DE2414216A1 - Granulierter schwefel und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Description

• Granulierter Schwefel und Verfahren zu seiner Herstellung Die vorliegende Erfindung betrifft gralulierten Schwefel, hergestellt durch Roligranulation von feinteiligem Schwefel der X -Modifikation unter Zusatz von Mineralöl und gegebenenfalls Schwefelkonditionierungsmitteln und Verfahren zu seiner Herstellur.g.
• Es ist bekannt, granulierten Schwefel durch Granulation von geschmolzenem Schwefel oder durch Kompaktieren von Schwefel mit einem Bindemittel herzustellen, vgl. zu letzterem US P 3 431 214, zu ersterem US P 3 334 159, Brit. P. 1 225 116 und 1 010 904, Pol.P. 48 911.
• Es ist ferner bekannt, feinteiligen Schwefel mit Kohlenwasserstoffen von C6-C50 zu überziehen, wobei 0,01-2 Gew.- angewandt werden, vgl. US P 3 661 530. Damit wird erreicht, daß der Schwefel leichter verarbeitbar wird, granulierter Schwefel wird so aber nicht erhalten.
• Weiter ist bekannt, wasserunlösliche pulverförmige Stoffe unter Zuhilfenahme,von Granulierhilfsmittel, welche häufig einen längerkettigen aliphatischen Rest aufweisen, in ihrer wässrigen Suspension (DAS 1 279 658) oder unter Zusatz von organischen Lösungsmitteln mit Siedepunkten bis zu 135°C (DOS 1 542 068) zu granulieren. Diese beiden Verfahren sind aufwendig, weil das Wasser bzw. das organische Lösungsmittel aus dem Granulat durch einen Trockenprozeß entfernt werden muß.
• In der verarbeitenden Industrie, insbesondere auch in der Gummi-Industrie besteht aber ein dringendes Bedürfnis nach einer einfach und kostengünstig herstellbaren Schwefel-Zubereitung, welche die vielen dem feinteiligen Schwefel seiner Natur nach anhaftenden schwierigen Eigenschaften nicht aufweist, wie z.B. Staub-Bildung, elektrostatische Aufladung, Anbacken und Verklumpen beim Lagern, Fördern und automatischen Dosieren.
• Das aus geschmolzenem Schwefel erhaltene Granulat ist für viele Zwecke zu hart, da es eben nicht aus feinteiligem Schwefel besteht.
• Das durch Kompaktierung erhaltene Granulat ist wiederum kostenungünstig, da die zum Kompaktieren erforderlichen Maschinen kostspielig und anfällig sind. Außerdem besteht beim Zusammendrücken wegen des tbermoplastischen Charakters von Schwefel die Gefahr, daß die Masse teilweise verdichtet und ebenfalls zu hart für den Gebrauch wird.
• Aus diesen Gründen erfüllt ein technisch einfach und preiswert herzustellendes Schwefel-Granulat ein dringendes Bedürfnis. Das erfindungsgemäße Rollgranulat schließt überraschenderweise diese Lücke. Es besteht zu 80-90 lo aus X-Schwefel der Kornfeinheit 60-95 Chance, 10-15 Gew.-<0 tfineralöl und gegebenenfalls 0,1-5 % Schwefel-Konditionierungsmit Leln.
• Unter Rollgranulat wird ein Material verstanden, das durch zweckmäßiges Bewegen von feinen Feststoffteilchen und ihr Zusammenwachsen zu Körnern erhalten wird.
• Im vorliegeilden Fall des Schwefels ist dazu der Zusatz von z.B.
• Mineralöl in der angegebenen Menge erforderlich. Diese ist umso größer, je feiner der angewandte Schwefel ist. Beispielsweise bildet ein Schwefel von 600 Chancel bereits mit 10, ein Schwefel von 90/950 Chancel erst mit 15 Gew.-Vo Mineralöl ein Rollgranulat.
• Die Qualität des Mineralöls ist für das RoIgranulat nicht kritisch, es kann dunkel und viskos oder hell und weniger viskos sein. Bevorzugt werden diejenigen Qualitäten, welche bei der Verwendung des Rollgranulats ohnehin benötigt werden oder jedenfalls nicht stören.
• Wenn der Bedarf gegeben ist, können auch andere ölige Substanzen anstelle des Mineralöls mit gleichem Erfolg,wie z.B. Weichmacher, Bestandteil des Rollgranulats sein. Ersterem wird i.a. aus Preisgründen der Vorzug gegeben.
