DE2501636C2

DE2501636C2 -

Info

Publication number: DE2501636C2
Application number: DE2501636A
Authority: DE
Inventors: Robert Herment; Jean Claude Emo; Jean Marie Grand Couronne Fr Yurcek; Yves Paris Fr Lafage
Original assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Current assignee: Shell Internationale Research Maatschappij BV
Priority date: 1974-01-18
Filing date: 1975-01-16
Publication date: 1989-08-10
Also published as: CA1021938A; ZA75314B; GB1498494A; SE7500478L; LU71656A1; NL7500497A; DE2501636A1; BE824177A; US3966427A; FR2258458B1; JPS50104185A; AU7736175A; JPS5948656B2; FR2258458A1

Description

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Briketts durch Vermischen von wasserhaltigen Feststoffteilchen oder einer Aufschlämmung solcher Teilchen mit einer wäßrigen Emulsion eines bituminösen Bindemittels in einem Mischer.

Aus der französischen Patentschrift 21 80 475 ist ein Verfahren zur Abtrennung von Wasser von wäßrigen Aufschlämmungen, wie Stahlkonverterschlämme, bekannt, bei dem man diese so lange mit einer wäßrigen Bitumenemulsion vermischt, bis die in der Aufschlämmung enthaltenen festen Teilchen agglomerieren und dadurch ein wesentlicher Teil des Wassers als wäßrige Phase abgetrennt wird. Hierfür sind erhebliche Mengen an der wäßrigen Bitumenemulsion erforderlich. Gemäß diesem Stand der Technik können die Agglomerate gegebenenfalls nach dem Abtrennen der wäßrigen Phase zur weiteren Handhabung granuliert oder brikettiert werden. Die gemäß diesem bekannten Verfahren eingesetzten wäßrigen Feststoff-Aufschlämmungen enthalten vorzugsweise mindestens 15 Gew.-% Wasser. Zur Abtrennung des größten Teils dieses Wassers muß eine Bitumenmenge in Form der wäßrigen Emulsion verwendet werden, welche für einen Stahlkonverterschlamm etwa 15 bis 17 Gew.-%, bezogen auf den Feststoffanteil des Schlammes, beträgt.

Diese Abtrennung der Wasserphase stößt jedoch in der Praxis auf Schwierigkeiten und bedingt einen zusätzlichen apparativen Aufwand. Außerdem ist auch der erforderliche Anteil an Bitumenemulsion und damit an Bindemittel relativ hoch, was wirtschaftlich unerwünscht ist.

Die Anmelderin hatte sich nun die Aufgabe gestellt, solche wäßrigen Feststoffmassen brikettierbar zu machen, ohne daß aus dem nach Zusatz der Bitumenemulsion gebildeten Gemisch im Mischer selbst Wasser als flüssige Phase abgetrennt werden muß, wobei gleichzeitig auch geringere Bitumenmengen zur Erzielung einer guten Bruchfestigkeit in den Briketts ausreichend sein sollten. Außerdem soll dabei auch ein Verstopfen der Brikettpreßvorrichtung durch die zu verpressende Masse vermieden werden.

Dieses wichtige technische Problem wird erfindungsgemäß durch eine spezielle Kombination von Maßnahmen gelöst, welche fördernd zusammenwirken.

Es wurde nämlich gefunden, daß wasserhaltige Feststoffteilchen oder eine Aufschlämmung solcher Teilchen nach dem Vermischen mit einer wäßrigen bituminösen Emulsion mit einer begrenzten Bitumenmenge zu Briketts mit einer ausreichenden hohen Bruchfestigkeit brikettiert werden kann (können), ohne daß eine Abtrennung der Wasserphase erforderlich ist. Dabei reicht z. B. ein Bitumengehalt von 4 bis 7 Gew.-% zur Behandlung des vorgenannten, aus dem Stahlkonverter stammenden Schlamms aus.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Briketts durch Vermischen von wasserhaltigen Feststoffteilchen oder einer Aufschlämmung solche Teilchen mit einer wäßrigen Emulsion eines bituminösen Bindemittels in einem Mischer ist daher dadurch gekennzeichnet, daß das nasse Material mit der wäßrigen Emulsion des Bindemittels vermischt und das dabei erhaltene Gemisch unmittelbar nach dem Vermischen, ohne Abtrennen von flüssigem Wasser im Mischer, mittels einer Presse zu Briketts geformt wird, daß dabei eine Temperatur angewendet wird, die mindestens der Ring- und Kugeltemperatur des Bitumens minus 40°C entspricht, daß man eine zu einem Bindemittelgehalt der Briketts von 1 bis 12 Gew.-% führende Menge an bituminösem Bindemittel verwendet und daß das der Presse zugeführte Gemisch im Fall von organischen Feststoffteilchen weniger als 40 Gew.-% Wasser und im Fall von anorganischen Feststoffteilchen weniger als 18 Gew.-% Wasser enthält.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist gegenüber der FR-PS 21 80 475 folgende neue und erfinderische Merkmale auf:

