DE2904071B1 - Verfahren zur Herstellung eines Anhydrit-Gipsgemisches aus feinteiligem synthetischen Anhydrit - Google Patents

Verfahren zur Herstellung eines Anhydrit-Gipsgemisches aus feinteiligem synthetischen Anhydrit

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Description

Das bekannte (Zeitschrift »Glückauf«, a.a.O.), zu 100% aus feinteiligem bzw. pulverförmigem synthetischem Anhydrit bestehende, unter Wasserzusatz abbindende Material weist für Ausbauzwecke im Bergbau folgende Nachteile auf: Die Festigkeit, insbesondere die Frühfestigkeit ist gering; es sind beim Hinterfüllen bzw. beim Verfüllen aufwendige Verschlage notwendig; die Ansteifzeit ist zu lange; der Wasser-Feststoff-Wert ist zu hoch; bei pneumatischer Förderung bzw. beim trockenen Verblasen tritt eine unerwünschte Staubentwicklung auf. Auch hier stellt sich also die Aufgabe, ein auf feinteiligem synthetischem Anhydrit basierendes Material zu schaffen, das im Bergbau ohne unerwünschte Staubentwicklung pneumatisch förderbar oder trocken verblasbar ist, ohne aufwendige Verschlage zu Ausbauzwecken verwendbar ist, eine kurze Ansteifzeit besitzt und ein verbessertes Festigkeitsverhalten besitzt.
Es ist auch bekannt (DE-PS 12 97 563), zur Herstellung von Strebstreckenbegleitdämmen und Ausbaupfeilern im Grubenbetrieb körnigen Anhydrit mit einer Korngröße von 0 bis 6 mm und einem Kornanteil von mindestens 30% unter 0,2 mm einzusetzen. Er kann in diesem Zustand ohne Zuschlagstoffe trocken verblasen und/oder pneumatisch gefördert werden. Für diese Anwendung werden heute große Mengen von natürlichem Anhydrit verwendet Dieser natürliche Anhydrit kommt in großen Ablagerungen in der Natur vor und wird dort abgebaut und auf geeigneten Mühlen auf die für den Einsatz im Grubenbetrieb erforderliche Korngrößenzusammensetzung vermählen. Es ist weiterhin bekannt (DE-AS 2216 039), für Ausbauzwecke im Bergbau ein hydraulisch abbindendes Material zu verwenden, das aus Naturanhydrit mit einem Kornanteil bis 30% unter 0,2 mm besteht, wobei der Naturanhydrit eine Körnung bis zu 25 mm als obere Korngrenze, weniger als 5 Gew.-% unter 0,06 mm und einen Anteil von Calciumsulfat-Halbhydrat von etwa 0,5 bis 10 Gew.-%, auf die Gesamtmenge bezogen, aufweist. Diese auf natürlichem Anhydrit basierenden Materialien weisen zwar die vorher erwähnten erwünschten Eigenschaften auf, basieren aber nicht auf feinteiligem synthetischem Anhydrit; auch ist das pneumatische Fördern oder trockene Verblasen dieser Materialien mit einem recht hohen Verschleiß verbunden, da diese Materialien aus Gestein relativ großer Härte gewonnen werden.
Die Erfindung löst nun die weiter oben angegebene Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß dem neutral gestellten Anhydrit 0,5 bis 2,5 Gew.-% Anreger zur Kristallwasseraufnahme und Härtung zugegeben werden, ein freier Wassergehalt von 2,0 bis 4,5 Gew.-% eingestellt wird, eine Lagerung von mindestens 20 Stunden erfolgt, nach der Lagerung auf eine Körnung von 0 bis 16 mm gemahlen wird und folgende Kornverteilung eingestellt wird: 10 bis 40% unter 0,2 mm, 20 bis 45% von 0,2 bis 1 mm, 15 bis 40% von 1 bis 3,15 mm und 5 bis 30% von 3,15 bis maximal 16 mm; derart, daß ein homogenes körniges Anhydrit-Gips-Gemisch von 70 bis 92 Gew.-% synthetischem Anhydrit und 8 bis 25 Gew.-% Calciumsulfat-Dihydrat und mit einer Ansteifzeit kleiner als 12 min anfällt.
