DE2151411B2 - Verfahren zur herstellung von abbindefaehigen calciumsulfaten aus feinteiligen calciumsulfaten - Google Patents
Verfahren zur herstellung von abbindefaehigen calciumsulfaten aus feinteiligen calciumsulfatenInfo
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- C01F11/46—Sulfates
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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- C04B11/00—Calcium sulfate cements
- C04B11/26—Calcium sulfate cements strating from chemical gypsum; starting from phosphogypsum or from waste, e.g. purification products of smoke
Description
Bei der Erzeugung von Gips oder aus Gips bestehenden Formteilen, wie auch in chemischen
Produktionsverfahren fallen große Mengen äußerst feinteiliger Calciumsulfate an, die nicht ohne weiteres zu
einem abbiüdefähigen Calciumsulfat gebrannt werden können.
Die deutsche Auslegeschrift 11 62 749 beschreibt ein
Verfahren und eine Vorrichtung zum Trocknen oder Brennen von Gipsen verschiedener Eigenschaften in
einem einzigen Arbeitsgang. Nach diesem Verfahren wird der vorgebrochene und klassierte Rohgipsstein in
horizontalen oder vertikalen Schichten kontinuierlich durch eine Brennzone hindurchgeführt und die Brenn
gase durch die Gutschichten hindurchgesaugt oder hindurchgedrückt. In dem zu brennenden Gut ist die
Korngröße der verschiedenen Schichten unterschiedlich, innerhalb der einzelnen Schicht jedoch einheitlich.
Zu diesem Verfahren wird in der Schrift vorgeschlagen, das auf ein endloses Rostband aufgebrachte Gipsgestein
mit seitlichem Böschungswinkel gegen die Bandränder abfallend zu lagern und im Bereich der Böschung mit
einer geringeren Heizgasmenge zu beaufschlagen als im Bereich der übrigen Gutschichten.
Auch in der deutschen Offenlegungsschrift 19 35 903 ist ein Verfahren vorgeschlagen, nach dem, wie der in
dieser Offenlegungsschrift publizierte Patentanspruch 1 in seiner Formulierung erkennen läßt, ein abbindefähiges Calciumsulfat-Halbhydrat unter Zugabe von Wasser
in Calciumsulfat-Dihydrat übergeführt und das letztere dann erneut zu abbindefähigem Calciumsulfat-Halbhydrat
gebrannt wird.
Andererseits ist es aber auch aus der deutschen Auslegeschrift 11 69 355 bereits vorbekannt, großstükkige
Produkte aus feinkörnigem Calciumsulfat zu erzeugen. Das in dieser Auslegeschrift vorbeschriebene
Verfahren zur Herstellung großstückiger Produkte aus feinkörnigem Calciumsulfat, das als Abfallprodukt in der
chemischen Industrie anfallt, besteht darin, dieses nicht abbindefähige Abfallprodukt mit abbindefähigem Calciumsulfat
zu granulieren. Hierbei wird das im Abfallprodukt enthaltene Wasser durch den zugesetzten gebrannten
Gips physikalisch gebunden, wodurch die Entstehung von Granalien ermöglicht wird, die eine für einen
nachfolgenden Brennprozeß ausreichende Festigkeit erhalten.
Hierzu ist in der deutschen Patentanmeldung P 21 46 777.6 bereits ein Verfahren zur Herstellung von
abbindefähigem Calciumsulfaten aus feinteiligen und in stückige Form gebrachten Calciumsulfaten durch
Brennen auf einem durch eine Brennkammer laufenden s Rostband und anschließendes Vermählen des abbindefähigen Endproduktes vorgeschlagen worden.
Danach wird das in chemischen Prozessen äußerst feinteilig anfallende und in stückige Form gebrachte
Calciumsulfat nach einem ersten Brennvorgang in Wasser eingetaucht, nach weitgehender Rehydratisierung erneut gebrannt und danach vermählen. Vorteilhaft werden die CaJciumsuIfatstücke, die erstmals und
auch die, die nach dem Eintauchen in Wasser und gegebenenfalls Zwischenlagern ein zweites Mal ge- is
brannt werden sollen, in zwei Schichten auf einem Rostband so angeordnet, daß die Heißgase in der
Brennzone zunächst die Schicht der zum zweiten Mal und danach die Schicht der zum ersten Mal zu
brennenden Calciumsulfatstücke durchströmen.