1) Es wird keine Abtrennung von Wasser aus der sich im Mischer bildenden Mischung (wasserhaltige Feststoffteilchen bzw. wäßrige Aufschlämmung solcher Teilchen + wäßrige Bitumenemulsion) durchgeführt;
2) das Verpressen der Mischung aus Stufe 1) zu Briketts erfolgt unmittelbar;
3) die zu verpressende Mischung muß auf bestimmte Wassergehalte eingestellt sein in Abhängigkeit von der Art der Feststoffteilchen derart, daß
a) für organische Feststoffe der Wassergehalt 40 Gew.-%
b) für anorganische Feststoffe der Wassergehalt 18 Gew.-%
beträgt;
4) die Menge an dem mittels der Bitumenemulsion zugeführten Bindemittel muß derart eingestellt werden, daß der Bindemittelgehalt in den Briketts 1 bis 12 Gew.-% beträgt;
5) die Preßtemperatur selbst muß einem Wert entsprechen, der
der R+K-Erweichungstemperatur der Bitumenkomponente minus 40°C ist.

Wenn die wasserhaltigen Feststoffteilchen oder der Schlamm einen zu hohen Wassergehalt für das erfindungsgemäße Verfahren aufweist (aufweisen), kann dies zum Zerbrechen der Briketts nach deren Entfernung aus der Presse führen, und es besteht sogar eine erhebliche Gefahr, daß bei Verwendung der üblichen, zum kontinuierlichen Brikettieren verwendeten Pressen mit tangentialen Walzen ein Verstopfen der Zellen stattfindet.

Es ist deshalb erforderlich, überschüssiges Wasser vor dem Pressen mittels eines bekannten Verfahrens zur Wasserentfernung, wie Dekantieren, Filtrieren, Zentrifugieren und/oder Trocknen, vor dem Vermischen mit der Bindemittelemulsion von den nassen Stäuben oder Aufschlämmungen abzutrennen. Man kann aber überschüssiges Wasser beim Vermischen auch abdampfen, z. B. in einem beheizten Mischer.

Das als Zuspeisung für die Brikettpresse verwendete Gemisch weist erfindungsgemäß, sofern es sich um organisches Material, wie Kohle, Koks oder Lignit, handelt, einen Wassergehalt von vorzugsweise weniger als 20 Gew.-% auf. Sofern es sich um anorganisches Material, wie Erze, Kreide, gelöschten Kalk, Stahlkonverterschlamm oder Walzzunder, handelt, beträgt der Wassergehalt vorzugsweise weniger als 9 Gew.-%.

Die Briketts können erwünschtenfalls anschließend getrocknet werden, was jedoch üblicherweise nicht erforderlich ist.

Das als Bindemittel verwendete Bitumen weist vorzugsweise eine Penetration unterhalb 600 dmm, wie von 0 bis 600 dmm, auf, und sofern die Briketts keiner anschließenden Hitzebehandlung unterworfen werden, liegt die Penetration des Bitumens vorzugsweise unterhalb 50, insbesondere unterhalb 30, und beträgt sogar weniger als 10 dmm.

