DE2343851A1

DE2343851A1 - Verfahren zum calcinieren von gips

Info

Publication number: DE2343851A1
Application number: DE19732343851
Authority: DE
Inventors: Clibe Offley Court; Frank Geoffrey Flood; Kenneth Wood Jones; Norman Mcloughlin
Original assignee: BPB Industries PLC
Current assignee: BPB Ltd
Priority date: 1972-09-01
Filing date: 1973-08-30
Publication date: 1974-03-21
Also published as: SE382627B; DK148630B; FR2197817B1; AT339806B; IE38093B1; ES418262A1; US3898316A; IE38093L; NO136146B; FR2197817A1; DK148630C; CA999118A; BE804162A; LU68331A1; IN140347B; NL7312078A; GB1438632A; CH575352A5; AU477312B2; JPS4993410A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Calcinierung von Gips und betrifft insbesondere ein kontinuierliches Verfahren zum Calcinieren von Gips in einem Gefäß, dessen Inhalt durch den während- des Calcinierens entwickelten Wasserdampf in fluidisiertem Zustand gehalten wird? in der eigenen G3-PS 1 018 464 ist ein derartiges Verfahren beschrieben, bei welehem die Temperatur im Reaktionsgefäß auf etwa 150⁰C eingestellt wird.

Der Prozess der ^wAridisierung^M, bei welehem man durch Calcinierung in Anwesenheit eines Salzes oder einer anderen Verbindung von hoher Affinität für Y/asser (eines sogenannten

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"Aridisierungsmittels") einen Gipsmörtel mit verringertem Wasserbedarf erhält, ist bekannt und beispielsweise in der US-PS 1 370 581 beschrieben. Es wurde jedoch gefunden, daß die Mitverwendung eines Aridisierungsmittels bei der in der oben erwähnten eigenen Patentschrift beschriebenen kontinuierlichen Calcinierung, keinerlei Vorteile mit sich bringt.

Andererseits wurde jedoch nunmehr gefunden, daß man sowohl einen erhöhten Durchsatz bzw. eine Produktionserhöhung, als auch ein Produkt mit einem verringerten Wasserbedarf erreichen kann, wenn man das kontinuierliche Verfahren bei wesentlich geringerer Temperatur als bisher, jedoch unter Mitverwendung eines Aridisierungsmittels durchführt. Um zu diesem Resultat zu kommen, müssen beide Bedingungen, doh. die Anwesenheit eines Aridisierungsmittels und die niedrigere Arbeitstemperatur, erfüllt sein. Ist dies nicht der fall, so ist das Produkt entweder unvollständig calciniert oder es zeigt keinerlei Aridisierungswirkung oder v/eist sogar beide -Nachteile auf„

Das erfindungsgemäße Verfahren, bei welchem fein verteilter Gips kontinuierlich in ein Calcinierungsgefäß aufgegeben wird, in welchem eine Masse des Gipses, die in fluidisiertem Zustand gehalten wird, bis zur Dehydratisierung erhitzt wird und bei dem ein calciniertes Produkt abgesogen wird, das im wesentlichen aus Calciumsulfat-hemihydrat besteht, ist dadurch gekennzeichnet, daß der Gips zusammen mit einem Aridisierungsmittel aufgegeben wird und daß die Temperatur im Reaktionsgefäß unter 150⁰C gehalten wird.

Die Arbeitstemperatur wird vorzugsweise innerhalb des angegebenen Bereiches gehalten und kann dadurch eingestellt werden, daß man den Durchsatz an Gips oder die Wärmezufuhr oder auch beide Bedingungen variiert. 3ei Temperaturen oberhalb 140⁰G

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ist der Anstieg in der Ausbringung bei gegebener Wärmezufuhr und die Wirkung des Aridisierungsmittels weniger deutlich. Unterhalb 120° wird der Anteil an Restgips in dem Produkt zu hoch.

Das Verfahren eignet sich grundsätzlich und vorzugsweise fttr solche kontinuierliche Calcinationsprozesse, bei denen das zu calcinierende Material hauptsächlich oder ganz durch den daraus entweichenden Wasserdampf im fluidisieren Zustand gehalten wird. Obgleich es im Rahmen der Erfindung liegt, auch zusätzliche Pluidisierungstechniken anzuwenden» sind diese doch, von geringem Vorteil, da die Arbeitstemperatur aus den angegebenen Gründen immer in dem erwähnten Bereich liegen muß und da bei diesen Temperaturen die Pluiiisierung normalerweise ohne Einleitung von Fluilisierungsgas erreicht werden kann.

Beim praktischen Arbeiten wurde festgestellt, daß die Anpassung eines üblichen Gefäßes an das kontinuierliche Arbeiten gemäß GB-PS 1 018 464 bereits einen Zuwachs von bis zu 30 fo in der Ausbringung ergibt. Es wurde nunmehr festgestellt, daß die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zu einem weiteren Produktionsanstieg in der gleichen Größenordnung führt, ohne daß dabei das Erhitzen des Gefäßes eine Änderung erfahren muß.

Bekannte Aridisierungsmittel sind unter anderem sowohl anorganische wie organische wasserlösliche oder hygroskopische Salze und Verbindungen von hoher Wasseraffinität, wie Chlorwasserstoff. Von besonderem Interesse für das erfindungsgemäße Verfahren sind vor allem anorganische Chloride und insbesondere lösliche Chloride, wie Calcium-, Natrium- und Magnesiumchlorid, worunter das Calciumchlorid besonders bevorzugt ist.

