DE3620778A1

DE3620778A1 - Process for conversion of industrial gypsum

Info

Publication number: DE3620778A1
Application number: DE19863620778
Authority: DE
Inventors: Erich Dr Ing Bade
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1987-12-23

Abstract

The invention relates to a process for the conversion of industrial gypsum into a handlable gypsum for use in the building industry. According to the invention, a wet industrial gypsum in slurry form containing from 5 to 30% of moisture is mixed with a dry, fine-pored material, stored for a short time and then processed further.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Umwandlung von Industriegips in einen handhabbaren Gips zur Verwendung in der Baustoffindustrie und ähnlichen Industrien, sowie im Bergbau über und unter Tage.The invention relates to a method for converting Industrial plaster in a manageable plaster for use in the building materials industry and similar industries, as well in mining above and underground.

Derartige Gipse werden zur Substitution von Naturgips in verschiedenen Industrien, insbesondere in der Baustoff industrie und hier bei der Zement-, Porenbeton- oder Gips kartonplatten-Herstellung eingesetzt. Auch wird dieser Gips als Versatz oder Dämmerzusatz im Bergbau verwendet.Such plasters are used to substitute natural gypsum in different industries, especially in the building material industry and here with cement, aerated concrete or gypsum cardboard sheet production used. This too will Gypsum used as an offset or twilight additive in mining.

Durch das verstärkte Bemühen um den Umweltschutz fallen immer mehr Industriegipse aus den verschiedensten Pro duktionszweigen an. So wird die Dünnsäure in der Chemie, die früher fast ausschließlich in Flüsse eingeleitet oder im Meer verklappt wurde, über Kalkzugabe vergipst. Die Entschwefelung aus den Kraftwerken od.dgl. führt über die verschiedensten Verfahren zu den sogenannten REA-Gipsen.Due to the increased concern for environmental protection more and more industrial plasterers from a wide range of professionals branches. So the thin acid in chemistry, which used to be almost exclusively discharged into rivers or was folded in the sea, plastered with the addition of lime. The Desulphurization from the power plants or the like leads over the various processes for the so-called REA gypsum.

Während die chemische Analyse und die Reinheit des Indus triegipses die Verwendung in einem breiten Spektrum zu läßt, ist sein Einsatz sowohl als Substitut für Natur gips als auch in gänzlich neuen Anwendungsgebieten durch die Konsistenz des anfallenden Materials behindert. While chemical analysis and the purity of the Indus triegipses use in a wide range leaves, its use is both as a substitute for nature plaster as well as in entirely new areas of application hinders the consistency of the resulting material.

Der Industriegips ist außerordentlich fein. In trockenem, pulverförmigem Zustand werden zwischen 8 000 bis 16 000 Bleine gemessen, im Vergleich z.B. zum Zement, der 3 000 bis 4 500 Bleine hat. Damit sind einer mechanischen Ent wässerung unter 8 bis 15% - je nach Feinheit - Grenzen gesetzt. Der Gehalt an Oberflächenwasser eines Industrie gipses liegt z.Z. marktüblich zwischen 5 bis 30%, je nach Entwässerungsverfahren, z.B. Filtern oder Zentrifu gieren. Die Konsistenz ist manchmal stichfester, manch mal verlaufender Schlamm, mit Schüttwinkeln bis herunter zu 0°, der darüber hinaus tixotrope Eigenschaften hat.The industrial plaster is extremely fine. In the dry, powdery state, between 8,000 and 16,000 lead are measured, compared to cement, for example, which has 3,000 to 4,500 lead. This means that a mechanical dewatering Ent under 8 to 15% - depending on the fineness - set limits. The surface water content of industrial gypsum is currently between 5 and 30%, depending on the drainage process, eg filters or centrifugation. The consistency is sometimes puncture-resistant, sometimes sludge, with angles of repose down to 0 °, which also has tixotropic properties.

Der pH-Wert des vom Industriegips ausgestoßenen Wassers, liegt zwischen 3 bis 5. Dieses Wasser kann selbstverständ lich nicht unbehandelt in die Kanalisation entlassen werden. Der Industriegips selbst kann nicht im Freien gelagert werden, da nach Regengüssen ein weiteres Aus bluten stattfindet.The pH of the water expelled from the industrial gypsum, lies between 3 and 5. This water can of course Not discharged into the sewage system untreated will. The industrial plaster itself cannot be used outdoors be stored because after rain showers another bleeding takes place.

