invention can also be used to make the heaps of coal mines usable. These generally consist of an accumulation of overburden from underground and are composed of calcareous aluminum silicates, metal-containing substances and more or less aged coals.

Gemäß dem Verfahren nach der Erfindung wird die in den Haldenmaterialien enthaltende Kohle mit Vorteil (Profit) zum Brennen der anderen Gesteinsstoffe verwendet, die das Haldenmaterial ausmachen.According to the method according to the invention, the in the Coal containing dump materials is used to advantage (profit) for burning the other rock materials that make up the Identify stockpile material.

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In diesem Falle werden die Haldenbestandteile, d.h. die Kohle, die Metalle und die Bestandteile CaO, SiO₂ und AIpO, analytisch ermitte.lt und es läßt sich so errechnen, ob die verhandende Menge Kohle zum Brennen der kalkhaltigen, kieselerde- und tonerdehaltigen Stoffe ausreicht oder nicht. Es können dann gegebenenfalls die notwendigen Korrekturen hinsichtlich der Zusammensetzung für den Sinter- und Schmelzofen vorgenommen und das erfindungsgemäße Verfahren angewandt werden.In this case the stockpile components, ie the coal, the metals and the components CaO, SiO ₂ and AlpO, are determined analytically and it can be calculated whether the available amount of coal is sufficient for burning the calcareous, silica and alumina-containing substances or not. If necessary, the necessary corrections with regard to the composition for the sintering and melting furnace can then be made and the method according to the invention can be applied.

Claims

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Claims

1 .J method for utilizing the residues from solid fuels, in particular the asciien of kalorisclien power plants and dump products, characterized in that the residues are mixed with calcium cartionate, the mixture " ^{sinters at a temperature of about 130O 0} C, the sintered Mixture "melts at about 150O ⁰ C, the melt is quenched and the granulate obtained is ground to a pure hydraulic binder and then a setting and hardness regulator is added to it.

2.

Method according to claim 1, characterized in that g e k e η η -

draws that with a ferric oxide content of over 4 $ in the carbon residues, the melt is heated to about 1800 ° C, the denser molten metal is separated from the lighter molten slag, the latter is ^{cooled to about 150O 0} C and then quenched and the granules obtained are ground .

3. The method according to claim 1, characterized in that the obtained hydraulic Raw ash binder in an amount corresponding to the desired mechanical properties of the end product.

-13--13-

1 0 9 8 A 7 / 1 3 1 61 0 9 8 A 7/1 3 1 6

4. The method according to claim 1, characterized in that a mixture of about 60 % calcium carbonate and about 40 i <> ashes is used.

5. The method according to claim 1, characterized in that g e k β η η ζ eichnet that a basic compound characterized by the OH-G group is used as a setting regulator.

6. The method according to claim 5, characterized in that a strong base is used.

7. The method according to claim 6, characterized in that caustic soda is used.

8. The method according to claim 6, characterized in that caustic potassium is used.

9. The method according to claim 5, characterized in that sodium carbonate is used.

10. The method according to claim 1, characterized in that there is a setting and hardness regulator Chemical compound identified by the S0, group used.

11. The method according to claim 10, characterized in that sodium sulfate is used.

12. The method according to claim 10, characterized in that calcium sulfate is used.

13. The method according to claim 10, characterized in that potassium sulfate is used.

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14. Method according to one of JLn Proverbs 1 and 5 "to 9, characterized in that the setting and hardness regulator is based in a quantity of 2 to 5% by weight adds to the pure hydraulic binder.

15. The method according to any one of claims 1 and 10 to 13, characterized in that the setting and hardening regulator is obtained in an amount of from 5 to 10% by weight adds to the pure hydraulic binder.

h 16. Plant for the continuous implementation of the process according to claims 1 to 15, characterized by a combined sintering and melting furnace (41) for the mixture of coal residue and lime, a device (42, 42a) for quenching the molten slag, a device (44) for crushing and grinding the quenching obtained granules and means for hardening the pure hydraulic binder obtained.

17. Plant according to claim 16, characterized in that the means for further treatment are composed consists of a first mixing container (45) for the ground granulate, a second container (47) for

"Raw ashes and one with both containers (45, 47) combined "Mixer (51).

18. Plant according to claim.

16, characterized in that the agent is composed for further treatment is a drying device (49, 50) coupled to a storage container (48) for raw ashes and combined with a mixer (55).

19. Plant according to claim 16, characterized in that the combined sintering and melting furnace (41) at least 2 clearly differentiated areas (41a) for sintering and (41b) for melting the charge having.

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