DE47071C - Verfahren zur Verwerthung von Kalkschlammrückständen aus Zucker- und anderen Fabriken - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwerthbarmachung des Kalkschlammes, wie derselbe aus den Alkali- (Soda-), Cellulose-, Zucker-, Borax- und anderen Fabriken herstammt, bei welchem Verfahren aufserdem Cement gewonnen wird. Dieser in ungeheuren Mengen abfallende Kalkschlamm, zum gröfsten Theil aus Kalkhydrat und Cal'ciumcarbonat bestehend, bildet ein werthloses und für genannte Fabriken und deren Umgegend lästiges Product. Alle Versuche, dasselbe .zu verwerthen, sind wegen des Gehaltes dieses Kalkschlammes an Hydraten, alkalischen Erden, . Chloriden oder Sulfiden und anderen Salzen erfolglos geblieben.

Diesem Uebelstande abzuhelfen und ein Verfahren zu liefern, durch welches dieser Kalkschlamm nutzbar gemacht werden soll, ist nun der Zweck der vorliegenden Erfindung.

Das den Gegenstand derselben bildende Verfahren besteht darin, dafs man die störenden Salze unschädlich macht, dann, dafs man den Kalkschlamm mit Thonerdematerialien, als Thon, in möglichst fein zerkleinertem oder gemahlenem Zustand innig in zur Herstellung von Cement geeigneten Verhältnissen mischt, und endlich, dafs man diese Masse erhitzt, mahlt und der Luft aussetzt.

Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung mag die Behandlung und Verarbeitung des aus Le Blanc- oder Ammoniak-Sodafabriken herrührenden Schlammes, dessen Behandlung im Vergleich mit anderen Kalkschlammsorten verhältnifsmäfsig schwierig ist, in Nachfolgendem des Näheren beschrieben werden.

Der Kalkschlamm wird zuerst zur Beseitigung der Haupt-Alkalimasse mit Wasser gewaschen. Ein grofser Theil desselben wird aber durch das in dem Schlamm enthaltene Kalkhydrat zurückgehalten; hierauf wird Kohlensäure durchgeleitet, um die Hydrate und Sulfide in Carbonate zu verwandeln und Schwefelwasserstoffgas frei zu machen, welches entweder durch Ueberleiten über Eisenoxyd oder Kalk gebunden oder bei nicht zu geringen Mengen behufs Verwendung zur Schwefelsä'urefabrikation verbrannt, werden kann. Der so mit Kohlensäure gesättigte Kalkschlamm bildet nan nicht mehr eine zusammenhängende, sondern eine leichte, "poröse Masse, so dafs derselbe jetzt durch eine zweite Waschung fast vollständig von seinem Alkaligehalt befreit werden kann. Jedoch enthält der besonders aus Ammoniaksodafabriken herrührende Schlamm gewöhnlich noch Chloride der alkalischen Erden, welche nunmehr durch eine Natronwasserglaslösung in Chlornatrium und Silicate der Erdalkalien verwandelt werden. Diese beiden Stoffe sind für die weitere Verwendung des Kalkschlammes zur Cementfabrikation nicht mehr schädlich, da die Alkalierdsilicate hierfür sogar sehr nützliche Bestandtheile bilden, während das Chlörnatrium in dem Brennofen sich verflüchtigt. Falls die Masse nach der Behandlung mit Kohlensäure nicht mit Wasser gewaschen worden war, hat dieses zur Entfernung der löslichen Bestandtheile jetzt zu geschehen, worauf dieselbe mit

fein zertheiltem Thon in den zur Cementfabrikation geeigneten Verhältnissen (z. B. zweckmäfsig auf 41 Theile trockenen Kalkschlamm 59 Theile trockenen Thon) innig gemischt wird.

Der Kalkschlamm aus den Zuckerfabriken enthält oft eine beträchtliche Menge Sand. Wenn diese 1 pCt. übersteigt, ist derselbe zur Cementfabrikation nicht geeignet; Kalkschlamm aus Borax- und Cellulosefabriken ist gewöhnlich viel reiner. In manchen Fällen kann man einzelner Theile dieses Verfahrens entbehren, so besonders der Anwendung von Natronwasserglas.

Die Herstellung des Cementes aus dem Kalkschlamm und Thon erfolgt zweckmäfsig auf folgende Weise:

Man nimmt den gewaschenen und möglichst von Alkalien befreiten Kalkschlamm direct von den Filtern und mischt ihn in den genannten, zur Herstellung eines guten Cementes geeigneten Verhältnissen mit gutem, fettem Thon. Auf die Beschaffung eines stets guten und gleichmäfsigen Thones ist besonders zu achten, da hiervon der Erfolg des Verfahrens abhängt. Mit einem viel Sand enthaltenden Gebirgsthon erzielt man einen bei weitem nicht so guten Cement, als mit Flufsschlamm, welcher ein von den Beimengungen des Gebirgsthones freies alluviales Sediment bildet.