Die Werke, die Gipse ihrem Produktrohstoff zusetzen, ha ben durchweg Einrichtungen wie Bunker, Transportmittel, Waagen, etc., die auf einen Durchlauf von trockenem Material eingerichtet sind. Das Material wird im trok kenem Zustand in die zumeist an die Dosierung angeschlos sene Vermahlung eingegeben, während der Wasserzusatz in der Mühle oder beim fertigen Produkt in der nächstfolgen den Verarbeitungsstufe erfolgt. Zufolge der vorhandenen Einrichtungen läßt sich der nasse Industriegips nicht ohne vorherige Behandlung verarbeiten.The plants that add gypsum to their product raw material ha ben consistently facilities such as bunkers, means of transport, Scales, etc. that run on a dry run Material are set up. The material is in the trok kenem state in the mostly connected to the dosage entered grinding while adding water in the mill or the finished product in the next sequence the processing stage. According to the existing The wet industrial plaster cannot be furnished Process without prior treatment.

Um das Handling der Industriegipse einigermaßen durch führbar zu machen, sind entweder größere Investitionen bei dem jeweiligen Verwender oder ein thermischer Trock nungsprozeß beim Verwender oder Produzenten notwendig.To some extent by handling the industrial plaster Making it feasible is either a major investment at the respective user or a thermal drying nation process at the user or producer.

Beide Wege führen zu hohen Kosten, so daß der Industrie gips im Vergleich zum Naturgips nicht wettbewerbsfähig ist. Aus Kostengründen wird dann für den an sich wertvol len Industriegips die Lagerung auf einer Deponie ange strebt. Somit erfolgt eine zweifache Belastung der Um welt. Der Abbau des Naturgipses reißt weiterhin große Löcher in die Landschaft. Die Halden mit Industriegips belegen freie Flächen. Zusätzlich liegt die Gefahr der Grundwasserübersäuerung vor.Both ways lead to high costs, so the industry gypsum is not competitive compared to natural gypsum is. For reasons of cost, the len industrial plaster storage on a landfill strives. Thus there is a double burden on the order world. The degradation of the natural gypsum continues to tear large Holes in the landscape. The heap with industrial plaster occupy free spaces. There is also the risk of Acidification of groundwater.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Indus triegips so zu gestalten, daß er wie ein Naturgips ge handhabt werden kann. The invention has for its object an Indus to shape plaster of Paris in such a way that it is like natural plaster can be handled.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß ein in Schlamm form mit 5 bis 30 Gew.-% Feuchtigkeit, bezogen auf die Gesamtmenge, anfallender Industriegips mit einem trocke nen, feinporigen Gut gemischt und diese Mischung weiter verarbeitet wird.This object is achieved in that in mud shape with 5 to 30 wt .-% moisture, based on the Total amount of industrial gypsum with one dry a fine, fine-pored material and this mixture continues is processed.

Durch die Zumischung des trockenen, feinporigen Gutes, wird der Feuchtigkeitsgehalt des Industriegipses ent sprechend der einfachen Mischungsregel herabgesetzt. Das zugemischte feinporige Gut muß natürlich dem Produkt des Gipsverwenders zuträglich sein. Das ist in den meis ten Fällen für Flugasche aus Kraftwerken gegeben.By adding the dry, fine-pored material, the moisture content of the industrial plaster is removed reduced according to the simple mixing rule. The mixed fine-pored material must of course go with the product of the gypsum user. That is in most of the time cases for fly ash from power plants.

Erfindungsgemäß wurde nun ein besonderer Effekt gefunden. Die poröse Flugasche nimmt in einem gewissen Zeitraum die Oberflächenfeuchtigkeit des Gipses in den Kapillaren auf. Die einzelnen Partikel saugen sich gleichsam in der intensiven Mischung zwischen trockener Flugasche und nassem Gips voll, so daß nach der Einwirkzeit ein riesel fähiges, mit den vorhandenen herkömmlichen Anlagen trans portierbares und dosierbares Gemisch entsteht.According to the invention, a special effect has now been found. The porous fly ash takes a period of time the surface moisture of the plaster in the capillaries on. The individual particles are sucked into the intense mix between dry fly ash and full of plaster, so that after the exposure time a trickle capable with the existing conventional systems trans portable and meterable mixture is created.

