DE4435708C1 - Verfahren zur Verwertung von Rückständen aus der Produktion von Fließhilfsmitteln und Verwendungen der erfindungsgemäß hergestellten Produkte zur Formulierung von Trockenmörtel, Zement, Gips und im Untertageversatz - Google Patents
Verfahren zur Verwertung von Rückständen aus der Produktion von Fließhilfsmitteln und Verwendungen der erfindungsgemäß hergestellten Produkte zur Formulierung von Trockenmörtel, Zement, Gips und im UntertageversatzInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufarbeitung von Nebenproduk
ten aus der Produktion von Betonverflüssigern bzw. Fließhilfsmitteln auf Basis von
Sulfonaten von Naphthalin- und Melamin-Formaldehyd-Kondensationsprodukten so
wie deren Verwertung.
Es ist bekannt, daß bei der Verarbeitung von Zement und Gips verbreitet Hilfsstoffe
eingesetzt werden, die eine stärkere Verflüssigung ohne Erhöhung des Wasserge
halts bewirken, damit der Baustoff besser in Verschalungen, Fugen oder Spalten ein
gefüllt werden kann. Der Wassergehalt soll niedrig bleiben, damit der Baustoff besser
und schneller abbindet. Zugleich ist ein niedriges Luftporenvolumen erwünscht. Die
se Effekte werden durch Zusätze von Fließhilfsmitteln erreicht. Als Fließhilfsmittel
werden insbesondere Sulfit-modifizierte Melamin- oder Naphthalin-Formaldehyd-
Kondensationsprodukte eingesetzt. Die Patentliteratur beschreibt zahlreiche Modifi
zierungen dieser Basisverbindungen.
Bei der Produktion der Fließverbesserer auf Basis von Naphthalin wird Naphthalin
mit Formaldehyd in der Regel in Gegenwart von Schwefelsäure polykondensiert. Da
bei wird nacheinander eine Sulfonierung der Ringverbindung und eine Polykonden
sation über Methylenbrücken erzielt. Die Herstellung der Fließverbesserer auf Mela
minbasis geht in der Regel von Melamin-Formaldehyd-Harzen aus, die in Gegenwart
von Schwefelsäure mit Sulfit modifiziert werden (s.z. B. Houben-Weyl, Methoden der
organischen Chemie Bd E20 Makromolekulare Stoffe Teil 3, S. 1797 u. 1846 ff).
Diese niedermolekularen Kondensationsprodukte sind wasserlöslich und werden so
wohl in getrockneter wasserfreier Form als auch in wäßriger Lösung eingesetzt. Die
Trocknung erfolgt durch Sprühtrocknung oder Kristallisation. Die Löslichkeit in Was
ser ist gut und beträgt bei Raumtemperatur 40-50%.
Für den mengenmäßig wichtigsten Einsatzbereich dieser Fließhilfsmittel, nämlich die
Betonherstellung, müssen diese Kondensationsprodukte nach der Synthese neutrali
siert und von überschüssigen Sulfationen in der Reaktionslösung abgetrennt werden,
da diese später im Zement oder Beton nicht toleriert werden können. Hier ist die
Ausfällung durch Zusatz einer genau äquimolekularen Menge Calciumionen in Form
von Calciumhydroxid üblich. Die sich bildenden Gipskristalle werden abfiltriert, vor
zugsweise mit Hilfe einer Filterpresse.
Der dabei gebildete Filterkuchen enthält einen Anteil von ca. 20-40% der polymeren
Kondensationsprodukte, teils adhäsiv an den Feststoff gebunden, teils gelöst in der
durch den Preßdruck nicht mehr abtrennbaren wäßrigen Lösung.
Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem speziellen Problem der Aufarbei
tung und Verwertung dieser meist als Filterkuchen anfallenden Rückstände,
die primär ein Entsorgungsproblem darstellen.
Dabei ist aus der Praxis bekannt, daß diese Rückstände aufgrund des Calcium
gehalts und des Heizwerts aufgrund der eingeschlossenen organischen Verbin
dungen als Zementrohstoff eingesetzt werden können. Der Betonverflüssiger wird
dabei im Drehrohrofen verbrannt und wird nur in Form seines relativ niedrigen Heiz
werts genutzt. Die Kombination von anorganischen und organischen Stoffen ist aber
auch bei dieser Verwertung zunehmend unerwünscht, denn wenn diese Stoffe zu
sammen mit den anderen anorganischen Zementrohstoffen auf der kalten Seite des
Drehrohrofens zugesetzt werden, können die organischen Inhaltsstoffe pyrolysieren
und unvollständig verbrannt als organische Emissionen entweichen.
