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Verfahren zur Umwandlung von Abfallschlamm aus der Naß-
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Phosphorsäure-Reinigung Zusatz zu Patent -.,.,.,,,,, (Patentanmeldung
P 28 54 433.4) Das Hauptpatent ......... (Patentanmeldung P 28 54 433.4) bezieht
sich auf ein Verfahren zur Umwandlung von Abfallschlamm aus der Naß-Phosphorsäure-Reinigung
in ein P2 O -haltiges Düngemittel.
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Die Umwandlung wird bei diesem Verfahren derart durchgeführt, daß
der Abfallschlamm dosiert zu Stahlwerksschlacken zugegeben wird, so daß das trockene
Gemenge einen P2 O5 -Gehalt von 3 - 9 % aufweist. In weiterer Ausbildung dieses
Verfahrens wird der Abfallschlamm entweder gleichmäßig der warmen, vorbereiteten
Schlacke zugemischt oder er wird im wesentlichen gleichmäßig über ein heißes Schlackenbett
verteilt.
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Wenn sich auch das Verfahren nach der Hauptanmeldung durch seine Einfachheit,
hohe Wirtschaftlichkeit und Umweltfreundlichkeit auszeichnet, so ist es nichtsdestoweniger
verbesserungsfähig, einerseits im Hinblick auf die große Feuchte des Schlammes und
die damit verbundene schwierige Handhabbarkeit infolge Verklumpungen und Anbackungen
und andererseits auf die Beschaffenheit des erzielten Endproduktes, wobei keine
den Herstellungsprozeß verteuernden Zusätze, insbesondere keine festen oder flüssigen
Bindemittel verwendet werden sollen.
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Diese Aufgabe wird nach der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst,
daß die Stahlwerksschlacke gesondert gemahlen und die gemahlene Stahlwerksschlacke
gemeinsam mit dem Abfallschlamm zwangsgemischt und granuliert wird. In bevorzugter
Weise werden 70 bis 85, vorzugsweise 75 bis 80 Teile gemahlene Stahlwerksschlacke
mit 30 bis 15, vorzugsweise 25 bis 20 Teilen Abfallschlamm von 50 bis 60 % Nässe
gemischt und granuliert und
die granulierte Mischung wird anschließend
auf eine Restfeuchte von 2 bis 5 %, vorzugsweise 3 bis 4 % getrocknet. Das Ergebnis
dieser Verfahrensweise ist ein feinkörniges Produkt -vorzugsweise im Kornbereich
von 0,3 bis 2 mm Durchmesser mit einem citratlöslichen P2 O -Gehalt von 3,5 - 6
%. Wird bei der Verarbeitung der gemahlenen Stahlwerksschlacke mit einem Schlammanteil
in den genannten Grenzen und einem Nässegehalt des Schlammes ebensfalls in den genannten
Grenzen gearbeitet, so setzt eine beträchtliche Verfestigung des erzeugten Granulats
ein, sobald das Granulat auf eine geringe Restfeuchte von etwa 3 bis 4 % getrocknet
ist. Ein Zusatz von sonst üblichen Bindemitteln, wie Sulfidablauge, Melasse o.ä.
ist nicht erforderlich. Infolge der guten Kornfestigkeit entsteht beim Umschlag
des granulierten Produktes nur ein geringer Abrieb. Eine Verklumpung des Materials
tritt nicht auf.
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Der durch die Erfindung erzielte Vorteile ist damit insbesondere zu
sehen in der Erzeugung eines nicht staubenden, feinkörnigen, Phosphorreichen Kalkdüngers
mit guten Ausstreueigenschaften, der gleichzeitig die gewünschte Anreicherung des
citratlöslichen P2 0 -Gehaltes auf 3,5 - 6 % aufweist.
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Die Düngewirksamkeit des erfindungsgemäß erzeugten Kalkdüngers ist,
wie Düngeversuche bestätigten, mit derjenigen von mehlförmigem Dünger vergleichbar.
Die Wirtschaftlichkeit der Granulatherstellung ist gegeben durch die geringen Einsatzkosten
für Schlackenmehl und Abfallschlamm, da weitere Einsatzstoffe entfallen.
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Als Granuliervorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
kommen alle Einrichtungen in Frage, die eine intensive Mischung des lehmartigen
Abfallschlammes mit dem Stahlwerksschlackenmehl ermöglichen bzw. bewirken, gegebenenfalls
unter
Einschaltung zusätzlicher Zerkleinerungs- bzw.
