DE2247610B1 - Verfahren zum Granulieren von granulierunwilligen Rohstoffen - Google Patents

Description

• Die Verwendung von Papierbrei als Zusatz zu gesiebter Müll asche zwecks Herstellung künstlicher Steine ist in der deutschen Patentschrift 204 100 beschrieben, wobei die Gestaltung zu den Steinen durch Verpressung in Formen erfolgt. Ähnlich werden nach der deutschen Patentschrift 61 968 poröse Backsteine aus Ton unter Zusatz verbrennbaren Materials wie zerkleinertem Holz in der Strangpresse verformt und dann wie üblich gebrannt, so daß das zugesetzte verbrennbare Material Poren in den Steinen hinterläßt.
• Nach der französischen Patentschrift 501 814 wurden
• Abfälle aus der Papierfabrikation bei der Fabrikation von Ziegeln aus Ton, Sand und Schlacke verwendet.
• Nach der britischen Patentschrift 1 122 307 und der deutschen Patentschrift 870 010 werden Gießereiformmassen aus Sand mit Papierzusatz in Gießereiformen durch Stampfen oder Pressen auf die gewünschte Gestalt gebracht. Nach der britischen Patentschrift 1 203 270 wird ein mit Fasermaterial, beispielsweise Papierpulpe, vermischter Calciumsilikatschlamm in Formen verformt und das Formprodukt hydrothermal gehärtet. Nach der deutschen Auslegeschrift 1 059 826 wird eine Kieselgurmasse mit Zusatz von Papiermasse zu Formstücken oder Abdrücken in einem Druckzylinder verpreßt.
• Bei allen diesen bekannten Verfahren erhält die Masse durch die Einzelstücke umschließende Formungswände und Druckanwendung ihre Gestalt. Im Gegensatz hierzu erfolgt die Granulierung durch Bewegung der frei beweglichen Rohstoffmasse, z. B. in Drehtrommeln, auf dem Granulierteller oder im Gegenstrommischer mit exzentrisch arbeitenden Mischwerkzeugen in einer Abrollbewegung, und es fehlt hierbei an jeglicher mechanischer Umschließung der einzelnen Kugeln. Es war deshalb nicht vorauszu- sehen, daß granulierunwillige Rohstoffe, wie Sand, Industrieschlamm oder Düngemittel, durch Zusatz von Altpapierfasern die Neigung zur Granulierung bei der Abrollbewegung unter Bildung von sich selbst haltenden rieselfähigen und schüttfähigen Kugeln erhalten würden.
• Beispiel 1 Bei der üblichen Kiesgewinnung fällt in übergroßen Mengen Silikatsand in einer Körnung bis zu 3 mm an, der zum großen Teil über die benötigten Mengen hinausgeht. Aus diesem Sand lassen sich jedoch gemäß Erfindung Granalien gleichmäßiger Form und Größe erhalten, die beispielsweise als Füllkörper für Kolonnen in der chemischen Industrie einsetzbar sind.
• In Feinsand der Körnung 0 bis 3 mm, bestehend überwiegend aus Kieselsäure und mit geringem Tongehalt, so daß er nicht granulierfähig ist, wird zerfasertes Papier unter Zugabe von Wasser eingemischt.
• Wie die Versuchsergebnisse der folgenden Tabelle zeigen, genügen schon relativ geringe Papierzusätze, um das Gemisch in einem bekannten Granuliermischer in ein Granulat von erheblicher Festigkeit zu überführen.

  Frische, frische, nahezu gleich große Frische, nahezu gleich große Festigkeit der getrockneten
  Granalien Granalien Granalien
  Papierzusatz H 20% von 10 mm Durchmesser von 20 mm Durchmesser Granalien
  trocken frische Einzelgewicht Fallhöhe ohne Fallhöhe ohne 10 mm 20mm
  der Granalien Beschädigung Einzelgewicht Be
  der Granalien Beschädigung in Durchmesser Durchmesser
  in cm in cm (kg) (kg)
  0,5 14,2 1,5 30 - - 1,6 -
  1,0 18,0 2,0 60 4,0 50 2,2 -
  1,5 17 1,9 90 4,0 90 2,9 4,7
  2,0 18,2 1,9 120 4,5 130 3,9 5,4
  3,0 18,3 2,1 160 4,3 130 4,1 -
  4,0 20,2 1,9 220 4,1 170 5,0 6,1
  5,0 - 2,3 230 4,2 190 - -