Die Gew.-% Anreger des erfindungsgemäßen körnigen Anhydrit-Gips-Gemisches beziehen sich auf den als Ausgangsprodukt dienenden, neutral gestellten Anhydrit, dem gegebenenfalls ein Neutralisationsmittel zugegeben ist Die Gew.-% Wasser beziehen sich ebenfalls auf den neutral gestellten Anhydrit, wobei der Wassergehalt durch Zugeben von Wasser eingestellt wird. Die Lagerung erfolgt bei normaler Raumtemperatur, um jedes Verdunsten des Wassers zu vermeiden und sicherzustellen, daß das zugesetzte Wasser der Bildung von Dihydrat dient Auch das Pressen bzw. Kompaktieren erfolgt bei normaler Raumtemperatur. Es ist möglich, die angegebene Kornverteilung durch einen einzigen Mahlvorgang herzustellen oder durch Mahlen, Sichten und Mischen herzustellen.
Durch die Zugabe des Anregers vor dem Kompaktieren wird gewährleistet, daß die für ein optimales Kompaktieren erforderliche, relativ geringe Wassermenge von 2,0 bis 4,5 Gew.-% nahezu vollständig in Kristallwasser umgesetzt wird und nicht zu einem beachtlichen Teil während der Lagerung verdunstet. Somit ergibt sich nach der Lagerungszeit von mindestens 20 Stunden ein Gehalt von ca. 10 bis 25 Gew.-% Calciumsulfat-Dihydrat in dem nach dem Kompaktieren anfallenden stückigen Material. Dieses Material besitzt dann nach der Lagerung die Härte, die erforderlich ist, um für die gewünschte Kornverteilung den erforderlichen Feinkornanteil und den erforderlichen Großkornanteil sicher zu ermahlen. Der durch den Zusatz des Anregers erreichte Anteil an Calciumsulfat-Dihydrat ergibt auch eine kurze Ansteifzeit bei der Verarbeitung des körnigen Anhydrit-Gips-Gemisches, das aufgrund seiner Kornverteilung trocken verblasbar und/oder pneumatisch förderbar ist. Die Menge des zugegebenen Anregers und die Dauer der Lagerung sind so aufeinander abgestimmt daß der gewünschte Gehalt an Calciumsulfat-Dihydrat allein aufgrund des für das Kompaktieren optimalen Wassergehaltes unter Vermeidung eines Überschusses an Anreger erreicht ist. Es können alle feinteiligen synthetischen Anhydrite für das erfindungsgemäße körnige Gemisch umgewandelt werden, wenn sie mit einem freien Wasseranteil von 2,0 bis 4,5% und einem Anregerzusatz von z.B. 1,0% Ca(OH2) und 0,5% Kaliumsulfat kompaktiert werden und anschließend mindestens 20 Stunden, vorzugsweise mindestens 24 Stunden, zwischengelagert werden, damit das für die Kontaktierung zugegebene freie Wasser in Kristallwasser umgewandelt wird. Durch die Zwischenlagerung von mindestens 20 Stunden steigt die Härte des kompaktierten Anhydrits so stark an, daß der kompkatierte Anhydrit mit geeigneten Mühlen auf eine Körnung von 0 bis maximal 16 mm vermählen werden kann. Die gewünschte Körnung hängt von dem jeweils ganz spezifischen Anwendungszweck ab. Jedoch ist für fast alle Anwendungszwecke eine Körnung von 0 bis 16 mm ausreichend.