Mit der erfindungsgemäßen Maßnahme wird somit ein Gemisch geschaffen, daß ohne mechanische oder thermische Trock nung, also ohne Energieaufwand, ein rieselfähiges Gut ergibt. Damit wird der Vorteil erreicht, daß die offenen Gruben zur Gewinnung von Naturgips weitgehendst vermieden werden können. Auch die zuvor beschriebenen umweltbelas tenden Verfahren zur Aufarbeitung des Industriegipses werden vermieden. Der Industriegips steht damit kosten günstig als Substitut für Naturgips zur verfügung.The measure according to the invention thus becomes a mixture created that without mechanical or thermal drying a free-flowing commodity results. This has the advantage that the open Pits for the extraction of natural gypsum largely avoided can be. Also the environmental pollution described above process for working up the industrial plaster are avoided. The industrial plaster is therefore cost available as a substitute for natural plaster.

Das Mischungsverhältnis und die Einwirkzeit hängen von den jeweiligen Gegebenheiten wie Feinheit und Feuchtig keit des Industriegipses auf der einen Seite, sowie der Porösität (Kapillarraum) der Flugasche auf der anderen Seite, ab. In vorteilhafter Weise werden der Industrie gips und das feinporige Gut, beispielsweise Flugasche, in einem Verhältnis von 0,5 bis 3,0 : 0,5 bis 6,0 bezo gen auf die Trockensubstanz des Gipses, gemischt. Die Einwirkzeit kann bis zu 12 Std., gelegendlich auch mehr oder weniger betragen.The mixing ratio and the exposure time depend on the respective conditions such as fineness and moisture on the one hand, and the Porosity (capillary space) of the fly ash on the other Page, down. Advantageously, the industry gypsum and the fine-pored material, for example fly ash, in a ratio of 0.5 to 3.0: 0.5 to 6.0 bezo to the dry substance of the plaster, mixed. The Contact time can be up to 12 hours, occasionally more or less.

Bei einem Verhältnis von z.B. zwei Teilen Industriegips mit 20% Feuchtigkeit und ein Teil Flugasche mit 0,0% Feuchtigkeit ergibt sich für das Gemisch eine Feuchtig keit von 13,3%.With a ratio of e.g. two parts industrial plaster with 20% moisture and part fly ash with 0.0% Moisture results in a moisture for the mixture 13.3%.

Wird das aus Industriegips und feinporigem Gut bestehende Gemisch nach der Mischung und der Einwirkzeit vor der Weiterverarbeitung nochmals mindestens 1 bis 5 Tage vor Feuchtigkeit geschützt gelagert, kann der Feuchtigkeits gehalt der Mischung bei günstigsten Bedingungen weiter gesenkt werden und zwar auf absolute Feuchtigkeitswerte unter 5%. Der durch die Zugabe von Flugasche rieselfähig gemachte, nicht mehr kompakte Industriegips kann zusätzlich zu den zuvor beschriebenen zwei Effekten weiterhin Feuchtigkeit verdunsten, und zwar innerhalb kürzester Zeit ohne großen wirtschaftlichen Aufwand.Will that consist of industrial plaster and fine-pored material Mixture after the mixture and the exposure time before the Further processing again at least 1 to 5 days before Protected against moisture, the moisture can keep the mixture in the best conditions can be reduced to absolute moisture values less than 5%. The one by the encore made free-flowing by fly ash, no longer compact Industrial plaster can be in addition to those previously described two effects continue to evaporate moisture, namely within a very short time without great economic Expenditure.