Genauso unerwünscht ist der Zuschlag dieser Rückstände mit niedrigem Heizwert
und hohen anorganischen Anteilen auf der Heizmitteldosierseite des Drehrohrofens,
da in diesem Fall die erforderlichen Brenntemperaturen schwer oder nicht erreicht
werden und außerdem auch die Konstanz der Zusammensetzung des Zements
schwer zu regeln ist.
Außerdem ist in beiden Dosierfällen der Wassergehalt des Filterkuchens, der bei 30-50% liegt, unerwünscht.
Eine weitere bekannte Möglichkeit zur Sicherstellung der Verwertung des Gipsanteils
des Filterkuchens ist deshalb die Auswaschung der Rückstände mit Wasser, um die
organischen Stoffe zu extrahieren. Diese Auswaschung ist aber in der Praxis entwe
der extrem aufwendig oder unvollständig. Zudem liegen danach die makromo
lekularen Fließhilfsmittel in einer unerwünscht hohen wäßrigen Verdünnung vor, und
es ist eine nachfolgende Aufkonzentrierung erforderlich mit entsprechenden Energie
aufwendungen. Die Einleitung in eine biologische Kläranlage scheidet wegen der
schlechten biologischen Abbaubarkeit und des Tensidcharakters der Fließhilfsmittel
aus.
In der DE 43 16 518 A1 sind hydraulisch härtende Gemische beschrieben, die als Kompo
nente neben Gips auch Betonverflüssiger enthalten können. Auch die daraus abgeleitete
Verwendung eines aus Gips und einem Betonverflüssiger bestehenden Filterkuchens ist
erwähnt, der bei der Herstellung des Betonverflüssigers als Rückstand anfällt. Dies ist vom
Ansatz her eine interessante Verwertungsmöglichkeit für diese Filterkuchen, wobei die kriti
sche Aufbereitung des Filterkuchens nicht näher beschrieben ist. Erwähnt ist, daß dieser
wasserhaltige Filterkuchen mit gebranntem Kalk und Wasser aufbereitet und pulverförmig
zur Herstellung von hydraulisch härtenden Gemischen aus Zement und Flugasche genutzt
werden kann. Die positive Wirkung des Fließhilfsmittels ist erkennbar. Nachteilig bei dem
Verfahren ist, daß zur Aufbereitung und Trocknung des Filterkuchens die ca. 1,5fache
Menge gebrannter Kalk verwandt werden muß. Dieser Verwertungsweg hat in der Praxis
keine verbreitete Anwendung gefunden, da vermutlich auch die Aufbereitung des zu zäh
plastischen Phasen neigenden Filterkuchens Probleme bereitet und die Herstellung eines
homogenen Pulvers damit ein verfahrenstechnisch schwierig zu lösendes Problem ist.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verwertung der
oben beschriebenen Rückstände bereitzustellen, das bei wirtschaftlich vertretbarem
Aufwand die vollständige Verwendung der im Rückstand enthaltenen Feststoffe ein
schließlich der Fließhilfsmittel ermöglicht, und die entsprechenden Verwendungen aufzu
zeigen.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Herstellverfahrens gemäß den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen des
Herstellverfahrens sind in den Unteransprüchen 2 bis 7 beschrieben. Verwendungen
sind in den Ansprüchen 8 bis 11 angegeben.
Ein Anfangshindernis bei dem erfindungsgemäßen Herstellverfahren bestand in der
ungewöhnlichen Konsistenz der Filterkuchen, die aufgrund des hohen Anteils an
Fließ- und Absetzhilfsstoffen schnell betonartig zu großen festen Klumpen verbacken.
Vorzugsweise können diese wasserhaltigen festen Filterkuchen in Einwalzen
brechern so zerkleinert werden, daß die nachfolgende Dosierung und
Trocknung in Knettrocknern oder ähnlichen Trocknern mit bewegten Einbauten gene
rell möglich ist bei Einhaltung von Füllgraden unter 65%. Als besonders geeignet zur
Zerkleinerung der festen Massen in ca. 50 mm große Bruchstücke erwies sich ein
Einwalzenbrecher, bei dem die zu zerkleinernde Masse mit einem Kolben gegen eine
schnell rotierende mit Hartmetallnasen bestückte Walze gepreßt wurde.
