DE3038457C2 - Verwendung eines Abfallproduktes aus der trockenen Rauchgasentschwefelung für die Herstellung von Flugaschezement - Google Patents

Verwendung eines Abfallproduktes aus der trockenen Rauchgasentschwefelung für die Herstellung von Flugaschezement

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DE3038457C2 DE3038457A DE3038457A DE3038457C2 DE 3038457 C2 DE3038457 C2 DE 3038457C2 DE 3038457 A DE3038457 A DE 3038457A DE 3038457 A DE3038457 A DE 3038457A DE 3038457 C2 DE3038457 C2 DE 3038457C2
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung J5 eines Abfallproduktes, das In einem irockenen Rauchgasentschwefelungsverfahren gewonnen wird, wobei das aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen entstandene Rauchgas, welches auch die gesamte oder einen Teil bei der Verbrennung entstandene Flugasche mitführt, in -to einem Absorber mit einer kalziumhaltigen Suspension (Absorbens) In der Welse behandelt wird, daß die Feststoffe den Absorber als trockenes Endprodukt verlassen und ganz oder teilweise einem oder mehreren Entslaubern zugeführt und abgefiltert werden, mit der Zusam- mensetzung 1 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 95 Gew.-% Flugasche und I bis 99 Gew.-%, vorzugsweise . 5 bis 80 Gew.-% der Summe der Entschwefelungsprodukte, vorzugsweise bestehend aus Kalziumsulfatdlhydrat und/oder Kalziumsulfathalbhydrat und/oder KaIzI- umsulfat und/oder Kaiziumsuifithalbhydrat, zur Herstellung von Flugaschezement.
Bei der Herstellung von Zement wird Gips als Erstarrungsverzögerer zugegeben. Dieser Zusatzstoff wird bisher In Form von Naturgips oder Naturanhydrit dem « Zementklinker zugemahlen.
Zemente auf der Basis von Zementklinker und Flugasche sind bereits In einigen Staaten genormt und werden dort als hydraulische Bindemittel in der Bauindustrie eingesetzt (Flugaschezement). Dabei Ist der Anteil der Flugasche Im Zement je nach Norm begrenzt oder nicht begrenzt.
In der Bundesrepublik Deutschland sind derartige Zemente nicht genormt, jedoch werden zur Zelt Richtlinien mit dem Ziel einer Normung erarbeitet.
Bei der Behandlung von Rauchgasen, die bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen entstehen, sind Im Hinblick auf die Verschärfung der Bestimmungen zur Reinhaltung der Luft Maßnahmen zu treffen, die den SchwefelgehaU derartiger Rauchgase herabsetzen. Die Entschwefelung der Rauchgase kann in bekannter Welse Im Rahmen einer trockenen Rauchgasentschwefelung erfolgen. Je nach Verfahrensführung der trockenen Rauchgasentschwefelung wird ein Gemisch aus Flugasche und kalziumhaltigen Reaktionsprodukten der Entschwefelung sowie Resten des kalziumhaltigen Absorptionsmlttels gewonnen, wobei der Gehalt an kalziumsulfathaltigen Reaktionsprodukten und der Gehalt an kalziumsulflthaltlgen Reaktionsprodukten durch die Verfahrensführung gesteuert werden kann. Dieses Abfallprodukt kann bisher nur umweltbelastend deponiert werden.
Durch Versuche konnte der Nachweis erbracht werden, daß das Kaiziumsuifithalbhydrat das Kalzlumsulfatdihydrat, -halbhydrat, -anhydrit in seiner Funktion als Erstarrungsregullerer ersetzen kann, indem statt der Bildung von Ettringlt 3 CaO - AI2O, ■ 3 CaSO4 - 30 bis 32 H2O, bzw. Kalzlumaluminatmonosulfathydrat 3 CaO · Al2O, · CaSO4 · 12 H2O die Bildung von Kalziumaluminatmonosulfithydral 3 CaO · Ai2Oj · CaSO1 · S H2O eribigt.
Die vorliegende Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, anstelle des bisher verwendeten Naturgipses oder Naturanhydrits als Erstarrungsverzögerer und der bisher verwendeten Flugasche als Zusatzstoff zum Zementklinker ein Abfallprodukt sowohl als Erstarrungsregullerer als auch als Zusatzstoff bei der Herstellung von Flugaschezement einzusetzen.
Die Verwendung von Flugasche zur Herstellung von Zementklinker als Zwischenprodukt zur Zementherstellung Ist in der DE-OS 27 58 820 angegeben. Weiterhin Ist aus der DE-AS 26 OO 769 ein Verfahren bekannt, bei dem das bei der Entschwefelung von Abgasen aus Feuerungsanlagen anfallende Abfallprodukt unter vorhergehender Reinigung als Zwischenmittel zur Stabilisierung von Zementstein aus alumlnatrelchen Bindemitteln benutzt wird. In der GB-PS 15 05 862 wird schließlich ein als Suspension anfallendes Entschwefelungsprodukt zur Zementherstellung vorgeschlagen.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird die Verwendung eines Abfallproduktes aus der trockenen Rauchgasentschwefelung vorgeschlagen, welches aus einem Gemisch aus Flugasche und den eigentlichen Reaktionsprodukten der trockenen Rauchgasentschwefelung besteht, und die Zusammensetzung 1% bis 99%, vorzugsweise 20% bis 95%, Flugasche und 1% bis 99%, vorzugsweise 5% bis 80% der Summe der Entschwefelungsprodukte, nämlich Kalzlumsulfatdihydrat und/oder -halbhydrat und/oder -anhydrit und/oder kaiziumsuifithalbhydrat, aufweist.
Die Vorteile, die mit der Erfindung erreicht werden, bestehen darin, daß ein bei der trockenen Rauchgasentschwefelung entstehendes Abfallprodukt kostengünstig bei der Herstellung von Flugaschezement eingesetzt werden kann. Dadurch, daß die Zusammensetzung des Abfallproduktes durch die Verfahrenswelse der trockenen Rauchgasentschwefelung so gesteuert werden kann, daß es sowohl den Erstarrungsverzögerer als auch den Zementzusatzstoft' In dsr erforderlichen Menge enthalt, kann der appaFatlve Aufwand für die Flugaschezementherstellung reduziert und die Flugaschezementherstellung kostengünstiger gestaltet werden. Auch Ist durch die Verwendung eines derartigen Produktes als Erstarrungsregullerer und gleichzeitig als Zusatzstoff bei der Flugaschezementherstellung seine umweltbelastende Deponierung nicht erforderlich, wobei insbesondere hervorzuheben Ist. daß umweltbelastende Salze Im Abfall-
produkt verbleiben. Zusätzlich reduziert sich durch die Verwendung dieses Zwangsabfallproduktes sowohl der Abbau der natürlichen Rohstofflagerstätten für Gips als auch der für kalkhaltige Rohstoffe zur Herstellung des Zementrohmehles.
Zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel angegeben.
Ein Industriell hergestellter, aus einer Produktionsanlage entnommener Portlandzementklinker (Tab. 1) wurde
a) mit Naiurglps
b) mit dem Abfallprodukt aus einer trockenen Rauchgasentschwefelungsanlage (Tab. 2)
gemeinsam In einer Kugelmühle auf eine spezifische Oberfläche von 3500 cmVg (nach Blalne) mit einem Naturgips-Anteil von 3 Gew.-%, als SO1 gerechnet. In einem Portlandzement (a), bzw. mit einem Anteil von 15 Gew.-it, an Abfallprodukt zu einem Flugaschezement (b) vermählen.
In den auf diese Weise hergestellten Zementen wurde eine Untersuchungen Anlehnung an DIN 1164, Ausgabe Ϊ978, Teiie ό und 7, durchgeführt. Das Uniersuchungsergebnis bestätigt die Normerfüllung (Tab. 3).
Tabelle 1
Analyse des Portland-Zementklinkers
Bestandteil
AI2O3
Fe2O3
MgO
3 CaO · SiO2
2 CaO ■ SiO2
3 CaO ■ AI2O3
2 CaO(AI2O3, Fe2O3)
21,78
5,87
1,86
^,29
1,02
0,89
0,65
62
16
12
Tabelle 2
Analyse des Abfallproduktes aus der trockenen Rauchgasentschwefelung (keine Vollanalyse)
Bestandteil
Anteil in Gew.-% Anteil in Gew.-%
SiO2
Fe2O3
'" Al2O3
CaO
MgO
,. Na2O
K2O
SO3-Sulfat
SO2-SuIfIt
2(1 Cl"
CaSO4 · 2 H2O
. CaSO3 ■ V2 H2O
40,76
14,14
17,14
16,44
1,14
0,74
0,68
0,69
10,04
0,064
0,89
1,48 20,30
berechnet
Tabelle 3
Zementuntersuchung nach DIN 1164
Untersuchung
Raumbeständigkeit
Dyn. Elastizitätsmodul
4() nach 28 Tagen/N · mm"2 Biegezugfestigkeit
nach 28 Tagen/N · mm-2
Druckfestigkeit
4> nach 28 Tagen/N ■ mm*2
Ergebnis
Portland
zement (a)		 Flugasche-
Zement (b)
erfüllt erfüllt
35 000 33 500
7,8 7,4
53 51

