DE3035590C2

DE3035590C2 -

Info

Publication number: DE3035590C2
Application number: DE19803035590
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr.-Ing. 4100 Duisburg De Bassier; Fritz Dipl.-Ing. 4030 Ratingen De Adrian; Dieter 4010 Hilden De Deuster
Original assignee: Steag GmbH
Current assignee: RUHRKOHLE MONTALITH GMBH STEAG AG, 4300 ESSEN, DE
Priority date: 1980-09-20
Filing date: 1980-09-20
Publication date: 1990-06-28
Also published as: FR2490719A1; GB2084130A; DE3035590A1; AU7550581A; ZA815367B; AU548565B2; GB2084130B; FR2490719B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Blasversatz von Alpha-Sulfat- Halbhydrat und/oder Beta-Sulfathalbhydrat, insbesondere aus den Rück ständen von steinkohlegefeuerten Kraftwerken und für den Einsatz unter Tage, wobei grobkörniger Naturanhydrit und/oder Kalkstein beige mengt wird.

Die hier in Betracht kommenden Rückstände von steinkohlengefeuerten Kraftwerken entstehen durch die Naßwäsche der Abgase. Die Naßwäsche dient zur Entschwefelung durch Absorption mit Kalkstein (CaCO₃) oder Kalk in Form von Oxyd (CaO) oder Hydroxyd (Ca(OH)₂). Die ent stehenden Rückstände enthalten das abgeschiedene SO₂ hauptsächlich in Form von Calciumsulfit (CaSO₃×X H₂O). Das Sulfit fällt in flüssiger Form an und enthält ggf. auch Staub, wenn der Kalk bzw. Kalkstein in Naßabscheidern eingesetzt wird, die gleichzeitig zur Staub- und SO₂-Abscheidung dienen. Das Calciumsulfit kann aber auch relativ staubfrei anfallen, wenn vor der Naßwäsche Elektrofilter eingesetzt sind. Die beschriebenen Rückstände fallen in verhältnismäßig großer Menge an. Die Rückstände sind jedoch wegen ihrer Konsistenz und wegen ihrer chemischen Eigenschaften schwer zu handhaben, insbe sondere ist eine Deponie mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden. Die Rückstände werden daher entweder zu Alpha-Sulfathalbhydrat oder Beta-Sulfathalbhydrat aufgearbeitet, wobei die Aufarbeitung zu Alpha-Sulfathalbhydrat eine Fortsetzung des Herstellungsprozesses von Beta-Sulfathalbhydrat ist. Im einzelnen wird ausgegangen von einer in einer Rauchgaswäsche entstandenen wässrigen Lösung, die das in Rauchgasen enthaltene Schwefeldioxyd absorbiert hat. Durch die Verwendung von Kalk in der Naßwäsche entsteht CaSO₃×2H₂O (Sulfit-Dihydrat). Die derart aus der Kalkwäsche anfallenden Rück stände werden in einem Behälter mit Luft oxydiert. Die behandelten Rückstände gelangen in einen Eindicker. Aus dem Eindicker fällt Gipsschlamm CaSO₄×2H₂O (Sulfat-Dihydrat) an. Wird der so ent stande Gipsschlamm einem Trockner zugeführt, so entsteht aufgrund besonderer Kristallisierung der Beta-Sulfathalbhydrat-Gips.