Im Rahmen der Erfindung sind die für die Trocknung besonders geeigneten
Knettrockner solche, die indirekt beheizte Oberflächen incl. der Knetorgane haben
und zugleich eine Zerteilungswirkung durch geeignete Einbauten. Die Knetorgane
haben normalerweise die Aufgabe, eine pastöse Masse zu mischen, immer wieder
neue Oberflächen zu schaffen und so eine weitestgehende Trocknung zu ermögli
chen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kommt bei den gewählten Füllgraden
und der Konsistenz der Massen nicht die Knetwirkung, sondern die Zerteilungswir
kung der Knetorgane primär zur Geltung. Diese Zerteilungswirkung wird beim erfin
dungsgemäßen Verfahren durch statische zerteilende Einbauten oder fest eingebaute
rotierende Messer unterstützt. Diese zerteilend wirkenden Organe sind möglichst na
he an den von den Knetorganen erfaßten Volumensegmenten angebracht. Charakte
ristische Spaltweiten zwischen Knetorgan und statischen Einbauten sind < 15 mm.
Diese Zerteilungswirkung ist ein wichtiges Merkmal des erfindungsgemäßen Verfah
rens, denn beim nicht erfindungsgemäßen Trocknungsversuch mit Filterkuchen,
bestehend aus Gips, Wasser und Fließhilfsmitteln, bildet sich eine extreme Zähpha
se. Derartige Zähphasen sind generell aus der Trocknung von Schlämmen in
Knettrocknern und Scheibentrocknern bekannt. Diese Trockner werden deshalb mit
einer sehr hohen Leistungsreserve (< 30 kW/m3) zur Überbrückung dieser Zähphase
ausgestattet. Bei den der Erfindung vorausgehenden Trocknungsversuchen kam es
aber selbst bei extrem leistungsfähig ausgelegten Knettrocknern zur Bildung von
nicht mehr brechbaren Zähphasen und zum Stillstand bzw. Festfressen des Kneters.
Diese Zähphasen sind eng mit den erwünschten Eigenschaften dieser Fließhilfsmittel
in der Praxis verbunden: sie sollen eine porenfreie und schnell härtende Masse bilden
helfen. Nachdem im Verlauf des Trocknungsprozesses die Löslichkeit in Wasser un
terschritten ist, wirken diese Stoffe also verstärkt als Bindemittel und fördern die Bil
dung von sehr festen und zähen Agglomeraten. Die Zähphase trat in diesen Fällen
bei der Trocknung von Gips/Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd (NSF)-Konden
sationsharzen dann ein, wenn das Verhältnis Wasser : NSF-Harz von ursprünglich
ca. 1 : 1 auf < 0,3-0,4 : 1 gesunken war. Die Zähigkeit und Festigkeit war so groß,
daß bei den extrem leistungsstark ausgelegten Trocknern nach Stillstand eine Entlee
rung der harten zusammengebackenen Masse nur mechanisch von außen nach Öff
nen von Flanschdichtungen in mühsamer Handarbeit möglich war. Dieses Festfahren
des Trockners stellte bisher ein erhebliches betriebliches Risiko dar.
Die Ausbildung einer Zähphase wird durch die oben beschriebenen erfindungsgemä
ßen Maßnahmen stark reduziert oder ganz verhindert. Unter diesen Bedingungen
schmelzen die ursprünglich dosierten Partikel nicht zu einer homogenen zähen Masse
zusammen, sondern werden im Verlauf der Trocknung weiter zerkleinert und bleiben
segregiert. Wenn anfangs eine noch teilweise pastöse, noch nicht durchgehärtete
Masse in den Trockner dosiert wird, werden auch dann unter den erfindungsgemä
ßen Bedingungen die Ausbildung segregierter Phasen und damit die Vermeidung des
Zähigkeitsanstiegs begünstigt.
Besonders vorteilhaft für eine Trocknung unter Vermeidung von zähen Phasen sind
beim erfindungsgemäßen Verfahren niedrige Anfangstemperaturen der Trocknung
und die Einstellung eines Vakuums, das in der Praxis zwischen 30 und 300 mbar
liegt. Das Anlegen eines Vakuums unterstützt diese Maßnahmen vermutlich dadurch,
daß bei den niedrigeren Trocknungstemperaturen von 50 bis 70°C die noch aus
reichend hohe Viskosität des Wasser-Fließmittelgemischs den Zusammenhalt der
einzelnen Teilchen begünstigt.