Zur Überführung des als Ausgangsmaterials verwendeten
besonders feinteiligen Calciumsulfats in die stückige Form kann diesem Ausgangsmaterial eine
geringe Menge an Calciumsulfat-Halbhydrat zugesetzt werden. Wenn hierfür das aus dem Verfahren
stammende abbindefähige Calciumsulfat verwendet wird, so ist eine gleichmäßige Qualität der erzeugten
Calciumsulfatstücke nicht immer gewährleistet. Es wurde deshalb nach einer Verfahrensvariante gesucht,
mit der sich dieser Nachteil beheben läßt.
In Abwandlung und Ergänzung des in der deutschen Patentanmeldung P 21 46 777.6 vorgeschlagenen Verfahrens
wurde nunmehr gefunden, daß es vorteilhaft ist, das in stückiger Form vorliegende, zum ersten Mal
gebrannte Calciumsulfat in zwei Teilmengen zu teilen, die erste Teilmenge in einen Drehofen einzuführen und
vollständig zu Calciumsulfat-Halbhydrat zu brennen und anschließend zur Erzeugung der stückigen Form
des Calciumsulfats zu verwenden, während die zweite Teilmenge in Wasser eingetaucht, anschließend erneut
gebrannt und danach vermählen wird.
Als Ausgangsmaterial für die Durchführung des Verfahrens der Erfindung können alle feinteiligen
Calciumsulfate eingesetzt werden, die durch Brennen in abbindefähige Produkte übergeführt werden können.
Besonders vorteilhaft werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren solche feinteiligen Calciumsulfate
verarbeitet, die eine nadel- bis hakenförmige Kristallform mit einer durchschnittlichen Kristallänge von etwa
300 μ haben und deren Verhältnis von Länge : Dicke etwa 2:1 bis 5:1 oder darüber beträgt. Diese
Calciumsulfate zeigen im ungebrannten Zustand wie auch nach dem Brennen zu einer von dem molekularen
Aufbau her abbindefähigen Form, wie beispielsweise als Hemihydrat oder als abbindefähiger Anhydrit oder als
Gemisch beider Formen, in Gegenwart von Wasser ein thixotropes Verhalten. Derartige Calciumsulfate fallen
in Gips erzeugenden oder verarbeitenden Betrieben an. Insbesondere aber entstehen solche Calciumsulfate in
chemischen Produktionsverfahren, in denen Calcium- f>o
verbindungen mit Schwefelsäure unter Bildung von Calciumsulfaten umgesetzt werden, die je nach den
Fällungsbedingungen Kristallwasser enthalten oder nicht. Auch von diesen Calciumsulfaten sind diejenigen
als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfab- <>s
ren geeignet, die zu abbindefähigen Produkten gebrannt werden können.
