DE4103311C2

DE4103311C2 -

Info

Publication number: DE4103311C2
Application number: DE19914103311
Authority: DE
Inventors: Heinz Prof. Dr.Sc. Dr.-Ing. 4390 Gladbeck De Hoelter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-02-04
Filing date: 1991-02-04
Publication date: 1993-07-15
Also published as: DE4103311A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Versatzmaterials für den untertägigen Bergbau aus Eisensulfatrückständen, wobei die insbesondere aus der Titan oxidgewinnung stammenden Eisensulfatsalze mit hohem Anteil freier Schwefelsäure durch Zugabe von Kalk oder kalkhaltiger Stoffe neutralisiert und dann insbesondere nach Zugabe von Bindemitteln wie Zement, Gips, Kalk unter Tage als Baustoff eingesetzt werden.The invention relates to a method for manufacturing of a backfill material for underground mining Iron sulfate residues, the particular ones being made of titanium iron sulphate salts with a high proportion free sulfuric acid by adding lime or calcareous Neutralizes substances and then especially after adding Binders such as cement, plaster, lime underground as a building material be used.

Bei diesem bekannten Verfahren (DE-OS 36 44 678) ist als nachteilig erkannt worden, daß die so erzeugten Produkte bzw. Baustoffe in trockner Form anfallen, die dann unter Tage wiederum durch Zugabe von Wasser erst einmal vorbereitet werden müssen, um dann zusammen mit dem Bindemittel als Baustoff eingesetzt zu werden. Dabei ist dieses bekannte Material, d. h. der Baustoff, vor allem dadurch gekennzeich net, daß die so hergestellten Massen sehr schnell abbinden, so daß sie sich insbesondere für das Verpumpen und Zwischen lagern zwischen den grobstückigen Bergen im "Alten Mann" nicht eignen. Dieses trockne Material entsteht dadurch, daß Abfallsalze, Eisen-II-Sulfat oder Eisensulfatmonohydrat mit 20 bis 35% freier Schwefelsäure aus der Titanoxidgewin nung durch Zugabe von Kalk oder geeigneten kalkhaltigen Stoffen neutralisiert wird. Diese Neutralisationsreaktion ist exotherm und verläuft etwa oberhalb 70°C, wobei das mit den Stoffen eingebrachte Wasser und das Kristallwasser verdampfen, so daß das beschriebene Trockenprodukt entsteht. In this known method (DE-OS 36 44 678) recognized as disadvantageous that the products so produced or building materials in dry form, which are then under Days prepared by adding water must then be used together with the binder as Building material to be used. This is well known Material, d. H. the building material, especially characterized by it net that the masses produced in this way set very quickly, making them especially for pumping and intermediate camp between the large mountains in the "Old Man" not suitable. This dry material is created that waste salts, iron (II) sulfate or iron sulfate monohydrate with 20 to 35% free sulfuric acid from the titanium oxide by adding lime or suitable lime-based Substances is neutralized. This neutralization reaction is exothermic and runs above 70 ° C water brought in with the substances and the crystal water evaporate so that the described dry product is formed.

Aus der DE-OS 39 37 312 ist ein Verfahren bekannt, bei dem ebenfalls Eisen-II-Sulfate mit 20 bis 35%iger freier Schwefelsäure verarbeitet werden. Dieses Material wird nach dem bekannten Verfahren zusammen mit den Rückständen aus der Zinkgewinnung mit E-Filter-Asche und Eindampfsalzen aus der Müllverbrennung gemischt, so daß eine exotherme Reaktion entsteht. Auch hierdurch kann man einen Baustoff erhalten, der wasserauslaugungsfest ist und der dann offenbar auch unter Tage verarbeitet werden kann. Es handelt sich aber um einen Baustoff, der in trockner Form nach Untertage gebracht wird, um dort mit Wasser vermischt und dann weiterverarbeitet zu werden. Gemäß der DE-OS 40 18 568 ist ergänzend vorgesehen, daß das Gemisch auf 120 bis 180°C erhitzt und durch Wasserverdampfung gezielt getrocknet wird, um dann leichter Zement und Gips untermischen zu können. Die DE-OS 37 43 818 schließlich geht den umgekehrten Weg, indem Abfallkalk u.ä. Materialien durch Zusatz von Wasser, Eisen-II-Sulfat und Dünnsäure zu einem Gemisch verarbeitet werden, das dann bei 200 bis 800°C thermisch behandelt wird, um die Mischung dann später als Baustoff unter Tage oder im Straßenbau einsetzen zu können. Bei all diesen be kannten Verfahren ist von Nachteil, daß sie nur als trockenes Material unter Tage verarbeitet werden können. Sie erfordern somit aufwendige Transportwege. Außerdem ist ein Einbinden der gröberen Berge mit dem bekannten Material nicht möglich.A method is known from DE-OS 39 37 312 in which also iron II sulfates with 20 to 35% free Sulfuric acid are processed. This material is after the known method together with the residues zinc extraction with e-filter ash and evaporation salts mixed from waste incineration, making an exothermic Reaction arises. This also allows you to build a building material obtained, which is resistant to water leaching and which is then evident can also be processed underground. It is about but about a building material that is in dry form Is brought underground to be mixed with water and then to be processed further. According to DE-OS 40 18 568 it is additionally provided that the mixture at 120 to 180 ° C. heated and specifically dried by water evaporation, so that cement and plaster can be mixed in more easily. DE-OS 37 43 818 finally goes the opposite way, by waste lime etc. Materials by adding water, Iron II sulfate and thin acid processed into a mixture are then thermally treated at 200 to 800 ° C is then used later as a building material underground or to be used in road construction. With all these be Known process is disadvantageous in that it is only dry Material can be processed underground. You require thus complex transport routes. There is also an involvement the coarser mountains not possible with the known material.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein pastöses, pumpfähiges Versatzmaterial zu schaffen, das unter Übernahme von Stützfunktionen zur Verhinderung von Berg schäden beitragen kann. The invention is therefore based on the object to create pasty, pumpable filler material, which under Assumption of support functions to prevent mountain damage can contribute.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Eisensulfatsalz zunächst angelöst und die Neutralisation dann bis zu einem ph-Wert von oberhalb ph 9,0 durchgeführt wird, daß das neutralisierte Gemisch in die Form breiigen, pumpfähigen Stoffes gebracht und dann unter Tage als Versatz material abgeliefert wird.The object is achieved in that the iron sulfate salt first dissolved and the neutralization then carried out up to a pH of above pH 9.0 the neutralized mixture will mush into the mold, pumpable material and then underground as an offset material is delivered.