Bei einer weiter bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
werden organische unpolare Flüssigkeiten wie vorzugsweise paraffinische Öle der zu
trocknenden Masse zudosiert. Diese Öle, in denen Wasser und das Fließhilfsmittel
praktisch unlöslich sind, behalten während der Trocknung ihre dünnflüssige Konsi
stenz und wirken als Trenn- und Gleitmittel für die zu trocknenden Feststoffpartikel.
Diese Maßnahmen können durch Zugaben von Gleithilfsmitteln wie Graphit ggf.
unterstützt werden. Günstig sind solche Gleithilfsmittel, die wieder aus der getrockne
ten Masse destillativ abtrennbar sind. Ein besonders bevorzugtes Gleithilfsmittel
stellen paraffinische Kohlenwasserstoffe dar, in denen sich das Fließhilfsmittel nicht
löst und die dadurch während der Trocknung ihre dünnflüssige Konsistenz behalten
und die die Segregation der Feststoffteile unterstützen. Die Dosierung dieser Trenn
stoffe erfolgt entweder gleich zu Beginn der Trocknung oder bevorzugt zu Beginn des
Anstiegs der Zähphase, falls es nicht gelingt, alleine durch die mechanischen Maß
nahmen und die Einstellung der thermischen Trocknungsbedingungen, wie oben be
schrieben, die Ausbildung einer zähplastischen Masse zu verhindern. Diese paraffini
schen Öle sind in Menge und Zusammensetzung so auszuwählen, daß sie noch in
ausreichender Menge vorhanden sind, wenn die Hauptmenge des Wassers ver
dampft ist und die Zähphase zu erwarten ist. Diese Öle bilden Azeotrope mit Wasser.
Der Anteil der Öle im Azeotrop ist um so kleiner je höher das Molekulargewicht ist.
Um anderseits eine vollständige Abtrennung unter milden Bedingungen aus dem zu
trocknenden Gemisch zu erzielen, sind Paraffine zwischen C10 und C17 oder Gemi
sche davon bevorzugt. Der Effekt wurde praktisch sowohl mit Undecan (C11) als
auch mit einem Gemisch aus C14-C17 Paraffinen nachgewiesen. Undecan bildet ein
Azeotrop mit Wasser, das aus ca. 25 Teilen Undecan und ca. 75 Gewichtsteilen
Wasser besteht und stellt in Siedelage, Azeotropzusammensetzung und Handhab
barkeit eine gute Eigenschaftskombination dar.
Unter diesen Bedingungen läßt sich der Filterkuchen in ein wasserfreies Pulver oder
Granulat umwandeln, das aus Calciumsulfat-Halbhydrat oder Anhydrid besteht, je
nach Endtemperatur der Trocknung. Ab 160°C bildet sich das Anhydrid.
Die erfindungsgemäße Trocknung ist sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich
durchführbar. Um in kontinuierlichen Trocknern eine hohe Endtrocknungsstufe zu
erreichen, sind Einbauten wie Überlaufwehre und ein Länge/Durchmesser-Verhältnis
<3 erforderlich zur Reduktion der Rückvermischung.
Der in dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Feststoff hat eine breite Korn
größenverteilung (0.01 mm-5 mm) und ist in dieser Form noch nicht geeignet zum
Einsatz als Fließhilfsmittel. Wesentlich ist eine Oberflächenvergrößerung durch
Feinstmahlung auf unter 0,1 mm, bevorzugt unter 0,01 mm. In dieser mit üblichen
Feinstmühlen wie Stiftmühlen oder Kugelmühlen darstellbaren Korngrößenverteilung
liegt eine neue interessante Lieferform für Fließhilfsmittel vor, die anwendungstechni
sche Vorteile bringt gegenüber der Verwendung der reinen Fließhilfsmittel in flüssiger
oder fester Form. Es wird zwangsläufig eine höhere Dosiergenauigkeit und gleich
mäßigere Verteilung im Vergleich zum konzentrierten festen Fließhilfsmittel erzielt.
Wäßrige Fließhilfsmittel kommen nur in Frage beim Einsatz unmittelbar vor Gebrauch,
nicht aber zur Herstellung von transportgünstigen vorfomulierten Trockenmassen wie
Trockenmörtel, Estrichtrockenmassen und Spezialzementen, die in der Baupraxis
zunehmend eingesetzt werden und bei der Anwendung fehlerarm nur noch mit Was
ser oder anderen einfachen Zuschlagstoffen versetzt werden müssen.
