DE2830920A1 - Verfahren zur verarbeitung metalle enthaltender abfallgemische - Google Patents

Description

• "Verfahren zur Verarbeitung Metalle enthaltender Abfallgemische"
• Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verarbeiten von Abfallgemischen, die Metalle wie Vanadig, Titan oder Chrom oder Verbindungen derselben enthalten. Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung von Erzeugnissen, in denen diese Abfallgemische verarbeitet sind und auf die in dieser Weise erhaltenen Erzeugnisse.
• der der Bisen- und Stahlindustrie ergebensich Vanadig entheftende Schlacken als Nebenprodukt aus vanadighaltigem Eisenerz bzw. Schrott. Diese vanadighaltigen Schlacken enthalten etwa 40% F68, 20% V2O5, 5 bis 7% A1203 und TiO2 und 2 bis 3% Cr203, MnO, MgO und CaO, Rest Wasser. Aus diesen Schlacken kann Vanadig dadurch zurückgewonnen werden, daß die Schlacken zerbrochen, gemahlen und gerostet werden mit Soda bei 70000C, Diese Behandlung ergibt das wasserlösliche-Natriumvandanat, das durch Extraktion mit Wasser ausgeschieden werden kann. Nach der Wasserextraktion bleibt eine unlösliche Menge Schlacken zurück, die durch Filtrierung ausgeschieden wird, so daß schließlich ein feingemahlener Restbestand erhalten wird. Dieser Restbestand wurde bisher als Abfall entfernt, wodurch umweltschädliche Probleme auftreten, da das Residuum etwa 2% V205, 7 bis 10% TiO2 und 3 bis 4% Cr203 außer Al203, min02, MgO, CaO und 40 bis 50% FeO enthält. Vergleichbare Abfallgemische können auch bei elektro-metallurgischen Betrieben entstehen bei der Bereitung von z. B. Vanadig, Tantal, Niob und dgl.
• Im Rahmen der Erfindung hat man Möglichkeiten gesucht, solche umweltschädlichen Abfallstoffe bei der Herstellung erwünschter Erzeugnisse zu verwenden. Einer der Zwecke ist, diese unerwünschten Gemische derart zu benutzen, daß sie bei bestehenden oder neuen Produkten eine Qualitätsverbesserung bewerkstelligen oder jedenfalls einen positiven Beitrag im Endprodukt ergeben, so daß nicht nur die Abführung von Abfall verringert werden kann, sondern der Abfall noch eine solche positive Bestimmung erhält, daß andere, erwünschte Rohstoffe erspart werden können.
• Dies hat sich als erzielbar ergeben bei Verwendung des Verfahrens nach der Erfindung, in dem das Abfallgemisch in den Ausgangsstoffen bei der Herstellung von Ziegeln verarbeitet wird, so daß bestimmte Farbwirkungen erzielt werden, wobei das Backverfahren im übrigen nahezu ungeändert bleibt. Die durchgeführten Forschungen haben ferner ein Verfahren ergeben, bei dem den'Ausgangsstoffen von Ziegeln Additive zugesetzt werden, die einem Abfallgemisch entnommen werden, das unter anderem Metalle wie Vanadig, Titan oder Chrom oder Verbindungen derselben enthält.
• Außer in der Ziegelindustrie läßt sich das Abfallgemisch als Additiv bei Bitumen und dgl., insbesondere als Füllstoff benutzen.
• Die Verwendung der Schlacken hat sich insbesondere als vorteilhaft erwiesen bei der Herstellung dunkelbrauner Ziegel, deren Farbschattierung bisher durch den Zusatz von Manganerz bewerkstelligt worden ist. Manganerz ermöglicht, eine dunkelbraune Farbe zu erzielen, aber der Zusatz von Manganerz ergibt eine Qualitätsverringerung des Backsteins, da sich bei einem höheren Manganoxydgehalt mehr Risse im Ziegel bildeten.
• Da die dunkelbraunen Ziegel heutzutage sehr beliebt sind, wird die Bildung von Rissen durch Anwendung höherer Temperaturen beim Backverfahren unterdrückt werden, wodurch jedoch mehr Energie verlangt wird, während die Anpassung der Backverhältnisse in diesem Industriezweig schwer durchführbar ist; andererseits ist es auch möglich, durch Verwendung besonderer Arten von Ton die Bildung von Rissen zu unterdrücken. Die Verwendung besonderer Tonarten erhöht den Herstellungspreis jedoch erheblich und bringt oft lange Lieferfristen für das erwünschte Erzeugnis mit sich.
• Überraschenderweise hat es sich nunmehr als möglich ergeben, nicht nur die umwelttechnischen Probleme eines Abfallgemisches init Metallen und Metallverbindungen z. B. Schlacken des Hütten-)vetriebs oder der elektrometallurgischen Industrie zu lösen, bondern auch bei Benutzung dieses Gemisches in der Ziegelindustrie eine Qualitätsverbesserung zu erzielen, da die im Abfallgemisch vorhandenen Titan und Eisenverbindungen die Qualität erhöhen und Mangan und Titan die erwünschte dunkle narbe erzeugen. Da diese Bestandteile einen härteren Ziegel crgeben können, ist die Wahl des Tons weniger beschränkt, kann die Backtemperatur, die gewöhnlich etwa 10400C beträgt, auf etwa 10000C erniedrigt werden, wodurch eine Energieersparung von etwa 10% erhaltenwird, und es wird außerdem eine Tonersparung erhalten, da das Abfallgemisch teilweise auch als Füllmittel wirksam ist. Bei Verwendung von 10% Abfallgemisch kann sich eine Tonersparung von etwa 5% ergeben, da das spezifische Gewicht des Ziegels infolge der Verwendung des Abfallgemisches etwas höher wird.
• Beim Trocknen und Backen des Ziegels nach der Erfindung ergibt sich weniger Bruch, so daß Ziegelabfälle geringer sind.
• Aus vorstehendem geht hervor, daß beim Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung nD bt nur Umweltprobleme gelöst werden, sondern auch in wirtschaftlicher Hinsicht ein nutzvolles Verfahren erhalten wird.
• Aus dem Ton von dem unter normalen Betriebsverhältnissen Ziegel mit verschiedenen Rotfarben erhalten werden können, kann durch Zusatz des beschriebenen Abfallgemisches aus Metallen und Metallverbindungen dunkelbrauner bis schwarzer Backstein erhalten werden. Das Abfallgemisch kann in einer Menge von 10 bis 30 Gew.-% je nach der erwünschten Farbe und je nach der Zusammensetzung des Abfallgemisches verwendet werden.
• Bei Verwendung des Abfallgemisches soll darauf geachtet werden, daß der Gehalt an Vanadiumverbindungen insbesondere Vanadiumoxyd nicht zu hoch und insbesondere nicht höher als etwa 2% ist, da die Anwesenheit der Vanadiumverbindung eine bestimmte "Grünfärbung" hervorrufen kann, wenn die Vanadiumverbindung aus dem Ziegel gespült wird. Dies ist jedoch eine zeitweilige Erscheinung, die nach längerer Zeit keinen beeinträchtigenden Einfluß auf den Ziegel hat. Dennoch ist es erwünscht, den Vanadiggehalt auf z. B. 0,5% herabzumindern, was durch Waschen des Abfallgemisches vor dem Zusetzen zum Werkstoff von Ziegeln bewerkstelligt werden kann. Es lassen sich selbstverständlich bestimmte Abfallgemische kombinieren, um für einen bestimmten Zweckdie geeignete Zusammensetzung zu erhalten.
• Das Verfahren zur Herstellung von Ziegeln nach der Erfindung ist nahezu gleich dem Backverfahren bei roten Ziegeln, aber in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Gemisches kann die Backtemperatur etwas niedriger sein.

