DE624261C

DE624261C - Process for the production of a ready-to-burn cement raw mixture

Info

Publication number: DE624261C
Application number: DEF76669D
Authority: DE
Original assignee: Fuller Co
Current assignee: Fuller Co
Priority date: 1932-12-01
Filing date: 1933-12-01
Publication date: 1936-01-16

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Zement, das«s jeder Zementfabrik ermöglicht, aus dem unter Umständen minderwertigen Zementrohgestein, über das sie selbst verfügt, sowohl Portlandzement wie beliebige Spezialzemente, die Kalk und Kieselsäure als Hauptbestandteile enthalten, in einfacher und billiger Weise ohne Aufwand von Transportkosten für von anderer Seite bezogeneThe subject of the invention is a process for the production of cement, that is every cement factory allows from the possibly inferior cement rock over which it himself has Portland cement as well as any special cement, the lime and silica contained as main ingredients, in a simple and cheap way with no effort of Transport costs for other parties

xo Zuschläge herzustellen.xo to produce surcharges.

Das neue Verfahren erhöht somit nicht nur in hohem Grade den Wert des Besitzes der Zementfabriken an Rohstoffvorkommen, sondern es macht die Fabrik auch unabhängig von fremden Lieferanten, elastisch in der Umstellung auf das jeweils zu liefernde Produkt und ermöglicht es dem Fabrikanten, sein Gestein wahllos zu brechen und zu vermählen, ohne es vorher sichten bzw. mit anderen Stoffen verschneiden zu müssen. Es bedingt gleichzeitig eine Verringerung der Mahl- und Brennstoffkosten und der Löhne.The new process thus not only greatly increases the value of the cement factory property in terms of raw material deposits, but it also makes the factory independent of external suppliers, flexible in the changeover to that each product to be delivered and enables the manufacturer to choose his rock indiscriminately breaking and grinding without first sifting it through or intersecting it with other materials to have to. It also causes a reduction in grinding and fuel costs and the wages.

Das neue Verfahren ermöglicht in einfacher Weise die Korrektur der Verhältnismengen des jeweils im Gestein vorhandenen Rohstoffs (tonhaltiger Kalksteine bzw. natürlicher Gemische von Kalkstein mit Ton oder Schieferton und ähnlicher Verbindungen von Mergeln oder Kalk oder Kreiden mit Ton oder Schieferton), derart, daß aus dem seiner Zusammensetzung nach ungeeigneten Gestein ohne fremde Zuschläge die für den jeweils herzustellenden Zement geeignete Brennmischung erhalten wird.The new method makes it possible to correct the proportions of the the raw material present in the rock (clayey limestone or natural mixtures of limestone with clay or shale and similar compounds of marl or lime or chalks with clay or slate), so that from its composition unsuitable Rock without external aggregates is suitable for the cement to be produced Burning mixture is obtained.

Obwohl tonhaltige Kalksteine ihre Bestandteile zum Teil in Form sichtbarer Kristalle enthalten, nahm man bisher allgemein an, daß Kalk und Kieselsäure im wesentlichen als chemische Verbindungen vorlägen und infolgedessen nicht auf physikalischem Wege trennbar seien. Entgegen dieser allgemeinen Annahme wurde durch Untersuchungen zahlreicher Rohstoffe mittels des Polarisationsmikroskopes die überraschende Tatsache festgestellt, daß im Rohgestein CaI-ciumcarbonat und Kieselsäure nicht in chemischer Bindung vorliegen, sondern bis zu den Grenzen mikroskopischer Sichtbarkeit fast stets in freiem Zustand, und daß ihre Teilchen nur physikalisch miteinander verkittet, nicht aber, wie man bisher annahm, chemisch miteinander verbunden sind.Although clay limestones contain some of their components in the form of visible crystals, it has hitherto generally been assumed that lime and silicic acid are essentially chemical Connections exist and as a result cannot be physically separated. In contrast to This general assumption has been made through studies of numerous raw materials by means of the polarizing microscope found the surprising fact that calcium carbonate in the raw rock and silica are not chemically bonded, but almost always up to the limits of microscopic visibility in the free state, and that their particles are only physically cemented to one another, but not as previously assumed, are chemically linked.

Gleichfalls durch mikroskopische Analyse wurde festgestellt, daß das Fehlen einer vollständigen Kaikabsättigung beim Brennen des Zementklinkers hauptsächlich dem Vorhandensein von Kieselsäureteilchen zuzuschreiben ist, die beim Brennen nicht in geeigneter Weise oder auch gar nicht mit dem Kalk reagieren, sondern als freie Kieselsäure in den Klinker übergehen. Auch wenn der Rohstoff bis zu der üblichen · Teilchengröße gemahlen wurde, ergab sich stets, daß grobe Quarzteilchen, d. h. solche, die nicht durch ein 325-Maschensieb hindurchgehen, in der brennfertigen Mischung vorhanden waren.Likewise by microscopic analysis it was found that the lack of a complete Quay saturation when burning the cement clinker is mainly due to the presence of silica particles, which do not react in a suitable way or not at all with the lime during burning, but rather pass into the clinker as free silica. Even if the raw material is up to the usual Particle size, it was always found that coarse quartz particles, i.e. H. those that don't pass through a 325 mesh screen that was present in the ready-to-burn mixture.

Diese Feststellungen ließen den Gedanken aufkommen, SiO₂ und CaCo₃ im Rohgestein voneinander zu trennen. Diese neuartige AufgabeThese findings gave rise to the idea of _{separating SiO 2} and CaCo ₃ from one another in the raw rock. This novel task

war aber mit den dem Zementchemiker geläufigen Methoden nicht zu ,lösen. Von einer Scheidung nach dem spezifischen Gewicht konnte nicht die Rede sein, denn die spezifischen Gewichte von SiO₂ und CaCO₃ sind praktisch dieselben.but could not be solved with the methods familiar to the cement chemist. There could be no question of a separation according to specific gravity, because the specific gravity of SiO ₂ and CaCO ₃ are practically the same.

