DE3035598C2

DE3035598C2 - Verfahren zur Herstellung eines Füllers auf Rotschlammbasis für Straßendecken

Info

Publication number: DE3035598C2
Application number: DE3035598A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6700 Ludwigshafen Bayer; Werner Ing.(grad.) 6901 Heiligkreuz Siegmund
Original assignee: Alcoa Chemie 6700 Ludwigshafen GmbH; Almatis Chemie GmbH; Mannesmann AG
Current assignee: Vodafone GmbH
Priority date: 1980-09-20
Filing date: 1980-09-20
Publication date: 1984-10-25
Also published as: DE3035598A1; JPS5785854A

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Füllers auf Rotschlammbasis für Straßendecken durch Neutralisation von Rotschlamm.

Die Herstellung eines Füllers auf der Basis von Rotschlamm für Straßendecken ist aus der DE-PS 05 829 bekannt. 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.-%, berechnet als CaO 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 vermählen. Ergänzend zum Stand der Technik wird noch auf die DE-PS 23 06 145 verwiesen, die ein Zusatz zum gattungsgebildeten Patent 05 829 ist, in der durch ein vorteilhaftes Trocknungsverfahren, nämlich die Zerstäubungstrocknung, die Dosierbarkeit dieses bekannten Füllstoffes, auch als Rotfüller bezeichnet, verbessert wird.

In der DE-PS 18 05 829 wird bei der Abhandlung des Standes der Technik auch ein Verfahren erwähnt, bei welchem der Alkaligehalt im Rotschlamm durch besondere Wasch- oder Neutralisationsprozesse unter 1%, vorzugsweise auf 0,6% oder weniger, gesenkt wird. Gleichzeitig wird jedoch offenbart, daß daraus hergestellte Füller nicht immer zufriedenstellende Ergebnisse

ίο liefern. Insbesondere würde sich eine Quellung der bituminösen Massen nicht vermeiden lassen.

Es hat sich nun überraschenderweise gezeigt, daß die bekannten Verfahren zur Herstellung von Füllern auf Rotschlammbasis für Straßendecken noch erheblich verbessert werden können.

Das neue Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß dem Rotschlamm unter Rühren ein Mittel z:i mindestens teilweisen Neutralisation der im Rotschlamm enthaltenen Alkalien zugegeben wird und daß die bei der Neutralisation gebildete Rotschlammsuspension zu einem Gel erstarrt, das anschließend getrocknet und vermählen wird. Werden auch die in Form von Natriumaluminiumsiükaten im Rotschlamm enthaltenen Alkalien neutralisiert, so wird neben dem Aluminiumhydroxid 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 wasserlöslichem Natriumaluminat und 3 bis 13 Gew.-% Alkalien in Form von Natriumaluminiumsilikat (NajO.AljOj^SiOj). Bei der Neutralisation wird das Natriumaluminiuir.silikat unter Ausscheidung von gelförmigem S1O2, gelförmigem AI(OH)j und dem entsprechenden Natriumsalz zersetzt.
Als Neutralisationsmittel werden hierbei vorteilhafterweise saure Aluminiumsalze eingesetzt, insbesondere Aluminiumchlorid. Die Verwendung dieses Salzes ist wegen der zusätzlichen Bildung vom gelförmigem AI(OHJj von besonderem Vorteil. Anstelle von Aluminiumchlorid können selbstverständlich auch andere AIuminiumsalze eingesetzt werden, etwa Aluminiumsulfat und Aluminiumnitrat.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens wird darin gesehen, daß zur Neutralisation auch Säuren, gegebenenfalls billige Abfalls?:;ren, eingesetzt werden können, insbesondere Salzsäure, Schwefelsäure oder Gemische di;ser Säuren.

