-
Veredeln und Regenerieren von natürlich vorkommenden kieselsäurehaltigen
Stoffen Bekanntlich sind die unter den Namen Kieselgur, Infusorienerde, Tripel,
Bergmehl u dgl. natürlich vorkommenden kieselsäurehaltigen Stoffe infolge ihres
Gehaltes an organischen und anorganischen Verunreinigungen, von letzteren insbesondere
Eisenverbindungen, sowie eines je nach der Jahreszeit schwankenden Wassergehaltes
zu Adsorptions- oder ähnlichen Zwecken nicht geeignet.
-
Für diese Anwendungsgebiete müssen diese schädlichen Stoffe vorher
entfernt werden.
-
Zur Entfernung des störenden Anteils der organischen Verunreinigungen
werden diese Stoffe gewöhnlich einem Röst- oder Glühprozeß bei einer bestimmten
Temperatur unterworfen und zur Entfernung der anorganischen Verunreinigungen mit
Chemikalten, wie z. B. Alkali-, Erdalkalisalzen u. dgl., bei gewöhnlicher oder erhöhter
Temperatur unterworfen.
-
Besonders die Entfernung der organischen Verunreinigungen bietet
große technische Schwierigkeiten, die dadurch bedingt sind, daß einerseits diese
Stoffe durchweg schlechte Wärmeleiter und andererseits sehr voluminös sind, so daß
beim Glühen sowohl die Wärme als auch der Raum des angewandten Ofensystems schlecht
ausgenützt werden. Hierzu kommt noch, daß das behandelte Gut bei einer solchen Arbeitsweise
vielfach ungleichmäßig anfällt, indem manche Partien übercalciniert sind und zusammensintern,
während andere Teile des geglühten Materials nur unvollständig von den organischen
Verunreinigungen befreit sind.
-
Die gleichen Schwierigkeiten ergeben sich, wenn diese kieselsäurehaltigen
Stoffe zur Entfernung von anorganischen Verunreinigungen oder zwecks Veredlung nach
erfolgter Vorbehandlung mit geeigneten Chemikalien organischer oder anorganischer
Art bei erhöhter Temperatur behandelt werden.
-
Hierdurch ist es verständlich, daß diese veredelten, kieselsäurehaltigen
Stoffe sehr teuer sind.
-
Diese Mängel bei der Veredlung dieser kieselsäurehaltigen Stoffe
werden durch die nachstehend beschriebene Erfindung beseitigt, so daß es auf Grund
dieser möglich ist, die Veredlung dieser Stoffe wirtschaftlicher als bisher durchzuführen
und deshalb den Verbraucherkreisen auch ein wohlfeileres Produkt zuzuführen.
-
Der Erfindungsgedanke besteht darin, daß die kieselsäurehaltigen
Stoffe wie Kieselgur, Infusorienerde u. dgl., gegebenenfalls nach vorangegangener
Zerkleinerung, Vorbehandlung oder Behandlung mit Chemikalien oder Imprägnierungsstoiien
usw., oder bereits erschöpfte kieselsäurehaltige Stoffe zur Wiedererlangung ihrer
Eigenschaften einem bekannten Röst- oder Glühprozeß derart unterworfen werden, daß
diese Stoffe durch Gase während des Glühprozesses teilweise oder vollständig
aufgelockert,
aufgewirbelt oder im Schwebezustand gehalten werden. Diese Auflockerung, Aufwirbelung
oder Inschwebehaltung mittels Gase kann während des ganzen Glühprozesses, aber auch
zeitweilig erfolgen.
-
Als Gase kommen dabei sowohl inerte Gase als auch Heizgase oder Mischungen
dieser in Frage. In ersterem Falle erfolgt gewöhnlich die Beheizung des Ofensystems
außerhalb des Glühraumes, während bei Verwendung von Heiz- oder brennbaren Gasen
diese gleichzeitig die'Beheizung des Glühraumes gänzlich oder teilweise übernehmen
können.
-
Bei Verwendung von inerten Gasen werden diese zweckmäßig gänzlich
oder teilweise auf die Calcinierungstemperatur außerhalb des Glühraumes gebracht
Heizgase oder im Glühraum durch sauerstoffhaltige Gase verbrennbare Gase oder Dämpfe
können durch nicht vorgeheizte inerte Gase auf die gewünschte -Calcinierungstemperatur
herabgesetzt werden.
-
Diese Gase können durch bekannte Maßnahmen, wie z. B. mittels Druck
oder durch Saugwirkung oder durch beide Maßnahmen, in den Glühraum eingeführt werden.
Die anzuwendende Gasmenge sowie der Druck, mit dem diese Gase in den Glühraum eingeführt
werden, richtet sich nach dem zu behandelnden Material und nach der vorzunehmenden
Auflockerung. Die Einführung der Gase kann an verschiedenen Stellen des Glühraumes
in gleicher, tangentialer oder ähnlicher Richtung zum eingetragenen Material erfolgen.