Zur Erzeugung von Alpha-Sulfathalbhydrat wird der Gipsschlamm in einem Mischer mit Wasser versetzt. Der entstandene Gips-Wasser schlamm wird kontinuierlich in einen Autoklaven gepumpt und unter definierten Bedingungen (Temperatur kleiner 150°C) in Alpha-Sulfat halbhydrat-Gips umkristallisiert. Zusätze zur Steuerung des PH-Wertes und zur Veränderung der Kristalltracht des Alpha-Sulfat halbhydrat-Gipses können in den Autoklaven einsortiert werden und ermöglichen die Erzeugung von Alpha-Sulfathalbhydrat-Gipsen mit unterschiedlichen Eigenschaften. Dieser Alpha-Sulfathalbhydrat-Gips wird in wässriger Suspension kontinuierlich aus dem Autoklaven abgezogen und in einer Zentrifuge von der wässrigen Phase getrennt. Durch Trocknen, z. B. in einem Stromtrockner entsteht pulverförmiger Alpha-Sulfathalbhydrat-Gips (CaSO₄×1/2 H₂O). Beide Produkte, Alpha-Sulfathalbhydrat, Beta-Sulfathalbhydrat eignen sich aufgrund ihrer Abbindefähigkeit und Festigkeit zur Streckensicherung Untertage. Dabei ist das Beta-Sulfathalbhydrat aufgrund geringerer Festigkeiten nur beschränkt, insbesondere in der Hinterfülltechnik, einsetzbar. Als Baustoff ist vor allem beim Alpha-Sulfathalbhydrat in reiner Form eine relativ große Härte und Sprödigkeit zu berücksichtigen. Diese Eigenschaften lassen an sich auch nur einen beschränkten Einsatz von Alpha-Sulfathalbhydrat Untertage zu, jedoch wurde gefunden, daß eine Beimengung von Flugasche aus Kohleverbrennungs anlagen dem Alpha-Sulfathalbhydrat die gewünschte Nachgiebigkeit verleiht und damit die Anwendung von Alpha-Sulfathalbhydrat für jeden Fall der Streckensicherung Untertage als Baustoff eröffnet.

Sowohl der Einsatz von Alpha-Sulfathalbhydrat und/oder Beta-Sulfat halbhydrat als Baustoff Untertage in reiner Form als auch in Mischung mit Flugasche als auch die Verwendung dieser Baustoffe Übertage erfolgt nach Möglichkeit durch Blasversatz. Beim Blasversatz wird der staubförmige Baustoff aus einem Silo pneumatisch zum Einsatzort gefördert und unter hoher Wasserzugabe verblasen.

Beim Blasversatz von reinem Alpha-Sulfathalbhydrat oder Beta- Sulfathalbhydrat bilden sich sofort Verstopfungen, wenn der Blasversatz über eine längere Strecke erfolgt. Diese Gefahr entfällt weitgehend, wenn dem Alpha-Sulfathalbhydrat und/oder Beta-Sulfathalbhydrat Flugasche zugemischt wird, d. h. ein Ge menge aus Alpha-Sulfat und/oder Beta-Sulfathalbhydrat mit Flug asche eingesetzt wird. Trotz der Beimengung von Flugasche zeigen sich gelegentlich noch Betriebsstörungen, die aus unregelmäßigen Flugstaubschüben resultieren. In zumeist gleichmäßig wiederkehrenden Intervallen tritt in vermehrtem Umfang Flugstaub aus. Nach der Erfindung wird das auf ein besonderes Verhalten des Flugstaubes in dem Sulfathalbhydratstaubstrom zurückgeführt, das sich in einer äußerlich nicht sichtbaren, lediglich in den unterschied lichen Massenkonzentrationen erkennbaren Form zeigt, die der einer stehenden Welle ähnlich ist.

Zwar ist bekannt, grobkörnigen Naturanhydrit und/oder Kalkstein dem Sulfathalbhydrat beizumengen. Der Zuschlag von Kalkstein oder Naturanhydrit reagiert selbst bei Zusatz von Rekationsbeschleunigern nicht mit dem beim Blasversatz zugesetzten Wasser, so daß grob körniger Naturanhydrit und/oder Kalkstein in pneumatisch zum Ein satzort geförderten Mischungen als Fegekorn wirken. Dadurch können Verstopfungen von reinem Sulfathalbhydrat beseitigt werden.

Im einzelnen ist aus der DE-OS 29 06 230 bekannt, Zuschläge zu ver wenden, die aus Aschegranulat und ggf. auch anderen grobkörnigen Stoffen bestehen und als Fegekorn wirken.

Auch aus der DE-AS 22 16 039 ist bekannt, Naturanhydrit einer Körnung bis zu 25 mm als obere Korngrenze in Mischung mit einem bestimmten Anteil von Gipshalbhydrat zu verwenden, wobei zugleich der Hinweis gegeben ist, daß sich die Mischung für ein Verfahren zum Blasversatz eignet.

