DE2242811A1

DE2242811A1 - Kontinuierliches verfahren zur herstellung von gut dosierfaehigen flockungsmitteln aus rotschlamm

Info

Publication number: DE2242811A1
Application number: DE2242811A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Bayer; Egon Dipl Chem Dr Cherdron
Original assignee: Giulini Gebrueder GmbH
Current assignee: BK Giulini Chemie GmbH
Priority date: 1972-08-31
Filing date: 1972-08-31
Publication date: 1974-03-14
Also published as: RO65907A; GB1411326A; FR2197822B1; AU5910873A; FR2197822A1; CA1008749A; HU166860B; US3986975A; IT1005157B; ES416712A1

Description

Gebr. Giulini GmbH 00/0011 Ludwigshafen / Rh. ZZ4Zö I t

Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von gut dosierfähigen Flockungsmitteln aus Rotschlamm

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Flockungsmitteln aus Rotschlamm, die zur Flockung von trübem und/oder Phosphaten enthaltendem Wasser oder Abwasser bestens geeignet sind sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. .

Rotschlamm fällt bekanntlich bei der Gewinnung von Aluminiumoxid nach dem Bayer-Verfahren als lästiges Abfallprodukt an, wobei die Zusammensetzung und die Menge Je nach den verwendeten Bauxiten schwankt.

Die Schwankungsbreite des bei 105° getrockneten RotSchlamms (das unmittelbar anfallende Material enthält 35 -45 % Wasser) beträgt im allgemeinen:

₂O₃ 15-25" Gew.%

Fe₂O₃ 20 - 55 Gew.%

IEiO₂ 5-10 Gew.%

SiO₂ 8-12 Gew.%

CaO 1-4 Gew.%

Na₂O 5 - 12 Gew.%
Glühverlust 7-10 Gew.%

Aus der AS 1 592 104 ist bekannt, daß der Rotschlamm mittels unterstöchiometrischen, bezogen auf die Metalloxide, Mengen 60 - 96 %iger Schwefelsäure teilweise aufgeschlossen werden kann. Ein so hergestelltes Produkt kann auf verschiedenen Anwendungsgebieten eingesetzt werden, .beispielsweise in der Wasser- und Abwasseraufbereitung und - besonders in Verbindung mit Humusdünger und Ammonsulfat oder anderen Düngemitteln als Bodenstrukturverbesserungsmittel.

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Versucht man nun, Flockungsmittel für die Wasseraufbereitung gemäß dem Verfahren der AS 1 592 104 im großtechnischen Maßstab herzustellen, so stellt man fest, daß dieses Verfahren noch verschiedene Mangel aufweist. So muß der Rotschlamm zunächst bis auf eine Feuchte von etwa 10 - 20 % vorgetrocknet werden, da nur so ein hinreichend trockenes und lagerfähiges Eeaktionsprodukt erhalten wird. Zusätzlich ist eine Feinvermahlung des getrockneten Botschlammes erforderlich, wobei erhebliche Staubprobleme und beträchtliche Kosten entstehen. Außerdem ist der getrocknete und gemahlene Botschlamm schwierig zu dosieren und selbst mit Intensivmischern nur unvollkommen mit der Schwefelsäure zu vermischen.

Ein weiterer Nachteil ist, daß zunächst das Beaktionsgemisch in breiigem Zustand anfällt und zwecks Erhalt eines festen Produktes in geeigneten Apparaturen abgekühlt, dann vorgebrochen und anschließend auf die erforderliche Körnung vermählen werden muß. Beim Vermählen entstehen zusätzliche Schwierigkeiten, weil das erstarrte Eeaktionsprodukt zum Anbacken im Mahlaggregat neigt. Dasselbe gilt für die sich an die Vermahlung anschließende Absiebung.

Aus den Ausführungen ist ersichtlich, daß eine großtechnische Herstellung gemäß der AS 1 592 104 nicht nur ernsthafte Probleme aufwirft, sondern auch sehr hohe Herstellungskosten erfordert.

Es stellte sich somit die Aufgabe, ein Verfahren zur Herstellung von Flockungsmitteln durch Umsetzung Von Botschlamm mit Schwefelsäure zu finden, bei dem die angegebenen Mängel beseitigt sind und die Flockungsmittel in einfachster Weise und mit niedrigen Kosten großtechnisch hergestellt werden können.

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Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß Kotschlamm mit beliebigem Wassergehalt und über 60 %ige, insbesondere 80 - 96 %ige Schwefelsäure in einer rotierenden, beheizten Drehtrommel, die innen mit Ketten oder anderen geeigneten Wärmeüberträgern ausgestaitet ist, zur Reaktion gebracht werden und das Reaktionsprodukt unter gleichzeitiger Zerkleinerung getrocknet wird. Die Schwefelsäuremenge wird hierbei vorteilhafterweise so bemessen, daß der pH-Wert im Aufschlußgemisch zwischen 1,5 - 2,5> insbesondere 1,8 2,1 liegt.

Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der nasse Rotschlamm mit der Schwefelsäure bereits vor dem Eintragen in das kettenbehängte Drehrohr gemischt und zur Reaktion gebracht wird. Der besondere Vorteil liegt darin, daß hierfür ein"einfaches Mischaggregat, beispielsweise ein Strömungsrohr, ausreicht.