Diese feuchten oder trockenen Calciumsulfate werden unter Zusatz von aus dem Verfahren stammenden,
fein vermahlenen Calciumsulfat-Halbhydrat durch Granulieren, Pelletieren oder Brikettieren in stückige
Formen übergeführt Das Gewichtsverhältnis des als Ausgangsmaterial verwendeten Calciumsulfats zu dem
aus dem Verfahren stammenden Calciumsulfat-Halbhydrat soll 2:1 bis 6:1, vorzugsweise 3:1 bis 5:1
betragen. In dem Gemisch muß eine zur Überführung des eingesetzten Calciumsulfat-Halbhydrats in das
Dihydrat zumindest ausreichende Menge Wasser vorhanden seia Dieses Wasser kann gesondert in das
Gemisch eingeführt werdea Vielfach enthalten, insbesondere in chemischen Produktionsverfahren anfallende Calciumsulfate jedoch noch erhebliche Mengen an
freiem, d. h. als Kristallwasser nicht gebundenem Wasser. Normalerweise liegt dieser Wassergehalt
solcher Calciumsulfate zwischen 10 und 30 Gew.%, vorzugsweise zwischen 15 und 25 Gew.%. Durch den
Zusatz des Calciumsulfats-HaJbhydrats wird die Granulierung,
Pelletierung oder Brikettierung ermöglicht und gleichzeitig der Gehalt des Gemisches an freiem Wasser
auf etwa 8 bis 18 Gew.% gesenkt. Sollte das als Ausgangsmaterial eingesetzte Calciumsulfat — wie es
bei Abfallprodukten aus chemischen Verfahren häufig der Fall ist — noch saure Bestandteile enthalten, so
sollten diese vorteilhaft durch Zumischen entsprechender Mengen an neutralisierend wirkenden Verbindungen,
wie beispielsweise Calciumoxid bzw. -hydroxid, neutralisiert und möglichst in wasserunlösliche Verbindungen
übergeführt werden. Diese Zusatzmittel können auch im Überschuß eingesetzt werden. Es sollen jedoch
Zusatzmittel vermieden werden, die während der Umsetzung oder während des Brennens gasförmige
Bestandteile freisetzen, die die stückige Form zerstören könnten, in der sich das Calciumsulfat während des
Brennens befinden soll.
Die Granulierung, Pelletierung bzw. Brikettierung des Gemisches kann mit den hierfür gebräuchlichen
Vorrichtungen durchgeführt werden.
Das in stückiger Form vorliegende Calciumsulfat wird in mehreren Schichten auf ein Rostband geschichtet und
kontinuierlich durch eine Brennzone hindurchgeführt. Hierbei können die einzelnen Schichten des Brennguts
vertikal oder horizontal auf dem Rostband angeordnet sein. Das Rostband selbst kann ein mit seitlichen
Mitnehmerstäben ausgerüstetes Plattenband sein, das durch einen Tunnel hindurchläuft, der von einem oder
mehreren Brennkörpern beheizt wird, die über Hfiißgasmischräume
und entsprechende Eintrittsöffnungen mit dem Tunnel verbunden sind. Die aus diesen
Eintrittsöffnungen austretenden Heißgase werden entweder durch das Brenngut hindurchgeblasen oder
-gesaugt. Durch Regelung der Zu- oder Abluft sowie der Geschwindigkeit des Rostbandes können die Temperatur
in der Brennzone und die Brenndauer bzw. die Verweilzeit des Brenngutes in der Brennzone geregelt
werden. Bei einer Verweilzeit des Brenngutes in der Brennzone von etwa 5 bis 60 min sollen die Höchsttemneraturen
des Gemischs an der der Brennkammer zugewandten Seite vorteilhaft zwischen 7000C bei 5 min
und 350° C bei 60 min liegen.
Die Calciumsulfatstücke, die erstmals und auch die, die nach dem Eintauchen in Wasser ein zweites Mal
gebrannt werden sollen, werden in drei Schichten so auf dem Rostband angeordnet, da3 die Heißgase in der
Brennzone zunächst die Schicht der zum zweiten Mal und danach die Schicht der zweiten und dann der ersten
Teilmenge der zum ersten Mal zu brennenden
Calciumsulfatstücke in der angegebenen Reihenfolge nacheinander durchströmen. Nach dem Verlassen der
Brennzone durchläuft das Rostband noch eine Kühlzone, in der das Brenngut mittels Hindurchblasen oder
-saugen von Luft auf eine gewünschte Temperatur, vorzugsweise auf eine Temperatur unter 1000C gekühlt
wird. Das abgekühlte Brenngut wird dann in die einzelnen Schichten aufgeteilt vom Rostband abgenommen.
Die Schicht des zum zweiten Mal gebrannten Gutes ist das als abbindefähiges Fertigprodukt anfallende
Calciumsulfat, das je nach den eingehaltenen Brennbedingungen als Calciumsulfat-Halbhydrat oder
als abbindefähiger Anhydrit oder als Gemisch dieser beiden Modifikationen vorliegen kann. Dieses Fertigprodukt
wird auf die für abbindefähigen Gips übliche Korngröße zerkleinert und seiner technischen Verwendung
zugeführt.