Das Bindemittel wird vorzugsweise durch Aufsprühen als wäßrige anionische, kationische oder nicht-ionische Emulsion zugesetzt. Zur Vermeidung von Korrosionsproblemen weist die Emulsion vorzugsweise einen pH-Wert oberhalb 5 (anionisch) auf. Die Emulsion enthält vorzugsweise 40 bis 75, insbesondere 50 bis 60 Gew.-% Bitumen.

Als anionische Emulgatoren können Seifen oder oberflächenaktive Mittel, wie mittels einer Base neutralisierte Holzharze, z. B. mittels basischer Kalium- oder Natriumverbindungen neutralisiertes Vinsol-Harz, eingesetzt werden. Makromolekulare Emulgatoren, wie bestimmte Proteine, Gummimaterialien, Stärke und deren Derivate (Dextrin, Methylcellulose und Lignosulfit) können ebenfalls verwendet werden. Außerdem eignen sich für diesen Zweck Metallnaphthenate, wie Natriumnaphthenate.

Es können auch nicht-ionische oberflächenaktive Mittel zusammen mit anionischen oder makromolekularen Emulgatoren verwendet werden, und es werden in diesem Fall vorzugsweise nichtionische Emulgatoren des oxyäthylenisierten Kondensattyps eingesetzt.

Die anionischen Emulsionen können außerdem durch Zusetzen von Staubteilchen, wie Bentonitteilchen, stabilisiert werden.

Die zum Agglomerieren verwendete Emulsion kann auch ohne chemische Zusatzstoffe hergestellt werden, indem man zur Stabilisierung der Bitumenteilchen im Wasser einfach die Teilchen des zu agglomerierenden Produkts verwendet.

So bildet ein Gemisch aus 66 Gew.-% eines 50 Gew.-% Feststoffteilchen enthaltenden Stahlhüttenschlamm und 34 Gew.-% eines 180/220-Bitumens, das heiß (140°C) auf den auf 60°C erwärmten flüssigen Schlamm gegossen worden ist, eine ausreichend stabile Emulsion zum Agglomerieren von Stahlhüttenschlamm. Diese natürliche Emulsion wird dann mit dem restlichen Teil des Schlamms bis zu einem Bitumengehalt von z. B. 4 Gew.-%, bezogen auf das trockene Material des erhaltenen Gemisches, vermischt.

Es ist außerdem möglich, eine Emulsion in situ herzustellen, indem man z. B. 4 Gew.-% des auf 140°C erhitzten 180/220- Bitumens auf das Filtergut des auf 60°C erwärmten Stahlhüttenschlamms gießt. Der Wassergehalt des Filterguts beträgt 35 Gew.-% und es weist einen pH-Wert von 9,5 auf. Ein Teil des im Gemisch enthaltenen Wassers wird anschließend verdampft und das Gemisch dann brikettiert.

Das Bitumen kann mit einem Öl oder einem Lösungsmittel fließfähig gemacht werden. Es kann z. B. Destillationsbitumen, halbgeblasenes oder geblasenes Bitumen, Crack- oder Fällungsbitumen, z. B. in Propan oder Butan, verwendet werden.

Der Bindemittelgehalt der durch Verpressen hergestellten Briketts beträgt vorzugsweise 1 bis 7, insbesondere 3 bis 5 Gew.-%.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können verhältnismäßig grobe Feststoffteilchen mit Teilchengrößen bis zu 10 mm aber auch Stäube mit Teilchengrößen bis zu 0,1 mm behandelt werden. Außerdem können Gemische aus groben und feinen Teilchen erfindungsgemäß brikettiert werden.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens können sowohl eisenhaltige als auch kein Eisen enthaltende Schlämme, wie Zink- oder Kupferabfälle, behandelt werden. Außerdem eignen sich auch mineralisches Erz enthaltende(s) Filtergut und Schlämme, wie nasses Filtergut aus der Flotation von mineralischen Erzen oder von Kohle aus Kohlegruben oder Filtergut oder nasse Stäube aus der Gravitationstrennung, wie der Gravitationstrennung von Kohle und Steinen in Wasser.

