DE3205147C2

DE3205147C2 -

Info

Publication number: DE3205147C2
Application number: DE3205147A
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Chem. Dr. 8715 Iphofen De Wirsching
Original assignee: Gebr Knauf Westdeutsche Gipswerke
Current assignee: Knauf Gips KG
Priority date: 1982-02-13
Filing date: 1982-02-13
Publication date: 1987-10-08
Also published as: DE3205147A1

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisch abbindendes Mehrkomponenten-Gemisch als Ausbau- und Versatzmaterial im Grubenbetrieb, das aus Gips und Steinkohlen-Flugasche besteht sowie ein Fegekorn enthält. Dabei sind unter Gips alle Phasen des Systems CaSO₄-H₂O zu verstehen.

In Kraftwerken mit Rauchgas-Reinigung fallen Steinkohlen-Flugasche und Sulfit-Sulfat-Schlämmme als Abfallprodukte an, wobei bei bestimmten Verfahren als Entschwefelungsprodukt Rauchgasgips erhalten wird. Es ist bekannt, diese Abfallprodukte dadurch zu beseitigen, daß sie zur Ausfüllung von Hohlräumen im Grubenbetrieb - sei es als Ausbau, sei es als Versatz - verwendet werden, wobei ihre Förderung zum Einsatzort pneumatisch erfolgt; der Gips liegt dabei in Form von α-Halbhydrat vor.

Aus der DE-PS 26 03 699 ist bekannt, den als Rückstand der Abgaswäsche von Feuerungen in Kraftwerken anfallenden Sulfit-Sulfat-Schlamm zunächst zu Gips in Form von α-Halbhydrat aufzuarbeiten und dann dieses α-Halbhydrat trocken nach Untertage zu fördern, wo es zur Streckensicherung eingesetzt wird. Da das α-Halbhydrat sehr feinkörnig ist (< 1,0 mm mit einem Kornanteil von 90% < 0,2 mm), bringt der Transport dieses Materials eine hohe Staubbelastung mit sich, ganz abgesehen davon, daß seine Förderbarkeit recht schlecht ist; vor allem gestattet dieses Material keine Beseitigung des in Kraftwerken außerdem noch, und zwar in mengenmäßig größerem Umfang als Rauchgasgips, anfallenden Abfallprodukts Flugasche.

Aus diesem Grund sind durch die DS-OS 29 23 545 (= Zusatz zum DBP 26 03 699) oder durch eine Veröffentlichung des Steinkohlenbergbauvereins (Kurznachrichten aus Bergtechnik und Kohlenveredelung Nr. 103 Februar 1979) Mischungen aus a-Halbhydrat und Flugasche als Ausbau- und Versatzmaterial im Grubenbetrieb bekannt geworden. Damit war zwar eine Beseitigung von Rauchgasgips und Flugasche möglich, was eine Verbesserung der Kraftwerks-Entsorgung bedeutete, doch blieben die Nachteile der hohen Staubbelastung und schlechten Förderbarkeit auch für diese Mischung bestehen; sie wurden sogar noch vergrößert, weil auch die Flugasche sehr feinteilig ist. Als zusätzlicher Mangel stellte sich heraus, daß die Flugasche mit Wasser schlecht benetzbar ist, was sich beim Anmachen des Mörtels am Einsatzort als sehr ungünstig erwies.

Um wenigstens die Förderbarkeit dieses α-Halbhydrat-Flugasche-Gemischs zu verbessern, ist in den beiden vorgenannten Druckschriften ein Zusatz von sogenanntem Fegekorn vorgesehen. Dabei handelt es sich um einen grobkörnigen Zuschlagstoff in Form von Wasch- oder Ortsbergen, Hüttenschlacke, Anhydrit o. dgl., der Ablagerungen des α-Halbhydrat-Flugasche-Gemischs in kritischen Bereichen der pneumatischen Förderwege vermeidet und dem Ausbau bzw. Versatz ein festeres Gefüge verleiht. Dieses Fegekorn schafft jedoch keinen nennenswerten Abbau der Staubbelastung und erst recht keine Verbesserung der Benetzbarkeit der Flugasche; außerdem vermindert es die Entsorgungsleistung, da der Fegekorn-Anteil (zwischen 10 und 40% Gew.-%) voll zu Lasten des α-Halbhydrats und/oder der Flugasche geht.

Das gilt auch für das aus der DE-OS 29 06 230 bekannte Gemisch aus Rauchgasgips in Form von β-Halbhydrat und Flugasche, dem als Fegekorn Wasch- oder Ortsberge aus der Kohlengewinnung und/ oder Aschegranulat bzw. Schlacke aus der Kohlenverbrennung und/ oder Schlacken aus der Hüttenindustrie, d. h. also wiederum voll zu Lasten des Gips-Flugasche-Anteils gehende Drittkomponenten, zugesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insoweit Abhilfe, d. h. also einen aus Gips und Flugasche bestehenden Bergbaumörtel zu schaffen, der eine geringere Staubbelastung und eine bessere Benetzbarkeit des Flugasche-Anteils als die bekannten Bergbaumörtel dieser Gattung besitzt, pneumatisch einwandfrei förderbar ist sowie eine optimale Entsorgungsleistung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Gemisch aus Gips und Steinkohlen-Flugasche kompaktiert oder auf andere Weise verfestigt und nach einer Zwischenlagerung zerkleinert ist, wobei der Grobkornanteil das Fegekorn bildet. Als andere Weise der Verfestigung kommt bsp. die Pelletisierung bzw. die Agglomerierung in Betracht.