Bei einem derartigen Verfahren wird nicht nur der Trans port erleichtert, da man das breiige Gemisch gut pumpen kann, sondern es wird erstmals auch möglich, diese mit Schad stoffen behafteten Gemische unter Tage so einzubringen, daß sie weder auslaugen noch sonstigen Schaden anrichten können. Vielmehr wirken sie zusammen mit den stückigen Bergen als Stützfunktionsträger mit, die durch hohe Tragfestigkeit das Deckgebirge abstützen und so Bergschäden über Tage ver hindern. Darüber hinaus verschließen diese pastösen Gemische Luftspalte und Hohlräume zwischen den Bergen, was wetter führungsmäßige Vorteile mit sich bringt und auch das Weiter führen von Gasen verhindert. Insgesamt gesehen erfüllt das Verfahren somit eine Mehrfachfunktion, die als solche sich gerade im untertägigen Bergbau besonders vorteilhaft bemerk bar macht. Nach einer zweckmäßigen Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß dem Eisensulfatsalz während der Neutra lisation oder vorher ein selbst Schwermetalle aus komplex bildnerhaltigen Abwässern abfangendes Fällungsmittel wie Triazin/Trithiol (TMT 15) zugegeben wird. Durch die entspre chende Ergänzung ist es möglich, auch komplizierte bzw. entsprechende Schadstoffe mit aus dem Abwasser bzw. Wasser herauszulösen, um sie dann sicher unter Tage in das Versatz material eingebunden ablagern zu können. Weitere Zusätze wie Zement, Gips u.ä. können zugesetzt werden, um so höhere Tragfestigkeiten im Untertagebergbau zu gewährleisten.With such a method, not only the Trans port easier, because you can pump the mushy mixture well can, but it is also possible for the first time to do this with harm to bring in mixtures containing substances that they neither leach nor do any other damage can. Rather, they work together with the lumpy mountains as a supporting function carrier with high load-bearing capacity support the overburden and thus prevent mining damage for days prevent. In addition, these pasty mixtures seal Air gaps and cavities between the mountains, what weather brings leadership advantages and also the next prevents gases. All in all, that fulfills The method thus has a multiple function, which as such Particularly advantageous in underground mining cash. After an expedient embodiment of the invention it is envisaged that the iron sulfate salt during neutra lisation or previously a self heavy metal from complex precipitating agent, such as Triazine / trithiol (TMT 15) is added. By the corresponding It is possible to add complicated or appropriate pollutants from wastewater or water to release them, then safely in the offset underground to be able to store material embedded. Other additives such as cement, plaster, etc. can be added, the higher To ensure load-bearing capacities in underground mining.

Claims

1. A process for producing a backfill material for underground mining from iron sulfate residues, the iron sulfate salts, in particular those from the titanium oxide extraction, having a high proportion of free sulfuric acid being neutralized by adding lime or calcareous substances and then in particular after adding binders such as cement, gypsum, lime underground are used as building materials, characterized in that the iron sulfate salt is first dissolved and the neutralization is then carried out up to a pH of above pH 9.0, that the neutralized mixture is brought into the form of pulpy, pumpable substance and then underground is deposited as backfill.

2. The method according to claim 1, characterized, that the iron sulfate salt during neutralization a Precipitant is added.