DE2122027C3 - Process for the production of a hydraulic binder from residues of solid fuels with the addition of calcium carbonate - Google Patents
Process for the production of a hydraulic binder from residues of solid fuels with the addition of calcium carbonateInfo
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Description
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn- 35 regler zugesetzt. Diesem Grundbindemittel kann man zeichnet, daß der Abbinde- and Härteregler in gegebenenfalls auch Rohaschen in entsprechender einer Menge von 5 bis 10 Gewichtsprozent, be- Menge zusetzen. Als basische Abbinde- oder Häriezogen auf das reine hydraulische Bindemittel, regler eignen sich insbesondere Ätznatron, Ätzkali zugesetzt wird. oder Natriumcarbonat. Als sulfatische Abbinde- oder6. The method according to claim 5, characterized in that the regulator is added. You can use this basic binder draws that the setting and hardness regulator in possibly also raw ashes in corresponding an amount of 5 to 10 percent by weight to be added. As a basic binding or hair pull On the purely hydraulic binder, regulators are particularly suitable for caustic soda and caustic potash is added. or sodium carbonate. As a sulfatic setting or
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 40 Härteregier eignen sich Natrium-, Kalium- oder zeichnet, daß man bei einem Ferrioxidgehalt von Calciumsulfat. An basischem Abbinde- und Härteüber 4% in den Kohlerückständen die Schmelze regler rechnet man 2 bis 5 Gewichtsprozent und an auf etwa 1800° C erhitzt, das dichtere geschmolzene sulfatischem 5 bis 10 Gewichtsprozent, bezogen auf Metall von der leichteren geschmolzenen Schlacke das reine hydraulische Bindemittel. Handelt es sich abtrennt, die letztere auf etwa 15000C abkühlt und 45 bei den Ausgangsprodukten um solche mit einem dann abschreckt und das erhaltene Granulat Eisenoxidgehalt von über 4%, so erhitzt man die vermahlt. Schmelze auf etwa 18000C, wodurch sich der Metallanteil von der Schlackenschmelze trennt, die Schlacke wird zuerst auf 1500°C gekühlt, dann abgeschreckt7. The method according to claim 1, characterized in that 40 hardness registers are suitable for sodium, potassium or that one has a ferric oxide content of calcium sulfate. In terms of basic setting and hardness over 4% in the coal residues, the melt regulator counts 2 to 5 percent by weight and heated to around 1800 ° C, the denser molten sulphate 5 to 10 percent by weight, based on metal from the lighter molten slag, the pure hydraulic binder . If it is separated, the latter cools down to about 1500 ° C. and then quenches the starting products around those with an iron oxide content of over 4% and the granules obtained are heated up. Melt at about 1800 0 C, the metal content of the slag melt thus separated, the slag is first cooled to 1500 ° C, then quenched
50 und wie oben aufgemahlen.50 and ground up as above.
Abfiesehen von dem obenerwähnten Vorteil derDisregard the above-mentioned advantage of
Nutzbarmachung sonst wertloser Flugaschen, Abraum und Waschberge, ist ein weiterer Vorteil des erfindiungsgemäßen Verfahrens darin zu sehen, daß 55 der geringfügige Kohlegehalt dieser Ausgangsprodukte als Brennstoff wirkt und damit der Aufwand an Wärmeenergie zur Durchführung des erfindungsgemäßenThe utilization of otherwise worthless fly ash, overburden and washing mountains is another advantage of the To see the method according to the invention that The low carbon content of these raw materials acts as fuel and thus the amount of thermal energy used to carry out the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung Verfahrens herabgesetzt werden kann. Die Zemente eines hydraulischen Grundbindemittels aus den Rück- nach der Erfindung sind den meisten Portlandzementen ständen fester Brennstoffe, insbesondere den Aschen 60 nicht nur hinsichtlich der erreichbaren Festigkeit von kalorischen Kraftwerken und von Haldenpro- überlegen, sondern zeigen noch eine beträchtliche dukten, unter Zusatz von Calciumcarbonat, Brennen Widerstandsfähigkeit gegenüber aggressiven Wässern, bei etwa 13000C und Mahlen. wie Seewasser oder gipshaltigen Wässern.The invention relates to a method of manufacturing process can be scaled down. The cements of a hydraulic base binder from the back according to the invention are superior to most Portland cements from solid fuels, especially the ashes 60, not only in terms of the strength that can be achieved by caloric power plants and from dump plants, but also show considerable products with the addition of calcium carbonate , Burning resistance to aggressive water, at about 1300 0 C and grinding. such as seawater or gypsum-containing waters.