• Schwefel-Konditionierungsmittel sind feinteilige, manchmal hydrophile Feststoffe, welche dem feinteiligen Schwefel in kleineren Mengen zugesetzt werden, um ihn frei fließender und weniger zusammenbackend zu machen. In der Technik bekannt ist z.B. der "Aerosil-Schwefel", enthaltend 0,2 oder pyrogenen Kieselsäure Aerosil.
• Es sind aber auch andere Konditionierungsmittel im Gebrauch, z.B.
• natürliches oder synthetisches Calciumcarbonat, Magnesiumcarbonat, Bentonit, Ton, gefällte Kieselsäuren oder desgl. Aluminiumsilicate. Je feiner das Konditionierungsmittel, umso geringere Mengen des Zusatzes sind erforderlich, um dem Schwefel die gewünschte Eigenschaft zu verleihen. Wiederum nimmt die erforderliche Zusatzmenge an Konditionierungsmittel mit der Feinheit des Schwefels zu. Aus diesem Grunde benötigt man z.B. 5 % Bentonit für einen Schwefel 90/950 Chancel, aber weniger als 0,2 % Aerosil für einen Schwefel 70/750 Chancel.
• Schwefel mit einem Zusatz von Konditionierungsmitteln bildet bessere Rollgranulate als ohne diese. Einmal bilden sie sich schneller, außerdem ist ihre Qualität auch besser, weil das Korn homogener ist und auch nach längerer Lagerungszeit keine Entmischungserscheinungen auftreten. Deshalb sind Rollgranulate mit Zusatz von Schwefel-Konditionierungsmitteln bevorzugte Produkte der vorliegenden Erfindung.
• Ihre Herstellung kann nach vielen teils bekannten teils bisher unbekannten Verfahren erfolgen. So kann in einem Mischer, welcher mit rotierendem Boden und Mischwerkzeugen ausgestattet ist, Öl zu dem Schwefel gegeben und das Granulat abgezogen werden. Dabei hat sich gezeigt, daß es keinen Vorteil bringt, das Öl durch z.B.
• Verdüsen fein zu verteilen. Man kann es ebenso gut einfach zulaufen bzw. zutropfen lassen. In ähnlicher Weise kann ein Granulationsteller eingesetzt werden, wobei bei waagerechtem Teller gemischt und bei geneigtem granuliert wird. Ferner wurde ein Dragierkessel mit Einbauten erfolgreich zum erstellen des erfindungsgemäßen Rollgranulats herangezogen. In ähnlicher Weise wurde in einem Drehrohr ein Granulat erhalten. Gut geeignet ist auch der Nauta-Mischer, dessen Wirkungsweise durch seine konstruktive Eigenart dem nachstehend beschriebenen 2-stufigen Aufbauverfahren nicht sehr unähnlich ist.
• Ein Granulat mit besonders gleichmäßigen Eigenschaften in bezug auf genügende Festigkeit, nicht zu große Härte, Transportstabilität, Lagerstabilität und vor allem mit technisch genügender Produktionsleistung in der Zeiteinheit wird durch das erfindungsgemäße 2-stufige Aufbauverfahren erhalten. Durch die hohe Produktionsleistung können die Dimensionen der Apparate klein gehalten werden, und die Arbeitskraft-Effektivität ist hoch.
• Eine bevorzugte Ausführungsform des Herstellungsverfa}lrens ist durch folgende Schritte gekennzeichnet a) Herstellen einer Vormischung des Schwefels, gegebenenfalls Konditionierungsmittel enthaltend, und des Öls.
• b) Herstellen von Granulat-Keimen" in einer Menge von etwa 20 (1 in dieser Mischung durch ein Schnellmiseh-Werkzeug.
• c) Granulieren des gesamten Materials, etwa 20 0 Granulatkeime enthaltend, beispielsweise mittels eines Granuliertellers.
• Die Schritte a) und b) werden bevorzugt mit dem gleichen Schnellmischer an dem gleichen Material im gleichen Arbeitsgang ausgeführt.
• Als Schnellmisch-Werkzeug wird beispielsweise ein Gegenstrom-Sclmellmischer angewandt, weil der Zeitbedarf der Keimbildung damit besonders gering ist. Es gelingt auch mit langsamer laufenden Maschinen und ohne Anwendung des Gegenstromprinzips, Granulatkeime zu erzeugen, man muß dann aber geringere Leistungen in Kauf nehmen.