Für die Zumischung von Naturanhydrit und Kalk ist es von erheblichem Vorteil, wenn die Zumischung vor dem Abfüllen des Baustoffes in die Silos an der Einsatzstelle erfolgt. Dabei stellt sich jedoch das Problem einer möglichen Entmischung beim Transport zur Ein satzstelle oder beim Einfüllen in die Silos bzw. Versatzbehälter.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, an dieser Stelle ein Entmischen zu verhindern. Nach der Erfindung wird das durch Be netzung des Naturanhydrit bzw. Kalksteins mit Wasser vor der Vermengung mit Alpha-Sulfathalbhydrat und/oder dem Beta-Sulfat halbhydrat und dem Flugstaub und anschließendes Bestäuben des be netzten Naturanhydrits bzw. Kalksteins mit Sulfathalbhydrat ver hindert. Durch diese erfindungsgemäße Vorgehensweise entstehen Grobkörner aus Naturanhydrit bzw. Kalk mit pelziger Außenfläche als Sulfathalbhydratstaub. Derartig bestäubte Grobkörner besitzen ein starkes Beharrungsvermögen in jeder Vermengung, so daß eine Entmischung ausgeschlossen ist.

Für den Einsatz zur Streckensicherung Untertage wird der Zuschlag von Naturanhydrit und/oder Kalkstein auf 8-22% der Gesamt einsatzmischung beschränkt. Darüber hinausgehende Zuschlagmengen verringern die Festigkeit von z. B. Streckendämmen auf ein uner wünschtes Maß. Unter der erfindungsgemäßen Grenze liegende Zu schlagmengen zeigen dagegen keine ausreichende Wirkung im Sinne der Erfindung.

Eine erfindungsgemäße Einsatzmischung aus Alpha-Sulfathalbhydrat mit Flugasche und Naturanhydrit oder Kalkstein kann beispiels weise folgende Mengenverhältnisse aufweisen, 60% Alpha-Halb hydrat, 30% Flugasche, 10% Naturanhydrit.

Naturanhydrit (Naturgips) und Kalkstein werden in Steinbrüchen Übertage oder Untertage gewonnen. Das Gestein wird geschossen und fällt in großen Brocken an. Die anfallenden Brocken werden zunächst grob zerkleinert, dann auf ein Mittelmaß zerkleinert und in üblichen Gewinnungsanlagen darüber hinaus fein zerkleinert. Für die Grobzerkleinerung eignen sich Prallbrecher, Backenbrecher, Einwalzenbrecher mit Sieb- und Rücklauf, für die Mittelzerkleinerung Prallmühlen oder Walzenbrecher. Für das erfindungsgemäße Grobkorn ist eine Feinzerkleinerung nicht mehr notwendig, da Korngrößen zwischen 7 und 13 mm eingesetzt werden sollen. Der erfindungs gemäße Zuschlag von Naturanhydrit oder Kalk erfolgt vorzugsweise vor dem Abfüllen des Baustoffes in die Silos an der Einsatzstelle. Um zu verhindern, daß sich beim Transport zur Einsatzstelle oder beim Einfüllen in die Silos bzw. Versatzbehälter ggf. eine Ent mischung einstellt, werden das Naturanhydrit und der Kalkstein vor der Vermengung mit dem Alpha-Sulfathalbhydrat bzw. dem Beta- Sulfathalbhydrat und dem Flugstaub mit Wasser benetzt und an schließend mit Sulfathalbhydrat bestäubt. Durch die Benetzung mit Wasser und anschließende Bestäubung entstehen Grobkörner mit pelziger Außenfläche, deren Pelz durch Sulfathalbhydratstaub ge bildet wird. Derartig bestäubte Grobkörner besitzen ein starkes Beharrungsvermögen in jeder Vermengung, so daß eine Entmischung ausgeschlossen ist.

Claims

Verfahren zum Blasversatz von Alpha-Sulfathalbhydrat und/oder Beta-Sulfathalbhydrat, insbesondere aus den Rückständen von steinkohlegefeuerten Kraftwerken und für den Einsatz unter Tage, wobei grobkörniger Naturanhydrit und/oder Kalkstein beigemengt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsatzmischung ein Anteil von Kalkstein und/oder Naturanhydrit zwischen 8 und 22%, bezogen auf die Gesamtmenge der Einsatzmischung, beigemengt wird und das grob körnige Naturanhydrit und/oder Kalkstein vor der Beimengung mit Wasser benetzt und mit Alpha-Sulfathalbhydrat und/oder Beta-Sulfat halbhydrat bestäubt wird.