DE3035598A1

DE3035598A1 - Fueller fuer strassendecken

Info

Publication number: DE3035598A1
Application number: DE19803035598
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6700 Ludwigshafen Bayer; Werner Ing.(grad.) 6901 Heiligkreuz Siegmund
Original assignee: Giulini Chemie GmbH; Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1980-09-20
Filing date: 1980-09-20
Publication date: 1982-04-08
Also published as: JPS5785854A; DE3035598C2

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Füller auf Rot-
schlammbasis für Straßendecken sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.
Die Herstellung eines Füllers auf der Basis von Rot schlamm in bituminösen Massen für den Straßenbau ist bekannt, z.B. aus der DE-PS 18 05 829. Gemäß dieser Patentschrift ist der Rotschlamm für den vorstehenden Zweck dann besonders geeignet, wenn er vor der Abtrennung von der Restaluminatlauge 3 bis 10 Gew.-% als CaO berechnet und bezogen auf den trockenen Rotschlamm, Kalk in Form von gebranntem oder gelöschtem Kalk versetzt wird. Der abfiltrierte Rotschlamm wird dann in üblicher Weise getrocknet und vermahlen. Ergänzend zum Stand der Technik wird noch auf die DE-PS 23 06 145 verwiesen, die ein Zusatz zum gattungsbildenden Patent 18 05 829 ist, in der durch ein vorteilhaftes Trocknungsverfahren, nämlich die Zerstäubungatrocknung, die Dosierbarkeit dieses bekannten Füllstoffes, auch als Rotfüller bezeichnet, verbessert wird. Ein Hinweis zur Aufbereitung des Rotschlamms unter Gelbildung kann diesen Druckschriften nicht entnommen werden.
Überraschenderweise hat sich nunmehr gezeigt, daß ein Füller auf Rotschlammbasis für Straßendecken weit besser und wirtschaftlicher hergestellt werden kann, wenn die im Rotschlamm enthaltenen Alkalien unter Bildung von gelförmigem Aluminiumhydroxid ganz oder teilweise neutralisiert werden und das gebildete Umsetzungsprodukt getrocknet und anschließend vermahlen wird. Werden auch die in Form von Natriumaluminiumsilikaten im Rotschlamm enthalt nen Alkalien neutralisiert, so wird neben dem Aluminiushydroxid gleichzeitig gelförmiges Siliziumdioxid gebildet. In nicht vorhersehbarer Weise ist der Aluminiumhydroxidgel enthaltende Füller für Straßendecken sehr gut geeignet. Das Endprodukt ist staubfrei.
Die Herstellungsweise ist einfach und billig.
Der beim Bayer-Aufschluß als Abfallprodukt anfallende Rotschlamm (Bauxitrückstand) enthält in Abhängigkeit vom Waschprozeß bis zu 1,5 Gew.-% Alkali (ber. als NaOH) in Form von wasserloslichem Natriumaluminat und 3 bis 13 Gew.-% Alkalien in Form von Natriumaluminiumsilikat (Na2O.Al2O3.2SiO2). Bei der Neutralisation wird das Natriumaluminiumsilikat unter Ausscheidung von gelförmigem SiO2, gelförmigem Al(OH)3 und dem entsprechenden Natriumsalz zersetzt.
Als Neutralisationsmittel werden hierbei vorteilhafterweise saure Aluminiumsalze eingesetzt, insbesondere Aluminiumchlorid.
Die Verwendung dieses Salzes ist wegen der zusätzlichen Bildung von gelförmigem Al(OH)3 von besonderem Vorteil. Anstelle von Aluminiumchlorid können selbstverständlich auch andere Aluminiumsalze eingesetzt werden, etwa Aluminiumsulfat und Aluminiumnitrat.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens wird darin gesehen, daß zur Neutralisation auch Säuren, gegebenenfalls billige Abfallsäuren, eingesetzt werden können, insbesondere Salzsäure, Schwefelsäure oder Gemische dieser Säuren.
Der Rotschlamm wird bei dem neuen Verfahren zweckmäßigerweise filterfeucht verwendet, also mit einem Restwassergehalt von etwa 35 bis 50 Gew.-%. In diesem Zustand besitzt der Rotschlamm eine pastenförmige Konsistenz. Das Aliainiumsalz wird zweckmäßigerweise in gelöster Form in den Rotschlsmm eingearbeitet. Bei Aufhebung der Schereinwirkung erstarrt die Rotschlammsuspension zu einem Gel. Nach Trocknung des Gels, z.B. in einem Drehtrommeltrockner bei Temperaturen oberhalb 100° C, liegt ein stückiges Gut vor, das nach Abkühlung auf eine KorogröSe von< 1 mm vermahlen wird. Das Nahlprodrkt ist nicht hgroskopisch, gut rieselfähig und zeigt ein sehr gutes Bindungsvermögen mit Bitumen oder Asphalt. Durch Zugabe von höheren Kohlenwasserstoffen, beispielsweise Heizöl oder Dieselöl, vor der Vermahlung zum Trockengut kann das Bindungsvermögen des Füllers noch erhöht werden.
Die Menge des Neutralisationamitteis ist nach oben durch den Alkaliengehalt des Rotschlammes begrenzt. Sie wird sweckmäßigerweise jeweils auf die gewünschte Gelkonsistenz abgestellte Anhand der nachstehenden Beispiele wird der Erfindungsgegenstand noch erläutert: Beispiel 1 Ausgangsstoff ist ein filterfeuchter Rotschlamm mit einem Wassergehalt von 46,3 % und einem Gesamt - Na20-Anteil von 6,1 % (bezogen auf Trockengewicht). 1,1 % Na20 liegen in Form von löslichem Natriumaluminat und 4,9 % Na20 als unlösliches Natrium-Aluminiumsilikat vor.
2000 kg obigen Rotschlammes wurden einer intensiven Rührbehandlung unterworfen, dabei entstand eine flüssige Maische. In diese Maische wurden 45 kg AlOl3 in Form von 20 %iger Lösung zugesetzt.
Nach 5 Min. Kontaktzeit bildete sich eine Paste, die in einem Trommeltrockner bei einer Temperatur von 1450 C ohne Anbackungserscheinungen getrocknet wurde. Dem Trocknungsgut wurden anschließend 5 % Dieselöl zugemischt und auf eine Korngröße <1 mm vermahlen. Der Dieselöl zusatz beeinflußte nicht die guten Mahleigenschaften des Trockengutes. Es wurde ein nichtatäubendes Produkt mit sehr guten Fullereigenschaften erhalten.
Beispiel 2 1000 kg Rotschlamm nach Beispiel 1 wurden in einem Zwangsmischer hohen Schwerkräften ausgesetzt, wobei eine flüssige Maische entstand. Der Maische wurden 45 kg H2S04 in Form 40 %iger Schwefelsäure zugemischt. Unter Wärmeentwicklung trat nach 4 Min. eine Verfestigung zu einem pastenförmigen Material ein. Die Paste wurde in einem Trommeltrockner bei einer Temperatur von 1400 C getrocknet, wobei im Trockner selbst keine Verbackungen eintraten.
Das Trockengut ließ sich nach Zugabe von 5 % Dieselöl ohne Staubentwicklung auf eine Korngröße <1 mm gut vermahlen. Das Produkt wies einen pH-Wert von 6,0 auf und zeie hervorragende Füller eigenschaften bei Einsatz im Straßenbau.

