DE2723712A1

DE2723712A1 - Verwendung von kalksteinwaescheschlamm als zuschlagstoff zu keramischen massen

Info

Publication number: DE2723712A1
Application number: DE19772723712
Authority: DE
Inventors: Hermann Iseke; Erwin Lazik
Original assignee: Oetelshofen & Co Kabel
Current assignee: Oetelshofen & Co Kabel
Priority date: 1977-05-26
Filing date: 1977-05-26
Publication date: 1978-12-07
Also published as: DE2723712C2

Description

Verwendung von Kalksteinwäscheschlamm als
Zuschlagstoff zu keramischen Massen Zusatz zu Patent 24 50 944 Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Kalksteinwäscheschlamm als Zuschlagstoff zu keramischen Massen.
Gegenstand des Hauptpatents ist eine keramische Masse zur Herstellung von fein- oder grobkeramischen Produkten, insbesondere keramischen Wand- und Bodenfliesen sowie Ziegeln, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Mischung enthält 20 bis 80 Gew.-% Bindeton und entsprechend 80 bis 20 Gew.-7 der im Kalksteinwäscheschlamm vorhandenen Feststoffe, welcher Schlamm bei der Kalksteinaufbereitung durch Brechen des Kaiksteins, Sieben und Waschen des Kalksteins mit Wasser sowie Abtrennen der Bestandteile mit einer Korngröße von über etwa 100 aus dem beim Waschen mit Wasser angefallenen Schlamm erhalten wird. Weiterhin ist Gegenstand des Hauptpatents ein Verfahren zur Herstellung dieser keramischen Masse sowie ein Verfahren zur Herstellung von fein- oder grobkeramischen Produkten aus dieser keramischen Masse.
Beim Brennen von keramischen Massen enthalten die Abgase der Brennöfen beträchtliche Mengen an umweltschädlichen Gasen, insbesondere S02, SOj, Fluor-Verbindungen usw.
Es besteht ein starkes Bedürfnis danach, die Anteile dieser umweltschädlichen Bestandteile in den Abgasen zu vermindern.
Zur Lösung dieser Aufgabenstellung ist es bekannt,den Abgasen Weißkalk oder Weißkalkhydrat in Pulverform zuzusetzen, d.h.
diese Stoffe in die Abgase in Pulverform einzublasen.
Wenn keine Filter eingebaut werden, werden mit den Abgasen diese Feststoffe, die einen Teil der obengenannten umweltschädlichen Bestandteile in den Abgasen binden, aus dem Kamin geblasen, und sie lagern sich in der Umwelt ab. Dieses Verfahren ist aus diesem Grunde höchst unerwünscht und in bebauten Gebieten praktisch nicht anwendbar. Es ist deshalb bekannt, in die Abgasvorrichtungen Filter einzubauen, um die eint geblasenen Feststoffe wieder auszufiltern. Die ausgefilterten Feststoffe können nicht einfach abgelagert werden, sondern müssen unter besonderen Vorsichtsmaßnahmen in speziell hierfür eingerichteten Deponien deponiert werden. Es liegt auf der Hand, daß dieses Verfahren deshalb sehr unbefriedigend ist.
Das Hauptpatent beschreibt die oben definierten keramischen Massen, gibt aber keinen Hinweis dahingehend, daß die Abgase beim Brennen dieser keramischen Massen einen stark verminderten Anteil an umweltschädlichen Bestandteilen enthalten könnte.
Es wurde nun gefunden, daß überraschender Weise der Anteil der umweltschädlichen Bestandteile in den Abgasen fast vollständig beseitigt wird. Besonders überraschend ist aber, daß bereits bei sehr geringen Anteilen des Kalksteinwäscheschlnmms in der keramischen Masse eine beträchtliche Verminderung der umweltschädlichen Bestandteile in den Abgasen beim Brennen eintritt.
Es gibt keinen Anhaltspunkt dafür, daß der Fachmann diesen Effekt erwarten konnte.
