DE2247610C2

DE2247610C2 - Verfahren zum Granulieren von granulierunwilligen Rohstoffen

Info

Publication number: DE2247610C2
Application number: DE19722247610
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: 6969 HARDHEIM
Current assignee: 6969 HARDHEIM
Priority date: 1972-09-28
Filing date: 1972-09-28
Publication date: 1974-12-19
Also published as: DE2247610B1

Description

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 Gießereifonnmassen 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 Faserraaterial, beispielsweise Papierpulpe, vermischter Calciumsilikatschlamm in Formen verformt und das Fonnprodukt hydrothermal gehärtet. Nach der deutschen Auslegeschrift 1059 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 Rohstoff masse, 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 vorauszusehen, 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

ίο 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 zer-

fasertes 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

as zu überführen.

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

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%. 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 °/o 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 wesentlichen aus Steinkohlenstaub und Wasser bei einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 25°/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 granu-Herwillig 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 \<tn nur 1 % Abfallpapierfaser und schwache Befeuchtung erreicht man eine gute Granulierbarkeit zu einem rieselfähigen Granulat, das störungsfrei sehr einfach in üblichen Drillmaschinen eingesetzt werden kann.

Die Menge des jeweils in die Rohstoffe einzu- to mischenden 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 «/ο, bezogen auf die Gesamtmasse. Vorzugsweise liegen die Zusatzmengen in dem unteren ieil dieses Bereiches und betragen 0,2 bis 10·/·-

SoD Silikatsand granulierfähig gemacht werden, so ist ein Papierzusatz von etwa 0,5 bis 5«/· zu benutzen Die Granulierfähigkeit von in der Industrie anfallenden Abfallschlämmen Hßt sich mit emem Abfallpapierzusatz von etwa 3 bis 20Vo, vorzugsweise 4 bis 15°/o, erreichen. Um einen granuhemnwilhgen Düngestoff granulierfähig zu machen, genügt in der Regel die Zumischung von etwa 0,5 bis 2·/· Abfallpapier.

Claims

1 .2

spielig. In Düngemitteln bildet Asbest einen völlig

Patentanspruch: nutzlosen, nicht verrottenden Ballaststoff, der ande

rerseits wegen seiner Feuerfestigkeit auf vielen ande-

Verfahren zum Granulieren von granulier- ren Gebieten nutzvoller und wirtschaftlicher eingeunwilligen Rohstoffen, dadurch gekenn- 5 setzt werden kann. Die deutsche Offenlegungsschrift zeichnet, daß man in die Rohstoffe zerfaser- 2C02 397 beschreibt die Herstellung granulierter tes Abfallpapier einmischt und die Mischung in Düngemittel in Gegenwart von Humus, der durch an sich bekannter Weise granuliert. Zerteilung von Torf in Wasser unter Si. ->endierung

des Humus und faserhaltiger Substanz ir- ν isser und 10 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

Bekanntlich gibt es zahlreiche Rohstoffe, die sich infolge der umfangreichen Aufbereitungsanlage kostmangels genügender Plastizität nur schwer in Grana- 15 spielig.

lien von genügender Gleichmäßigkeit und Festigkeit Die Erfindung beruht demgegenüber auf der überüberführen lassen. Um derartige Rohstoffe granulier- raschenden Feststellung, daß zerfasertes Abfallpapier fähig zu machen, setzt man ihnen Bindemittel, wie als Zusatz zu granulierunwilligen Stoffen diesen eine Sulfitablauge, Wasserglas, Ton, Bentonit od. dgl., zu. starke Bindekraft schon bei relativ kleinem Zusatz Derartige Zusätze sind aber sehr häufig unerwünscht, 20 erteilt. Die im Abfallpapier enthaltenen, feinen, geweil sie Tremdstoffe einführen, die beim Einsatz der schmeidigen Cellulosefaser^ bewirken nicht nur eine granulierten Rohstoffgranalien stören können. Ferner starre, sondern auch elastische starke Verfestigung fallen in der Industrie oder bei der Abfallverwertung der zu bindenden Materialien, so daß sich auf diese vielfach Schlämme ab, deren Feuchtigkeitsgehalt für Weise selbst als granulierunwillig bekannte Roheine Granulierung zu hoch ist, so daß sie mechanisch 25 stoffe, wie Sand, ohne Schwierigkeiten granulieren oder thermisch entwässert werden müssen, um eine lassen. Das hohe Saugvermögen des zerkleinerten Verformbarkeit zu erreichen. Derartige Eindickungs- Abfallpapiers erweist sich auch als sehr vorteilhaft maßnahmen sind kostspielig und machen die Auf- zur Überführung von Schlämmen oder ähnlichen arbeitung derartiger Schlämme wirtschaftlich unmög- schwer zu handhabenden Massen, klebrigen Matelich. 30 rialien usw. in streufähige, leicht transportable

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Granalien.