Gemäß der Erfindung wird diese Trennung durch ein Verfahren bewirkt, das bisher im wesentlichen zur Aufbereitung von Erzen und to dort immer nur dazu angewendet worden war, einen Bestandteil als allein wertvoll von der wertlosen Gangart zu trennen, nicht aber zur Scheidung von zwei gleich wertvollen Bestandteilen, wie sie SiO₂ und CaCO₃ für die Zementfabrikation darstellen.According to the invention, this separation is brought about by a method that has hitherto essentially only been used for the preparation of ores and there only to separate one constituent as being valuable from the worthless gangue, but not for separating two equally valuable constituents how they represent SiO ₂ and CaCO ₃ for cement production.

Das Verfahren der Schaumflotation nämlich ermöglicht es, die nunmehr als selbständige Bestandteile des Zementrohgesteins erkannten Hauptzementbildner trotz ihres gleichen spezifischen Gewichts mechanisch voneinander zu trennen.The process of foam flotation makes it possible to use the now as independent components of cement raw rock recognized major cement builders despite their same specific Separate weight mechanically.

Es genügt, das Rohgestein bis zu einer Teilchengröße zu mahlen, bei der der physikalische Zusammenhang zwischen den einzelnen Bestandteilen aufgehoben ist. Dann kann das Calciumcarbonat (der Calcit)· durch Schaumflotation von der Kieselsäure und. den anderen Bestandteilen getrennt werden, die ihrerseits entweder durch nochmalige Flotation oder durch, hydraulische Klassierung voneinander getrennt werden können. Man könnte auf diese Weise jeden der vier Zementbüdner nahezu rein abscheiden, sieht aber aus Gründen chemischer wie wirtschaftlicher Natur davon ab. Wesentlich ist es dagegen, daß man die in der Regel vorhandenen überschüssigen Mengen Kieselsäure bzw. Tonerde in Gestalt ihrer zu groben Teilchen, ausscheidet und nur die Teilchengrößenzurückbehält, diebei den üblichen Brenntemperaturen richtig reagieren. Man ver~ meidet so die Zerstörung des natürlichen Gemischs und des natürlichen Zusammenhangs der brauchbaren feinen Teilchen aller Bestandteile. Man kann das neue Verfahren am besten als ein Verfahren zur Berichtigung der Zusammen-4-5 setzung und der Mengenverhältnisse der einzelnen Bestandteile im Zementrohstoff durch Herausnahme unerwünschter Mengen eines oder mehrerer Bestandteile bezeichnen,-wobei unter den abgeschiedenen Mengen auch Teilchen von ungeeigneter Größe, zu verstehen sind.It is sufficient to remove the raw rock down to a particle size to grind, in which the physical relationship between the individual components is canceled. Then the calcium carbonate (the calcite) · by froth flotation of of silica and. the other components are separated, which in turn either by repeated flotation or by hydraulic classification can be separated from each other. In this way, each of the four cement bonds could be separated almost completely, but you can see for reasons of both chemical and economic nature. It is essential, however, that the excess amounts of silica or alumina that are usually present in the form their too coarse particles, separates out and only retains the particle sizes that are common with the usual Firing temperatures react correctly. This avoids the destruction of the natural mixture and the natural relationship of the useful fine particles of all the ingredients. One can best describe the new procedure as a procedure for correcting the together-4-5 and the proportions of the individual components in the cement raw material Denote the removal of undesired amounts of one or more components, with below the deposited amounts also include particles of unsuitable size.

Die tonhaltigen Kalksteine, die in der Zementfabrikation Verwendung finden, enthalten alle wesentlichen Bestandteile des Zementgemisches, aber fast stets in unerwünschten Mengenverhält-55· nissen. Bisher hat man das Verhältnis von Kalk zu Kieselsäure teilweise dadurch zu berichtigen gesucht, daß man, wenn zu wenig kohlensaurer Kalk vorhanden war, Kalkstein oder, wenn den Kalkgehalt zu. hoch war, Ton oder Schiefer zu-6o; setzte. Das kostet nicht nur Geld, denn diese Beimengungen k.omme.n selten in derselben Grube vor, sondern ist auch sehr unvorteilhaft, weil es die Mengenverhältnisse von Eisen und Tonerde und insbesondere den Silikatmodul im wesentlichen unberührt läßt. Man setzt zwar gelegentlich Eisenverbindungen zu, aber auch das bringt nur unvollkommene Abhilfe und ist mit Rücksicht auf die natürlich vorhandene Tonerde nicht immer zulässig.The clayey limestones that are used in cement manufacture contain all of them essential components of the cement mixture, but almost always in undesirable proportions. nits. So far, the ratio of lime to silica has to be corrected in part sought that if there was too little carbonate of lime, limestone or, if that, was to be found Lime content too. was high, clay or slate to-6o; sat. This not only costs money, because these admixtures rarely come in the same Pit in front, but is also very unfavorable because it is the proportions of iron and Alumina and especially the silicate module is essentially unaffected. You bet Occasionally iron compounds too, but even that brings only an imperfect remedy and is in view of the naturally present clay, not always permissible.