Aufgrund dieser Ausgestaltung wird der Staubanteil des Gemischs derart weitgehend verringert, daß eine nennenswerte Staubbelastung nicht mehr auftritt; auch hat sich gezeigt, daß die mit dem Gips vermischte Flugasche in kompaktierter Form gut benetzbar ist. Durch die Verringerung des Staubanteils treten bei der pneumatischen Förderung des Gemischs keinerlei Schwierigkeiten mehr auf, so daß keine Fremd-Zuschlagstoffe als Fegekorn mehr beigegeben werden müssen, wodurch die Entsorgungsleistung gesteigert wird, da das Gemisch - von den Kompaktierungs-Zusätzen abgesehen - zu annähernd 100% aus Gips und Flugasche bestehen kann.

Der dieser Ausgestaltung innewohnende Erfindungsgedanke, das reine Entsorgungsgemisch aus Gips und Flugasche ohne jeden Fremdzusatz - von den vernachlässigbaren Kompaktierungszuschlägen abgesehen - zu verfestigen und dieses verfestigte Gemisch das Fegekorn bilden zu lassen, ergibt sich auch nicht aus einer Zusammenschau der vorgenannten Druckschriften mit der DE-OS 29 04 071, die das Kompaktieren, Zwischenlagern und Zerkleinern als bekannt ausweist. Allerdings wird bei dem bekannten Verfahren ein einziger Stoff, nämlich feinteiliger synthetischer Anhydrit, kompaktiert und erst das kompaktierte Einstoffmaterial durch Zugabe von Anregern und Wasser in ein Zweikomponenten-Gemisch umgewandelt, das stofflich von dem anmeldungsgemäßen Gemisch verschieden ist.

Die Durchführung der Kompaktierung ist bekannt. Sie kann nach folgendem Beispiel vorgenommen werden:

90% Gips-Flugasche-Gemisch,
4% Melasse,
3% Kalkhydrat und
3% Wasser,

wobei sich eine handelsübliche Brikettpresse verwenden läßt. Die darauf hergestellten Preßlinge können bsp. die Abmessungen 4 × 4 × 2 cm haben.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Mindestdauer der Zwischenlagerung zwei Wochen beträgt. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß die Gips-Flugasche-Kompaktierung nach dieser Zeitspanne eine große Härte und Festigkeit erreicht hat.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die zwischengelagerte Gips-Flugasche-Kompaktierung auf eine Körnung von 0-12 mm, vorzugsweise von 0-8 mm, aufgemahlen; dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn das Gemisch nach dem Mahlen einen Kornaufbau von 10-20% < 0,2 mm, 10-25% von 0,2-1,0 mm, 15-35% von 1,0-3,1 mm und 15-40% < 3,1 mm aufweist, wobei die Kornfraktion < 3,1 mm die Funktion des Fegekorns ausüben kann.

Als für den in Rede stehenden bergbaulichen Verwendungszweck geeignete Mischungsverhältnisse von Gips un Flugasche haben sich solche mit einem maximalen Flugasche-Anteil von 50 Gew.-% erwiesen. Die genaue Einstellung des Mischungsverhältnisses hängt von der Art des jeweils verwendeten Gipses ab.

Die Festigkeiten, die sich mit dem erfindungsgemäßen Gemisch erzielen lassen, liegen sämtlich über den von der Bergtechnik geforderten Werten. Das gilt insbesondere für die Endfestigkeit, die schon nach der sehr kurzen Spanne von nur etwa einer Stunde Abbindezeit erheblich über dem insoweit verlangten Mindestwert von 10 N/mm² liegt.

Claims

1. Hydraulisch abbindendes Mehrkomponenten-Gemisch als Ausbau- und Versatzmaterial im Grubenbetrieb, das aus Gips und Steinkohlen-Flugasche besteht sowie ein Fegekorn enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch aus Gips und Steinkohlen-Flugasche kompaktiert oder auf andere Weise verfestigt und nach einer Zwischenlagerung zerkleinert ist, wobei der Grobkornanteil das Fegekorn bildet.

2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Zwischenlagerung mindestens zwei Wochen beträgt.

3. Gemisch nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischengelagerte Gips-Flugasche-Kompaktierung auf eine Körnung von 0-12 mm, vorzugsweise von 0-8 mm, aufgemahlen ist.

4. Gemisch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es nach dem Mahlen einen Kornaufbau von 10-20% < 0,2 mm, 10-25% von 0,2-1,0 mm, 15-35% von 1,0-3,1 mm und 15-40% < 3,1 mm aufweist.

5. Gemisch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kornfraktion < 3,1 mm das Fegekorn bildet.

6. Gemisch nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugasche-Anteil maximal 50 Gew.-% der Gesamtmischung ausmacht.