Werden die 8 bis 25 Gew.-% Calciumsulfat-Dihydrat des erfindungsgemäßen Anhydrit-Gips-Gemisches unterschritten, dann liegt weder eine ausreichend kurze Ansteifzeit noch ein ausreichend schneller Festigkeitsansteig vor. Wird der angegebene Dihydrat-Gehalt überschritten, so kann zwar die Ansteifzeit brauchbar sein, ist jedoch der Festigkeitsansteig unzureichend. Die Mindestdauer der Lagerung ergibt sich aus der Forderung, daß alles Wasser zur Bildung von Dihydrat verbraucht werden soll und möglichst unmittelbar nach der Lagerung gemahlen werden soll.
Die Möglichkeit der Herstellung des erfindungsgemäßen körnigen Anhydrit-Gips-Gemisches mit den vorgenannten Eigenschaften ist überraschend. Es: wird dabei eine vollständige Rehydratisierung, wie z.B. gemäß DE-AS 21 46 777 beschrieben, mit einem anschließenden Brennvorgang umgangen. Damit wird die Herstellung des erfindungsgemäßen Anhydrit-Gips-Gemisches
sehr wirtschaftlich. Erfindungsgemäßes körniges Anhydrit-Gips-Gemisch besteht z. B. nach der Phasenanalyse aus durchschnittlich 8 bis 25% Calciumsulfat-Dihydrat und 70 bis 92% Calciumsulfat wasserfrei. Die Herstellung eines solchen Gemisches wurde bisher nicht beschrieben, und ein solches Gemisch wurde auch bisher nirgendwo verwendet, weil es wegen der hohen Dihydratmengen sehr kurze Ansteifzeiten hat.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn das homogene körnige Anhydrit-Gips-Gemisch im Kohlebergbau verwendet wird, insbesondere zur Errichtung von Strebstreckenbegleitdämmen und zum Pfeilerbau unter pneumatischer Einbringung und/oder Förderung sowie zum Hinterfüllen und/oder Anspritzen und Konsolidieren.
Das erfindungsgemäße körnige Anhydrit-Gips-Gemisch mit z.B. einer Kornzusammensetzung von mindestens 30% unter 0,2 mm und mit Grobkorn bis z. B. 8 mm ist im Bergbau in Grubenbetrieben zur Herstellung von Strebstreckenbegleitdämmen und Ausbaupfeilern verwendbar. Wählt man bei der Vermahlung eine andere Kornverteilung, z. B. eine kleinere von 0 bis 5 mm Körnung, so ist das körnige Gemisch auch zum Hinterfüllen oder auch zum Anspritzen und Konsolidieren verwendbar. Die Härte und Dichte des erfindungsgemäßen körnigen Anhydrit-Gips-Gemisches ist geringer als die von körnigem Naturanhydrit, so daß der Verschleiß beim pneumatischen Fördern bzw. trockenen Verblasen des erfindungsgemäßen Anhydrit-Gips-Gemisches verringert ist.
Das erfindungsgemäße körnige Gemisch ist für die genannten Zwecke ohne weiteres einsetzbar, da seine Eigenschaften in folgenden Punkten liegen: Das körnige Gemisch ist ohne grobkörnige Zuschlagstoffe trocken verblasbar und hat wenig Abrieb. Ist Anreger zur Regulierung der Ansteifzeit notwendig, so kann dieser pulverförmig oder gelöst im Anmachwasser zudosiert werden. Dieses Anhydrit-Gips-Gemisch ist nach dem Verblasen an der Austrittstelle unter Zusatz von Wasser zu einem Pfeiler schichtbar oder zum Hinterfüllen oder Anspritzen geeignet. Es wird nur ein geringer Wasserfeststoffwert benötigt, der etwa bei 0,1 bis 0,2 liegt. Durch den Grobkornanteil bzw. die Kornverteilung ist der Anmachwasserbedarf herabgesetzt. Die Ansteifzeit ist kurz, und es wird eine hohe Frühfestigkeit und eine hohe Endfestigkeit erreicht. Im Pfeilerbau kann ohne Verschlag gearbeitet werden. Damit sind die wichtigsten Eigenschaften für den Einsatz im Grubenbetrieb gegeben, so daß auf diese Art und Weise aus feinteiligem synthetischem Anhydrit körniges Material pur ohne Zuschlagstoffe und mit einfacher Rezeptur für einen Hauptanwendungsbereich verwendbar gemacht ist.