Demgegenüber ermöglicht das neue Verfahren eine genaue Bemessung der absoluten Mengen und der Mengenverhältnisse aller wesentlichen Bestandteile des zu brennenden Gemisches, so daß der Chemiker ein 'annähernd oder vollständig genaues Gemisch in den molekularen Verhältnissen erhalten kann. Er kann jetzt aus einem vorhandenen Vorkommen von an sich unbrauchbarem oder minderwertigem Gestein einen Portlandzement bester Beschaffenheit von absolut gleichförmiger Zusammensetzung und mit genau vorher zu bestimmenden Merkmalen herstellen. Er kann aus solchen Rohstoffen ohne fremde Zusätze echten Portlandzement mit einem hohen Gehalt an Tricalciumsilikat bzw. hoher Kalksättigung in gleicher oder höherer Vollkommenheit herstellen als bisher aus natürlichen Rohstoffen höchster Güte. Ebenso kann er aus dem gleichen Rohstoff Zemente mit geringem Gehalt an Tricalciumsilikat und hohem Gehalt an Dicalciumsilikat herstellen, die viel besser binden, ohne an Druckfestigkeit oder Zerreißfestigkeit zu verlieren. Durch Regelung der Mengenverhältnisse gemäß der Erfindung kann er auch andere Zementarten, z. B. solche mit hohem Tonerde- und Eisengehalt, herstellen.In contrast, the new method enables the absolute quantities to be measured precisely and the proportions of all essential components of the mixture to be burned, see above that the chemist has an 'approximately or completely exact mixture in the molecular Relations can get. He can now from an existing occurrence of what is in itself useless or inferior rock, a Portland cement of the best quality of absolutely uniform composition and with characteristics to be determined exactly beforehand. He can get out of such raw materials without foreign additives real Portland cement with a high content of tricalcium silicate or high calcium saturation in the same or higher perfection than before from natural Raw materials of the highest quality. Likewise, he can produce cements with a small amount of the same raw material Produce tricalcium silicate content and high dicalcium silicate content that a lot bind better without losing compressive strength or tensile strength. By regulation the proportions according to the invention, it can also use other types of cement, e.g. B. such with high alumina and iron content.

Abgesehen davon verbilligt das neue Verfahren aber auch, die Zementfabrikation dadurch, daß es unerwünschte Mengen solcher Bestandteile, die im Rohstoff im Überschuß vorhanden sind, ausscheidet, bevor die zum Vermählen auf die übliche Teilchengröße erforderliche Kraft aufgewendet wird. Die vorherige genaue Berichtigung der Mengenverhältnisse zusammen mit der Abscheidung grober Ki^selsäureteilchen vermindert die zum Brennen des Gemisches erforderliche Brennstoffmenge, und der Klinker kann außerdem dank, der Abwesenheit von freier .Kieselsäure billiger gemahlen werden. Die so erzielten Ersparnisse sind größer als die Mehrkosten des neuen Verfahrens einschließlich der dazu erforderlichen Reagenzien. Eine weitere Kostenverminderung ergibt sich ferner dadurch, daß der Rohstoff so> wie er aus dem Steinbruch anfällt, und ohne gleichzeitigen Bezug von Rohgestein aus mehr als einer Fundstelle verarbeitet werden kann. Das Hinzukaufen von Rohstoffen als Zuschläge wird unnötig.Apart from that, the new process also makes cement production cheaper by that there are undesirable amounts of such ingredients in excess in the raw material are present, precipitates before the required for grinding to the usual particle size Force is expended. The previous exact correction of the proportions together with the deposition of coarse silica particles, it reduces the burning rate of the mixture required amount of fuel, and the clinker can, moreover, thanks to the absence be ground cheaper by free silica. The savings achieved in this way are greater than the additional costs of the new procedure, including those required for it Reagents. Another cost reduction results from the fact that the raw material so> as it comes from the quarry, and without the simultaneous purchase of raw rock from more can be processed as a reference. The purchase of raw materials as surcharges becomes unnecessary.

Wenn bisher bei der Schaumflotation von Erzen Calcit zugegen war, wurde er im Flota- 12a tionsapparat zusammen mit den Silikaten und anderen unerwünschten Verbindungen in dieIf calcite was previously present during the froth flotation of ores, it became in the flotation 12a tion apparatus together with the silicates and other undesirable compounds in the

Trübe hinabgedrückt. Im Gegensatz hierzuwird bei dem neuen Verfahren der Calcit mit dem Schaum hochgeschwemmt, während die Kieselsäure und andere Mineralien in die Trübe gelangen. Cloudy pressed down. In contrast to this, in the new process, the calcite is mixed with the Foam washes up while the silica and other minerals get into the turbidity.

Um das neue Verfahren derart zu erläutern, daß der Zementchemiker es praktisch bei der Verwertung der ihm zur Verfügung stehenden Rohstoffe anwenden kann, ist es am besten,In order to explain the new process in such a way that the cement chemist will find it practical at the Can use the raw materials available to him, it is best to

ίο seine Anwendung bei einem Rohstoff bekannter Art zu beschreiben. Als erstes Beispiel sei das Zementgestein im Lehigh Valley District zugrunde gelegt, das mit seltenen Ausnahmen Wenig kohlensauren Kalk und infolgedessen zu viel Kieselsäure enthält, während die Tonerde in der üblichen Form von Tonerdesilikat, in der Hauptsache als Glimmer, vorkommt. Quarz ist zwar gelegentlich in Teilchengrößen vorhanden, die dem bloßen Auge sichtbar sind und manchmal schon beim. Aufbereiten ausgeschieden werden können, doch bietet das Gestein den Anschein eines gleichmäßigen Gefüges. Man nahm allgemein an, daß seine Bestandteile in chemischer Bindung vorhanden seien, aber unter dem Mikroskop wurde festgestellt, daß sie lediglich physikalisch gebunden sind. Das früher in diesem Distrikt vorkommende Gestein, aus dem man ohne weiteres Zement herstellen konnte, ist jetzt erschöpft; es konnte ohnehin ohne Zuschlag nur zur Erzeugung einer einzigen Zementart dienen. Heute muß man die Zusammensetzung des Gesteins in diesem Distrikt teilweise durch Zusatz eines hochwertigen Kalzits korrigieren, dessen Preis die Gestehungskosten eines Fasses Zement um 5 bis 20 cents erhöht. Infolgedessen haben während der letzten Jahre mehrere Zementfabriken in diesem Distrikt geschlossen werden müssen, weil ihr hochwertiger Rohstoff ausgegangen war.ίο its use in a raw material better known Kind of describing. The first example is the cement rock in the Lehigh Valley District which, with rare exceptions, contains little carbonate of lime and, as a result, too much silica, while the clay occurs in the usual form of alumina silicate, mainly as mica. Quartz is although occasionally present in particle sizes that are visible to the naked eye and sometimes with. Processing can be excreted, but offers the rock the appearance of a uniform structure. It was generally believed that its constituents in chemical bond, but under the microscope it was found that they are only physically bound. The rock that used to be found in this district which could easily be made of cement is now exhausted; it could anyway serve only to produce a single type of cement without surcharge. Today you have to make the composition of the rock in this district partly by adding a high-quality calcite correct, the price of which increases the cost of a barrel of cement by 5 to 20 cents elevated. As a result, several cement factories have been in this over the past few years District must be closed because their high-quality raw material ran out.