Mit der erfindungsgemäßen Mischung werden nicht nur die Anforderungen der entsprechenden Industriezweige an einen einwandfreien Gips erfüllt, sondern darüberhinaus kann die Anforderung an das Mischprodukt, z.B. für das Misch ungsverhältnis, ebenfalls als erfüllt angesehen werden, z.B. die Forderung total pulveriges oder noch gerade auf Rinnen, Vibratoren oder Förderbänder ohne Ankleben trans portierbares Material.With the mixture according to the invention not only the Requirements of the corresponding branches of industry flawless plaster met, but beyond that can the requirement for the mixed product, e.g. for mixing ratio, can also be regarded as fulfilled, e.g. the request totally powdery or just about Channels, vibrators or conveyor belts without sticking trans portable material.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:An embodiment of the invention is in the drawing shown and will be described in more detail below. It shows:

Fig. 1 eine bekannte Anlage für die Zementherstellung, Fig. 1 shows a known system for the production of cement,

Fig. 2 eine Anlage für die Zementherstellung mit der erfindungsgemäßen Maßnahme, FIG. 2 shows a plant for cement production with the inventive measure,

Fig. 3 eine Tabelle zur Erläuterung der Erfindung. Fig. 3 is a table for explaining the invention.

Fig. 1 zeigt einen Teil einer bekannten Zementfabrika tion und zwar die Bunker 1 bis 3 für den Klinker, den Gips und die Flugasche, die über Leitungen 4 bis 6 eingefüllt werden. Dosiereinrichtungen 7 bis 9 mit den Leitungen 10 bis 12 fördern das entsprechende Material über eine Leit ung 13 in eine Mühle 14, aus der der Zement mittels einer Leitung 15 abgezogen wird. Fig. 1 shows part of a known cement factory, namely the bunkers 1 to 3 for the clinker, the plaster and the fly ash, which are filled in via lines 4 to 6 . Dosing devices 7 to 9 with the lines 10 to 12 convey the corresponding material via a line 13 into a mill 14 , from which the cement is drawn off by means of a line 15 .

Aufgrund der erfindungsgemäßen Maßnahme kann in der Ze mentfabrik beispielsweise der Bunker 3 mit der Dosierein richtung 9 und den entsprechenden Leitungen 6 und 12 ent fallen. Dafür werden die beim Erzeuger der erfindungsge mäßen Mischung vorhandenen Einrichtungen verwendet. Z.B. in einem Kraftwerk der Bunker 16 für den aus der Ent schwefelung stammende Industriegips und der Bunker 17 für die im Dampferzeuger anfallende Flugasche, die über die Leitungen 18 und 19 in diese Bunker eingefüllt wer den. Zusätzlich erforderlich ist lediglich die Mischein richtung 22, die über die Leitungen 20 und 21 gespeist wird. Das fertige Gemisch wird mittels der Leitung 23 entnommen und einer Transporteinrichtung zugeführt. Die se kann ein LKW, ein Eisenbahn-Kesselwagen od.dgl. sein, die das Gemisch zur Zementfabrik transportieren und dort an eine Leitung 25 abgeben, die mit der Zuführleitung 5 des Bunkers 2 für das erfindungsgemäße Gemisch ver bunden ist. Der Vorrichtung 24 kann auch ein Lager (Ein wirkzeit) zugeordnet sein. Due to the measure according to the invention, the bunker 3 with the Dosierein device 9 and the corresponding lines 6 and 12 can fall ent in the Ze ment factory. For this, the facilities available at the producer of the mixture according to the invention are used. For example, in a power plant, the bunker 16 for the industrial gypsum derived from the desulphurization and the bunker 17 for the fly ash accumulating in the steam generator, which are filled into these bunkers via lines 18 and 19 . In addition, only the mixing device 22 is required, which is fed via the lines 20 and 21 . The finished mixture is removed by means of line 23 and fed to a transport device. This can be a truck, a railroad tank car or the like. be who transport the mixture to the cement factory and deliver there to a line 25 which is connected to the feed line 5 of the bunker 2 for the mixture according to the invention. A device (an action time) can also be assigned to the device 24 .

In der Baustoffindustrie findet die Flugasche als Zuschlag vielfältige Verwendung. Die Flugasche wird z.B. bei der Zementherstellung je nach Sorte zwischen 2,0 und 25% zugesetzt, in der Porenbetonindustrie liegt der Anteil je nach Rezeptur in der Größenordnung von 5 bis 10%.Fly ash is used as a supplement in the building materials industry diverse use. The fly ash is e.g. in the Cement production depending on the grade between 2.0 and 25% added, the proportion is in the aerated concrete industry Depending on the recipe, in the order of 5 to 10%.