Der Rotschlanm wird bei den neuen Verfahren zweckmäßigerweise filterfeucht verwendet, also mit einem Restwassergehalt von etwa 35 bis 50 Gew.-°/o. In diesem Zustand besitzt der Rotschlamm eine pastenförmige Konsistenz. Das Aluminiumsalz wird zweckmäßigerweise in gelöster Form in den Rotschlamm eingearbeitet. Bei Aufhebung der Schereinwirkung erstarrt die Rotschlammsuspension zu einem Gel. Nach Trocknung des Gels, z. B. in einem Drehtrommeltrockner bei Temperaturen oberhalb 100⁰C, liegt ein stückiges Gut vor, das nach Abkühlung auf eine Korngröße von < 1 mm vermählen wird. Das Mahlprodukt ist nicht hygroskopisch, 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 Neutralisationsmittels ist nach oben durch den Alkaliengehalt des Rotschlammes begrenzt Sie wird zweckmäßigerweise jeweils auf die gewünschte Gelkonsistenz abgestellt

Anhand der nachstehenden Beispiele wird der Erfindungsgegenstand noch erläutert:

Beispiel 1

Ausgangsstoff ist ein filterfeuchter Rotschlamm mit einem Wassergehalt von 463% und einem Gesamt-Na2O-Anteil von 6,1% (bezogen auf Trockengewicht). 1,1% Na2O liegen in Form von löslichem Natriumaluminat und 43% NajO als unlösliches Natrium-Aluminiumsilikat vor.

2000 kg obigen Rotschlammes wurden einer intensiven Rührbehandlung unterworfen, dabei entstand eine flüssige Maische. In diese Maische wurde:i 45 kg AlCij in Form von 2O°/oiger Lösung zugesetzt. Nach 5 Min. Kontaktzeit bildete Hv-h eine Paste, die in einem Trommeltrockner bei einer Temperatur von 145°C ohne Anbakkungserscheinung getrocknet wurde. Dem Trocknungsgut wurden anschließend 5% Dieselöl zugemischt und auf eine Korngröße < 1 mm vermählen. Der Dieselölzusatz beeinflußte nicht die guten Mahleigenschaften des Trockengutes. Es wurde ein nieders'äubendes Produkt mit sehr guten Füllereigenschaften erhalten.

Beispiel 2

30

1000 kg Rotschlan: η nach Beispiel 1 wurden in einem Zwangsmischer hohen Schwerkräften ausgesetzt, wobei eine flüssige Maische entstand. Der Maische wurden 45 kg H2SO4 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 140⁰C getrocknet, wobei im Trockner selbst keine Verbackungen eintraten. Das Trockengut ließ sich nach Zugabe von 5% Dieselöl ohne Stauben twicklung auf eine Korngröße < 1 mm gut vermählen. Das Produkt wies einen pH-Wert von 6,0 auf und zeigte hervorragende Füllereigenschaften bei Einsatz im Straßenbau.

45

55

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Füllers auf Rotschlammbasis für Straßendecken durch Neutralisation von Rotschlamm, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rotschlamm unter Rühren ein Mittel zur mindestens teilweisen Neutralisation der im Rotschlamm enthaltenen Alkalien zugegeben wird und daß die bei der Neutralisation gebildete Rotschlammpension zu einem Gel erstarrt, das anschließend getrocknet und vermählen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Rotschlamm in Form von Natriumaluminat gelösten Alkalien neutralisiert werden.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und Z dadurch gekennzeichnet, daß die im Rotschlamm in Form von Natriumaluminiumsilikat enthaltenen Alkalien neutralisiert werden.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralisation mit einem sauren Alumininmsalz durchgeführt wird, insbesondere mit Aluminiumchlorid und/oder Aluminiumsulfat.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralisation mit einer anorganischen Säure, insbesondere Salzsäure oder Schwefelsäure, durchgeführt wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Neutralisation mit einer Mischung aus einem sauren Aluminiumsaiz und einer anorganischen Säure durchgeführt wird.

7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rotschlamm mit einer Restfeuchte von etwa 35 bis 50 Gew.-% eingesetzt wird.

8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dem getrockneten Füller vor der Vermahlung ein höherer Kohlenwasserstoff zugesetzt wird. ■

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem getrockneten Füller vor der Vermahlung Dieselöl zugesetzt wird.

10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der getrocknete Füller auf eine Korngröße kieiner 1 mm vermählen wird.