Nun berichtigt der Zusatz von Calcit zu diesem Gestein nur das Verhältnis von Kieselsäure zu Kalk, ändert dagegen den Silikatmodul nicht erheblich. Tonerde ist mit wenigen Ausnahmen in zu großem Überschuß vorhanden, um selbst bei Zusatz von hinzugekauften Eisenverbindungen die Fabrikation des modernen, bei der Wasseraufnahme nur wenig Wärme entwickelnden Zements zu ermöglichen.
In anderen Gegenden mit Zementfabrikation enthält das Rohgestein oft wesentlich mehr kohlensauren Kalk, als für die Zementherstellung zulässig ist. Man mischt das Gestein in solchen Fällen mit Ton oder Schieferton, aber das bedingt Nachteile sowohl in mechanischer wie in chemischer Hinsicht, zumal wenn die in dem Kalkstein vorhandene Kieselsäure die Form von Quarzteilchen besitzt, die zu groß sind, um beim Brennen in Reaktion zu treten. Da Quarz wesentlich härter ist als kohlensaurer Kalk, werden diese Teilchen beim Vermählen nicht alle so weit zerkleinert, daß sie vollständig mit dem Kalk in Reaktion treten könnten, und es ergibt sich dann eine unvollständige Absättigung des Kalkes und für den Chemiker die Notwendigkeit, weniger Kalkstein zu nehmen, als die vorgeschriebene Zusammensetzung des Zements erfordert, um zu verhindern, daß der Zement etwa freien Kalk enthalten könnte. Durch Abscheidung dieser Kieselsäure aus dem Kalkstein können brauchbare Gemische hergestellt werden, indem man Ton oder Schieferton mit oder ohne Vorbehandlung zuschlägt.The addition of calcite to this rock only corrects the ratio of silica to lime, but does not significantly change the silicate module. With a few exceptions, there is too large an excess of alumina to enable the manufacture of modern cement, which generates little heat when absorbing water, even with the addition of bought-in iron compounds.
In other areas with cement production, the raw rock often contains significantly more carbonate of lime than is permitted for cement production. In such cases the rock is mixed with clay or shale, but this causes disadvantages both mechanically and chemically, especially when the silica present in the limestone is in the form of quartz particles which are too large to react when fired . Since quartz is much harder than carbonate of lime, these particles are not all comminuted to the extent that they can react completely with the lime, and the result is an incomplete saturation of the lime and the need for the chemist to use less limestone than the prescribed composition of the cement requires in order to prevent the cement from possibly containing free lime. By separating this silica from the limestone, useful mixtures can be made by adding clay or slate with or without pretreatment.

Bei Anwendung des neuen Verfahrens auf die Behandlung von Gestein aus dem Lehigh Valley District wird der überschüssige Quarz vor der letzten Feinmahlung ausgeschieden, um Kraft zu sparen. Zu diesem Zweck empfiehlt es sich, das gemahlene Gut in feine und grobe Teilchen zu scheiden. In dem feinen Teil ist Quarz, der nicht glatt mit dem Kalk reagieren würde, nicht vorhanden; alle unbrauchbaren QuarzteilcKen sind in dem groben Anteil vereinigt. Durch Ausscheidung der groben Kieselsäure aus dem groben Anteil kann das bei der Flotation gewonnene Calciumcarbonat gewöhnlich ohne nochmaliges Mahlen mit dem feinen Anteil vereinigt werden, um dessen Kalkgehalt zu korrigieren. Im Sinne der hier gegebenen Beschreibung sind die Bezeichnungen grobe Kieselsäure bzw. grober Quarz nur so zu verstehen, daß sie die Teilchengrößen bezeichnen, die beim Brennen nicht richtig reagieren und von dem Calciumcarbonat nur durch Schaumflotation getrennt werden können, da die beiden Mineralien das gleiche spezifische Gewicht besitzen, während die groben Teilchen der verschiedenen Formen von Kieselsäure auf mechanischem Wege, z. B. durch hydraulische Klassierung und Absieben, ausgeschieden werden können.When applying the new method to the treatment of rocks from the Lehigh Valley District, the excess quartz is excreted before the last fine grinding in order to force to save. For this purpose it is recommended to split the ground material into fine and coarse particles to divorce. In the fine part there is no quartz, which would not react smoothly with the lime available; all useless quartz parts are combined in the coarse portion. By The coarse silica can be separated from the coarse fraction by that obtained during flotation Calcium carbonate usually combined with the fine fraction without regrinding to correct its lime content. In the sense of the description given here the terms coarse silica or coarse quartz are only to be understood as denoting the particle sizes that are used in Burning does not react properly and from the calcium carbonate only by froth flotation can be separated since the two minerals have the same specific gravity while the coarse particles of the various forms of silica by mechanical means, e.g. B. can be eliminated by hydraulic classification and sieving.