Insbesondere zusammen mit der Anwendung im Kohlebergbau oder ähnlichen Anwendungen ist es sinnvoll, das erfindungsgemäße körnige Anhydrit-Gips-Gemisch herzustellen. Bei der Anwendung eines solchen Gemisches im Kohlebergbau, wie oben beschrieben, erfolgt jedoch eine pneumatische Förderung des trockenen Gemisches bis zur Verwendungsstelle. Dort wird es mit Wasser benetzt und zu einem Damm oder sonstigen Körper aufgeschichtet oder angespritzt. Für diesen Anwendungsfall hat ein solches Gemisch die richtigen Eigenschaften. Gemäß den vorstehenden Ausführungen wird damit ein erheblicher technischer Fortschritt erzielt, da die Verwendung von feinteiligem synthetischem Anhydrit für diesen Zweck bisher nicht möglich war.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn als feinteiliger synthetischer Anhydrit ein Anhydrit verwendet wird, der bei der Flußsäureproduktion anfällt. Das auf diesem Anhydrit erfindungsgemäß hergestellte Anhydrit-Gips-Gemisch läßt sich ohne Staubentwicklung pneumatisch fördern.
Aber auch aus feinteiligen synthetischen Chemiegipsen (Calciumsulfat-Dihydrat oder Calciumsulfat-Halbhydrat), wie sie in der Phosphorsäure-Industrie und in der Entschwefelung von Rauchgasen anfallen, kann
* feinteiliger synthetischer Anhydrit hergestellt werden, der für den gleichen Zweck verwendbar ist Die Herstellung von feinteiligem synthetischem Anhydrit aus diesen feinteiligen synthetischen Gipsen ist einfach und kann durch Brennen in bekannten Brennaggregaten, wie z. B. Stromtrockner, Wirbelschichtofen, durchgeführt werden. Bis heute wird jedoch eine solche Umwandlung von feinteiligen synthetischen Gipsen in feinteiligen synthetischen Anhydrit nicht technisch durchgeführt, da für feinteilige Anhydrite nur ein geringer Anwendungsbereich besteht.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn als feinteiliger synthetischer Anhydrit ein Anhydrit verwendet ist, der aus feinteiligem synthetischem Calciumsulfat-Dihydrat, z. B. aus einer Phosphorsäureherstellung oder vorzugsweise aus der Rauchgas wäsche, durch Entwässerung gewonnen ist.
Aufgrund der Erfindung-können also große Mengen von Abfallstoffen, die heute in der chemischen Industrie oder bei der Rauchgasentschwefelung als feinteiliges synthetisches Dihydrat oder Halbhydrat anfallen, wieder in den Produktionsprozeß zurückgeführt werden. Ein solches Recycling ist ein wichtiger Beitrag zur Lösung der vielen Umweltprobleme, da hierdurch die Ablagerung dieser Materialien auf Deponien, auf Halden oder in Flüssen und Gewässern vermeidbar wird. So kann das bei der Rauchgasentschwefelung vor allen Dingen in Kohlekraftwerden anfallende Calciumsulfat-Dihydrat in den Grubenbetrieb bei der Kohlegewinnung zurückgeführt werden.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn das erfindungsgemäße Anhydrit-Gips-Gemisch 10 bis 20 Gew.-% Calciumsulfat-Dihydrat aufweist, wenn die Ansteifzeit kleiner als 10 min ist und/oder die maximale Korngröße des Anhydrit-Gips-Gemisches 8 mm ist. Hierbei ist das Material optimal auf den Hauptverwendungszweck, nämlich auf den Damm- und Pfeilerbau abgestellt.
so Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn zum neutral gestellten Anhydrit 1 bis 2 Gew.-% Anreger zur Kristallwasseraufnahme und Härtung zugegeben werden. Diese auf den zur Herstellung des erfindungsgemäßen Anhydrit-Gips-Gemisches verwendeten Anhydrit bezogene Menge von Anreger genügt für die meisten bekannten synthetischen Anhydrite, gewährleistet ausreichend kurze Lagerdauer und ist, da sie gering ist, preiswert. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn als Anreger Kaliumsulfat oder Kalk (Ca(OH^) oder eine Mischung dieser beiden verwendet wird, da diese Anreger preiswert zur Verfügung stehen.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn der Wassergehalt des Anhydrits vor dem Kompaktieren auf 3 bis 4 Gew.-% eingestellt wird. Hierbei sind gewünschter Anteil an Dihydrat, Kompaktierfähigkeit des feinteiligen Anhydrits und Lagerungszeit optimal aufeinander abgestimmt.
7 8
Tabelle 1
Eigenschaften von feinteiligem, synthetischem Anhydrit vor und nach der erfindungsgemäßen Behandlung
Feinteiliger, synthetischer Anhydrit aus Flußsäureproduktion (Reinheitsgrad 95%)
Feinteiliger synthetischer Anhydrit, hergestellt aus feinteiligem, synthetischem Rauchgasgips (Calciumsulfat-Dihydrat) (Reinheitsgrad 98%)
Korngrößenverteilung von feint, synth. Anhydrit vor dem Kompaktieren Teilchengröße > 0,2 mm (%) Teilchengröße <0,06mm (%)
Zusätze und Bedingungen beim Kompaktieren
Neutralisationszusatz (%) Anregerzusatz (%)
Feuchtigkeitszusatz (%) Anpreßkraft (kN/cm)
Eigenschaften von stückigem Calciumsulfat nach dem Kompaktieren und anschließender Zwischenlagerung von 20 Stunden
3 Calciumhydroxid 1 Kaliumsulfat und 1,5 Calciumhydroxid 4
2.7
0,1 99
1,0 Calciumhydroxid 0,5 Kaliumsulfat
2.3
Stückgröße 20-50 mm (%) 86 85
Stückgröße <20 mm (%) 14 15
Punktfestigkeit (N) 7 6,5
Abrieb kleiner 1 mm (%) 0,6 0,9
Kristallwasseraufnahme (%) 3,5 3,6
Wasserbeständigkeit gut gut
Anhydrit/Gips-Verhältnis (%) ca. 75:15 ca. 80:16,5
Korngrößenverteilung von körnigem Anhydrit/Gipsgemisch nach dem Vermählen
Korngröße >3,15mm (%) Korngröße zwischen 1,0 und 3,15 mm
20
32
Korngröße zwischen 0,2 und 1,0 mm
Korngröße <0,2 mm (%)
15
12 31
34 23
Tabelle 2
Ansteifzeit und Druckfestigkeiten von Prüfkörpern aus erfindungsgemäß behandelten feinteiligem, synthetischen Anhydrit
Prüfkörper aus erfindungsgemäß behandeltem feinteiligem, synthetischem Anhydrit aus Flußsäureproduktion
(Reinheitsgrad 95%)
Prüfkörper aus erfindungsgemäß behandeltem feinteiligem, synthetischem Anhydrit aus feinteiligem, synthetischem Rauchgasgips (Calciumsulfat-Dihydrat) (Reinheitsgrad 98%)
Eigenschaften von Prüfkörpern aus erfindungsgemäß behandeltem feinteiligem, synthetichem Anhydrit
Wasser-Feststoff-Verhältnis 0,13 0,15
Ansteifzeit (min) 10 5
Druckfestigkeit (MN/m2)
nach 5 Stunden (Frühfestigkeit) 9.2 3.8
nach 24 Stunden 18.0 12.4
nach 7 Tagen 26.8 27.6
Beispiel 1 Beispiel 2