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet die Nutz- Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verbarniachung von wertlosen Flugaschen kalorischer 6$ fahrens liegen die Ausgangsprodukte und der Kalk Kraftwerke sowie von Haldenprodukten und Abfällen, feinkörnig mit einer Korngröße < 5 mm vor. Die worunter sowohl der Abraum als auch die Waschberge für das Brennen und Einschmelzen erforderliche aus der Kohlegewinnung zu verstehen sind. Wärmeenergie wird durch Abbrennen von Kohle,The inventive method permits the commercial In carrying out the invention Verbarniachung of worthless fly ashes caloric 6 $ procedure, the starting products and the lime are power plants and from stockpile products and waste, fine-grained with a grain size of <5 mm in front. What is to be understood by what both the overburden and the washing piles for burning and melting down from coal extraction are to be understood. Thermal energy is generated by burning coal,
Heizöl oder Gas aufgebracht. Nach der Brennstufe soll der eventuell vorhandene Kohlegehalt aus den Ausgangsmaterialien ausgebrannt sein. Das Einschmelzen kann gegebenenfalls auch elektrisch erfolgen. Die Schmelze wird zweckmäßigerweise kontinuierlich abgezogen. War das Ausgangsmaterial eisenhaltig, d. h. mit mehr als 4% FeaO3, so setzen :.ich die Metallanteile am Boden der Schmelzwanne ab und werden von dort in Kokillen od. dgl. abgestochen. Der so gewinnbare Metallanteil kann 5 bis 30 Gewichtsprozent betragen.Heating oil or gas applied. After the firing stage, any existing coal content should be burned out from the raw materials. Melting down can optionally also take place electrically. The melt is expediently drawn off continuously. If the starting material contained iron, ie with more than 4% Fe a O 3 , then the metal components settle on the bottom of the melting tank and are tapped from there into molds or the like. The metal fraction that can be obtained in this way can be 5 to 30 percent by weight.
Durch diese Metallabscheidung erreicht man ein gereinigtes »weißes« Grundbindemittel hohen Verkaufswerts. Die aus der Schmelzwanne abgezogene Schlacke wird mit kaltem Wasser abgeschreckt und das dabei anfallende feuchte Granulat unmittelbar zweckmäßigerweise naß gemahlen. Ein vorzeitiges Trocknen soll vermieden werden. Man erhält auf diese Weise ein sehr feines Produkt mit einer spezifischen Oberfläche von zumindest. 0,5 m'/g (nach B1 a i η e). Das erhaltene Grundbindemittel ist rein i'nd fällt als ziemlich weiche Paste an, die als solche verkaufsfähig ist.This metal separation results in a purified, "white" basic binder of high sales value. The slag withdrawn from the melting tank is quenched with cold water and the resulting moist granulate is advantageously ground immediately wet. A premature one Drying should be avoided. In this way a very fine product with a specific one is obtained Surface of at least. 0.5 m '/ g (according to B1 a i η e). The basic binder obtained is pure and is obtained as a fairly soft paste that can be sold as such is.
Bei einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird dieser Paste des Grundbindemittels noch Rohasche zugemischt.In a particular embodiment of the method according to the invention, this paste is the Basic binder still mixed with raw ash.
Es ist aber auch möglich, die Paste des reinen oder mit Rohasche versetzten Grundbindemittels zu trocknen bzw. dem getrockneten Grundbindemittel trockene Rohasche zuzufügen.But it is also possible to dry the paste of the pure or raw ash mixed basic binder or add dry raw ash to the dried base binder.
Die Zugabe der Abbinde- und Härteregler erfolgt unmittelbar vor der Anwendung des Grundbindemittels. The setting and hardness regulators are added immediately before the base binder is used.
Mit den erfindungsgemäß erhaltenen Grundbindemitteln lasser sich Druckfestigkeiten von 250 kg/cm2 nach 3 Tagen und von 400 kg/cm2 nach 28 Tagen erzielen (Prüfmethode RILEM). Das erfindungsgemäß erhaltene Grundbindemittel entwickelt auch weniger chemische Reaktionswärme als reiner Portland-Zement, so daß die Schrumpfung nach der Hydratation geringer ist. Nach der Aushärtung ist es außerordentlich widerstandsfähig.With the base binders obtained according to the invention, compressive strengths of 250 kg / cm 2 after 3 days and of 400 kg / cm 2 after 28 days can be achieved (RILEM test method). The base binder obtained according to the invention also develops less chemical heat of reaction than pure Portland cement, so that the shrinkage after hydration is lower. After hardening, it is extremely resistant.