Ebenso können Überschußmengen von Tonerde ausgeschieden werden und nach Entfernung des flotierten Calciumcarbonats die in die Trübe gegangenen Verbindungen durch nochmalige Flotation oder hydraulische Klassierung voneinander getrennt werden. Der Zweck dieser Trennung ist der, dem Chemiker zu ermöglichen, notwendige Mengen eines oder mehrerer der drei Stoffe wiederzugewinnen. So wird er, um bei der Wasseraufnahme nur wenig Wärme entwickelnden Zement herzustellen, das Eisen und gegebenenfalls auch einen Teil der Kieselsäure, zweckmäßig nach genügend feinem Mahlen, wieder in dem Prozeß mitbenutzen.Excess amounts of clay can also be excreted and after removal of the floated calcium carbonate the compounds that have gone into the turbidity by repeated Flotation or hydraulic classification can be separated from one another. The purpose of this separation is the one to enable the chemist to determine necessary quantities of one or more of the three To recover substances. So it will develop only a little heat when absorbing water To produce cement, the iron and possibly also some of the silica, it is advisable to use it again in the process after sufficiently fine grinding.

Bei der nun folgenden Schilderung des Verfahrens in Anwendung auf einen Rohstoff, der bisher als unbrauchbar für die Zementfabrikation angesehen wurde, soll von einem rekristallisierten glimmerhaltigen Kalkstein ausgegangen werden, der in chemischer Beziehung große Ähnlichkeit mit dem im Lehigh District gewonnenen Gestein besitzt und der gleichen geologischen Periode entstammen dürfte. Dieser Rohstoff enthältIn the following description of the process in application to a raw material, the was previously considered unusable for cement production, is said to be recrystallized mica-containing limestone can be assumed, which is chemically very similar with the rock extracted in the Lehigh District and the same geological period should come from. This raw material contains

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wenig kohlensauren Kalk und weist Einschüsse von fein verteiltem Tonerdesilikat, hauptsächlich in Form von Glimmer, auf. Auch der Quarz ist gut verteilt und, zum Teil mit bloßem Auge sichtbar, Hegt aber zumeist in Form winziger Kristalle vor, die man bisher für Kieselsäureverbindungen hielt, die aber unter dem Mikroskop als freie Kieselsäure festgestellt wurden. , Freie Eisenverbindungen kommen als Oxydelittle carbonate of lime and shows inclusions of finely divided alumina silicate, mainly in the form of mica. The quartz is also well distributed and, in part, visible to the naked eye visible, but mostly in the form of tiny crystals that were previously used for silica compounds held, but found under the microscope as free silica. , Free iron compounds come as oxides

ίο und zum Teil auch als Sulfid vor. Man sieht hieraus, daß ein solches Gestein nach den bisherigen Verfahren nicht ohne einen Zuschlag von hochwertigem Kalkstein verarbeitet werden konnte. Das neue Verfahren ermöglicht es, aus diesem Rohstoff allein hochwertigen Portlandzement herzustellen, der den nach dem Naßverfahren unter sorgfältiger Auswahl hochwertigen Gesteins aus benachbarten Graben hergestellten Zementen zum mindesten gleichwertig, wenn nicht überlegen ist. Das nach dem neuen Verfahren erhaltene Produkt war ein Normalzement, nicht ein Spezialzement. Seine Zugfestigkeit nach sieben Tagen war um 3,5 kg/cm² höher als bei dem normalen Zement, wie er in der gleichen Fabrik laufend hergestellt wurde, obwohl die Zusammensetzung des Rohstoffes in beiden Fällen annähernd die gleiche war. Die höhere Zerreißfestigkeit war auf die vollkommenere Verbindung der Bestandteile beim Brennen nach dem neuen Verfahren zurückzuführen. ίο and partly as a sulphide. It can be seen from this that such a rock could not be processed according to the previous methods without an addition of high-quality limestone. The new process makes it possible to produce high-quality Portland cement from this raw material alone, which is at least equivalent, if not superior, to the cements produced by the wet process with careful selection of high-quality rock from neighboring trenches. The product obtained by the new process was a normal cement, not a special cement. Its tensile strength after seven days was 3.5 kg / cm ² higher than that of the normal cement, which is currently being produced in the same factory, although the composition of the raw material was approximately the same in both cases. The higher tensile strength was due to the more perfect connection of the components when fired according to the new process.

Der aus dem Steinbruch angelieferte Rohstoff hatte folgende Zusammensetzung:The raw material delivered from the quarry had the following composition:

SiO₂ 17,20SiO ₂ 17.20

3R₂O₃ 6,663R ₂ O ₃ 6.66

CaO (CaCO₃ 68,8ο) 38,55CaO (CaCO ₃ 68.8ο) 38.55

MgO
AbgangMgO
Exit

2,89 31.362.89 31.36

Verhältnis (SiO₂: R₂O₃) ....... 2,59 + Eisen und Aluminium.Ratio (SiO ₂ : R ₂ O ₃ ) ....... 2.59 + iron and aluminum.

Hieraus einen brauchbaren Zement ohne Zuschläge herzustellen, erschien unmöglich, da der Zement nach dem Brennen folgende Zusammen-Setzung haben würde:To produce a usable cement from this without aggregates seemed impossible, since the After firing, cement would have the following composition:

SiO₂ 26,34SiO ₂ 26.34

R₂O₃ 10,19R ₂ O ₃ 10.19

CaO 59,03CaO 59.03

η ■ MgO 4,44 η ■ MgO 4.44

Verhältnis (SiO₂: R₂O₃) 2,59Ratio (SiO ₂ : R ₂ O ₃ ) 2.59

Beim Brennen dieses Gesteins rechnet man mit einem Verbrauch von 45 kg Kohle auf das Faß, und es entsteht dabei 10 °/₀ Asche von folgender Zusammensetzung:When burning this rock is expected with a consumption of 45 kg of coal on the barrel, and there is this 10 ° / ₀ ash from the following composition:

SiO₂ 60,00SiO ₂ 60.00

R₂O₃ 30,00R ₂ O ₃ 30.00

CaO 3,00CaO 3.00

_fi MgO 2,00 _fi MgO 2.00

Verhältnis (SiO₂: R₂O₃) 2,00Ratio (SiO ₂ : R ₂ O ₃ ) 2.00

Nimmt man an, daß auf 37 Teile Zement von der oben angegebenen Zusammensetzung 1 Teil Kohlenasche von der zuletzt angegebenen Zusammensetzung entfällt, so ergibt sich nach dem Brennen die folgende Zusammensetzung:It is assumed that for 37 parts of cement of the composition given above, 1 part Coal ash of the composition given last is omitted, it results after Burn the following composition:

SiO₂
R₂O₃
CaO
MgOSiO ₂
R ₂ O ₃
CaO
MgO

27,2227.22

10,7110.71

■ 57.55■ 57.55

4,374.37

Verhältnis (SiO₂: R₂O₃) 2,54Ratio (SiO ₂ : R ₂ O ₃ ) 2.54

Setzt man die übliche Gipsmenge zu, so sinkt der Kalkgehalt um etwa 2°/₀, woraus die Unmöglichkeit hervorgeht, aus diesem Rohstoff einen brauchbaren Zement herzustellen.Substituting the usual amount of gypsum to, the calcium content falls by about 2 ° / _0, resulting in the impossibility seen to produce a usable cement from this raw material.

Um die Anwendung des neuen Verfahrens auf die Verarbeitung eines solchen Rohstoffes zu Portlandzement erster Güte und Gleichförmigkeit zu schildern, sei auf die beiliegenden Arbeitsdiagramme Bezug genommen, von denen Fig. 1 die bevorzugte Ausführungsform, Fig. 2 eine etwas vereinfachte Form des neuen Verfahrens veranschaulicht, die eine nicht so scharfe Regelung der Zusammensetzung gestattet, aber in manchen Fällen durch Verbilligung der Fabrikation Vorteile bietet.In order to apply the new method to the processing of such a raw material To describe first grade portland cement and uniformity, refer to the accompanying working diagrams Reference is made, of which Fig. 1 is the preferred embodiment, Fig. 2 a The somewhat simplified form of the new procedure illustrates the not so strict regulation the composition allowed, but in some cases by cheaper manufacture Offers advantages.

Aus dem eingangs Gesagten geht schon hervor, daß es beim Mahlen des Rohgesteins vor allem darauf ankommt, das Gestein so weit zu go zerkleinern, daß die physikalischen Bindungen, die zwischen den verschiedenen mineralischen Bestandteilen bestehen, vollkommen aufgehoben werden. Eine unvollkommene Mahlung, bei der diese Bindungen nicht völlig aufgehoben sind, hat einen Verlust an Calcit zur Folge, weil, wenn ein die beiden Bestandteile enthaltendes Teilchen an seiner Oberfläche mehr Kieselsäure als Kalk aufweist, das zum Zweck der Flotation aufgebrachte Schwemmittel nicht auf eine genügend große Fläche einwirken kann, um die Hochschwemmung des Teilchens durch den Schaum zu sichern. Wenn die Oberflächenausbildung die umgekehrte ist und das Teilchen hochgeschwemmt wird, ist das konzentrierte Material weniger rein, aber das ist gewöhnlich unwesentlich, da das Teilchen nur klein und die dem Kalk anhaftende Kieselsäuremenge so gering ist, daß das Teilchen immer noch verwendbar ist und mit dem Kalk richtig reagiert. Deshalb ist es bei vorliegendem Beispiel zweckmäßiger, Kraft zu sparen und keine vollständige Zerlegung solcher Teilchen herbeizuführen, da die Gesamtmenge an Calcit, der in dieser Weise ausgesondert werden würde, im Verhältnis zu den Kosten der Mahlung keine große Rolle spielt. Wenn daher das Gestein auf die zum Mahlen in Rohrmühlen oder dergleichen geeignete Teilchengröße zerkleinert worden ist, kann das Feinmahlen so weit getrieben werden, wie es die Mahlkosten mit Rücksicht auf die erforderliche Trennung der Bestandteile zulassen. Die physi-From what has been said at the beginning it is already clear that it takes place during the grinding of the raw rock all that matters is to crush the rock so far that the physical bonds, that exist between the various mineral components are completely eliminated will. An imperfect grinding, in which these bonds are not completely broken, results in a loss of calcite because if one contains the two components Particles on its surface has more silica than lime, which is used for flotation applied scouring agent cannot act on a sufficiently large area to cover the Secure flooding of the particle through the foam. When the surface formation the reverse is and the particle is floated up, the concentrated material is less pure, but that is common insignificant, since the particle is only small and the amount of silica adhering to the lime is so small is that the particle is still usable and reacts properly with the lime. That's why in the present example it is more expedient to save power and not a complete one Decomposition of such particles cause the total amount of calcite produced in this way would be discarded, in relation to the cost of the milling is of no great importance. Therefore, if the rock is cut to the particle size suitable for milling in tube mills or the like has been comminuted, the fine grinding can be carried out as far as the Allow grinding costs with consideration of the required separation of the components. The physical

kaiischen Eigenschaften dieses Gesteins sind derart, daß beim Vermählen auf eine Teilchengröße, bei der 70% ein 200-Maschensieb passieren, etwa 5o⁰/₀ durch ein 325-Maschensieb gehen. In dem so erhaltenen Feingut übersteigt das Verhältnis von Calciumcarbonat zu Kieselsäure das ursprünglich festgesetzte Verhältnis ein wenig, weil der Quarz härter und weniger leicht mahlbar ist. Man kann von diesem Umstand Gebrauch machen, um die Mahlkosten zu verringern. kaiischen properties of this rock are such that when grinding to a particle size at which 70% of a 200 mesh sieve pass, about 5o ^_0/0 go through a 325-mesh screen. In the fine material obtained in this way, the ratio of calcium carbonate to silica slightly exceeds the originally set ratio because the quartz is harder and less easy to grind. This fact can be used to reduce the cost of milling.