Claims (4)

Patentansprüche:
1. Verwendung eines Abfallproduktes, das in einem trockenen Rauchgasentschwefelungsverfahren gewonnen wird, wobei das aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen entstandene Rauchgas, welches auch die gesamte oder einen Teil bei der Verbrennung entstandenen Flugasche mitführt. In einem Absorber mit einer kalziumhaltigen Suspension (Absorbens) In der Weise behandelt wird, daß die Feststoffe den Absorber als trockenes Endprodukt verlassen und ganz oder teilweise einem oder mehreren Entstaubern zugeführt und abgefiltert werden, mit der Zusammensetzung 1 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 20 bis 95 Gew.-% Flugasche und 1 bis 99 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 80 Gew.-% der Summe der Entschwefelungsprodukte, vorzugsweise bestehend aus Kalzlumsulfatdihydrat und/oder Kalzfumsulfathalbhydrat und/oder Kalziumsulfat und/oder Kaiziumsuifithalbhydrat, zur Her- stellung von Flugaschezement.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur das aus dem Absorber kommende Abfallprodukt eingesetzt wird.
3. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nur das aus einem oder mehreren Entstaubern kommende Abfallprodukt eingesetzt wird.
4. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch aus dem Abfallprodukt des Absorbers und dem der Entstaubung eingesetzt wird.
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