  Beispiel 2 In einem keramischen Betrieb bei der Naßentstaubung von Abgasen, z. B. aus der Trocknerei, anfallender Filterschlamm besteht im wesentlichen aus Ton und Wasser bei einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 31 0/o. Dieser Schlamm ist sehr zäh und nicht pumpfähig, weshalb er nur schwer maschinell zu transportieren ist. Wird dieser Filterschlamm in einer Misch- und Granuliermaschine mit 4,2 % zerfasertem, trockenem Abfallpapier vermischt, so erhält man innerhalb etwa 1,5 Minuten ein rieselfähiges Granulat einer durchschnittlichen Korngröße von 1 bis 10 mm mit einem Wassergehalt von 26,7 °/o. Dieses Granulat besitzt eine ausreichende Festigkeit, um es über Rutschen oder Förderbänder z.B. in die Tongrube zurückbefördern zu können, um dort als Versatz zu dienen. Das Schlammgranulat kann aber auch in geregeltem Anteil dem Material im Produktionsprozeß wieder zugesetzt werden. Ferner eignen sich die Granalien für die Blähtonerzeugung.
• Beispiel 3 Filterschlamm, der aus Naßentstaubungsanlagen der Kohleaufbereitung anfällt und der im wesent- lichen aus Steinkohlenstaub und Wasser bei einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 25 O/o bestand, wurde mit 15 /<> Altpapierfaser, bezogen auf das Schlammgewicht, vermischt und granuliert. Es ergab sich ein gut rieselfähiges Granulat von ausreichender Festigkeit, während der Kohleschlamm allein nicht granulierwillig ist. Die Granalien sind für den Transport und die Weiterverarbeitung, z. B. zur Verkokung oder Zurückführung zur Kohle, gut geeignet.
• Beispiel 4 Ein in trockenem Zustand in einem Industriebetrieb anfallender Eisensiliciumstaub ist mangels eigener Bindekraft granulierunwillig. Wird er jedoch mit 4,7 Gewichtsprozent Abfallpapierfaser vermischt und befeuchtet, so läßt er sich sehr gut zu einem gut rieselfähigen Granulat verarbeiten. Das Litergewicht des trockenen Eisensiliciumstaubes beträgt 195 g/l, das durch die Granulierung unter Papierzusatz auf 740 g/l anstieg. Auf Grund dieser Steigerung des Schüttgewichtes benötigt der Transport des granulierten Eisensiliciumstaubes wesentlich weniger Raum und Transportkosten und läßt sich das Granulat z. B.
• bei der Füllung von Preßformen wesentlich leichter handhaben.
• Beispiel 5 Kalidünger in Staubform ist ein granulierunwilliger Düngestoff. Durch Zumischung von nur 1 °/o Abfallpapierfaser und schwache Befeuchtung erreicht man eine gute Granulierbarkeit zu einem rieselfähigen Granulat, das störungsfrei sehr einfach in üblichen Drilimaschmen eingesetzt werden kann.
• Die Menge des jeweils in die Rohstoffe einzumischenden Abfallpapiers, dessen Zerfaserung übrigens mitunter zugleich mit der Durchmischung erfolgen kann, hängt von der Art des betreffenden Rohstoffes ab. Wie die vorstehenden Beispiele zeigen, genügen meist relativ geringe Mengen an Abfallpapier, d. h., sie betragen in der Regel nur etwa 0,2 bis 20 O/o, bezogen auf die Gesamtmasse. Vorzugsweise liegen die Zusatzmengen in dem unteren Teil dieses Bereiches und betragen 0,2 bis 10 Q/O.
• Soll Silikatsand granulierfähig gemacht werden, so ist ein Papierzusatz von etwa 0,5 bis St/o zu benutzen. Die (E;ranulierfähigkeit von in der Industrie anfallenden Abfallschlämmen läßt sich mit einem Abfallpapierzusatz von etwa 3 bis 20 ole, vorzugsweise 4 bis 15 %, erreichen. Um einen granulierunwilligen Düngestoff granulierfähig zu machen, genügt in der Regel die Zumischung von etwa 0,5 bis 2 % Abfallpapier.

Claims (1)

1. Patentanspruch: Verfahren zum Granulieren von granulierunwilligen Rohstoffen, dadurch gekennz ei cli II e t, daß man in die Rohstoffe zerfasertes Abfallpapier einmischt und die Mischung in an sich bekannter Weise granuliert.

   Bekanntlich gibt es zahlreiche Rohstoffe, die sich mangels genügender Plastizität nur schwer in Granalien von genügender Gleichmäßigkeit und Festigkeit überführen lassen. Um derartige Rohstoffe granulierfähig zu machen, setzt man ihnen Bindemittel, wie Sulfitablauge, Wasserglas, Ton, Bentonit od. dgl., zu.

   Derartige Zusätze sind aber sehr häufig unerwünscht, weil sie Fremdstoffe einführen, die beim Einsatz der granulierten Rohstoffgranalien stören können. Ferner fallen in der Industrie oder bei der Abfallverwertung vielfach Schlämme ab, deren Feuchtigkeitsgehalt für eine Granulierung zu hoch ist, so daß sie mechanisch oder thermisch entwässert werden müssen, um eine Verformbarkeit zu erreichen. Derartige Eindickungsmaßnahmen sind kostspielig und machen die Aufarbeitung derartiger Schlämme wirtschaftlich unmöglich.

   Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Granulierung von derartigen granulierunwilligen Rohstoffen unter Ausschaltung von die Zusammensetzung der Rohstoffe veränderndem Bindemittel zu ermöglichen.