Feinteiliger, synthetischer Anhydrit, wie er bei der Flußsäureproduktion nach Vermahlung anfällt, hat eine Korngrößenverteilung von durchschnittlich 1,0 Gew.-% größer als 0,2 mm und 88 Gew.-°/o kleiner als 0,06 mm und ein Kristallwasser von 0 Gew.-%. Dieses Ausgangsmaterial wird mit 3,0 Gew.-% Calciumhydroxid neutralisiert. Sodann wird ein Anreger, bestehend aus 1,5 Gew.-% Calciumhydroxid und 1,0 Gew.-% Kaliumsulfat, zugesetzt und anschließend 4 Gew.-°/o Wasser hinzugefügt und die Mischung homogenisiert. Anschließend wird diese Mischung auf einer Walzenpresse zu stückigem Calciumsulfat verpreßt. Das stückige Calciumsulfat fällt in Stücken mit durchschnittlich 20 bis 50 mm Größe an. Dieses stückige Calciumsulfat wird in diesem Beispiel 20 Stunden zwischengelagert. Danach hat das stückige Calciumsulfat 3,5 Gew.-% Kristallwasser aufgenommen, ist sehr hart geworden und hat eine Punktfestigkeit von 7 N erreicht. Durch diese Kristallwasseraufnahme ist dieses stückige Calciumsulfat zu einem Anhydrit-Gips-Gemisch geworden und besteht aus ca. 75% Anhydrit, 15% Gips und 10% andere Stoffe. Der Abrieb dieses Materials liegt bei 0,6 Gew.-% unter 1 mm. Vermahlt man dieses stückige und harte Anhydrit-Gips-Gemisch auf einer Hammermühle, erhält man ein körniges Anhydrit-Gips-Gemisch mit einer Korngrößenverteilung von ca. 15 Gew.-% größer als 3,15 mm, ca. 32 Gew.-% zwischen 1,0 und 3,15 mm, ca. 23 Gew.-% zwischen 0,2 und 1,0 mm und ca. 30 Gew.-% kleiner als 0,2 mm. Wird dieses körnige Anhydrit-Gips-Gemisch mit einem Wasser-Feststoff-Verhältnis von 0,13 angemacht, so steift es nach 10 min an, erreicht nach 5 Stunden eine Druckfestigkeit von 9,2 MN/m2, nach 24 Stunden eine Druckfestigkeit von 18,0 MN/m2 und nach 7 Tagen eine Druckfestigkeit von 26,8 MN/m2.
Feinteiliger, synthetischer Anhydrit, wie er aus feinteiligem synthetischem Rauchgasgips (Calci"msulfat-Dihydrat) durch Brennen in einer Wirbelschicht hergestellt wird, hat eine Korngrößenverteilung von durchschnittlich 0,1 Gew.-% größer als 0,2 mm und von 99 Gew.-% kleiner als 0,06 mm und ein Kristallwasser von 0,1 Gew.-%. Dieses Ausgangsmaterial fällt bereits neutral an. Es wird mit 4 Gew.-% Wasser und 1,5 Gew.-% Anreger, nämlich 0,5 Gew.-% Kaliumsulf at und 1,0 Gew.-% Calciumhydroxid, homogen vermischt und anschließend auf einer Walzenpresse zu stückigem Calciumsulfat verpreßt. Das stückige Calciumsulfat fällt in Stücken mit durchschnittlich 20 bis 50 mm Größe an. Dieses stückige Calciumsulfat wird in diesem Beispiel 20 Stunden zwischengelagert. Danach hat das stückige Calciumsulfat 3,6 Gew.-% Kristallwasser aufgenommen, ist sehr hart geworden und hat eine Punktfestigkeit von 6,5 N erreicht. Durch diese Kristallwasseraufnahme ist dieses stückige Calciumsulfat zu einem Anhydrit-Gips-Gemisch geworden und besteht aas ca. 80 Gew.-% Anhydrit, 16,5 Gew.-% Gips und 3,5 Gew.-% anderer Stoffe. Der Abrieb dieses Materials liegt bei 0,9 Gew.-% unter 1 mm. Vermahlt man dieses stückige und harte Anhydrit-Gips-Gemisch auf einer Hammermühle, erhält man ein körniges Anhydrit-Gips-Gemisch mit einer Korngrößenverteilung von ca. 7 Gew.-% größer als 3,15 mm, ca. 36 Gew.-% zwischen 1,0 und 3,15 mm, ca. 24 Gew.-% zwischen 0,2 und 1,0 mm und ca. 33 Gew.-% kleiner als 0,2 mm. Wird dieses körnige Anhydrit-Gips-Gemisch mit einem Wasser-Feststoff-Verhältnis von 0,15 angemacht, so steift es nach 5 min an, erreicht nach 5 Stunden eine Druckfestigkeit von 3,8 MN/m2, nach 24 Stunden eine Druckfestigkeit von 12,4 MN/m2 und nach 7 Tagen eine Druckfestigkeit von 27,6 MN/m2.