Die Schicht des in stückiger Form vorliegenden und zum ersten Mal gebrannten Calciumsulfate wird in zwei
Teilmengen geteilt, wobei vorteilhaft das Gewichtsverhältnis erste Teilmenge zu zweite Teilmenge zwischen
0,15 :1 und 0,5 :1 liegt Die erste Teilmenge dieser zum
ersten Mal gebrannten Calciumsulfatstücke besteht in der Hauptmenge aus Calciumsulfat-Halbhydrat und
enthält daneben noch wesentliche Mengen Calciumsulfat-Dihydrat. Sie wird einem Drehofen zugeführt, in
dem sie vollständig zu Calciumsulfat-Halbhydrat gebrannt wird. Vorteilhaft wird diese erste Teilmenge
nach dem ersten Brennvorgang und vor dem Eintrag in den Drehofen vermählen und zwar auf eine Korngröße,
die der Korngröße des als Ausgangsmaterial verwendeten Calciumsulfats etwa entspricht
Es ist außerdem günstig, diese erste Teilmenge in einen indirekt beheizten Drehofen einzuspeisen. Es
kann aber auch ein gebräuchlicher Gipskocher (Harzer-Kocher oder Ehrsam-Kocher) anstelle des Drehofens
eingesetzt werden. Diesen Drehofen durchläuft das eingespeiste Calciumsulfat in einer Verweilzeit und
unter Bedingungen, unter denen das Calciumsulfat praktisch vollständig in Halbhydrat übergeführt wird.
Als besonders vorteilhaft hat sich hierfür eine Verweilzeit von 15 bis 60 Minuten und eine Temperatur
des Brenngutes am Austrag des Drehofens von 1200C
bis 1500C erwiesen. Das aus dem Drehofen abgezogene
Calciumsulfat-Halbhydrat wird unter Abkühlung einer Vorrichtung, wie beispielsweise einem Granulierteller,
zugeführt der zur Erzeugung der stückigen Form des als Ausgangsmaterial verwendeten Calciumsulfats dient
Hier wird dieses Calciumsulfat-Halbhydrat mit dem als Ausgangsmaterial eingesetzten Calciumsulfat vermischt
und in stückige Form gebracht
Die zweite Teilmenge der zum ersten Mal gebrannten Calciumsulfatstücke, die im wesentlichen aas Calciumsulfat-Halbhydrat und abbindefähigem Anhydrit sowie
vernachlässigbar geringen Mengen Calciumsulfat-Dihydrat bestehen, werden in Wasser eingetaucht Hierzu
hat es sich bewahrt, das stückige Brennprodukt auf ein Transportband aufzugeben, das durch einen Wassertrog
geführt wird. Die Eintauchzeit der Calciumsulfatstücke
soll wenigstens 2 Minuten betragen und üegt vorteilhaft zwischen 3 und 10 Minuten. Während dieser Zeit
nehmen die Calciumsulfatstücke Wasser auf, das eine Rekristauisienmg des abbmdefähigen Calciumsulfats zu
Calriumsulfat-Dihydrat einleitet, wobei das in die
Caciumsulfatstücke eingedrungene Wasser als Kristall- «5
wasser gebunden wird. Die Geschwindigkeit des Ablaufs der Rekristallisation ist wesentlich von den
Bedingungen abhängig, unter denen die Rekristallisation durchgeführt wird. Um eine durchgreifende
Rekristallisation des stückigen Calciumsulfats ohne Verlust der stückigen Form zu bewirken, ist es
vorteilhaft, die in Wasser getauchten Calciumsulfatstükke vordem zweiten Brennvorgang zwischenzulagern. Je
nach den während dieser Lagerung aufrechterhaltenen Temperaturen und Feuchtigkeitsgehalten der umgebenden
Atmosphäre ist die Rekristallisation in einem Zeitraum von wenigen Stunden bis mehreren Tagen
abgeschlossen. Bei einer Größe der Calciumsulfatstücke von etwa 19 mm Durchmesser und einem Raumgewicht
der einzelnen Stücke von 1430 kg/m3 und einer Tauchzeit von 4 min beträgt beispielsweise die Wasseraufnahme
25%. Werden diese Calciumsulfatstücke in einer Atmosphäre mit 40% rel. Feuchte bei einer
Temperatur von 200C drei Tage gelagert, so beträgt der
Rehydratisierungsgrad 70,6%, während die eintägige Zwischenlagerung in einer Atmosphäre von 90% rel.