So ist aus der Not, den Filterkuchen zu entsorgen, eine praxisgerechte und anwen
dungstechnisch interessante Produktform geworden. Es ist somit gemäß der Erfin
dung möglich, aus kommerziellen Fließhilfsmitteln und Gipsen gezielt derartige For
mulierungen herzustellen. Dabei geht man vorzugsweise von sauberen Reststoffgip
sen und wäßrigen Lösungen der Fließhilfsmittel aus und verarbeitet die Mischung wie
oben beschrieben.
Die erfindungsgemäß hergestellten Gips-Fließhilfmittel-Kombinationen werden bevor
zugt in den Bereichen eingesetzt, wo Gips nicht nur eine Füllstoff- oder Trägerfunkti
on hat, sondern als Formulierungskomponente wesentlich ist. Dies gilt z. B. für den
Bereich von Gießformen aus Gips, für gipshaltige Trockenmörtel und Zemente, in
denen der Gips die Rolle eines Abbindereglers übernimmt. Bei der Zementherstel
lung wird dem gebrannten sogenannten Zementklinker eine gewisse Menge Gips
zugesetzt und mit diesem zusammen in der Kugelmühle vermahlen. Anstelle des
Gipses kann das ungemahlene Granulat aus der Trocknung im Knettrockner zuge
setzt werden. Der Zement enthält gleich den Fließverbesserer für die nachfolgende
Betonherstellung.
Ein weiterer interessanter Einsatzbereich des erfindungsgemäß hergestellten Pro
dukts ist der Untertage-Versatz. Es ist verbreitet, im Bergbau geschaffene Hohlräu
me mit anorganischen Reststoffen wie z. B. Filteraschen auszufüllen, um Bergsenkun
gen zu vermeiden. Hierzu werden mit einem hohen Überschuß an Wasser pumpfähi
ge Schlämme hergestellt und in die Hohlräume gepumpt. Dort setzt sich der Feststoff
ab und das überstehende Wasser wird im Kreislauf wieder zur Schlammherstellung
eingesetzt. Durch Zudosierung von Fließhilfsmitteln wie z. B. dem erfindungsgemä
ßen Gips-Fließhilfsmittel-Pulver lassen sich folgende Vorteile erzielen: höhere Pump
geschwindigkeiten oder höhere Feststoffanteile im zu verpumpenden Schlamm,
bessere, porenfreie Verfestigung. Der Gips ist als schwerlöslicher Stoff ein geeigne
ter neutraler Füllstoff im Versatzbereich.
Ein Produktionsrückstand aus ca. 50 Gew.% Gips, ca. 25 Gew.% Fließhilfsmittel
(Naphtalinsulfonsäure-Formaldehyd-Kondensationsprodukt mit einem mittleren Mole
kulargewicht von 430) wird aus der Filterpresse direkt in 20 l Blecheimer entleert.
Nach 24 h hat sich eine feste Masse gebildet, die - nach Zerschneiden des Blechei
mers - als harter, kompakter 20 Liter-Klumpen vorliegt. Diese Klumpen werden von
einem im Preßdruck geregelten Kolben gegen einen mit 90 U/min laufenden Metallzy
linder gedrückt, der mit dreieckigen Nasen mit Kantenlängen von 40 mm bestückt
ist. Unter der Walze ist ein Sieb mit 50 mm Öffnungen angebracht.
In Höhe der Achse der Walze ist der Boden des Trichters, in den die Klumpen dosiert
wurden. Der Spalt zwischen Walze und Trichterboden enthält dreieckige Einschnitte
entsprechend dem Profil der bestückten Walze. Unterhalb dieses Spaltes ist ein
Lochblech mit 50 mm Öffnungen angebracht. Die Teilchen, die von den Klumpen
abgeschert werden, fallen entweder durch das Lochblech oder werden von den um
laufenden Nasen ein zweitesmal in den Spalt zwischen Walze und Trichterboden
geführt und dort weiter zerkleinert. Es wird eine sehr hohe Zerkleinerungsleistung
erzielt und es entsteht eine mit einfachen Förderschnecken förderbare und staubfreie
Körnung mit charakteristischen Durchmessern zwischen 40 und 50 mm.