   Gegenstand der Erfindung ist deshalb ein Verfahren zum Granulieren von granulierunwilligen Rohstoffen, bei dem man in die Rohstoffe zerfasertes Abfallpapier einmischt und die Mischung in an sich bekannter Weise granuliert.

   Es fallen heute in Gestalt von Druckschriften von nur kurzzeitigem Gebrgachswert und von Verpackungen ungeheure Mengen an Abfallpapier und Pappe an, deren Beseitigung eine erhebliche Belastung darstellt, während andererseits der Holzverbrauch für die Erzeugung von Papier und Karton immer mehr zunimmt. Auch der Anfall an Abfallpapier in Haushaltungen nimmt immer mehr zu.

   Die derzeitige Abfallvernichtung erfordert erhebliche Aufwendungen. Diese können sehr beachtlich reduziert und das Problem der Abfallbeseitigung kann vereinfacht werden, sobald die Aufarbeitung bestimmter Abfallstoffe eine Rendite erbringt.

   Die bei der Abfallvernichtung - insbesondere von Papier - meist gebräuchliche Verbrennung bedeutet Vergeudung wertvollen Materials, dessen Nutzbarmachung bisher in erster Linie an dem Fehlen geeigneter Aufbereitungsmethoden scheiterte. Die Abfallvernichtung durch Müllverbrennung verlangt in allen Ländern den Aufwand von Millionenbeträgen.

   Die Verwendbarkeit von Faserstoffen für die Herstellung von Granalien ist an sich bekannt. So beschreibt die deutsche Offenlegungsschrift 1 592795 die Herstellung von Granulat aus Schmelzen oder hochkonzentrierten Lösungen von Düngesalzen durch Zusatz von 0,1 bis 2 0/o feinverteiltem Asbest und Verarbeitung dieser Mischung zu Düngemittelkörnern. Asbest ist jedoch relativ schwer und kostspielig. In Düngemitteln- bildet Asbest einen völlig nutzlosen, nicht verrottenden Ballaststoff, der andererseits wegen seiner Feuerfestigkeit auf vielen anderen Gebieten nutzvoller und wirtschaftlicher eingesetzt werden kann. Die deutsche Offenlegungsschrift 2002397 beschreibt die Herstellung granulierter Düngemittel in Gegenwart von Humus, der durch Zerteilung von Torf in Wasser unter Suspendierung des Humus und faserhaltiger Substanz in Wasser und Abtrennnen des Humus von der Suspension erhalten worden ist. Die hierbei erforderliche Aufbereitung des Torfes in eine Humusfraktion und eine Faserfraktion ist jedoch wiederum sehr zeitraubend und infolge der umfangreichen Aufbereitungsanlage kostspielig.

   Die Erfindung beruht demgegenüber auf der überraschenden Feststellung, daß zerfasertes Abfallpapier als Zusatz zu granulierunwilligen Stoffen diesen eine starke Bindekraft schon bei relativ kleinem Zusatz erteilt. Die im Abfallpapier enthaltenen, feinen, geschmeidigen Cellulosefasern bewirken nicht nur eine starre, sondern auch elastische starke Verfestigung der zu bindenden Materialien, so daß sich auf diese Weise selbst als granulierunwillig bekannte Rohstoffe, wie Sand, ohne Schwierigkeiten granulieren lassen. Das hohe Saugvermögen des zerkleinerten Abfallpapiers erweist sich auch als sehr vorteilhaft zur Überführung von Schlämmen oder ähnlichen schwer zu handhabenden Massen, klebrigen Materialien usw. in streufähige, leicht transportable Granalien.

   Das Abfallpapier braucht nicht einmal trocken zu sein, sondern je nach den Gegebenheiten des Einzelfalls kann auch ein feuchter Abfallpapierbrei zugesetzt werden. Handelt es sich um die Granulierung von Schlämmen od. dgl. in plastisch verformbare Massen, so ist selbstverständlich ein zerfasertes, trockenes Abfallpapier zu bevorzugen.

   Als Materialien, deren Granulierwilligkeit gemäß der Erfindung gesteigert werden kann, sind beispielsweise zu nennen: Neusand, Bodenverbesserungs- und Düngemittel, Thomasphosphatmehl u. dgl. Für diese verschiedenen Materialien ist das beizumischende Abfallpapier naturgemäß derart auszuwählen, daß es bei dem jeweiligen Verwendungszweck der Granalien nicht stört. Beispielsweise kann als Filter oder Absorptionsmittel gebrauchtes Abfallpapier mit organischen oder anorganischen Düngestoffen nur insoweit vermischt werden, als es keine bodenschädlichen Substanzen enthält. Der Faserstoffanteil des Altpapierzusatzes ist an sich für Humusbildung günstig, so daß die Abfallbeseitigung des Filterpapierabfalls wirtschaftlich rentabel durchgeführt werden kann.

   Wurde dagegen das Abfallpapier als Filterpapier zur Absorption von metallhaltigen Stäuben benutzt, so kann es als Beimischung zur Granulierung keramischer Massen wie Ton oder in pulverförmigen Erzen verwendet werden.