Feuchte beispielsweise einen Rehydratisierungsgrad von 88,9% erpibt Es ist vorteilhaft, aber nicht unbedingt
notwendig, emen Rehydratisierungsgrad von mehr als 85% zu erreichen.
Nach Beendigung der Rehydratisierung werden die Calciumsulfatstücke erneut zu abbindefähigem Calciumsulfat
gebrannt und zwar auf dem vorerwähnten Rostband vorteilhafter als Schicht, die von den
Heißgasen zuerst durchströmt wird.
Diese Art der Durchführung des Brennvorgangs hat unter anderem den technischen Vorteil, daß die beiden
wesentlichen Brennvorgänge in einem Brennaggregat durchgeführt werden können. Für die Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Figur ein Beispiel schematisch dargestellt. Einem Pelletierteller 1
werden zum Pelletieren feuchter Abfallgips aus einem chemischen Produktionsverfahren aus Leitung 2. Calciumoxid
aus Leitung 3, vermahlenes abbindefähiges Calciumsulfat aus Leitung 4 zugeführt. Die fertiggestellten
Pellets werden als untere Schichten 5 und 6 auf das Rostband 7 aufgebracht Dem Rostband 7 werden aus
den Brennkammern 8 Heißgase zugeführt, die mittels der Exhaustoren 9 und 10 durch das Rostband 7
hindurchgesaugt werden. Der Exhaustor 11 zieht Raumluft zur Kühlung durch die auf dem Rostband
angeordneten Schichten aus stückigem Material. Die Schicht 6 wird als zweite Teilmenge der erstmals
gebrannten Calciumsulfatstücke von dem Rostband 7 abgezogen und durch das Wasserbad 12 der Zwischenlagerung
13 zugeführt Nach beendeter Rehydratisierung aus der Zwischenlagerung 13 entnommene
Calciumsulfatstücke werden als obere Schicht 14 auf das Rostband 7 aufgegeben und nehmen als solche
zusammen mit den unteren Schichten 5 und 6 an dem Durchlauf durch die Brennzone teil. Nach dem
Durchlaufen der Kühlzone wird diese obere Schicht 14 von den unteren Schichten 5 und 6 getrennt von dem
Rostband 7 abgenommen und der Mahlvorrichtung 15 zugeführt, aus der durch Leitung 16 ein abbindefähiges
vermahlenes Calciumsulfat als Fertigprodukt abgezo gen wird.
Die erste Teilmenge der erstmals gebranntei
Calciumsulfatstücke wird als Schicht 5 von den Rostband 7 abgezogen und über die Mahlvorrichtung 11
dem indirekt beheizten Drehofen 18 und von da übe den Weg 4 dem Pelletierteller 1 wieder zugeführt
Die Leistungskapazität des Rostbandes und di
Qualität des angestrebten Endproduktes kann nod durch die Verwendung von Calciumsulfatstücke
gesteigert werden, deren Stückgrößen sich innerhal
eines engen Bereichs befinden. Eine solche möglichst gleichmäßige Größe der Stücke hat eine günstige
Wirkung in bezug auf die Durchführung des Brennvor gangs, da dieser gezielter auf die Entstehung eines
bestimmten abbindefähigen Calciumsulfats gesteuert werden kann. Als besonders vorteilhaft hat es sich für
die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erwiesen, wenn das stückige Calciumsulfat mit Stückgrößen
von 10 bis 25 mm, vorzugsweise 14 bis 20 mm, Durchmesser eingesetzt wird. Bei dieser Stückgröße
kann der Widerstand der Schicht aus stückigem Calciumsulfat gegen den Durchgang der Heißgase so
eingestellt werden, daß eine optimale Ausnutzung der Wärmeenergie bei kurzer Brenndauer gegeben ist.