Die nach Beispiel 1 hergestellte Körnung wird in einen Knettrockner
dosiert, dessen indirekt beheizte Knetarme mit einer Drehzahl von
30 U/min rotieren. An der Innenseite des beheizten Mantels sind sogn. Haken als Ein
bauten angebracht mit ca. 5 mm Spalt zwischen Knetarm und Haken. Der
Trockner ist indirekt mit 200°C heißem Thermalöl vorgeheizt. Nach Befüllen des
Knettrockners auf einen Füllgrad von 75% wird bei Normaldruck mit der Trocknung
begonnen. Die Masse zerfließt und bildet zunächst einen dünnflüssigen Schlamm bei
einer rasch auf 150°C gestiegenen Massetemperatur. Nachdem ca. 50% des Was
seranteils verdampft sind, steigt die erforderliche Antriebsleistung von annähernd
Leerlaufleistung auf 100% der zulässigen Leistung an und die Maschine schaltet sich
wegen Überlastung ab. Beim Erkalten geht die zähe Masse im Innern des Trockners in
eine spröde Masse über, die nur noch mechanisch nach Öffnen des Trockners her
ausgebrochen werden kann.
Der Versuch des vorhergehenden Beispiels wird bei einem Füllgrad von 50% wie
derholt. Nachdem ca. 35% des Wassers verdampft sind, zeigt sich eine leicht
erhöhte Leistungsaufnahme von 15%, verglichen mit 100% beim Versuch des vor
hergehenden Beispiels. Am Ende der diskontinuierlichen Trocknung wird ein nur
leicht staubendes Granulat aus dem Trockner herausgefahren.
Versuch 3 wird wiederholt mit der zusätzlichen Dosierung von ca. 20% - bezogen auf
den Wasseranteil im zu trocknenden Gut - Paraffinöl (n-C14 bis n-C17). Es wird im
Verlauf der Trocknung nur eine minimal ausgeprägte Zähphase mit einer um 3%
gestiegenen Leistungsaufnahme beobachtet. Zur vollständigen Abtrennung der n-
Paraffine aus dem Trockengut wird am Ende ein Vakuum angelegt. Das Trockengut
ist in der Konsistenz ähnlich wie in Versuch 3.
In einem 160 l Knettrockner mit 90 U/min der Knetwelle und einem mit 3000 U/min
rotierenden Messer an der Innenseite des zylindrischen Mantels wird das Granulat
aus Versuch 1 dosiert. Der Füllgrad beträgt 50%. Der Knettrockner hat eine Anfang
stemperatur von 50°C. Nach Anlagen eines Vakuums von 60 mbar beginnt die Ver
dampfung von Wasser bei ca. 60°C Massetemperatur. Bei 70°C Massetemperatur
sind ca. 30% des Wassers verdampft, bei 100°C Massetemperatur bereits 50%.
Während des gesamten Trocknungsversuchs wird keine erhöhte Leistungsaufnahme
als Kennzeichen einer Zähphase beobachtet und Proben, die während der Trocknung
gezogen werden, sind immer granuliert vorliegend, nie pastös.
Der in Beispiel 3 gewonnene vollständig getrocknete Feststoff wird in einer Schlag
kreuzmühle auf eine Feinheit unter 0,1 mm gemahlen (50% des Mahlguts sind < 0,01
mm). Dieser Feststoff wird mit 2 Gew% (bezogen auf die Filterasche) in eine Auf
schlämmung von Filterasche und Wasser dosiert. Es zeigt sich eine Abnahme der
Viskosität (gemessen über die Leistungsaufnahme eines Rührers) von 50%.
Der gleiche Effekt wird mit 0,5% des puren, chemisch gleichartigen Fließmittels er
zielt. Das pure Fließmittel und das an Calciumsulfat angelagerte Fließmittel ergeben
also in Bezug auf die dosierte Menge an organischem Fließmittel annähernd den
gleichen Effekt.
Mit dem Mahlgut gemäß Beispiel 6 wird eine handelsübliche Trockenmörtelmischung
einmal mit dem puren pulverförmigen Fließmittel und zum Vergleich mit der Kombi
nation aus Gips mit ca. 30% Fließmittel vermischt. Die absoluten dosierten Mengen
an Fließhilfsmittel sind gleich und betragen 0,4% bezogen auf den Trockenmörtel. Im
Vergleich mit dem Trockenmörtel ohne Fließmittel werden wesentlich niedrigere Zä
higkeiten nach Wasserzugabe und Umrühren beobachtet sowie die bessere Verar
beitbarkeit, unabhängig davon, ob das Fließmittel pur oder erfindungsgemäß in
Kombination mit Gips dosiert wurde.