Gröbere Materialien enthalten vorzugsweise eine geringere Wassermenge. So weisen z. B. nicht-poröse, unbehandelte Produkte, wie Walzzunder, einen Wassergehalt von vorzugsweise unterhalb 4 Gew.-% auf. Insbesondere eignen sich für die erfindungsgemäße Brikettierung grober Walzzunder, Drehspäne oder andere Abfälle aus der metallurgischen Industrie, wie Schlämme mit Gehalten an Feinmaterialien bis zu 100 Gew.-%, z. B. von 40 bis 60 Gew.-% feine Feststoffteilchen enthaltende Schlämme, oder feine Kohleteilchen. Die erhaltenen Briketts können, da sie eine dafür ausreichend hohe Bruchfestigkeit aufweisen, direkt als Kühlmittelbeschickung in Stahlkonvertern eingesetzt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann außerdem zur Behandlung von Kohlenruß oder des als ein Nebenprodukt bei der Erdölvergasung anfallenden Rußes und zur Brikettierung von Kohle oder Koksteilchen, von Ligniten und anderen organischen Teilchen, verwendet werden.

Es können auch Gemische aus Ruß oder Koks oder Ligniten oder anderen organischen Teilchen mit zum Beispiel den vorbeschriebenen Mineralteilchen im erfindungsgemäßen Verfahren verwendet werden.

Erwünschtenfalls können die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten Briketts z. B. zur Erhöhung ihrer Bruchfestigkeit einer Hitzebehandlung in einer oxidierenden, neutralen oder reduzierbaren Atmosphäre unterworfen werden, bei der das Innere der Briketts eine Minute bis 24 Stunden auf 100 bis 350°C erhitzt wird. Vorzugsweise wird die Hitzebehandlung in einer oxidierenden Atmosphäre auf solche Weise durchgeführt, daß das innere der Briketts 20 Minuten bis 2 Stunden auf Temperaturen von 230 bis 350°C erhitzt wird.

Die vorbeschriebene Hitzebehandlung zielt darauf ab, die Briketts vollständig zu trocknen und, sofern eine über 230°C hinausgehende Temperatur angewendet wird, das als Bindemittel dienende Bitumen zu oxidieren und zu härten. Daraus ergeben sich die nachstehenden drei Konsequenzen hinsichtlich der Eigenschaften der Briketts: die mechanischen Eigenschaften der behandelten Briketts (Bruchfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb) hängen im Bereich bis zu 400°C oder 500°C nur in geringem Maße von der Temperatur ab; der Teergehalt der behandelten Briketts kann je nach der bei der Hitzebehandlung angewendeten Temperatur und deren Dauer auf den erwünschten niedrigen Wert eingestellt werden; der Gehalt an von Bitumen herstammenden Kohlenstoffrückstand im behandelten Brikett wird erhöht, und es werden dadurch die mechanischen Eigenschaften des Agglomerats bei Temperaturen oberhalb 500°C verbessert.

Die Hitzebehandlung wird vorzugsweise in einem Ofen (Tunnelofen) oder in einem Korb durchgeführt. Die für die Hitzebehandlung erforderliche Energie kann über ein Gas (z. B. über ein mit Luft verdünntes Abgas) oder mittels eines Fließbettes zugeführt werden. Erforderlichenfalls können Sauerstoffbeschleunigungsmittel, wie Phosphorpentoxid, Salze der Phosphorsäure und der phosphorigen Säure, die bei Temperaturen oberhalb 300°C zerfallen, oder Peroxide oder Perchlorate zugesetzt werden.

Zur Herstellung von sehr harten Rohbriketts und um ein Verstopfen der Zellen oder die Herstellung von ohne Oxidationsbehandlung brüchigen Briketts zu verhindern, die nach dem Verlassen der Presse schon bei geringster Beanspruchung zerbrechen, werden vorzugsweise die drei nachstehenden Bedingungen gleichzeitig beachtet:

1) Das als Bindemittel verwendete Bitumen muß einen ausreichenden Dispersionsgrad in den Mineralstoffen aufweisen, was entweder durch Verwendung einer ausreichend langsam brechenden Emulsion erreicht werden kann oder durch Brikettieren des Gemisches bei ausreichend hoher Temperatur, die vorzugsweise zwischen der Ring- und Kugeltemperatur plus 10°C und unterhalb 100°C liegt;
2) die Brikettierungstemperatur muß höher sein als der Ring- und Kugeltemperatur minus 40°C entspricht;
3) das zu brikettierende Gemisch muß einen ausreichend niedrigen Wassergehalt aufweisen.