Auch kann eine kombinierte Gaseinführung mitunter nützlich sein. Die Gase können
ferner das zu calcinierende Material gänzlich oder zum Teil in den Glühraum und
(oder) innerhalb des Glühraumes transportieren oder zur Austragung aus diesem verwendet
oder mitverwendet werden. Die einmal benutzten Gase können, sofern sie noch einen
Heizwert oder noch verbrennbare Bestandteile besitzen, zur Außenbeheizung des Glühraumes
verwendet oder wieder in den Glühraum selbst eingeführt werden, so daß in diesem
Falle die Gase in einem geschlossenen Kreislauf zirkulieren. Mitunter können die
Gase vor Wiedereintritt in den Glühraum durch bekannte Maßnahmen aufgeheizt oder
gekühlt werden.
-
Selbstverständlich können die Gase, nachdem sie einmal oder öfter
zur Bewegung des zu calcinierenden Materials benutzt worden sind, auch zu anderen
Zwecken, wie z. B. zur Vortrocknung, zum Erhitzen bei einer Imprägnierung des zu
calcinierenden Materials usw. und auch zu anderen Zwecken verwendet werden.
-
Erfindungsgemäß kann die durch die Gase erzielte Auflockerung, Aufwirbelung
oder Inschwebehaltung noch durch mechanische Mittel, wie Rührwerke, Schnecken usw.,
unter stützt werden.
-
Die Glühdauer und Teniperatur richtet sich nach den zu behandelnden
Stoffen und dem zu erstrebenden Veredlungsgrad und wird von Fall zu Fall vorher
ermittelt. Ebenso werden die zur Entfernung anorganischer Verunreinigingen anzuwendenden
Maßnahmen nach dem zu veredelnden Material in Vorversuchen bestimmt.
-
Durch die vorstehend -im Prinzip geschilderte Erfindung wird erreicht,
daß die kieselsäurehaltigen-Stoffe innerhalb kürzester Zeit durch die Gase, wie
Heizgase oder auf Reaktionstemperatur gebrachte inerte Gase, einerseits und die
Strahlungswärme des Glühraumes anderseits auf die gewünschte Glühtemperatur gebracht
werden, - so daß die organischen Verunreinigungen durch Umspülen der einzelnen Teilchen
des zu calcinierenden Materials mit den heißen Gasen in kürzester Zeit in gewünschtem
Umfang zerstört werden.
-
Ebenso wird bei Gegenwart von anorganischen oder organischen Veredlungsstoffen
die gewünschte Umsetzung bzw. der erstrebte Reinigungsvorgang in kürzester Zeit
beendet.
-
Gemäß der Erfindung wird jedoch nicht nur die zur Veredlung erforderliche
Zeit auf das mögliche Mindestmilß herabgesetzt, sondern auch gleichzeitig verhindert,
daß die Entfernung der organischen und anorganischen Verunreinigungen oder die zur
sonstigen Veredlung erforderliche Reaktion ungleichmäßig vor sich geht, so daß kein
ungleichmäßiges Produkt anfällt.
-
Durch die rasche Aufheizung der einzelnen Teilchen und Beendigung
des Calcinierungsvorganges innerhalb kürzester Zeit wird ferner, infolge der durch
die Gase bedingten Auflockerung des zu calcinierenden Gutes nach dem Verfahren der
vorliegenden Erfindung, ein Zusammenbacken oder Zusammensintern. des Stoffes zu
größeren Klumpen verhindert, so daß in den meisten Fällen es nicht mehr notwendig
ist, das calcinierte Material einem dem Glühprozeß folgenden Mahl- und Sichtprozeß
zu unterwerfen. Wo ein teilweises Zusammensintern, wie z. B. bei leichtsinterbaren
- Stoffen, nicht verhindert werden kann, ist es nach dem vorliegenden Verfahren
möglich, den erforderlichen Mahlvorgang gleichzeitig oder anschließend an den Calciniervorgang
im Glühraum selbst vorzunehmen. Diese kombinierte Arbeitsweise empfiehlt sich auch
dann, wenn man grobstückiges Material in den Glühraum einführt. Dieses wird durch
die im Glühraum befindlichen Zerkleinerungsvorrichtungen auf die erforderliche Feinheit
gebracht und dabei gleichzeitig calciniert.
-
Die technische Durchführung des Erfindungsgedankens kann auf verschiedene
Weise erfolgen. Nachfolgend sind einige Ausführungsformen, die sich besonders als
geeignet erwiesen haben, beschrieben, ohne daß mit deren Anführung der Erfindungsgedanke
erschöpft wäre.