Gegenstand des vorliegenden Zusatzpatents ist demgemäß die Verwendung von Kalksteinwäscheschlamm gemäß Patent 24 50 944, welcher Schlamm bei der Kalksteinaufbereitung durch Brechen des Kalksteins, Sieben und Waschen des Kalksteins mit Wasser sowie Abtrennen der Bestandteile mit einer Korngröße von über etwa 100 ?:1In aus dem beim Waschen mit Wasser angefallenen Schlamm erhalten wird, als Zuschlagsoff zu keramischen Massen für die Herstellung von fein- oder grobkeramischen Produkten, insbesondere Ziegeln, keramischen Wand- und Bodenfliesen sowie Töpferwaren, zur Verminderung der umweltschädlichen Bestandteile in den Abgasen beim Brennen, in Mengen von 1 bis 19 Gew.-, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-%, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt der keramischen Masse.
Der Effekt der Verminderung der umweltschädlichen Bestandteile in den Abgasen ist in der Regel um so stärker, je höher der Anteil des Kalksteinwäscheschlamms in der keramischen Masse ist. Bei geringen Anteilen von nur wenigen Gew.-%, bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt, wird der Effekt naturgemäß geringer sein als bei höheren Anteilen. Z.B. bei einem Anteil von etwa 5 Gew.- tritt Jedoch schon ein außerordentlich ausgeprägter Effekt ein, der in manchen Fällen, je nach der Zusammensetzung der verwendeten natürlichen Tone, ausreicht, um die gesetzlich festgelegten Grenzen der umweltschädlichen Bestandteile in den Abgasen einzuhalten. Die jeweils ausreichende Menge richtet sich also u.a. nach der Art der in der keramischen Masse verwendeten natürlichen Tone, und durch wenige Versuche kann festgestellt werden, welche Menge ausreicht, um eine befriedigende Verminderung der umweltschädlichen Bestandteile in den Abgasen zu erreichen.
Abgesehen von dem Effekt der Verminderung der umweltschädlichen Bestandteile in den Abgasen führt der Zusatz des Kalksteinwäsche schlamms gemäß der Erfindung bei Einsatz von dunklen Ton-Materialien zu einer Aufhellung der Gesamtmasse.
Dies kann insbesondere bei der Herstellung von Ziegeln oder Klinkern sowie Töpferwaren von Bedeutung sein. Die Höhe des Zusatzes kann deshalb auch unter Berücksichtigung dieses Effekts eingestellt werden. Ein weiterer Effekt liegt darin, daß die Porosität des gebrannten Körpers erhöht wird. Auch dieser Effekt kann bei der Ermittlung der zweckmäßigen Menge des Zusatzes berücksichtigt werden. Wenn also z.B. ein keramischer Körper mit sehr geringer Porosität gewünscht wird, z.B. ein Klinker, wird man die Menge des Kalksteinwäscheschlamms im unteren Bereich wählen, um eine zu starke Porosität zu vermeiden, andererseits aber soweit als möglich die umweltschädlichen Bestandteile in den Abgasen zu binden.
Das Brennen der gemäß der Erfindung erhaltenen keramischen Massen kann also in üblichen Brennöfen ohne jede Vorsichtsmaßnahmen zur Bindung von schädlichen Bestandteilen in den Ab-! gasen erfolgen. Dies ist ein ganz außerordentlicher technischer Fortschritt. Es werden zusätzliche Anlagen vermieden, und es entsteht nicht das Problem der Deponie von umweltschädlichen Feststoffen.
Die Herstellung und Aufbereitung des Kalksteinwäscheschlamms erfolgt nach der im Hauptpatent beschriebenen Weise. Vor dem Zusatz des Kalksteinwäscheschlamms zu den keramischen Massen gemäß der Erfindung kann der Kalksteinwäscheschlamm auf einen geeigneten Feststoffgehalt durch Entwässern eingestellt werden. Ein vollständiges Entwässern ist in der Regel nicht erforderlich, weil die keramischen Massen stets einen gewissen Wassergehalt aufweisen müssen. Die teilweise Entwässerung kann in ansich bekannten Vorrichtungen durchgeführt werden,z.B. Filterpressen, Trommeltrocknern, Sprühtrocknern, Zentrifugen usw.
Als Bindeton werden die natürlichen Produkte verwendet, wie sie zur Herstellung der 3eweils gewünschten keramischen Massen vorgesehen sind. Den keramischen Massen können die auf diesem Gebiet der Technik bekannten und üblichen Zuschlagstoffe zur Erzielung besonderer Effekte zugefügt werden.
