DE3205148A1

DE3205148A1 - Hydraulisch abbindendes mehrkomponenten-gemisch als ausbau- und versatzmaterial im grubenbetrieb

Info

Publication number: DE3205148A1
Application number: DE19823205148
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl.-Chem. Dr. 8715 Iphofen Wirsching
Original assignee: Gebr Knauf Westdeutsche Gipswerke
Current assignee: Knauf Gips KG
Priority date: 1982-02-13
Filing date: 1982-02-13
Publication date: 1983-09-08
Also published as: DE3205148C2

Description

Titel: Hydraulisch abbindendes Mehrkomponenten-Gemisch
als Ausbau- und Versatzmaterial im Grubenbetrieb Beschreibung Die Erfindung betrifft ein hydraulisch abbindendes Mehrkomponenten-Gemisch als Ausbau- und Versatzmaterial im Grubenbetrieb, das aus $Gips, Steinkohlen-Flugasche und einem Fegekorn besteht.
In Kraftwerken mit Rauchgas-Reinigung fallen Steinkohlen-Flugasche und Sulfit-Sulfat-Schlämme 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 iC-Halbhydrat vor.
Aus der DE-PS 26 03 699 ist es bekannt, den als Rückstand der Abgaswäsche von Feuerungen in Kraftwerken anfallenden Sulfit-Sulfat-Schlamm zunächst zu Gips in Form von «-Halbhydrat aufzuarbeiten und dann dieses g -Halbhydrat trocken nach Untertage zu fördern, wo es zur Strecken sicherung eingesetzt wird.
Da das a -Halbhydrat sehr feinkörnig ist ( v 1.0 mm mit einem Kornanteil von 90 O/o < 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 jedoch keine Beseitigung des in Kraftwerken außerdem noch, und zwar in mengenmäßig größerem Umfang als Rauchgasgips, anfalleuden Abfallprodukts Flugasche.
Aus diesem Grund sind durch die DE-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 o(-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 stElte 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 %-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 od.dgl., der Ablagerungen des C4-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 «-Halbhydrats und/oder der Flugasche geht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, insoweit Abhilfe, d.h. also einen aus -Gips, Flugasche und Fegekorn bestehenden Bergbaumörtel zu schaffen, der eine geringere Staubbelastung und eine bessere Benetzbarkeit des Flugasche-Anteils als die bekannten Bergbaumörtel dieser Gattung besitzt sowie eine optimale Entsorgungsleistung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die FLgasche kompaktiert ist und das Fegekorn bildet. Selbstverständlich kann die Verfestigung der Flugasche auch auf andere, der Kompaktierung gleichwertige Weise wie z.B. Pelletisierung bzw.
Agglomerierung erfolgen.
Aufgrund dieser Ausgestaltung wird der gesamte Flugasche-Anteil aus dem staubförmigen Bereich herausgenommen, so daß er für die Staubbelastung nicht mehr in Frage kommt; auch hat sich gezeigt, daß kompaktierte Flugasche gut benetzbar ist. Von grundlegender Bedeutung ist jedoch, daß die kompaktierte Flugasche die Funktion des Fegekorns übernehmen kann, so daß dafür keine Fremd-Zuschlagstoffe mehr - von den Kompaktierungs-Zusätzen abgesehen - herangezogen zu werden brauchen und das Gemisch zu annähernd 100 % aus o(-Gips und Flugasche bestehen kann, was hinsichtlich der Entsorgung das Optimum darstellt.
Die Durchführung der Kompaktierung ist bekannt. Sie kann etwa nach folgendem Beispiel vorgenommen werden: 90 % Flugasche, 4 % Melasse, 3 % Kalkhydrat und 3 % Wasser, wobei sich eine handelsübliche Brikettpresse verwenden läßt. Die darauf hergestellten Preßlinge können bsp. die Abmessungen 4 x 4 x 2 cm haben.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, die Flugasche nach ihrer Kompaktierung zwischenzulagern, wobei die Mindestdauer der Zwischenlagerung zwei Wochen betragen sollte. Es hat sich nämlich gezeigt, daß die kompaktierte Flugasche nach dieser Zeitspanne eine große Härte und Festigkeit erreicht hat.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die kompaktierte und zwischengelagerte Flugasche auf eine Körnung von 0-12 mm, vorzugsweise von 0 - 8 mm, aufgemahlen; dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, wenn der Flugasche-Anteil des Gemischs 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.

Als für den in Rede stehenden bergbaulichen Verwendungszweck besonders geeignete Mischungsverhältnisse von α-Gips und kompaktierter körniger Flugasche haben sich ein Anteil von G2-ps zwischen 33 und 75 Gew.-% sowie ein Anteil von Flugasche zwischen 67 und 25 Gew.-% erwiesen. Die nachstehende Gegenüberstellung läßt die mit solchen Gemischen erzielbaren Festigkeiten erkennen:

Feucht- Druck-Festigkeit (MN/m2)

Lagerungsdauer nach dem 33 0«.-Gips 75 %α-Gips

Anmachen mit Wasser 67 % Flugasche 25 , Flugasche

Ausbreitmaß 18 cm kompaktiert 0-8 mm kompaktiert 0-8mm

1 Std. 13 23

5 Std. 15 27

24 Std. 14 25

72 Std. 16 27

28 Tage 16 28

Wie daraus hervorgeht, liegen die Festigkeiten sämtlich über der geforderten Mindest-Endfestigkeit von 10 N/mm2 (s. bsp.

die eingangs erwähnte Veröffentlichung des Steinkohlenbergbauvereins), und zwar bereits nach nur einer Stunde Abbindezeit.

Claims

patentansru:che 1. Hydraulisch abbindendes Mehrkomponenten-Gemisch als Ausbau-und Versatzmaterial im Grubenbetrieb, das aus S«-Gips, Steinkohlen-Flugasche und einem Fegekorn besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Flugasche kompaktiert ist und das Fegekorn bildet.
2. Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flugasche nach ihrer Kompaktierung zwischengelagert ist.
3. Gemisch nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Zwischenlagerung mindestens zwei Wochen beträgt.
4. Gemisch nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kompaktierte und zwischengelagerte Flugasche auf eine Körnung von 0 - 12 mm, vorzugsweise von 0 - 8 mm, aufgemahlen ist.
5. Gemisch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugasche-Anteil des Gemischs einen Kornaufbau von 10 - 2QX <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.
6. Gemisch nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugasche-Anteil zwischen 25 und 67 Gew.-% der Gesamtmischung ausmacht.