Die Beispiele erläutern die Erfindung.

Beispiel 1 Die Wirkung des Dispersionsgrades der Emulsion

Es werden Briketts mit einem Volumen von 8 cm³ hergestellt und geprüft.

1.1 Eine 180/220-Bitumenemulsion (Ring- und Kugeltemperatur 43°C, Penetration bei 25°C = 190 dmm), die 42 Gew.-% Bitumen, 10 kg/Tonne "Vinsol" und 5 kg/Tonne reines Natriumhydroxid enthält, wird sehr gut dispergiert, indem man sie bei 20°C in einen 6 Vol.-% Wasser enthaltenden Barit gießt, wodurch man bei 20°C durch Verpressen Briketts erhält, die nach einer thermischen Oxidationsbehandlung bei 250°C bei einem Bitumengehalt von 3 Gew.-% eine Bruchfestigkeit von 70 kg und bei einem Bitumengehalt von 4 Gew.-% eine Bruchfestigkeit von 80 kg aufweisen.

1.2 Eine 180/220-Bitumenemulsion (Ring- und Kugeltemperatur 43°C, Penetration bei 25°C = 190 dmm), die 50 Gew.-% Bitumen, 10 kg/Tonne "Vinsol" und 2 kg/Tonne reines Natriumhydroxid enthält, wird durch Eingießen in den vorgenannten Barit bei 20°C schwach dispergiert, was beim Pressen zu einem vollständigen Verstopfen der Presse führt. Das gleiche Gemisch wird anschließend auf 45°C erhitzt, dadurch die Dispersion verbessert und die Herstellung von Briketts ermöglicht. Die hergestellten Briketts weisen nach der thermischen Oxidationsbehandlung bei 250°C bei einem Bitumengehalt von 3 Gew.-% eine Bruchfestigkeit von 190 kg auf;

1.3 Die Emulsion von Beispiel 1.2 wird auf den zuerst auf 40°C erhitzten vorgenannten Barit gegossen. In diesem Fall bricht die Emulsion zu schnell für die Herstellung eines guten Dispersionsgrades des Bitumens im mineralischen Erz. Die Hohlräume der Presse werden nicht verstopft, man erhält jedoch Rohbriketts, die nach dem Verlassen der Presse zerbrechen.

1.4 Die Emulsion aus Beispiel 1.2 wird bei 20°C in einem Mischer auf den vorgenannten Barit gesprüht. Man erhält dabei eine gute Dispersion, welche die Herstellung von Briketts möglich macht. Die Briketts weisen nach der thermischen Oxidationsbehandlung bei 250°C bei einem Bitumengehalt von 3 Gew.-% eine Bruchfestigkeit von 75 kg auf.

Beispiel 2 Die Beziehung zwischen der Ring- und Kugeltemperatur des Bitumens und der Preßtemperatur

Es werden Briketts mit einem Volumen von 8 cm³ hergestellt und geprüft.

2.1 Das auf 45°C erhitzte pastenförmige Gemisch aus Beispiel 1.2 wird auf 5°C abgekühlt und bei 5°C (entspricht der Ring- und Kugeltemperatur minus 38°C) gepreßt. Man erhält brauchbare Rohbriketts, die nach der thermischen Oxidationsbehandlung bei 250°C eine Bruchfestigkeit von 200 kg aufweisen. Bei Durchführung der gleichen Behandlung bei plus 1°C (entspricht der Ring- und Kugeltemperatur minus 42°C) ist eine Herstellung von Rohbriketts nicht möglich (viele Briketts zerbrechen).

2.2 Eine 100/l-Bitumenemulsion, die 57,5 Gew.-% Bitumen (Ring- und Kugeltemperatur 100°C, Penetration bei 25°C = 1 dmm) enthält, wird bei 15°C mit dem Barit aus Beispiel 1.1 vermischt. Das Gemisch wird auf verschiedene Temperaturen erhitzt und gepreßt. (Die Preßtemperatur muß mindestens 100°C minus 40°C = 60°C betragen). Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt.