Claims (11)
1. Verfahren zur Aufarbeitung von Reststoffen aus der Produktion von Fließhilfsstof
fen, die als Hauptkomponenten Gips, Wasser sowie eingelagerte Fließhilfsstoffe vom
Typ der Naphthalinsulfonsäure-Formaldehyd-Polykondensationsprodukte oder der
Sulfit-modifizierten Melamin-Formaldehyd-Harze enthalten, dadurch gekenn
zeichnet, daß die als wasserhaltige Filterkuchen anfallenden Reststoffe nach
einer vorhergehenden Zerkleinerung in einem indirekt beheizbaren, mit Zerkleinerungs
organen versehenen Knettrockner unter Aufrechterhaltung eines maximalen Füll
grads von 65% und segregierter Feststoffpartikel getrocknet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerkleinerungsor
gane radial angebrachte schnell rotierende Messer in von den Knetorganen nicht er
faßten Volumensegmenten des Trockners sind oder statische Einbauten mit Spalt
weiten zwischen Knetarm und statischem Zerteilungsorgan kleiner als 15 mm.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zu trocknen
den Massen bei Anfangstemperaturen zwischen 50 und 70°C und absoluten Drücken
zwischen 30 und 300 mbar getrocknet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn der
Trocknung oder während der Trocknung zwecks Aufrechterhaltung der Segregation
der Feststoffe eine organische unpolare Flüssigkeit in einer Menge
zudosiert wird, die so bemessen ist, daß das vorhandene Wasser als Azeotrop ver
dampft.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als unpolare Flüssigkeit
paraffinische Öle mit Kettenlängen von 10 bis 17 Kohlenstoffatomen verwendet wer
den.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Filterkuchenmasse zunächst in einem Walzenbrecher auf Teilchengrößen
<100 mm zerkleinert wird.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die getrockneten Feststoffpartikel auf eine Korngröße unter 0,1 mm feinstgemah
len werden.
8. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufbereiteten Feststoffge
mischs im Bereich der Trockenmörtel als Fließ- und Verfestigungshilfsstoff und Ab
binderegler.
9. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufbereiteten Feststoffge
mischs im Bereich der Zementformulierung als Abbinderegler und Fließmittel.
10. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufbereiteten Feststoffge
mischs im Bereich des Untertageversatzes als Fließhilfsmittel und Absetzverbesse
rer.
11. Verwendung des nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufbereiteten Feststoffge
mischs im Bereich der Gipsmassen als Fließhilfsmittel und
Verfestiger.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944435708 DE4435708C1 (de) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | Verfahren zur Verwertung von Rückständen aus der Produktion von Fließhilfsmitteln und Verwendungen der erfindungsgemäß hergestellten Produkte zur Formulierung von Trockenmörtel, Zement, Gips und im Untertageversatz |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944435708 DE4435708C1 (de) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | Verfahren zur Verwertung von Rückständen aus der Produktion von Fließhilfsmitteln und Verwendungen der erfindungsgemäß hergestellten Produkte zur Formulierung von Trockenmörtel, Zement, Gips und im Untertageversatz |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4435708C1 true DE4435708C1 (de) | 1996-03-07 |
Family
ID=6530093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944435708 Expired - Fee Related DE4435708C1 (de) | 1994-10-06 | 1994-10-06 | Verfahren zur Verwertung von Rückständen aus der Produktion von Fließhilfsmitteln und Verwendungen der erfindungsgemäß hergestellten Produkte zur Formulierung von Trockenmörtel, Zement, Gips und im Untertageversatz |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4435708C1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103133033A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-06-05 | 贵州开磷(集团)有限责任公司 | 一种矿山磷石膏胶结充填制浆工艺法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4316518A1 (de) * | 1993-05-18 | 1994-11-24 | Ruetgerswerke Ag | Hydraulisch härtende Gemische |
-
1994
- 1994-10-06 DE DE19944435708 patent/DE4435708C1/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4316518A1 (de) * | 1993-05-18 | 1994-11-24 | Ruetgerswerke Ag | Hydraulisch härtende Gemische |
Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
CN103133033A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-06-05 | 贵州开磷(集团)有限责任公司 | 一种矿山磷石膏胶结充填制浆工艺法 |
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