• Die Größe des erfindungsgemäßen Rollgranulats richtet sich nach dem Verwendungszweck. Es lassen sich Körner von unter 1 bis z.B.
• 12 mm aufbauen. Häufig wird eine Größe von 2-4 mm angemessen sein.
• In manchen Fällen erweist es sich als günstig, die Oberfläche der Körner zu pudern, bevorzugt mit einem Schwefel-Konditionierungsmittel. Man erreicht auf diese Weise ein Aufsaugen etwaig überschüssigen Öls an der Oberfläche, eine Glättung der Oberfläche und eine größere Festigkeit der Granulen gegenüber mechanischer Beanspruchung.
• Einige Verfahren zur Herstellung des Rollgranulats und seine Eigenschaften werden in den nachfolgenden Bei spielen beschrieben.
• Beispiel 1 Zu 8,9 kg Mahlschwefel 90/95, in einem Eyrich-Mischer befindlich, welcher auf 700 Neigung gegen die Waagerechte gestellt wurde, wurden innerhalb von 20 Minuten 1,1 kg dunkles Mineralöl (Naphtolen ND) getropft. Kurz vor Beendigung wurde das entstandene Granulat mit 5 g Aerosil gepudert. Die Granulen hatten eine ziemlich weiche Beschaffenheit und neigten zur Bildung sehr großer Körner von teilweise über 10 mm.
• Beispiel 2 75 kg Mahlschwefel 70/75, 0,2 Aerosil enthaltend, wurden 45 Minuten lang auf einem waagerechten Granulierteller mit 10,5 kg hellem Mineralöl (Ingraplast) gemischt. Die Mischung enthielt dann 15 kg Granulat von ca. 2mm.
• Dann wurden bei geneigtem Teller 5 kg dieser Mischung vorgelegt, granuliert und die restlichen 70 kg in 2 Stunden zugegeben und zu Körnern von 4 mm granuliert. Beschaffenheit fest bis härtlich.
• Beispiel 3 25 kg Mahlschwefel 70/75 mit 0,2 % Aerosil wurden mit 3,6 kg Ingraplast 16 Minuten lang mit dem Eyrich-Schnellmischer SKG 1 gemischt, das Gemisch enthielt 22 10 Granulatkeime, deren Menge durch Sieben bestimmt wurde. Das Gemisch wurde dann mittels eines Granuliertellers von 65° Neigung in 11 Minuten zu einem Rollgranulat von 2-7 mm granuliert. Beschaffenheit : fest, nicht hart, transportstabil, lagerstabil.
• Beispiel 4 25 kg Mahlschwefel 70/75 wurden mit 3,6 kg Ingraplast 32 Minuten lang mit einem Eyrich-Schnellmischer SKG 1 gemischt, das Gemisch enthielt 18 d0 Granulatkeime. Das Gemisch wurde dann mittels eines Granuliertellers von 65 Neigung in 10 Minuten zu einem Rollgranulat von 3-8 mm granuliert. Beschaffenheit : genügend fest, transportstabil.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   Anspruch 1 Granulierter X -Schwefel der Granulatgröße von 1-8, vorzugsweise 2-4 mm, gekennzeichnet durch ein homogenes Rollgranulat, bestehend aus 80-90 Gew.-% \-Schwefel der Kornfeinheit 60-95° Chance, 10-15 Gew.-% Mineralöl und gegebenenfalls 0,2 - 5 % Schwefel-Konditionierungsmittel.

   Anspruch 2 Granulierter Schwefel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 0,2 % Aerosil als Schwefel-Konditioniermittel.

   Anspruch 3 Granulierter Schwefel nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Oberflächenbelegung des Granulats mit Schwefel-I(onditiolliermitteln.

   Anspruch 4 Verfahren zur Herstellung des Rollgranulats nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der feinteilige Schwefel, gegebenenfalls Schwefel-Konditionierungsmittel enthaltend, und das Mineralöl in einem Gegenstrom-Schnellmischer vermischt und vorgranuliert und anschließend mittels eines der üblichen Granulierapparate wie eines Tellers zu Ende granuliert werden.

   Anspruch 5 Verfahren zur Herstellung des Rollgranulats nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Vorgranulation ein Anteil von 10-30, vorzugsweise 20 % der Mischung zu einer Granulatgröße von 1-3, vorzugsweise 2 mm granuliert wird.