DE3908628A1 - Brikettierung von tonmehlgemengen mit zusaetzen auf walzenpressen mit formmulden und verarbeitung dieser briketts zur errichtung von wasserdichten sperrschichten - Google Patents

Brikettierung von tonmehlgemengen mit zusaetzen auf walzenpressen mit formmulden und verarbeitung dieser briketts zur errichtung von wasserdichten sperrschichten

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Description

Die Herstellung künstlich erzeugter mineralischer Schichten mit möglichst geringer Durchlässigkeit für Flüssigkeiten, insbesondere Wasser, ist in besonderem Maße in Zukunft zum Schutz der Gewässer nötig.
Wegen des guten und dauerhaften Charakters haben sich zur mineralischen Abdichtung Tone, insbesondere Tone mit hohem Tonmineralgehalt der Gruppen Kaolinit, Illit und Montmorillonit bewährt (1).
Die Errichtung dieser Schichten kann u. a. erfolgen durch Ver­ wendung von Ton in kleinstückiger Form von z. B. 0 bis 100 mm.
Bekannt ist die Herstellung und Anwendung von Tonkugeln (2), Ton-Pellets (3) (4) oder Tongranulaten (5) (6), ebenfalls die Herstellung und Verwendung sogenannter Schülpen (7) (8) (9), welche auf sogenannten Glatt-Walzenpressen ohne Formmulden hergestellt werden.
Gegenstand der Erfindung ist die Herstellung von eier- oder kissenartigen Formlingen (Briketts) aus Tonmehl, Gemengen ver­ schiedener Sorten Tonmehl und hydraulischen, chemischen und oder mineralischen Zusätzen auf Walzenpressen mit Formmulden (8-12) bis 40 mm Länge und die Verwendung der hergestellten Briketts als schütt- und rieselfähiges Material zur Errichtung von ab­ dichtenden Sperrschichten.
Die Vorteile des Verfahrens sind:
  • - Trockene Tonmehle können direkt ohne Wasserzugabe brikettiert werden.
  • - Vor der Brikettierung können Tonmehlmischungen her­ gestellt werden mit optimalen Eigenschaften bei der späteren Anwendung.
  • - Vor der Brikettierung können hydraulische, chemische und/ oder mineralische Zusätze beigemengt werden, deren Eigenschaften sich bei der Anwendung entfalten.
  • - Die starke Verdichtung in Walzenpressen mit Form­ mulden führt zu Formlingen mit hoher Kornrohdichte und hoher Kornfestigkeit.
  • - Mit der Verdichtung in Walzenpressen mit Formmulden kann eine Texturierung des plättchenförmigen Ton­ minerals (Ausrichtung) erfolgen, welche die techno­ logischen Eigenschaften günstig beeinflussen kann.
  • - Die hergestellten Formlinge (Briketts) können, gege­ benenfalls nach Absiebung des anfallenden Feinanteiles beim Pressen, direkt verarbeitet werden.
  • - Luftdicht abgepackte Formlinge (Briketts) besitzen lange Lagerfähigkeit vor der Verarbeitung.
  • - Die Verarbeitung erfolgt durch Schütten in bereits vor­ liegende wassergefüllte Räume. Die Briketts quellen im Wasser auf, d. h. sie dispergieren in feindispersen Zu­ stand und bilden eine dichtende Sperrschicht.
  • - Die Verarbeitung erfolgt alternativ durch Schütten in trockene Räume und anschließendes Übergießen mit Wasser. Danach erfolgt die gleiche Reaktion wie beim Schütten in Wasser.
  • - Die Zugabe hydraulischer Bindemittel wie Zement kann die Verfestigung nach Wasserzugabe und Abbinden steigern.
  • - Die Zugabe chemischer Bindemittel wie Wasserglas kann die Konzistenz nach der Wasserzugabe verbessern.
  • - Die Zugabe mineralischer Komponenten wie Basaltstaub kann die Festigkeit insbesondere zusammen mit hydraulischen und chemischen Zusätzen steigern.
Beispiel 1
Reines Tonmehl aus Witterschlicker Blauton (13) konnte mit guter Meßgenauigkeit auf Walzenpressen mit Formmulden zu kissenförmigen Briketts, Querschnitt 16 mm × 16 mm, Höhe 6 mm, Gewicht 2,2 g verdichtet werden. Die Kornrohdichte lag zwischen 2,3 und 2,5 g/cm3. Nach Übergießen der Brikett­ schüttung mit Wasser zeigte sich eine oft erwünschte Quell­ verzögerung infolge hoher Verdichtung von 10 bis 30 min und danach das ebenfalls oft erwünschte Dehnen nach der Quellung, Volumenexpansion der Schüttung um 10 bis 20%.
Beispiel 2
Bezüglich der Brikettierbarkeit von reinem Bentonitmehl, d. h. aktiviertem Na-Bentonit (14) ergaben sich gleiche Resultate wie für Blauton, jedoch auf Grund der anderen mineralogischen Zusammensetzung eine Volumenexpansion der Schüttung nach Was­ serzugabe von 60% bis 100%.
Beispiel 3
Der Zusatz von 20% Portlandzement (15) zu 80% Blauton be­ einflußte Brikettierbarkeit und Quellung nicht wesentlich, führte jedoch erwartungsgemäß zu einer hydraulischen Ver­ festigung nach der Quellung.
Beispiel 4
Der Zusatz von 10% Na-Wasserglas (16) zu 90% Blauton be­ einflußte Brikettierbarkeit und Quellung nicht wesentlich, führte jedoch zu starkem zusätzlichen Ansteifen nach der Quellung.
Verzeichnis der Warenbezeichnung und Schrifttum
(1) WBK-Umwelt-Symposium 28. und 29. 6. 1988
(2) Tonkugeln
Hersteller: Vereinigte Füllkörper Fabrik,
5412 Ransbach-Baumbach
(3) Tonpellets "COMPACTONIT"® PREUSSAG, 3150 Peine
(4) Tonpellets "QUELLON WP"® PREUSSAG, 3150 Peine
(5) Tongranulat "CLAIKOPACK"® Basis Blauton
Hersteller: H. J. Braun Tonbergbau, 5305 Alfter
(6) Tongranulat "QUELLERIT"® Basis Bentonit
Hersteller: Erbslöh, 6222 Geisenheim
(7) Ackermann, Chr. Keram. Zeitschrift 15 (1963) S. 612-617, S. 747-752
(8) Rieschel, H. Vortrag im Haus der Technik e. V.
Essen, 10. 2. 1970
(9) Rieschel, H. Industrial Compaction-Methods and Materials, Köppern, 4320 Hattingen
(10) Rieschel, H. Aufbereitungs-Technik 25 (1984) S. 1-16
(11) Rieschel, H. C Z-Chemie-Technik 3 (1974), S. 259-264
(12) Rieschel, H. Aufbereitungs-Technik 12 (1971), S. 691-698
(13) Blautonmehl
Hersteller: H. J. Braun Tonbergbau, 5305 Alfter
(14) Bentonitmehl
Hersteller: Import USA - Wyoming
(15) DIN 1164 - Portlandzement, Eisenportlandzement, Hochofenzement -
(16) Wasserglas Portil
Hersteller: Henkel & Cie., 4000 Düsseldorf