Example I

Am Produkt Zement sei ein Zahlenbeispiel gegeben:. Normalerweise wird ein Anteil von 4% reiner Gips auf der Basis CaSO₄ × 2 H₂O (kein Ballast), bei der Zementver mahlung zugesetzt. Gips mit 20% Feuchtigkeit muß demnach mit 5% zudosiert werden. Bei einem Gemisch von zwei Teilen Gips und einem Teil Flugasche erfolgt eine Zudo sierung zum Zement von 2,5% Flugasche.A numerical example is given for the product cement: A proportion of 4% pure gypsum based on CaSO ₄ × 2 H ₂ O (no ballast) is normally added to the cement grinding. Gypsum with 20% moisture must therefore be added with 5%. With a mixture of two parts of gypsum and one part of fly ash, 2.5% fly ash is added to the cement.

Das Gemisch Gips-Flugasche erfüllt im vorherbeschriebenen Sinne die zweifache Aufgabenstellung, nämlich dem Zement werden die erforderlichen Zuschlagstoffe Gips und Flug asche zugeführt, wobei gleichzeitig der erfinderische Effekt realisiert wird, nämlich den Industriegips in eine handhabbare Form zu bringen.The mixture of gypsum-fly ash meets in the previously described Meaning the dual task, namely the cement the necessary aggregates are gypsum and flight ash fed, while at the same time the inventive Effect is realized, namely the industrial plaster in to bring a manageable shape.

Example II Production of a fly ash cement

Dem mit Klinker gefüllten Bunker 1 werden über die Dosier einrichtung 7 und der Leitung 10 72 Gew.-% entnommen. Aus dem Bunker 16 werden 4 Gew.-% Industriegips und aus dem Bunker 17 werden 24 Gew.-% Flugasche entnommen und über die Leitungen 20 und 21 in die Mischeinrichtung 22 eingefüllt. Diese Mischung im Verhältnis von 1 : 6 ge langt in den Bunker 2, aus dem mittels der Dosierein richtung 8 die erforderlichen 28 Gew.-% der Mischung entnommen werden. Klinker und Mischung gelangen über die Leitungen 10, 11 und 13 in die Mühle 14. Auch hier wird das fertige Produkt, der Flugaschezement mittels der Leitung 15 abgezogen und der nicht dargestellten Lager ung zugeführt.The bunker 1 filled with clinker is removed via the metering device 7 and the line 10 72% by weight. 4% by weight of industrial gypsum are removed from the bunker 16 and 24% by weight of fly ash are removed from the bunker 17 and filled into the mixing device 22 via the lines 20 and 21 . This mixture in a ratio of 1: 6 reaches the bunker 2 , from which the required 28% by weight of the mixture can be removed by means of the metering device 8 . The clinker and mixture enter the mill 14 via the lines 10 , 11 and 13 . Here, too, the finished product, the fly ash cement, is drawn off by means of the line 15 and fed to the storage, not shown.

Claims

1. Process for converting industrial gypsum into a manageable gypsum for use in the building materials industry and similar industries, as well as in mining above and below ground, characterized in that a in sludge form with 5 to 30 wt .-% moisture, based on the total amount, resulting industrial plaster is mixed with a dry, fine-pored material and this mixture is processed further.

2. The method according to claim 1, characterized in that a fly ash from the furnace as a fine-pored material a steam generator, an industrial furnace or the like. ver is applied.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized ge features that the industrial plaster and the fine-pored Good in a ratio of 0.5 to 3.0: 0.5 to 6.0, based on the dry matter of the gypsum, mixed will.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized ge indicates that it is made of industrial plaster and fine-pored Well existing mixture before further processing min at least 1 to 5 days protected from moisture is gert.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized characterized in that from industrial plaster and fine-pored Well existing mixture common for further processing sam with the others, required for further processing materials is ground.

6. The method according to claim 5, characterized in that the mixture in the cement production together with the clinker is ground.

7. The method according to claim 5, characterized in that the mixture in the manufacture of aerated concrete ge is ground together with the sand.