Tabelle I

Beispiel 3 Wirkung des Wassergehalts

Es werden Briketts mit einem Volumen von 8 cm³ hergestellt und geprüft.

Zu einem beim Waschen eines Stahlkonverterrauches erhaltenen Schlamm werden 6 Gew.-% einer 50 Gew.-% Bitumen (Ring- und Kugeltemperatur 43°C) enthaltenden 180/220- Bitumenemulsion zugesetzt. Der behandelte Schlamm weist einen Wassergehalt von 14 Gew.-% auf. Der Wassergehalt des nach dem Vermischen erhaltenen pastenförmigen Gemisches beträgt 17 Prozent und das Gemisch läßt sich zu brauchbaren Rohbriketts pressen.

Das Verfahren wird zum Vergleich nach Erhöhung des Wassergehalts des Schlammes auf 15 Gew.-% wiederholt. Der Wassergehalt des pastenförmigen Gemisches beträgt jetzt 18 Gew.-% und es kommt beim Brikettieren zu einem vollständigen Verstopfen der die Preßwalzen enthaltenden Zellen.

Beispiel 4 Wirkung des Erhitzens des Gemisches

Es werden Briketts mit einem Volumen von 8 cm³ hergestellt und geprüft.

Die Qualität des zu brikettierenden pastenförmigen Gemisches wird durch Erhitzen auf die höchstmögliche Temperatur verbessert.

4.1 Die Emulsion aus Beispiel 1.2 wird bei 20°C mit dem Barit aus Beispiel 1.1 vermischt und das Gemisch auf verschiedene Temperaturen erhitzt und dann brikettiert.

Das verwendete Bitumen weist eine Ring- und Kugeltemperatur von 43°C auf.

Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt.

TempeXK:atur
Bruchfestigkeit der hergestellten Briketts nach Oxidation bei 250°C (3 Gew.-% Bitumen)
40°C\|134 kg
45°C	183 kg
48°C	235 kg

4.2 Eine 42 Gew.-% Bitumen (Ring- und Kugeltemperatur 55°C, Penetration bei 25°C = 25 dmm) enthaltende 20/ 30-Bitumenemulsion wird bei 18°C mit dem vorgenannten Barit vermischt und brikettiert. In einem anderen Versuch wird das erhaltene Gemisch auf 65°C (entspricht der Ring- und Kugeltemperatur plus 10°C) erhitzt und anschließend brikettiert.
Die Ergebnisse sind nachstehend zusammengestellt:

TempeXK:atur
Bruchfestigkeit der hergestellten Briketts nach Oxidation bei 250°C (3 Gew.-% Bitumen)
18°C\|70 kg
65°C	240 kg

Beispiel 5 Vergleich der verschiedenen 180/220-Bitumenemulsionsansätze beim Agglomerieren von aus Stahlhütten stammenden Schlämmen

Alle Versuche im vorliegenden Beispiel wurden mit 180/220- Bitumengemischen mit einem Bitumengehalt von 4 Gew.-%, bezogen auf die trockenen Schlammbestandteile (Ring- und Kugeltemperatur 43°C), durchgeführt. Es werden Briketts mit einem Volumen von 8 cm³ hergestellt.

Versuch 1: Die Emulsion aus Beispiel 1.2 wird in 12 Gew.-% Wasser enthaltenden Schlämmen bei 15°C dispergiert. Das Vermischen und das Pressen werden bei 15°C durchgeführt.
Versuch 2: Versuch 1 wird wiederholt, das Gemisch dabei jedoch auf 60°C erhitzt.
Versuch 3: Versuch 1 wird unter einer 10 kg/Tonne Kasein und 2 kg/Tonne Kaliumhydroxid enthaltenden Emulsion wiederholt.
Versuch 4: Eine aus 66 Gew.-% eines 50 Gew.-% Wasser enthaltenden Stahlhüttenschlamms und aus 34 Gew.-% Bitumen hergestellte Emulsion wird gemäß Versuch 1 verwendet.