Claims

Füller für Straßendecken Patent ansprüche Füller für Straßendecken auf Rotschlammbasis, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotschlamm zusätzlich gelförmiges ßluminiumhydroxid, das bei mindestens teilweiser Neutralisation der im Rotschlamm enthaltenen Alkalien entstanden ist, enthält, 2. Füller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der -Rotschlamm zusätzlich gelförmiges Siliziumdioxid enthält.

3. Füller nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotschlamm gelförmiges Aluminiumhydroxid enthält, das bei der Neutralisation der im Rotschlamm in Form von Natriumaluminat enthaltenen gelösten'Alkalien entstanden ist.

4. Füller nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gelförmigen Hydroxyde bei der Neutralisation der im Rot schlamm in Form von Natriumaluminat enthaltenen gelösten Alkalien und der in Form von Natrium- Aluminium- Silikat enthaltenen ungelösten Alkalien entstanden ist.

5. Füller nach den Ansprüchen 9 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Füller eine Korngröße < a mm aufweist.

6. Füller nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Körner des Füllers höhere Kohlenwasserstoffe angelagert sind.

7. Füller nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Körner des Füllers Dieselöl angelagert ist.

8. Verfahren zur Herstellung eines Füllers nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß a) dem Rotschlamm unter Rühren ein Mittel zur Neutralisation der im Rotschlamm enthaltenen Alkalien zugegeben wird, b) das bei der Neutralisation gebildete Gel getrocknet und anschließend vermahlen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die im Rotschlamm in Form von Natriumaluminat gelösten Alkalien neutralisiert werden.

40. Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die im Rotschlamm in Form von Natriumaluminiumsilikat enthaltenen Alkalien neutralisiert werden.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralisation mit einem sauren Aluminiumsalz durchgeführt wird, insbesondere mit Aluminilachlorid und/oder Aluminiumsulfat.

12. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralisation mit einer anorganischen Säure, insbesondere Salzsäure oder Schwefelsäure, durchgeführt wird.

43. Verfahren nach den Ansprüchen 11 und 42, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralisation mit einer Mischung aus einem sauren Aluminiumsalz und einer anorganischen Säure durchgeführt wird.

14. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 43, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotschlamm mit einer Restfeuchte von etwa 35 bis 50 Gew. °S eingesetzt wird 15. Verfahren nach den Ansprüchen 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem getrockneten Füller vor der Vermahlung ein höherer Kohlenwasserstoff zugesetzt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem getrockneten Füller vor der Vermahlung Dieselöl zugesetzt wird.