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 Untertageversatz

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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.
Beispiel 1 (Vorzerkleinerung)
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.
Beispiel 2 (Vergleichsversuch)
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.
Beispiel 3
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 4
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.
Versuch 5
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.
Beispiel 6
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.
Beispiel 7
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.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4316518A1 (de) * 1993-05-18 1994-11-24 Ruetgerswerke Ag Hydraulisch härtende Gemische

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