Tabelle IV

Beispiel 6 Brikettieren von Abfällen aus der Zinkerzbehandlung

Ein Gemisch aus 80 Gew.-% Abfällen aus der Zinkerzbehandlung und 20 Gew.-% Kohlengrus mit einem Wassergehalt von 2 Gew.-% wird mit 3,5 Gew.-% einer 57,5 Gew.-% Bitumen (Ring- und Kugeltemperatur 85°C, Penetration bei 25°C = 2 dmm) enthaltenden 85/2- Bitumenemulsion vermischt und auf 60°C erhitzt. Im Mischer werden 2,5 Gew.-% Wasser zugesetzt und dadurch der Wassergehalt des zu brikettierenden Gemisches auf 6 Gew.-% erhöht. Die hergestellten Briketts weisen einen Wassergehalt von ungefähr 6 Gew.-% und eine gute Bruchfestigkeit auf (72 kg für ein Brikett mit einem Volumen von 8 cm³). Eine besondere Trockenstufe ist nicht erforderlich.

Beispiel 7

0,4 Gew.-% Wasser enthaltende Drehabfälle werden mit 7 Gew.-% einer 60 Gew.-% Bitumen (Ring- und Kugeltemperatur 85°C, Penetration bei 25°C = 2 dmm) enthaltenden 85/2-Bitumenemulsionen bei 90°C vermischt, wobei ungefähr 2 Gew.-% Wasser verdampfen. Das Gemisch wird ohne Abkühlen zu 1,2 Gew.-% Wasser enthaltenden Briketts verpreßt. Nach dem Abkühlen weisen die Briketts mit einem Volumen von 8 cm³ eine gute Bruchfestigkeit von 80 kg auf.

Beispiel 8

2 Gew.-% Wasser enthaltender Kohlengrus mit einem Teilchendurchmesser unterhalb 5 mm wird mit 10 Gew.-% einer 50 Gew.-% Bitumen (Ring- und Kugeltemperatur 100°C, Penetration bei 25°C = 1 dmm) enthaltendem 100/1- Bitumenemulsion bei 95°C vermischt. Die Emulsion wird dabei auf den Kohlegrus aufgesprüht. Die daraus hergestellten, 7 Gew.-% Wasser enthaltenden Briketts werden zur Verbesserung ihrer Bruchfestigkeit bei 250°C oxidiert. Die Briketts mit einem Volumen von 30 cm³ weisen dann eine Bruchfestigkeit von 100 kg auf. Die Briketts werden als rauchlose Briketts für die Beheizung von Häusern verwendet.

Beispiel 9

Ein 8 Gew.-% Wasser enthaltender Kohlegrus, der zu 90 Prozent aus Teilchen mit einer Teilchengröße unterhalb 0,3 mm besteht, wird mit 16 Gew.-% einer 50 Gew.-% Bitumen (Ring- und Kugeltemperatur 85°C, Penetration bei 25°C = 2 dmm) enthaltenden 85/2-Bitumenemulsion bei 95°C vermischt. Die Emulsion wird dabei im Mischer auf die Kohle aufgesprüht. Die daraus hergestellten, einen Wassergehalt von 16 Gew.-% aufweisenden Briketts mit einem Volumen von 8 cm³ weisen nach Abkühlen eine Festigkeit von 15 kg auf, und sie können deshalb ohne Beschädigung als Zuspeisung für einen Carbonisierungsofen verwendet werden.

Beispiel 10

Ein beim Waschen eines Stahlkonverterrauches erhaltener Schlamm mit einem Wassergehalt von 40 Gew.-% wird in einem Trockenofen bis auf einen Wassergehalt von 8 Gew.-% getrocknet und dann mit 8 Gew.-% einer 50 Gew.-% Bitumen (Ring- und Kugeltemperatur 43°C) enthaltenden 180/220-Bitumenemulsion bei 70°C vermischt und zu Briketts verpreßt. Die 11 Gew.-% Wasser enthaltenden Briketts werden bei 250°C zur Verbesserung ihrer Festigkeit oxidiert und die Briketts mit einem Volumen von 8 cm³ weisen dann eine Bruchfestigkeit von 60 kg auf.