Granulierung von derartigen granulierunwilligen Das Abfallpapier braucht nicht einmal trocken zu

Rohstoffen unter Ausschaltung von die Zusammen- sein, sondern je nach den Gegebenheiten des Einsetzung der Rohstoffe veränderndem Bindemittel zu zelfalls kann auch ein feuchter Abfallpapierbrei zuermöglichen. 35 gesetzt werden. Handelt es sich um die Granulierung

Gegenstand der Erfindung ist deshalb ein Verfah- von Schlämmen od. dgl. in plastisch verformbare ren zum Granulieren von granulierunwi'iligen Roh- Massen, so ist selbstverständlich ein zerfasertes, stoffen, bei dem man in die Rohstoffe zerfasertes trockenes Abfallpapier zu bevorzugen.
Abfallpapier einmischt und die Mischung in an sich Als Materialien, deren Granulierwilligkeit gemäß

bekannter Weise granuliert. 40 der Erfindung gesteigert werden kann, sind beispiels-

Es fallen heute in Gestalt von Druckschriften von weise zu nennen: Neusand, Bodenverbesserungs- und nur kurzzeitigem Gebrauchswert und von Verpackun- Düngemittel, Thomasphosphatmehl u. dgl. Für diese gen ungeheure Mengen an Abfallpapier und Pappe verschiedenen Materialien ist das beizumischende an, deren Beseitigung eine erhebliche Belastung dar- Abfallpapier naturgemäß derart auszuwählen, daß es stellt, während andererseits der Holzverbrauch für 45 bei dem jeweiligen Verwendungszweck der Granalien die Erzeugung von Papier und Karton immer mehr nicht stört. Beispielsweise kann als Filter oder zunimmt. Auch der Anfall an Abfallpapier in Haus- Absorptionsmittel gebrauchtes Abfallpapier mit orgahaltungen nimmt immer mehr zu. nischen oder anorganischen Düngestoffen nur inso-

Die derzeitige Abfallvernichtung erfordert erheb- weit vermischt werden, als es keine bodenschädlichen liehe Aufwendungen. Diese können sehr beachtlich 50 Substanzen enthält. Der Faserstoffanteil des Altreduziert und das Problem der Abfallbeseitigung kann papierzusatzes ist an sich für Humusbildung günstig, vereinfacht werden, sobald die Aufarbeitung be- so daß die Abfallbeseitigung des Filterpapierabfalls stimmter Abfallstoffe eine Rendite erbringt. wirtschaftlich rentabel durchgeführt werden kann.

Die bei der Abfallvernichtung — insbesondere von Wurde dagegen das Abfallpapier als Filterpapier zur Papier — meist gebräuchliche Verbrennung bedeutet 55 Absorption von metallhaltigen Stäuben benutzt, so Vergeudung wertvollen Materials, dessen Nutzbar- kann es als Beimischung zur Granulierung keramachung bisher in erster Linie an dem Fehlen ge- mischer Massen wie Ton oder in pulverförmigen eigneter Aufbereitungsmethoden scheiterte. Die Ab- Erzen verwendet werden.

fallvernichtung durch Müllverbrennung verlangt in Die Verwendung von Papierbrei als Zusatz zu geallen Ländern den Aufwand von Millionenbeträgen. 60 siebter Müllasche zwecks Herstellung künstlicher

Die Verwendbarkeit von Faserstoffen für die Her- Steine ist in der deutschen Patentschrift 204 100 bestellung von Granalien ist an sich bekannt. So be- schrieben, wobei die Gestaltung zu den Steinen durch schreibt die deutsche Offenlegungsschrift 1 592 795 Verpressung in Formen erfolgt. Ähnlich werden nach die Herstellung von Granulat aus Schmelzen oder der deutschen Patentschrift 61 968 poröse Backsteine hochkonzentrierten Lösungen von Düngesalzen durch 65 aus Ton unter Zusatz verbrennbaren Materials wie Zusatz von 0,1 bis 2°/o feinverteiltem Asbest und zerkleinertem Holz in der Strangpresse verformt und Verarbeitung dieser Mischung zu Düngemittel- dann wie üblich gebrannt, so daß das zugesetzte verkörnern. Asbest ist jedoch relativ schwer und kost- brennbare Material Poren in den Steinen hinterläßt.