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung von Formlingen mit eier- und kissenförmiger Gestalt (Briketts) aus Tonmehl ohne Zusätze und mit Zusätzen, dadurch gekennzeichnet, daß diese Formlinge auf Walzenpressen mit Formmulden herge­ stellt werden mit einer Kantenlänge der Grundfläche der hergestellten Briketts von 6 mm bis 40 mm und einer Höhe von 6 mm bis 40 mm.
2. Verfahren zu Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsmaterial eine Sorte Tonmehl (z. B. Blau- oder Bentonitmehl) mit einer
  • Feuchte von 0 bis 14% und einer
  • Körnung von 0 bis 2 mm
verwendet wird.
3. Verfahren zu Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nicht eine Sorte Tonmehl, sondern eine Gemenge verschiedener Sorten Tonmehl (z. B. Blautonmehl und Bentonitmehl) ver­ wendet wird.
4. Verfahren zu Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemenge nach Anspruch 2 und 3 hydraulische Bindemittel in Form von Zement zugesetzt werden in der Menge von 2 bis 40 Gew.-%.
5. Verfahren zu Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemenge nach Anspruch 2, 3 und 4 zusätzlich chemische Bin­ demittel in Form von Wasserglas zugesetzt werden in der Menge von 0,2 bis 20 Gew.-%.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemenge nach Anspruch 2, 3, 4 und 5 zusätzlich als Füller Steinstäube in Form von Basaltstaub zugesetzt werden in der Menge von 5 bis 50 Gew.-%.
7. Herstellung von dichtenden Sperrschichten durch Verarbeitung der Erzeugnisse gem. Anspruch 1 bis 6 im Bergbau zur Schacht­ verfüllung.
8. Herstellung von dichtenden Sperrschichten durch Verarbeitung der Erzeugnisse gem. Anspruch 1 bis 6 im Brunnenbau und der Bohrtechnik.
9. Herstellung von dichtenden Sperrschichten durch Verarbeitung der Erzeugnisse gem. Anspruch 1 bis 6 im Deponiewesen.
10. Herstellung von dichtenden Sperrschichten durch Verarbeitung der Erzeugnisse gem. Anspruch 1 bis 6 zur Errichtung von künstlichen Gewässern und Feuchtbiotopen.
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