Man kann das neue Verfahren entweder beim Trocken- oder beim Naßverfahren anwenden. Die wirtschaftlichen Vorteile, die das Trockenverfahren bietet, werden dank der Genauigkeit der heutigen Trockenmischverfahren auch hier erzielt, zum Teil auch deshalb, weil vielfach ein kleiner Teil des Ausgangsmaterials vor der Wiedervereinigung getrocknet werden muß.The new process can be used either in the dry or in the wet process. The economic advantages that the dry process offers are thanks to the accuracy of today's dry mixing process is also achieved here, partly because of the fact that in many cases one small part of the starting material has to be dried before reunification.

ao Beim Arbeiten nach dem Naßverfahren braucht das Gut vor dem Mischen nicht getrocknet zu werden. Das bietet einen Vorteil in dem Fall, wo zwecks Korrektur der Zusammensetzung eine verhältnismäßig große Menge notiert werden muß.ao When working according to the wet process, the material does not need to be dried before mixing to become. This offers an advantage in cases where the composition is corrected a relatively large amount must be recorded.

Beim Trockenverfahren geht das aus den Mahlgängen kommende Feingut durch Windsichter, die so eingestellt sind, daß z. B. 5o°/₀ des durch ein 325-Maschensieb gehenden Feinguts direkt in die Öfen oder in Mischbehälter wandern, nachdem zunächst eine laufende Korrektur in der nachstehend beschriebenen Weise vorgenommen wurde.
Die übrigen 50% (der grobe Anteil) werden dann in Flotierungsapparaten bekannter Art der Schaumfiotation unterworfen. Dabei werden die üblichen Flotationsmittel verwendet und, da das Feingut nicht mitbehandelt wird, ist das Verhältnis von Teilchenoberfläche zu Gewicht bei dem groben Anteil viel geringer als bei dem Ausgangsmaterial, und das Verfahren wird infolgedessen wirtschaftlicher in bezug auf den Verbrauch an Reagentien.
Wenn erhebliche Mengen von Graphit und Alkali vorhanden sind, empfiehlt es sich, eine Trübe mit reichlichem Wasserüberschuß herzustellen, um diese schädlichen Bestandteile durch Dekantieren entfernen zu können. Eine besonders gute Calcitgewinnung erzielt man bei Verwendung von gleichen Teilen Ölsäure und Kresol, von denen erstere als Überzug und Sammelreagens, letzteres als Schaumbildner dient. Auf die Tonne behandelten Rohmaterials genügen bis zu 0,68 kg des Gemisches. Manchmal kann man die Flotation ohne großen Kostenaufwand wiederholen, um die Calcitausbeute zu vergrößern, indem der im ersten Apparat niedergeschlagene Rückstand in einer anderen Apparatur noch einmal behandelt wird, um solche Calcitteilchen zu gewinnen, die vom Schaum nicht mit hochgeschwemmt worden waren.In the dry process, the fine material coming from the grinding passes through air classifiers that are set so that, for. B. 5o ° / ₀ of passing through a 325 mesh screen fines migrate directly into the furnace or in the mixing vessel, after first a current correction was made in the manner described below.
The remaining 50% (the coarse portion) are then subjected to foaming in flotation devices of a known type. The usual flotation agents are used and, since the fines are not treated, the ratio of particle surface to weight for the coarse fraction is much lower than for the starting material, and the process is consequently more economical with regard to the consumption of reagents.
If significant amounts of graphite and alkali are present, it is advisable to make a pulp with a copious excess of water in order to be able to remove these harmful constituents by decanting. Particularly good calcite recovery is achieved by using equal parts of oleic acid and cresol, the former serving as a coating and collecting reagent, the latter as a foaming agent. Up to 0.68 kg of the mixture is sufficient for the barrel of treated raw material. Sometimes the flotation can be repeated without great expense in order to increase the calcite yield by treating the residue precipitated in the first apparatus again in another apparatus in order to obtain calcite particles that were not carried up by the foam.

Die vom Calcit befreiten Rückstände können nun auf einem Konzentrationstisch klassiert und dadurch dem Chemiker andere wichtige Bestandteile an die Hand gegeben werden, mittels deren er dem Endgemisch die richtige Zusammensetzung geben kann. So kann man das Eisen als Flußmittel wiederverwenden und mit einemTeil der Tonerde vereinigen, um bei der Wasseraufnahme nur wenig Wärme entwickelnde Zemente herzustellen. Will man verhältnismäßig mehr Tonerde als Kieselsäure herausnehmen, so kann man einen Teil des ausgeschiedenen Quarzes weitermahlen und in das Endgemisch überführen. Bei dem im vorliegenden Beispiel verwendeten Gestein war das Eisen nicht im Überschuß vorhanden, aber der Eisengehalt des Endgemisches genügte, so daß die Kosten der Wiedereinführung des auf dem Konzentrationstisch ausgeschiedenen Eisens in das Endgemisch nicht aufgewendet zu werden brauchten.The residues freed from the calcite can now be classified on a concentration table and this gives the chemist other important components by means of which he can give the final mixture the right composition. So you can use the iron as a Reuse the flux and combine it with a part of the clay to reduce the water absorption to produce only little heat-generating cements. You want relatively more If you take out alumina as silica, you can get some of the precipitated quartz continue grinding and transfer to the final mixture. In the case of the one used in the present example In the rock, the iron was not in excess, but the iron content of the final mixture sufficed so that the cost of reintroducing what was eliminated on the concentration table Iron did not need to be used in the final mixture.