Der technische Fortschritt der Erfindung wird vor allem darin gesehen, daß der als Nebenprodukt anfallende Rotschlamm mit geringem apparativem Aufwand in einfachster Weise kontinuierlich verarbeitet werden kann. Eine produktverteuernde Vortrocknung und Vermahlung des RotSchlamms ist nicht mehr erforderlich. Der nasse Rotschlämm kann ohne jede Vorbehandlung, also so, wie er in der Produktion anfällt, mit der Schwefelsäure in die Apparatur eindosiert werden, wobei nach der Umsetzung und Trocknung gemäß der Erfindung sofort ein in der Wasseraufbereitungstechnik einsatzfähiges Produkt gewonnen wird. Das nach der Erfindung erhaltene Material zeichnet sich gegenüber dem gemäß AS 1 592 104 gewonnenen durch einen höheren Gehalt an. Wirkstoffen, bessere Homogenität und verbesserte Dosierfähigkeit aus.

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Anhand der "beiliegenden schematischen Zeichnung wird nunmehr der Gegenstand der Erfindung gemäß der bevorzugten Ausführungsform noch naher erläutert.

Mit 1 ist in der Figur ein aus säurefestem Stahl bestehendes Strömungsrohr bezeichnet. Der nasse Eotschlamm wird über den Eingabestutzen 2 und die Schwefelsäure über den Stutzen 3 dosiert eingepumpt. Der bei der Umsetzung entstehende Wasserdampf schleudert das Aufschlußgemisch aus dem Bohr 1 in die Drehtrommel 4, die mit einem Kettenbehang 5 ausgerüstet ist. Das breiförmige Aufschlußgemisch wird nunmehr durch die Kettenzone der Drehtrommel, die mit dem Brenner 6 beheizt wird, geführt. Dabei wird die Masse getrocknet und zerkleinert. Sie wird bei 8 aus der Drehtrommel ausgetragen. Durch die Wirkung der sich bewegenden Ketten wird ein Anbacken der Heaktionsmasse an der Ofenwand verhindert. Bei dem Trocknungsvorgang in der Drehtrommel, aus der die Abgase bei 7 ausgeführt werden, entstehen wahlweise kleine Granalien oder Feinmaterial, das als Flockungsmittel zur Wasser- bzw. Abwasser-Reinigungsaufbereitung hervorragend geeignet ist. Die Korngröße der Granalien kann durch entsprechende Einstellung der Drehgeschwindigkeit der Trommel und der Beheizung gesteuert werden. Der Materialaustrag, der in der schematischen Zeichnung mit 8 bezeichnet ist, erfolgt ebenfalls kontinuierlich.

Anstelle der dargestellten Gegenstrombeheizung kann die Masse auch im Gleichstrom getrocknet werden.

Beispiel

In der vorstehend beschriebenen Apparatur wurden stündlich 8,2 t Rotschlamm der nachstehenden Zusammensetzung

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45 Gew.%

13,7 Gew.%

13,5 Gew.%

4,4 Gew.%

6,0 Gew.%

6,6 Gew.%

mit 5,5 t 96 %iger Schwefelsäure umgesetzt.

Durch die Reaktion wurde die Mischung auf eine Temperatur von 140 — 150⁰O gebracht, wobei der Großteil der mit dem Eotschlamm eingebrachten Wassermenge verdampfte. Das aus der beheizten Drehtrommel ausgetragene Material, 10 t pro Stunde, besaß einen Wirkstoffgehalt von

9,5 % ^2^3 ^ⁿ ^^{orm von} wasserlöslichem Aluminiumsulfat

9.0 % ^^e2°3 ^ⁿ ^^oxm ^von wasserlöslichem Eisensulfat

2.1 % TiO₂ in Form von wasserlöslichem Titansulfat.

Das erhaltene Produkt war feinkörnig mit einem Hauptkornantexl zwischen 0,2 und 3 mm. Es konnte in Kläranlagen gut eindosiert werden und zeigte ein ausgezeichnetes Flockungsverhalten.

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Claims

Pat 270 Patentansprüche

1) Kontinuierliches Verfahren zur Herstellung von gut dosierfähigen Flockungsmitteln durch Umsetzung von Hotschlamm mit Schwefelsäure, dadurch gekennzeichnet, daß Hotschlamm mit beliebigem Wassergehalt und über 60 %ige, insbesondere 80 - 96 %ige Schwefelsäure in einer rotierenden, beheizten Drehtrommel, die innen mit Ketten oder anderen Wärmeüberträgern ausgestattet ist, zur Reaktion gebracht werden und das Reaktionsprodukt unter gleichzeitiger Zerkleinerung getrocknet wird.

2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe der Schwefelsäure so bemessen wird, daß der pH-Wert im Aufschlußgemisch zwischen 1,5 und 2,5» insbesondere zwischen 1,8 und 2,1 liegt.

3) Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hotschlamm mit der Schwefelsäure vor dem Eintragen in die kettenbehängte, beheizte Drehtrommel in einem Mischaggregat gemischt und zur Reaktion gebracht wird.

4) Verfahren nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß als Mischaggregat ein Strömungsrohr verwendet wird, dessen Ende in den Aufgabeteil der Drehtrommel hineinragt .

5) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Strömungsrohr und einer kettenbehängten Drehtrommel besteht, wobei das Strömungsrohr mit mindestens ge einer

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Eingabestelle für Rotschlamm und Schwefelsäure versehen ist und das Ende des Strömungsrohrs in die Aufgabeöffnung der Drehtrommel hineinragt.

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