Beispiel 1 Ein natürlicher, u.a. Quarz und Tone als Begleitmaterial enthaltender Kalkstein wurde in der im Hauptpatent angegebenen Weise aufbereitet. Dem Sedimentationsbecken konnte das Mineralgemisch in Form einer geschlämmten Masse mit einem Feststoffgehalt von 46 96 und mit folgender mineralischer Zusammensetzung entnommen werden: Kaolinit, Muskowit ca. 35 96 Quarz ca. 15 % Calcit ca. 40 % Feldspat ca. 5 % sonstige Minerale ca. 5 % Dieser Schlamm wurde zu einer Ziegelmasse zugegeben. Die Ziegeln masse enthielt einen Schieferton mit 9,2 Gew.-% Grubenfeuchte und einen fetten Ton mit 15 Gew.- Restfeuchte. Nach dem Zusatz des Kalksteinwäscheschlamms zu der Ziegelmasse bestand diese, bezogen auf das Gewicht der in der Masse enthaltenen Gesamtfestkörper, aus: 73,3 Gew.-% Schieferton - 20,2 Gew.-% fetter Ton 6,5 Gew.-% Kalksteinwäscheschlamm 100,0 Gew.-% Diese Masse wurde wie in der Ziegelindustrie üblich aufbereitet und weiterverarbeitet.
Es wurden die in der Ziegelei vorhandenen Aufbereitungsmaschinen ohne Umrüstung eingesetzt.
Um das technologische Wasser, das für die Plastifizierung der Masse benötigt wird, einzusparen, wurde das Besprühungsgerät abgeschaltet. Das mit dem Schlammeingeführte Wasser trug dazu bei, daß sich die Feuchtigkeit in der Tonmasse gleichmäßiger verteilte und die Struktur des Ziegels im Vergleich mit der herkömmlichen Masse verbesserte.
Aus dieser Masse wurden in bekannter Weise Ziegel vom Format 2 DF hergestellt, die anschließend getrocknet und in einem Tunnelofen gebrannt (Ofenzyklus - 64 h) wurden. Während des Brennens wurden die Abgase mengenmäßig auf schädliche gasförmige Bestandteile, d.h. , S02, SO3, F untersucht.
Nach Auswertung der gemessenen Daten ergab sich ein Rückgang der schädlichen Bestandteile im Abgas wie folgt: Schwefeltrioxid (S03) - 5 X Schwefeldioxid (S02) - 35 % Fluor ( F ) - 37 X Aus diesem Ofenzyklus wurden ca. 50.000 2 DF Hintermauerziegel erhalten mit einer Druckfestigkeit von 270 kp/cm2.
Beispiel 2 Es wurde der gleiche Kalksteinwäscheschlamm, der gleiche Schieferton und der gleiche fette Ton wie in Beispiel 1 verwendet. Die Menge des zuge setzten Kalksteinwäscheschlammes wurde jedoch erhöht, so daß die Ziegelmasse, bezogen auf Gesamtfeststoffgehalt, folgende Bestandteile enthielt: 73,3 Gew.-% Schieferton 18,4 Gew.-% fetter Ton 8,3 Gew.-% Kalksteinwäscheschlamm 100,0 Gew.-% Es wurden Ziegel wie im Beispiel 1 beschrieben hergestellt und gebrannt. Es ergab sich folgender RUckgang der schädlichen Bestandteile im Abgas: Schwefeltrioxid (SO3) - 6,9 % Schwefeldioxid (S02) - 37,7 % Fluor ( F ) - 39,8 % Aus diesem Ofenzyklus wurden ca. 150.000 2 DF Hintermauerziegel gebrannt mit einer Druckfestigkeit von 250 kp/cm2.
Beispiel 3 Es wurde wie im Beispiel 1 gearbeitet, jedoch wurde der Kalksteinwäscheschlamm in Form von Filterkuchen zugegeben.
Hierbei enthielt die Ziegelmasse nach Zusatz des Kalksteinwäscheschlamms bezogen auf den Festkörper die folgenden Bestandteile: 64,0 Gew.-% Schieferton 21,2 Gew.-% fetter Ton 14,8 Gew.-% Schlamm 100,0 Gew.-% Aus dieser Masse wurden Hintermauerziegel gebrannt.

Claims

Patentanspruch Verwendung von Kalksteinwäscheschlamm gemäß Patent 24 50 944, welcher Schlamm bei der Kalksteinaufbereitung durch Brechen des Kalksteins, Sieben und Waschen des Kalksteins mit Wasser sowie Abtrennen der Bestandteile mit einer Korngröße von über 100 ihn aus dem beim Waschen mit Wasser angefallenen Schlamm erhalten wird, als Zuschlagstoff zu keramischen Massen für die Herstellung von fein-oder grobkeramischen Produkten, insbesondere Ziegeln, keramischen Wand- und Bodenfliesen sowie Töpferwaren,zur Verminderung der umweltschädlichen Bestandteile in den Abgasen beim Brennen, in Mengen von 1 bis 19 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 15 Gew.-%,bezogen auf den Gesamtfeststoffgehalt der keramischen Masse.