Der Kalkschlamm und Thon werden mit einer Menge Wasser gut durchmischt, welche zur Erzeugung der Leichtflüssigkeit der Masse genügt, worauf man die ganze Masse in ein Trockenbassin bis zu einer Höhe von ungefähr 38 cm laufen läfst. Das Trockenbassin besteht aus einer Reihe von Kanälen, welche an ihren der Feuerung zunächst befindlichen Theilen mit Ziegeln, an ihren kälteren Enden mit Eisenplatten bedeckt sind, derart, dafs die Hitze so viel als möglich ausgenutzt wird. Die von gewöhnlichen Feuerungen herkommenden Feuer- bezw. Heizgase streichen durch die Kanalreihen nach dem Schornstein zu. Die Trockenoperation dauert ungefähr vier Tage. Infolge der Hitze zerreifst die Masse und man erhält gewöhnlich handliche Stücke. Der Brennofen ist derart eingerichtet, dafs die während des Brennprocesses erzeugte Hitze die Rohmassenstücke trocknet, und ist gleichzeitig als Chargirofen geeignet. Bei dem Brennbezw. Zersetzungsprocefs, welcher bei einer Ofengröfse von 30000 kg Rohmasse bezw. 20 000 kg gebrannter Cementklinker durchschnittlich drei Tage dauert, wird eine sehr hohe Temperatur erreicht.

Die mit Ziegeln leicht geschlossenen und verschmierten Ofenöffnungen werden zur Kühlung der gebrannten Klinker geöffnet; dann werden ein oder zwei Stäbe aus der Ofensohle entfernt und die gebrannten Cementklinker unter leichtem Nachhelfen aus dem Ofen in Karren oder Wagen nach dem Brecher geschafft. Etwa nicht genügend durchgebrannte Stücke werden ausgesucht und für einen folgenden Brand mit in den Ofen gebracht.

Man kann an den aus dem Ofen gezogenen Cementklinkern leicht die Beschaffenheit des Cementes erkennen. Ein aus überschüssigen Thon enthaltender Masse hergestellter Klinker zerfällt allmälig an der Luft zu feinem, aber werthlosem Pulver oder Staub. Ein aus überflüssigen Kalk enthaltender Masse hergestellter Klinker ist von sehr dunkler Farbe, äufserst schwer zu mahlen und liefert ein hartes, sandartig anzufühlendes Pulver, welches so lange im Lagerraum liegen bleiben mufs, bis der" freie Aetzkalk hydratisirt ist. Gute Klinker haben ein bronze-grünliches Ansehen.

Die Klinker werden in dem Brecher zu Stücken von Wallnufsgröfse zerkleinert und mittelst eines Becherwerks oberhalb zweier Mahlgänge befördert. Durch diese wird die zerkleinerte Masse allmälig gehen gelassen, dann wieder emporgehoben und in einen eine Schnecke enthaltenden Kanal oder in eine solche Rinne geführt. Mit Hülfe dieser Schnecke wird der gemahlene Cement nach einem Sieb mit ungefähr 400 bis 560 Oeffnungen auf ι qcm befördert. Die nicht genügend feinen Theilchen werden auf einem kleinen, in der Nähe der Siebvorrichtung angeordneten Mahlgang so fein gemahlen, dafs sie alsdann nach dem Lagerraum geschafft werden können.

Die aus dem Brennofen entweichende Kohlensäure wird für die Zuckerfabriken zum Einleiten in die Kalksaccharatlösung und damit verbunden zur. Herstellung von neuen Mengen Kalkschlamm benutzt; für die Alkalifabrikation dagegen wird diese Kohlensäure zur Herstellung von Soda verwendet.

Auf diese Weise arbeitet man mit aufserordentlicher Sparsamkeit. Die in den Alkaliwerken erzeugten ungeheuren Mengen von Kalkschlamm, welche in solchen Werken oder in der Nähe derselben als Abfall aufgespeichert für die Umgegend eine Plage bilden, werden nach vorliegender Erfindung zu einem werthvollen Rohmaterial. Auch wird der Kalkschlamm der Zuckerfabriken auf diese Weise in der vortheilhaftesten Weise ausgenutzt, indem einerseits die aus dem Cementofen entweichenden Gase, als Kohlensäure, für die Zuckerfabrikation Verwendung finden, andererseits für die Cementfabrikation an Kosten für das sonst nöthige Kalksteinmahlen gespart wird, da der Kalkschlamm ein sehr feines Pulver ist. Der auf solche Weise gewonnene Cement ist von äufserst-- vollkommener Beschaffenheit, da hierbei die Verbindung von Kalk und Thon eine viel vollkommenere ist, als dieses der Fall

mit dem fein gemahlenen Kalkstein und Thon sein kann; denn bis jetzt giebt es noch kein Mahlsystem, durch welches das Material so fein- und weichkörnig hergestellt werden kann, als es der Kalkschlamm infolge der Fällung ist.

Claims (3)

1. Patent-Ansprüche:

   ■ ι. Herstellung von Cement aus Kalkschlamm, darin bestehend, dafs man denselben wäscht, mit Kohlensäure bis zur Austreibung des Schwefelwasserstoffs behandelt, dann niit Alkalisilicat zur Zersetzung der vorhandenen Alkalierdchloride behandelt, um ihn dann mit Thon zu mischen, zu trocknen, zu glühen, zu mahlen und der Luft auszusetzen.
2. 2. Bei der Herstellung von Cement aus Kalkschlamm von Alkaliwerken die Behandlung des noch in den Kaustificirapparaten befindlichen Kalkschlammes mit Kohlensäure behufs Austreibung des Schwefelwasserstoffes, welcher gesammelt und verwerthet werden kann.
3. 3. Die Herstellung von Cement durch Fällen des Kalkes einer Kalksaccharat- oder durch Kohlensäure fällbaren Kalk enthaltenden Lösung vermittelst Einleitens von aus Cementbrennöfen herrührender Kohlensäure, zu dem Zweck, den so erhaltenen Kalkschlamm alsdann mit Thon zu mischen, in einem Ofen zu brennen und die hierbei erzeugte Kohlensäure wieder zu verwenden.