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Knetwerkzeuge. Mischer dieser Art sind als Pflugscharmischer, Eirich-Mischer
oder Doppelwellengranulator bekannt. Die nachgeschaltete Trocknung wird in einer
Trockentrommel oder einem Fließ- bzw. Wirbelbett durchgeführt. Die Trockentrommel
bietet den Vorzug, daß das Granulat zusätzlich stabilisiert und von anhaftenden
Partikeln befreit wird.
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Gemäß einer weiteren Verfahrensvariante wird der Abfallschlamm mit
einer Teilmenge gemahlener Stahlwerksschlacke gemischt und ein restlicher Anteil
an Stahlwerksschlacke in stückiger Form zugesetzt. Auf diese Weise wird der nasse
Schlamm zunächst in ein halbtrockenes Vorprodukt umgewandelt, das nicht mehr verklumpt
und sich daher gut fördern und handhaben läßt. Die Zerkleinerung und Homogenisierung
von Schlacke und vorgetrocknetem Schlamm erfolgt anschließend durch weiteres Mahlen
der Mischung in einer Mühle, in der durch eine Beheizung auch die Feuchte des Materials
bis auf einen erwünschten Rest ausgetrieben wird. Dabei wird ein beträchtlicher
Teil der für das Trocknen erforderlichen Wärmemenge bereits durch die beim Mahlvorgang
entstehende Wärme geliefert. Als Ergänzung dieser weiteren Verfahrensvariante bietet
es sich an, einen Teil der fertig gemahlenen Mischung mit dem Abfallschlamm erneut
zu mischen.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten
Ausführungsbeispielen näher erläutert: Beispiel 1: In einer Schlackenmühle wird
Stahlwerksschlacke mit 1,3 % zitronensäurelöslichen P2 05 auf eine Feinheit von
80 % unter 0,16 mm Durchmesser gemahlen. Die zu Mehl gemahlene Stahlwerksschlacke
wird in einem Zwischenbunker gelagert. In
einem zweiten Bunker lagert
Phosphatabfallsschlamm mit einem löslichen P2 O -Gehalt von 25 % in der Trockensubstandz
und ca.
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55 % Feuchtigkeit. Das Schlackenmehl wird aus dem Zwischenbunker über
eine Dosierbandwaage, der Phosphatabfallschlamm über Förderschnecken im Verhältnis
5 Teile Schlackenmehl zu 1 Teil Abfallschlamm kontinuierlich abgezogen und gemeinsam
in einen Zwangsmischer, z.B. einen Pflugscharmischer mit zusätzlichen Messerköpfen
eingeleitet. Das Material durchläuft den Mischer in einer Gesamtverweilzeit von
4 Minuten und verläßt den Mischer als feinkörniges Granulat. Der Anteil im Kornbereich
von 0,3 bis 2 mm beträgt 83 %, die Feuchte 11 %. Das Granulat wird in einer nachgeschalteten
Trockentrommel nachgerollt und dabei auf eine Restfeuchte von 3 % getrocknet. Der
Anteil zwischen 0,3 und 2 mm Durchmesser beträgt nach dem Trocknen noch 78 %. Der
Feinanteil unter 0,3 mm Durchmesser wird abgesiebt und in den Prozeß zurückgeführt,
nämlich zusammen mit dem Abfallschlamm und gemahlener Stahlwerksschlacke zwangsgemischt.
Das fertige Düngemittel in Granulatform enthält etwa 4,1 % citronensäurelösliche
Phosphorsäure, besitzt gute Abriebfestigkeit und läßt sich staubfrei ausstreuen.
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Beispiel 2: In einem Pflugscharmischer werden 4.700 kg Abfallschlamm
mit 25 % P2 0 i. Tr. und 55 % Nässe gemeinsam mit 3200 kg mehlförmigem Düngemittelrücklauf
je Stunde kontinuierlich durchgesetzt. Dabei wird der Abfallschlamm mit dem Mehl
zu einem krümeligen Vorprodukt mit ca. 32 % Feuchte verarbeitet. Das Vorprodukt
wird über Dosierbänder mit 14800 kg stückiger LD-Stahlwerksschlacke je Stunde gleichmäßig
in eine Mahltrocknungsanlage gespeist. Die LD-Stahlwerksschlacke enthält 1,2 % P2
O . Das Fertigerzeugnis ist ein Düngemittel mit 4,1 2 P2 °5 (löslich) in einer Gesamtmenge
von
ca. 20 t/h, wovon 3200 kg/h in den Rücklauf gehen, d.h. diese Düngemittelmenge wird
wieder mit frischem Abfallschlamm gemischt.