Claims (10)

Patentansprüche: Hinterfüllen und/oder Anspritzen und Konsolidieren.
1. Verfahren zur Herstellung eines homogenen Gemisches im wesentlichen aus Anhydrit und Calciumsulfat-Dihydrat und in Form kompaktierter Teile, aus feinteiligem synthetischem Anhydrit, bei der der Anhydrit auf einen bestimmten freien Wassergehalt gebracht wird, diese Mischung ohne Zusatz von Bindemittel zu stückiger Form kompaktiert wird und nach dem Kompaktieren zur Härtung gelagert wird und die Stücke zerkleinert werden, dadurch gekennzeichnet, daß dem neutral gestellten Anhydrit 0,5 bis 2,5 Gew.-°/o Anreger zur Kristallwasseraufnahme und Härtung zugegeben werden, ein freier Wassergehalt von 2,0 bis 4,5 Gew.-% eingestellt wird, eine Lagerung von mindestens 20 Stunden erfolgt, nach der Lagerung auf eine Körnung von 0 bis 16 mm gemahlen wird und folgende Kornverteilung eingestellt wird; 10 bis 40% unter 0,2 mm, 20 bis 45% von 0,2 bis 1 mm, 15 bis 40% von 1 bis 3,15 mm und 5 bis 30% von 3,15 bis maximal 16 mm; derart, daß das homogene körnige Gemisch mit 70 bis 92 Gew.-% synthetischem Anhydrit und 8 bis 25 Gew.-% Calciumsulfat-Dihydrat und mit einer Ansteifzeit kleiner als 12 min anfällt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als feinteiliger synthetischer Anhydrit ein Anhydrit verwendet wird, der bei der Flußsäureproduktion anfällt
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als feinteiliger synthetischer Anhydrit ein Anhydrit verwendet wird, der aus feinteiligem synthetischem Calciumsulfat-Dihydrat oder aus feinteiligem synthetischem Calriumsulfat-Halbhydrat, z. B. aus einer Phosphorsäureherstellung oder vorzugsweise aus der Rauchgaswäsche, durch Entwässern gewonnen ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein körniges Gemisch mit 10 bis 20 Gew.-% Calciumsulfat-Dihydrat anfällt.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansteifzeit kleiner als 10 min ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die maximale Korngröße des Gemisches 8 mm ist
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß 1 bis 2 Gew.-% Anreger zur Kristallwasseraufnahme und Härtung zum neutral gestellten Anhydrit zugegeben werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Anreger Kaliumsulfat oder Kalk (Ca(OH)2) oder eine Mischung dieser beiden verwendet wird.