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Vorzugsweise verwendet man ein anorganisches Chlorid, wie Calciumchlorid, in einer Menge von mindestens 0,05 #» berechnet auf das Gewicht des Gipses. Konzentrationen über 0,1 i° haben sich als wenig vorteilhaft erwiesen, jedoch besteht keine kritische Grenze nach oben· Eine allzu große Zusatzmenge könnte sich z„B. insofern nachteilig auswirken, als das Rührwerk im Calcinierungsgefaß übermäßig beansprucht v/ird (im vorliegenden Fall wurden die Versuche in einem Gefäß durchgeführt, das mit einem üblichen Rührwerk ausgerüstet war), jedoch ergaben sich keinerlei Schwierigkeiten bei einem Zusatz von bis zu 0,5 ^c/° Calciumchlorid.

Die Verbleibzeit des Materials im Calcinierungsgefaß ist nicht kritisch, muß jedoch selbstverständlich so lang sein, daß eine praktisch vollkommene Calcinierung erreicht wird. Mit Verbleibzeiten von 60 bis 145 min wurden sehr gute Resultate erzielt.

Das Beispiel, bei dem die Prozentzahlen Gewichtsprozent bedeuten, erläutert das erfindungsgemäße Verfahren näher.

Beispiel

Gemahlener Gips mit einem Gehalt an Chloridionen von 0,007 °ß> wurde dadurch kontinuierlich calciniert, daß man den Gips kontinuierlich, von oben in ein übliches Calcinierungsgefaß aufgab; das Gefäß war dadurch modifiziert worden, daß ihm ein nach oben gerichtetes Rohr angefügt worden war, welch letzteres von dem unteren Teil des Gefäßinneren zu einem Überlauf in im wesentlichen derselben Höhe wie die Oberfläche des Gefäßinhaltes führte, wie dies in der bereits mehrfach erwähnten GB-PS 1 018 464 beschrieben ist. Der Gefäßinhalt wurde auf übliche Weise durch einen außen angeordneten Brenner indirekt erhitzt.

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Ea wurde eine Reihe von Versuchen mit und ohne Zusatz von Calciumchlorid als Aridisierungsmittel durchgeführt, wobei die Arbeitsternperatur verschiedentlich abgewandelt wurde. In der Tabelle sind die Eigenschaften der erhaltenen ^rodukte angeführt.

	CaCl₂-Zusatz in ^c/o des Gipses	Tabelle	Änderung im V.'asser be darf	Re3t\|\|ips in ^cr>
Arbeitstem peratur in °C	0,1	Wasserbe darf (ml D6 100 g Mörtel)		4,8 5,2
160	0,1	70 68	0	4,6 2,8
150	0,1	68 68	-4	4,7 2,9
138	0,1	72 68	-14	5,3 5,1
130	0,1	82 68	-18	8,2 5,4
125	o7i⁺	79 61	_₂	21,7 10,0
120	o7i⁺	68 66	-4	36,3 11,5
115	66 62

Während dieser Calcinierungen war es notwendig, Fluidisierungsluft einzuführen, um eine glatte Abführung aus dem Gefäß zu erreichen·

Aus der Tabelle geht hervor, daß bei den für kontinuierliche Verfahren üblichen Arbeitstemperaturen, d.h. bei 150 bis 160⁰C, die Zugabe von Chlorid nur einen geringen Einfluß auf den Wasserbedarf hat. Unter 12O⁰C ist der Pluidisierungseffekt bei der Calcinierungsreaktion so gering, daß absichtlich Luft

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zugeführt v/erden mußte, um ein befriedigendes Arbeiten des Gefäßes sicherzustellen. Außerdem blieb viel zu viel Gips übrig und obgleich durch die Zugabe von Chloridionen dieser Restgips beträchtlich verringert wurde, lag sein Anteil immer noch über 5 $, doh. noch oberhalb des für handelsübliche Hemihydratmörtel geltenden G-renzv/ertes.

Patentansprüche

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Claims

Pat entanspr U c h e

1·' Verfahren zum Calcinieren von Gips, wobei fein verteilter Gips kontinuierlich in ein Calcinierungsgefäß aufgegeben wird, in welchem eine Masse des Gipses so hoch erhitzt wird, daß der Gips dehydratisiert und in fluidisiertem Zustand gehalten wird und wobei kontinuierlich ein calciniertes Produkt abgeführt wird, das im wesentlichen aus Calciumsulfathemihydrat besteht, dadurch gekennzeichnet , daß man den Gips zusammen mit einem Aridioierungsmittel in das Gefäß einführt und in dem Gefäß die Temperatur unter 15O⁰C hält.

2« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man in dem Gefäß die -Temperatur im Bereich von 120 bis H-O⁰C halte

3· Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der aufgegebene Gips ein wasserlösliches anorganisches Chlorid in einer Menge von 0,05 bis 1 $ seines Gewichtes enthält.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Verbleibzeit für den Gips in dem Gefäß 60 bis 145 Minuten beträgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bi3 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Fluidisierung des Gefäßinhaltes ausschließlich durch die Entwicklung von Wasserdampf aus der zu calcinierenden Masse bewirkt wird.

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