Claims (9)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Verarbeiten von Abfallgemischen, die Metalle wie Vanadig, Titan oder Chrom oder Verbindungen derselben enthalten, d a d u r c h g e k e n n z e i e h n e t daß das. Abfallgemisch in den Ausgangsstoffen bei der Herstellung von Tiegeln verarbeitet wird, so daß bestimmte Farbwirkungen erhalten werden, worauf das Backverfahren nahezu ungeändert durchgeführt werden kann, wie beim Herstellen roter Ziegel.
2. 2. Verfahren zur Herstellung von Ziegeln, insbesondere dunkelbraunen bis schwarzen Ziegeln, wobei den Ausgangsstoffen Additive zugesetzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß als Additiv ein Abfallgemisch benutzt wird, das unter anderem Metalle wie Vanadig, Titan oder Chrom oder Verbindungen derselben enthält.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß' als Abfallgemisch das vanadiumoxydhaltige Nebenprodukt der Schlacken der Eisen/Stahlproduktion vanadighaltigen Eisenerzes benutzt wird.
4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallgemisch aus 45 bis 48% FeO, 1,8 bis 2% V2O5, 7 bis 7 Al2O3, 7 bis 10% TiO21 3 bis 4% MnO2, 2 bis 3% MgO, 3 bis 4% CaO und Rest Wasser besteht.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß infolge der Anwesenheit von Titan und Eisen eine Qualitätsverbesserung von Ziegeln bewerkstelligt wird und infolge der Anwesenheit von Mangan und Titan eine bestinunte braun-schwarze Farbe erhalten wird.
6. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichne das Abfallgemisch in einer Menge bis zu 35 Gew.% auf Basis des zu backenden Gemisches benutzt wird.
7. 7, Verfahren nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallgemisch in einer Menge von 8 bis 25% benutzt wird.
8. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfallgemisch in Bitumen und dgl. verarbeitet wird.
9. 9. Braun-schwarze Ziegel, die durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7 hergestellt sind.