9. Material nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wassergehalt auf 3 bis 4 Gew.-% eingestellt wird.
10. Anwendung des gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellten homogenen körnigen Gemisches im Kohlebergbau, insbesondere zur Errichtung von Strebstreckenbegleitdämmen und zum Pfeilerbau unter pneumatischer Einbringung und/oder Förderung sowie zum Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines homogenen Gemisches von Anhydrit und Calciumsulfat-Dihydrat in Form kompaktierter Teile aus feinteiligem synthetischem Anhydrit, bei dem der Anhydrit auf einen bestimmten freien Wassergehalt gebracht wird, diese Mischung ohne Zusatz von Bindemittel zu stückiger Form kompaktiert wird und nach dem Kompaktieren zur Härtung gelagert wird und die Stücke zerkleinert werden.
Feinteiliger bzw. pulverförmiger synthetischer Anhydrit fällt in großen Mengen z. B. bei der Flußsäureproduktion an. Wegen seiner Feinteiligkeit kann er in vielen Anwendungsbereichen nicht pur verwendet werden. Er muß deshalb mit körnigen Zuschlagstoffen, wie z.B. Sand oder gebrochenem Kalkstein, gemagert werden. Dies trifft z.B. zu für einen Mauermörtel aus synthetischem Anhydrit oder für einen Estrich aus synthetischem Anhydrit. In anderen Bereichen, wo er pur eingesetzt wird, wie z. B. bei der Herstellung von Fließestrichen oder im Bergbau (Zeitschrift »Glückauf«, 114 [1978], Nr.7, S.297-301) muß der feinteilige synthetische Anhydrit mit einer großen Menge Anmachwasser zu einem fließfähigen Brei angemacht werden. Der Nachteil dieser größetkMenge Anmachwasser liegt darin, daß Anhydritkörper mit relativ geringer Festigkeit^ entstehen. Könnte man den Anmachwasserbedarf herabsetzen, was jedoch praktisch nicht möglich ist, so könnten Körper mit höherer Festigkeit erzielt werden. Feinteiliger synthetischer Anhydrit wird dabei bisher nicht pneumatisch gefördert, wobei ihm auch der große Kornanteil über 1 mm bis z.B. 6mm oder mehr fehlt Feinteiliger synthetischer Anhydrit wird deshalb nur mit Wasser vermischt hydromechanisch gefördert. Eine trockene pneumatische Einbringung ist bisher wegen der unzumutbaren hohen Staubentwicklung nicht möglich.
Es ist ein Verfahren der eingangs genannten Art bekannt (DE-OS 26 58 915), bei welchem der Anhydrit auf einen bestimmten freien Wassergehalt gebracht wird, diese Mischung ohne Zusatz von Bindemittel durch Pressen zu stückiger Form kompaktiert wird und nach dem Kompaktieren zur Härtung gelagert wird sowie die kompaktierten Stücke zerkleinert werden. Bei diesem Verfahren kann aber eine Kristallwasseraufnahme nur erfolgen bzw. Dihydrat nur entstehen, wenn ein geeigneter reaktiver Anhydrit vorliegt, wobei die Kristallwasseraufnahme bzw. Dihydratbildung unkontrolliert und relativ gering sind. Der freie Wassergehalt soll 0 bis 4% betragen, und die Lagerung erfolgt um ein Verdunsten des Wassers zu ermöglichen. Die kompaktierten Stücke werden gebrochen, um Stücke gleichmäßiger Größe zu erhalten. Dieses Gemisch in Form verdichteter Teile ist jedoch nicht dazu gedacht oder geeignet, als hydraulisch abbindendes Material, z. B. für Ausbauzwecke im Bergbau, verwendet zu werden. Eine Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem ein hydraulisch bzw. unter Wasserzusatz abbindendes körniges Anhydrit-Gipsgemisch herstellbar ist das bei verbesserter Festigkeit ohne Staubentwicklung trocken pneumatisch förderbar und verblasbar ist und eine kurze Ansteifzeit aufweist.
DE19792904071 1979-02-03 1979-02-03 Verfahren zur Herstellung eines Anhydrit-Gipsgemisches aus feinteiligem synthetischen Anhydrit Granted DE2904071B1 (de)

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