DE2946823B1

DE2946823B1 - Verfahren zur Herstellung eines Fuellstoffes aus Bauxitrueckstaenden

Info

Publication number: DE2946823B1
Application number: DE19792946823
Authority: DE
Inventors: Werner Siegmund
Original assignee: Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1979-11-16
Filing date: 1979-11-16
Publication date: 1981-02-26
Also published as: DE2946823C2

Description

Durch das Einlagern von Salz in die einzelnen Körner des Bauxitrückstandes ist darüber hinaus ein frosthemmender Zuschlagstoff geschaffen worden, der ein wesentlich höheres Schüttgewicht hat als der bekannte Rotfüller und damit unter geringerer Staubentwicklung besser verarbeitet werden kann. Die im Zusammenhang mit der Entstehung der Erfindung durchgeführten Versuche haben darüber hinaus gezeigt, daß der Umweg zur Herstellung eines als frosthemmender Zuschlagstoff geeigneten Füllstoffes über den Rotfüller nicht erforderlich ist, sondern daß als Träger für das eingelagerte Salz unmittelbar vom Bauxitrückstand oder dem sogenannten Rotschlamm ausgegangen werden kann.
Insbesondere für die Verwendung des NaCI enthaltenden Füllstoffes als frosthemmender Füller in bituminösen Massen hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, zusätzlich höhere Kohlenwasserstoffe anzulagern, die die Rieselfähigkeit kaum nachteilig beeinflussen, die Staubbildung aber ganz beseitigen und schließlich die Einbettung des Einzelkornes in die bituminöse Masse noch verbessern.
Zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann man entweder entwässerte Bauxitrückstände mit Wasser versetzen oder die Suspension dem Verfahrensablauf des Bauxitaufschlusses, nämlich als Rotschlamm, entnehmen. Dabei sollen, um ein Beispiel zu nennen, die einzelnen Verfahrensbestandteile etwa in folgenden Mengen vorhanden sein: 100 Gewichtsteile Bauxitrückstände (Trockengewicht) 100 Gewichtsteile Wasser 20-40 Gewichtsteile silizium-organische Verbindungen (als wäßrige Lösung mit ca.
20% Feststoffanteil) 30 Gewichtsteile Quarzmehl 300 Gewichtsteile NaCI 5-30 Gewichtsteile Dieselöl Als silizium-organische Verbindungen können handelsübliche Fassadenimprägnierungen, die SiO2 und Na2O als Wirkstoffe enthalten, verwendet werden.
Versuche wurden durchgeführt mit einer wäßrigen Lösung 1, die einen pH-Wert von ca 12,4 und eine Dichte von 1,1 g/cm3 hatte und mit einer wäßrigen Lösung II mit einem pH-Wert von 11,8 und einer Dichte von 1,17 g/cm3. Der Feststoffgehalt dieser wäßrigen Lösungen I und II lag etwas über 20%.
Bei der Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens, insbesondere für die Einlagerung von NaCI in die Bauxitrückstände, ist es nicht erforderlich, die zur vollständigen Lösung des einzubringenden Salzes theoretisch erforderliche Wassermenge zur Verfügung zu haben (siehe Anspruch 6). Damit kann das Verfahren mit stark eingedickten Suspensionen ausgeübt werden.
Es sei an dieser Stelle noch erwähnt, daß ein nach der Erfindung hergestellter Füllstoff mit eingelagertem NaC1 in einer bituminösen Straßendecke etwa 4 bis 6% ausmachen sollte, wobei mit einer Steigerung der Festigkeitseigenschaften der Straßendecke und mit einer gewissen Gefrierpunktabsenkung des Oberflächenwassers der Straßendecke gerechnet werden kann.
Durch weitere, nicht von dieser Erfindung erfaßte CaCI enthaltende Zuschlagstoffe kann die Grundwirkung des erfindungsgemäßen Füllstoffs bezüglich ihrer Gefrierpunkt absenkenden Wirkung verstärkt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Herstellung eines Füllstoffes aus bei der Aufbereitung von Bauxit anfallenden Bauxitrückständen, wobei eine Bauxitrückstände enthaltende Suspension mit mindestens einer Alkalimetalle enthaltenden anorganischen Verbindung vermischt und dann durch Entzug der Flüssigkeit und in ihr gelöster Bestandteile die Verfahrensrückstände getrocknet und gemahlen werden, d a -durch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Vermischen der anorganischen Verbindung mit der Suspension mindestens in der Endphase des Mischens bei Anwesenheit silizium-organischer Verbindungen erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als anorganische Verbindung Natriumchlorid verwendet wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß zuerst Natriumchlorid, anschließend die silizium-organischen Verbindungen der Suspension zugesetzt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß Natriumchlcrid in zerkleinerter kristalliner Form der Suspension zugemischt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischvorgang in mehreren Stufen erfolgt und in jeder Mischstufe eine Teilmenge der insgesamt zuzusetzenden Menge an Natriumchlorid, bei der letzten Mischstufe die silizium-organischen Verbindungen zugegeben werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabemenge an Natriumchlorid größer ist als die in der die Suspension bildenden Wassermenge theoretische Lösungsmenge und das Gewicht der Zugabemenge, etwa das 0,5- bis 3fache des Trockengewichtes der in der Suspension enthaltenen Bauxitrückstände beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension vor der Zugabe der silizium-organischen Verbindungen und des Natriumchlorids 1 bis 30 Gew.-O/o Quarzmehl, bezogen auf das Trockengewicht der Bauxitrückstände, zugesetzt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die getrockneten Verfahrensrückstände vor dem Mahlen durch Besprühen oder dergleichen mit höheren Kohlenwasserstoffen versetzt werden.
9. Füllstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8 hergestellt, gekennzeichnet durch etwa folgende Zusammensetzung 10 Gewichtsteile Bauxitrückstände 1 Gewichtsteil Quarzmehl 30 Gewichtsteile Natriumchlorid 0,5 Gewichtsteile silizium-organische Verbindung 1 Gewichtsteil Dieselöl 10. Verwendung eines nach den Ansprüchen 1 bis 8 hergestellten Stoffes als frosthemmender Füller in bituminösen Massen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Füllstoffes gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die Erfindung geht von einem durch die DE-PS 18 05 829 bekannten Verfahren aus, bei dem den Bauxitrückstände enthaltenden Rest-Aluminatlaugen, die im Zuge des Aufschlußverfahrens von Bauxit anfallen, CaO als anorganische Verbindung zugesetzt wird. So gelingt es, den Gehalt an wasserlöslichem Alkali in dem dort als Rotfüller bezeichneten Füller über 10/o anzuheben und einen Stoff zu gewinnen, der sich insbesondere als Füller in bituminösen Massen zur Herstellung von Straßendecken eignet. Ergänzend zum Stand der Technik sei noch auf die DE-AS 23 06 145, Zusatz zum gattungsbildenden Patent, verwiesen, in der durch ein vorteilhaftes Trocknungsverfahren, nämlich die Zerstäubungstrocknung, die Dosierbarkeit dieses bekannten Füllstoffes verbessert wurde. Die gute Dosierbarkeit und Rieselfähigkeit des Rotfüllers, dessen Korngröße im wesentlichen unter 0,1 mm und zu einem Hauptanteil noch unter 0,04 mm liegt, bringt es in Verbindung mit einem außerordentlich hohen Porenvolumen naturgemäß mit sich, daß der Rotfüller beim Hantieren und unter Einwirkung von Luftbewegungen stark staubt. Durch Besprühen mit Wasser kann dieser Staubentwicklung nicht entgegenwirkt werden, da der Rotfüller aufgrund seines hohen Porenvolumens und wegen seines relativ hohen Anteils an wasserlöslichem Alkali Wasser begierig aufnimmt und durch die Aufnahme von Wasser seine Rieselfähigkeit und Dosierbarkeit verliert.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, das Wasseraufnahmevermögen eines aus Bauxitrückständen hergestellten Füllers zu senken und eine Basis zur Verbesserung der Hantierbarkeit wie auch zur Verbreiterung der Anwendungsmöglichkeiten des Füllers zu beschaffen.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, gattungsgemäße Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 auszuüben.

Auf Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, einen Füllstoff und die Verwendung dieses Füllstoffes gemäß den Unteransprüchen wird verwiesen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren, entsprechend dem Patentanspruch 1, wird in Erfüllung der Aufgabe der Erfindung erreicht, daß der Füller wasserabweisend wird, wobei als besonderer Vorteil gegenüber einem nachträglichen Hydrophobieren hervorzuheben ist, daß das erfindungsgemäße Hydrophobieren keinen weiteren Trocknungsvorgang erfcrderlich macht. Neben diesem mehr die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens beeinflussendem Vorteil ist der verfahrenstechnisch bedeutende, technische Effekt verbunden, daß sich überraschenderweise bei Anwesenheit hydrophobierender Siliziumverbindung in der Suspension Alkalimetalle enthaltende anorganische Verbindungen, insbesondere Natriumchlorid, in besondes hohem Maße an die Bauxitrückstände anlagern lassen. Insofern ist das Verfahren nach Patentanspruch 2, bei dem die anorganische Verbindung Natriumchlorid ist, besonders hervorzuheben. Die Anwesenheit von Quarzsand verstärkt dabei die durch die silizium-organischen Verbindungen gegebene Verkieselung.