-
Bei Verwendung von senkrechten oder geneigten Glühräumen kann man
z. B. derart verfahren, daß man den Glühraum mit den zu veredelnden, gegebenenfalls
vorbehandelten oder bereits erschöpften Stoffen in an sich bekannter Weise beschickt
und durch seitlich oder (und) von unten eingeführte Heiz- oder inerte Gase oder
Mischungen dieser das zu röstende Material dauernd oder zeitweise auflockert, aufwirbelt
oder in Schwebe erhält, bis der gewünschte Veredlungsgrad erreicht ist. Nach dieser
Zeit wird die Gaszuführung unterbrochen und das calcinierte Material nach erfolgtem
Absetzen aus dem Glühraum in bekannter Weise entfernt. Durch gleichzeitige Inbetriebnahme
mehrerer Glühräume kann diese Arbeitsweise kontinuierlich gestaltet werden, derart,
daß der erste Glühraum beschickt, im zweiten calciniert, während im dritten das
geglühte Material absetzen gelassen bzw. abgezogen wird.
-
Auch kann nach erfolgter Reaktion die Austragung des gerösteten Materials
vermittels der Gase selbst, und zwar derart erfolgen, daß die von den Gasen mitgeführten
Teilchen in einem an den Glühraum anschließenden Absetzraum, dessen Querschnitt
größer als der des Glühraumes gewählt wird, in bekannter Weise niedergeschlagen
und dann aus diesem entfernt werden können.
-
Nach einer anderen Ausführungsform kann ebenfalls bei Verwendung
senkrechter Glühräume so gearbeitet werden, daß bei kontinuierlicher Zuführung des
zu glühenden Materials in dem unteren Teil des Glühraumes z. B. mittels einer Förderschnecke
das Material durch die gleichzeitig von unten und (oder) seitlich eingeführten Heiz-
und (oder) inerten Gase aufgelockert, aufgewirbelt oder in Schwebe gehalten wird
und während des Durchstreichens durch den mit feuerfesten Gaswiderständen versehenen
Glühraum calciniert wird. Die Gase führen dann das Gut in einen Absetzraum, von
wo es abgezogen oder in einen anderen Glühraum mechanisch transportiert und ein
zweitesmal in gleicher Weise behandelt wird, falls sich eine solche Behandlung als
zweckmäßig oder notwendig erweisen sollte.
-
Bei Verwendung von horizontalen-oder schwach geneigten Glühräumen
kann das zu behandelnde Material seitlich kontinuierlich eingeführt und durch seitlich
in gleicher Richtung eingeführte Gase in wirbelnder Bewegung gehalten und schließlich
aucli mit diesen Gasen wieder aus dem Ofen gefühfl werden.
-
Die Wirkung der seitlich eingeführten Gase kann noch durch weitere
Gase, die durch die durchlochte ;Unterlage eingeführt werden können, unterstützt
werden.
-
Eine andere Ausführungsform besteht darin, daß man das zu röstende
Material mit Hilfe mechanischer Transp ortvorrichtungen, z. B. Transportschnecken
o. dgl., durch den Ofen befördert und gleichzeitig durch die durchlochte Unterlagsplatte
zur Erzielung der Auflockerung oder Inschwebehaltung Gase einleitet.
-
Bei schwach geneigten Glühräumen kann das Material einfach durch
die Gase, die durch die Rostplatte eingeführt werden, aufgelokkert werden. Bei entsprechender
Neigung des Ofens fließt das calcinierte Material von selbst ab, die Abfuhr des
calcinierten Materials kann aber noch durch seitlich eingeführte Gase unterstützt
werden.
-
Als besonders geeignet hat sich ferner eine Nusführungsform erwiesen,
die sich als Gliihraum sogenannter Drehöfen bedient, wobei sowohl solche mit Außenheizung
als auch solche mit Innenheizung oder mit kombinierter Heizung in Frage kommen.
Bei dieser Arbeitsweise wird das Material an der einen Seite kontinuierlich zugeführt
und das calcinierte Material auf der anderen Seite ebenso abgeführt. Die Gase, welche
das Material auflockern, aufwirbeln oder in Schwebe halten und auch den Ofen gleichzeitig
aufheizen können, lkönnen am Einlaufende oder (und) an verschiedenen Stellen des
Drehofens tangential zur Stromrichtung des zu glühenden Materials eingeführt werden.
-
Die Auflockerung kann gleichzeitig durch in den Drehofen eingebaute
Rührwerke, Schleifketten usw., welche in der ganzen Länge oder nur in bestimmten
Abschnitten eingebaut sind, oder durch in den Drehofen in der'ganzen Länge oder
nur in bestimmten Teilen eingelegten Mahl steine, Mahlkugeln oder sonstigen Zerkleinerungsvorrichtungen
unterstützt werden. Letztere bewirken gleichzeitig eine Zerkleinerung von evtl.
grobstückigem Material oder eine Vermahlung des evtl. zusammengebackcnen Materials,
so daß ein gleichmäßig vermahlenes Gut erhalten wird.