Beispiel 11

11.1 Ein Gemisch aus 60 Gew.-% Walzzunder (bezogen auf den Feststoffanteil) mit einem Wassergehalt von 2 Gew.-%, der durch ein 6 mm-Sieb gesiebt worden ist, und 40 Gew.-% (bezogen auf den Feststoffanteil) an beim Waschen von Stahlkonverterrauch erhaltenen Schlämmen mit einem Wassergehalt von 19 Gew.-% weist einen Wassergehalt von 9 Gew.-% auf.
Zu dem Gemisch aus Walzzunder und Schlämmen werden 5 Gew.-% einer 60 Gew.-% Bitumen enthaltenden 72/8-Bitumenemulsion in einem beheizten Mischer zugesetzt (Temperatur des Öls im Heizmantel des Mischers: 170°C). Nach 20minütigem Mischen sinkt der Wassergehalt des Gemisches auf 2 Gew.-% ab. Es werden daraus Briketts hergestellt, die nach dem Abkühlen eine Bruchfestigkeit von 112 kg aufweisen (Volumen der Briketts 8 cm³).

11.2 Zum Vergleich wird das Gemisch aus Walzzunder und Schlämmen in einem beheizten Mischer (Temperatur des Öls im Heizmantel: 150°) erhitzt. Beim Erreichen einer Temperatur von 80°C werden 3 Gew.-% geschmolzenes 72/8-Bitumen (Ring- und Kugeltemperatur 78°C, Penetration bei 25°C = 8 dmm) zugesetzt. Die Temperatur des Bitumens beträgt dabei 170°C. Nach 14minütigem Mischen sinkt der Wassergehalt des Gemisches auf 2 Gew.-%, das anschließend brikettiert wird. Nach dem Abkühlen weisen die Briketts mit einem Volumen von 8 cm³ aber nur eine Bruchfestigkeit von 82 kg auf.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von Briketts durch Vermischen von wasserhaltigen Feststoffteilchen oder einer Aufschlämmung solcher Teilchen mit einer wäßrigen Emulsion eines bituminösen Bindemittels in einem Mischer, dadurch gekennzeichnet, daß das nasse Material mit der wäßrigen Emulsion des Bindemittels vermischt und das dabei erhaltene Gemisch unmittelbar nach dem Vermischen, ohne Abtrennen von flüssigem Wasser im Mischer, mittels einer Presse zu Briketts geformt wird, daß dabei eine Temperatur angewendet wird, die mindestens der Ring- und Kugeltemperatur des Bitumens minus 40°C entspricht, daß man eine zu einem Bindemittelgehalt der Briketts von 1 bis 12 Gew.-% führende Menge an bituminösem Bindemittel verwendet und daß das der Presse zugeführte Gemisch im Fall von organischen Feststoffteilchen weniger als 40 Gew.-% Wasser und im Fall von anorganischen Feststoffteilchen weniger als 18 Gew.-% Wasser enthält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mineralisches Erz enthaltendes nasses Filtergut oder Schlämme brikettiert werden (wird).

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Gemische aus groben und feinen Teilchen brikettiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Gemische brikettiert werden, deren grobe Teilchen aus metallurgischen Abfällen bestehen.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß Gemische brikettiert werden, deren feine Teilchen aus Schlämmen und/oder Kohleteilchen bestehen.

6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß organische Feststoffteilchen enthaltende Gemische mit einem Wassergehalt von weniger als 20 Gew.-% brikettiert werden.

7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß anorganische Feststoffteilchen enthaltende Gemische mit einem Wassergehalt von weniger als 9 Gew.-% brikettiert werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß beim Vermischen Wasser verdampft wird.

9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Briketts anschließend getrocknet werden.

10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Briketts zusätzlich einer Hitzebehandlung unterworfen werden.

11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß Briketts mit einem Bindemittelgehalt von 1 bis 7 Gew.-%, vorzugsweise von 3 bis 5 Gew.-%, hergestellt werden.

12. Verfahren nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel eine wäßrige Emulsion mit einem pH-Wert oberhalb 5 zugesetzt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel eine 40 bis 75 Gew.-% Bitumen enthaltende wäßrige Emulsion zugesetzt wird.

14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Brikettieren bei Temperaturen zwischen der Ring- und Kugeltemperatur plus 10°C und unterhalb 100°C durchgeführt wird.