Stücke mit kleinerem Durchmesser ergeben Schichten mit einem relativ hohen Widerstand gegen den
Durchgang der Heißgase, während größere Stücke den Heißgasen einen zu geringen Durchgangswiderstand
bieten. In beiden Fällen muß bei schlechterer Ausnutzung der zugeführten Wärmeenergie eine Verlängerung
der Brenndauer in Kauf genommen werden.
Ebenso hat die Dicke der Schicht des stückigen Calciumsulfats auf dem Rostband Einfluß auf die
Brenndauer und das Brennergebnis. Vorteilhaft beträgt die Gesamtdicke des stückigen Calciumsulfats auf dem
Rostband insgesamt etwa 60 cm.
Wenn erstmals zu brennende Calciumsulfatstücke und zum zweiten Mal zu brennende Calciumsulfatstücke
zusammen auf dem Rostband angeordnet werden, so muß verfahrensgemäß die zweite Teilmenge der zum
ersten Mal zu brennenden Calciumsulfatstücke gleich groß sein wie die Menge der zum zweiten Mal zu
brennenden Calciumsulfatstücke. Die Größe der ersten Teilmenge der zum ersten Mal zu brennenden
Calciumsulfatstücke richtet sich nach dem Verhältnis Halbhydrat zu feinteiligem Ausgangsmaterial, das bei
Verwendung eines bestimmten Endprodukts bei der Erzeugung der stuckigen Form des Calciumsulfats
vorteilhaft einzuhalten ist. Dieses Verhältnis ist durch einfache Vorversuche leicht zu ermitteln. Beispielsweise
ergeben sich bei einer Gesamthöhe der Schichten von 60 cm und einem Gewichtsverhältnis Calciumsulfat-Halbhydrat
zu Ausgangsmaterial von 1 :5 für die Dicke der einzelnen Schichten folgende Werte: erste Teilmenge
des erstmals zu brennenden Calciumsulfats etwa 6 cm, zweite Teilmenge des erstmals zu brennenden
Calciumsulfats etwa 27 cm und das zum zweiten Mal zu brennende Calciumsulfat ebenfalls etwa 27 cm, wobei
die Schichten in der angegebenen Reihenfolge übereinander bzw. nebeneinander auf dem Rostband angeordnet sind. Es hat sich gezeigt, daß bei dieser Anordnung
des stückigen Calciumsulfats auf dem Rostband — und insbesondere bei einer Teilchengröße des stückigen
Calciumsulfats von 10 bis 25 mm, vorzugsweise 14 bis
20 mm, — in Richtung des Heißgasdurchganges gesehen, nach dem Durchlauf durch die Brennzone die
erste Schicht in einer Stärke von etwa 27 cm aus einem Baugips aus Anhydrit II. 35 bis 50 Gew.% Calciumsulfat-Halbhydrat und/oder Anhydrit III sowie 1 bis 3 Gew.%
Calciumsulfat-Dihydrat besteht, während die zweite <*>
Teilmenge des erstmals zu brennenden Calciumsulfats in einer Schichtdicke von etwa 27 cm in weitaus
Oberwiegender Menge in Form des Calchimsulfat-Haibhydrats vorliegt Die erste Teilmenge des erstmals zu
brennenden Calciumsulfats. dessen Schichtdicke auf <*
dem Rostband etwa 6 cm beträgt, enthält neben Calciumsulfat-Halbhydrat noch wesentliche Mengen an
Calciumsulfat - Dihydrat.
Darüber hinaus ist noch festgestellt worden, daß ein geringes Raumgewicht der Calciumsulfatstücke sich
vorteilhaft auf den Ablauf und insbesondere auf die Dauer des Brennvorgangs auswirkt. So erfordern
Calciumsulfatstücke mit einem Raumgewicht von weniger als 1700 kg/m3 eine kürzere Brenndauer und
ergeben ein Endprodukt von vorzüglicher Qualität mit guten Verarbeitungseigenschaften und hoher Ergiebigkeit.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nunmehr möglich, die in der Gips erzeugenden und
verarbeitenden Industrie anfallenden Feinstäube sowie die feinkristallinen gefällten Calciumsulfate, die als
Abfallprodukte in der chemischen Industrie entstehen, zu einem abbindefähigen Calciumsulfat zu verarbeiten,
das in seinen Eigenschaften einem normalen und aus natürlichen Gipssteinen erbrannten Produkt entspricht.