Es wurden Laboratoriumsversuche mit erfindungsgemäßen Grundbindemitteln und mit verschiedenen bekannten Bindemitteln gemäß der internationalen Testmethode RILEM durchgeführt. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt. Laboratory tests were carried out with basic binders according to the invention and with various known binders according to the international test method RILEM. The results are summarized in the following table.
Druckfestigkeit (kg/cm2)Compressive strength (kg / cm 2 )
nachafter
3 Tagen 7 Tagen 28 Tagen3 days 7 days 28 days
A. Erfindungsgemäß 260 328 400A. According to the invention 260 328 400
B. Portland-Zement 160 300 400 P 400 (RILEM)B. Portland cement 160 300 400 P 400 (RILEM)
C. Hochofenzjment 80 235 400 D. Portland-Zement 160 300C. Blast furnace 80 235 400 D. Portland cement 160 300
normalnormal
P 300 (RILEM)P 300 (RILEM)
E. Erfindungsgemäß 180 300 + RohascheE. According to the invention 180 300 + crude ash
F. PuzzolaneF. Pozzolans
a) gebrannter Schiefer 150 280a) baked slate 150 280
b) Traß 156 292b) Trass 156 292
c) italienische 165 284 Puzzolanec) Italian 165 284 pozzolans
d) gebrannter Ton 168 316d) fired clay 168 316
e) gemahlener Sand 147 216e) ground sand 147 216
Das erfindungsgemäße Bindemittel A enthielt 73 % Aschen, 24% CaO und 3 % NaOH.The binder A according to the invention contained 73% ash, 24% CaO and 3% NaOH.
Der Hochofenzement enthielt 70% Schlacke und 30% Portland-Zement (0,37 m2/g nach B1 a i η e).The blast furnace cement contained 70% slag and 30% Portland cement (0.37 m 2 / g according to B1 ai η e).
Das erfindungsgemäße Bindemittel E enthielt insgesamt 85% Aschen, 14% CaO und 3% NaOH.The binder E according to the invention contained a total of 85% ash, 14% CaO and 3% NaOH.
Bei den puzzolanartigen Bindemitteln wurden die Versuche mit einem Geuisch aus 60% Portland-Zement und 40% Puzzolan durchgeführt.In the case of the pozzolan-like binders, the tests were carried out with a cast made from 60% Portland cement and 40% pozzolan carried out.
Die erfindungsgemäß erhaltenen Grundbindemittel unterscheiden sich wesentlich von den handelsüblichen hydraulischen Bindemitteln hinsichtlich ihrer Zusammensetzung. Dies geht besonders deutlich aus dem Diagramm hervor, in dem die Zusammensetzung von Portland-Zement (A), Tonerde-Zement (B) und Bindemitteln nach der Erfindung (C, D) dargestellt ist.The basic binders obtained according to the invention differ significantly from the commercially available hydraulic binders with regard to their composition. This can be seen particularly clearly from the diagram in which the composition of Portland cement (A), high alumina cement (B) and binders according to the invention (C, D) is shown.
Auch im Dreiphasen-Diagramm CaO-AIuO3-SiO2 liegen die erfindungsgemäßen Bindemittel in einem anderen Bereich als die handelsüblichen hydraulischen Bindemittel, deren Hauptanteil in unmittelbarer Nähe das CaO-Ecks nahe der Linie CaO—SiO2 liegt. Ledig-Hch italienische Puzzolane und Traß liegen im SiO2-Eck nahe der Al2O3-SiO2-LmIe. Die Flugaschen finden sich in ihrer Zusammensetzung knapp an der Al2O3-SiOjfLinie. Also in the three-phase diagram CaO-AluO 3 -SiO 2 , the binders according to the invention are in a different range than the commercially available hydraulic binders, the main part of which is in the immediate vicinity of the CaO corner near the line CaO-SiO 2 . Single-high Italian pozzolans and Trass are located in the SiO 2 corner near the Al 2 O 3 -SiO 2 line. The composition of the fly ashes can be found just on the Al 2 O 3 -SiOjf line.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (5)
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