Vor allem kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren die hierfür erforderliche stückige Form des
Calciumsulfats dadurch erreicht werden, daß aus dem Verfahren stammendes Calciumsulfat-Halbhydrat dem
als Ausgangsmaterial eingesetzten Calciumsulfat zugemischt wird. Es entstehen hierbei Calciumsulfatstücke
von nahezu gleichbleibender Form und Qualität.
Das erfindungsgemäß erhaltene Produkt kann wie ein normaler Baugips eingesetzt werden, oder nach
erneuter Rehydratisierung auch als Abbindeverzögerer für Zement Verwendung finden.
100 GT feinkristallines Calciumsulfat-Dihydrat, das 20% freies Wasser enthält, werden mit 16,6GT
Halbhydrat, welches im gleichen Verfahrensgang mittels des indirekt beheizten Drehofens erzeugt
worden ist, pelletiert. Die Pellets haben einen durchschnittlichen Durchmesser von 17 mm und ein Raumgewicht
von 1430 kg/m3. Sie werden als untere Schicht in
einer Schichtdicke von 33 cm auf ein Rostband aufgegeben, das anschließend durch eine Brennzone
hindurchgeführt wird.
Als obere Schicht werden in einer Höhe von 27 cm Pellets aufgegeben, welche vorher bereits als zweite
Teilmenge der unteren Schicht gebrannt, anschließend in ein Wasserbad getaucht und zwischengelagert
worden sind.
Die Verweilzeit des Brenngutes mit einer Gesamtschichthöhe von 60 cm in der Brennzone beträgt etwa
15 Minuten, die Höchsttemperatur des Brenngutes 6300C Nach Verlassen der Brennkammer wird das
Brenngut auf etwa 80° C heruntergekühlt
Sodann wird die untere Schicht des Brenngutes in 2
Teile wie folgt geteilt und getrennt von dem Rostband abgezogen.
Eine erste, ganz unten liegende Teilmenge der unteren Schicht wird in einer Schichthöhe von 6 cm
abgezogen und vermählen.
Diese Teilmenge enthält ca. 5% Anhydrit III und 75%
Halbhydrat sowie noch 20% Dihydrat Diese Menge wird nach der Vermahlung, aber noch im warmen
Zustand, in dem indirekt beheizten Drehofen nachgebrannt so daß aus dem noch vorhandenen Dihydrat
ebenfalls Halbhydrat entsteht Die Verweilzeit hn Drehofen beträgt dabei etwa 30 Minuten, die Temperatur des Brenngutes am Austrag des Drehofens 134" C
Dieses Brennprodukt eignet sich besonders für die Herstellung der Pellets aus feuchtem Dihydrat da dieses
so erhaltene nachgebrannte Produkt fast vollständig aus Halbhydrat besteht Es wird zur Pelletiervorrichtung
geleitet und dort zur Pelletierung von frischem, noch feuchtem Dihydrat eingesetzt.
Die über der ersten Teilmenge liegende zweite Teilmenge der unteren Schicht mit einer Schichthöhe
von 27 cm wird getrennt abgezogen, sie enthält mehr als 95% abbindefähiges Calciumsulfat und wird über ein
Tauchband in Wasser eingetaucht. Bei einer Tauchzeit von 3 Minuten werden etwa 24% Wasser aufgenommen.
Die getauchten Pellets werden einer Lagerung bei
10
hoher Luftfeuchtigkeit unterworfen. Nach 24 Stunden Lagerung bei 90% rel. Luftfeuchtigkeit oder darüber
beträgt der Rehydratisierungsgrad 88%. Nach dieser Zeit werden diese Pellets als obere Schicht auf das
Rostband in einer Schichthöhe von 27 cm aufgegeben. Sie werden als obere Schicht zu einem abbindefähigen
Produkt gebrannt, getrennt abgezogen und auf eine Korngröße unter 1 mm vermählen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Verfahren zur Herateilung von abbindefähigen Calciumsulfaten aus feinteiligen und in stückige S
Form gebrachten Calciumsulfaten durch Brennen auf einem durch eine Brennkammer laufenden
Rostband und anschließendes Vermählen des abbindefähigen Endproduktes, wobei ein in chemischen
Prozessen als Nebenprodukt anfallendes äußerst feinteiliges und in stückige Form gebrachtes
Calciumsulfat nach einem ersten Brennvorgang in Wasser eingetaucht, nach weitgehender Rehydratisierung erneut gebrannt und danach vermählen wird
nach Patentanmeldung P21 46777.6, dadurch
gekennzeichnet, daß das in stückiger Form vorliegende und zum ersten Mal gebrannte Calciumsulfat in zwei Teilmengen geteilt und die erste
Teilmenge in einen Drehofen eingeführt und vollständig zu Calciumsulfat-Halbhydrat gebrannt
und anschließend zur Erzeugung der stückigen Form des Calciumsulfats verwendet wird, während die
zweite Teilmenge in Wasser eingetaucht und anschließend erneut gebrannt und danach vermählen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Calciumsulfatstücke, die erstmals
und auch die, die nach dem Eintauchen in Wasser ein zweites Mal gebrannt werden sollen, in drei
Schichten so auf dem Rostband angeordnet werden, daß die Heißgase in der Brennzone zunächst die
Schicht der zum zweiten Mal und danach die beiden Schichten der zweiten und der ersten Teilmenge der
zum ersten Mal zu brennenden Calciumsulfatstücke
in der angegebenen Reihenfolge nacheinander
durchströmen und die drei Schichten nach dem Brennvorgang getrennt werden, worauf die zum
zweiten Mal gebrannten Calciumsulfatstücke zerkleinert und die erste Teilmenge der zum ersten Mal
gebrannten Calciumsulfatstücke einem Drehofen und die zweite Teilmenge der zum zweiten Mal
gebrannten Calciumsulfatstücke in Wasser eingetaucht und danach erneut dem Brennvorgang
zugeführt werden.
3. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zum ersten Mal gebrannte
Calciumsulfat im Gewichtsverhältnis erste Teilmenge zu zweite zweite Teilmenge von 0,15 :1 bis 0,5 :1
aufgeteilt wird.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilmenge des
erstmals gebrannten Calciumsulfats vor dem Eintrag
in den Drehofen vermählen wird.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Teilmenge des
erstmals gebrannten Calciumsulfats in einen indirekt beheizten Drehofen eingespeist wird.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in Wasser eingetauchte
zweite Teilmenge des erstmals gebrannten Calciumsulfats vor dem zweiten Brennvorgang zwischengelagert wird.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein stückiges Calciumsulfat mit
Stückgrößen von 10 bis 25 mm, vorzugsweise 14 bis ^
20 mm, Durchmesser eingesetzt wird.
8. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7. dadurch
gekennzeichnet, daß ein stückiges Calciumsulfat mi; einem Raumgewicht der einzelnen Stücke von
weniger als 1700 kg/m3 eingesetzt wird.
9. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das stückige Calciumsulfat in
einer Schichtdicke von insgesamt 60 cm auf dem Rostband angeordnet wird.
10. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die erste Teilmenge des erstmals zu brennenden Calciumsulfats in einer
Schichtdicke von 6 cm, die zweite Teilmenge des erstmals zu brennenden Calciumsulfats in einer
Schichtdicke von 27 cm und das zum zweitenmal zu brennende Calciumsulfat in einer Schichtdicke von
27 cm in der angegebenen Reihenfolge über- bzw. nebeneinander auf dem Rostband angeordnet
werden.
U. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dafi in der Brennzone die Heißgase durch das Brenngut hindurchgesaugt werden.
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DE2151411A1 DE2151411A1 (de) | 1973-04-19 |
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1971
- 1971-10-15 DE DE19712151411 patent/DE2151411B2/de not_active Withdrawn
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