Nach der Abscheidung des Calcits durch Schaumflotation und Entfernung des Wassers in der üblichen Weise werden die Teilchen mit den anderen Bestandteilen vermählen und dadurch in innige Berührung mit ihnen gebracht, so daß sich beim Brennen eine vollständige Reaktion ergibt. Beim Naßverfahren ist ein Trocknen des gewonnenen Calcits vor dem Wiedereinführen in die Mahlgänge nicht nötig. Aus vorstehenden Angaben soll nicht geschlossen werden, daß Teilchen, die durch ein 325-Maschensieb gehen, nicht wirtschaftlich durch Flotation abgeschieden werden können, vielmehr nur, daß ihre Ab- , scheidung unzweckmäßig wäre, weil dadurch das natürliche Gemisch zerstört werden würde, das beim Mahlen nur inniger geworden ist, und weil es offensichtlich zwecklos ist, Stoffe zu mahlen, die weggeworfen werden sollen.After the calcite has been separated by froth flotation and the water removed in in the usual way the particles are ground with the other ingredients and thereby brought into intimate contact with them, so that when burning there is a complete reaction results. In the wet process, the recovered calcite is dried before reintroduction not necessary in the grinders. It should not be concluded from the above information that Particles passing through a 325 mesh screen are not economically separated by flotation can become, rather only that their separation would be inexpedient because thereby the natural mixture, which has only become more intimate with grinding, would be destroyed, and because it is obviously pointless to grind materials that should be thrown away.

Da das neue Verfahren die Nutzbarmachung von Rohstoffen von der oben beschriebenen Art ermöglicht, die zwar alle wesentlichen Bestandteile, aber in unrichtigem Verhältnisse enthalten, liegt die Wirtschaftlichkeit der Flotierungs- und Konzentrationsmaßnahmen auf der Hand. Gleichzeitig ergibt sich daraus der weitere Vorteil, daß von dem Gestein nur so viel verarbeitet wird, als erforderlich ist, um die Menge der einzelnen Bestandteile auszuscheiden, die ausgeschieden werden muß, um die endgültig erf orderliehe Mischung zu erzielen. Entsprechend seiner Zusammensetzung und insbesondere seinem Kalkgehalte wurden 50%. des obenerwähnten Rohstoffes der SchaumfLotation unterworfen. Beim Vorliegen anderer Verhältnisse wird die zu fiotierend'e Menge größer oder kleiner sein können. Ist z. B. der Kalkgehalt des Ausgangsstoffes niedriger, so muß eine große Menge notiert werden, und umgekehrt. Jedenfalls kostet die Schaumnotierung mit oder ohne Konzentration viel weniger als der vorherige Zusatz fremder Rohstoffe zur Korrektur der Zusammen-Since the new process is the utilization of raw materials of the kind described above which contain all essential components, but in incorrect proportions, the profitability of the floatation and concentration measures is obvious. At the same time there is the further advantage that only so much of the rock is processed is excreted as is necessary to excrete the amount of each component that is excreted must be in order to achieve the final mixture required. According to his Composition and especially its lime content were 50%. of the above Raw material subjected to foam lotation. If other conditions exist, the becomes fiotierend'e amount can be larger or smaller. Is z. B. the lime content of the starting material is lower, so must a large amount and vice versa. In any case, the foam notation costs with or without concentration much less than the previous addition of foreign raw materials to correct the

Setzung oder die Kosten einer feineren Auslese des Rohstoffes im Steinbruch. Der Kostenaufwand für die Behandlung gemäß dem neuen Verfahren .wird durch die Kostenersparnis beim Mahlen und Brennen aufgehoben. Das Ergebnis des oben beschriebenen Verfahrens ist folgendesSettlement or the cost of a finer selection of the raw material in the quarry. The expense for the treatment according to the new method .will be due to the cost savings in Grinding and burning canceled. The result of the procedure described above is as follows

Ausgangs- Konzentrate stoff 2. Behandlung 2 Teile ι TeilStarting concentrates material 2nd treatment 2 parts ι part

SiO₂ SiO ₂

17,20 2,1017.20 2.10

R₂O₃ 6,66 3,30R ₂ O ₃ 6.66 3.30

CaO . 38,55 49,64CaO. 38.55 49.64

(CaCO₃) (68,80) (88,60)(CaCO ₃ ) (68.80) (88.60)

MgO 2,89 2,60MgO 2.89 2.60

Abgang ." 31,36 . 41,29Departure. "31.36. 41.29

Verhältnis(SiO₂: R₈O₃) 2,59 0,63Ratio (SiO ₂ : R ₈ O ₃ ) 2.59 0.63

Der Rohstoff wurde in zwei Teile geteilt, den feinen und den groben Anteil. Bei der Endmischung wurden nur drei Viertel des gemahlenen Ausgangsstoffes verwendet; ein Viertel war ausgeschieden und fortgeworfen worden. Das Eridgemisch besteht also aus zwei Teilen des Ausgangsmaterials, deren Flotation unnötig war, und einem Teil, der das flotierte Konzentrat von hohem Kalkgehalt darstellt. Die Tabelle ergibt auch, daß es vom wirtschaftlichen und chemischen Standpunkt aus unvorteilhaft ist, die physikalischen Bindungen vollständig aufzuheben bzw. die Schaumflotation mehrmals zu wiederholen, um ein absolut reines Kalkkonzentrat zu erzielen, obwohl dies an sich möglich wäre.The raw material was divided into two parts, the fine and the coarse part. At the final mix only three quarters of the ground raw material was used; a quarter had been eliminated and thrown away. The eride mixture thus consists of two parts of the starting material, the flotation of which was unnecessary, and a portion which is the high lime floated concentrate. The table shows also that it is disadvantageous from an economic and chemical point of view, the Completely break physical bonds or close the foam flotation several times repeat to achieve an absolutely pure lime concentrate, although this in itself it is possible.

Durch Vereinigung der drei Teile des ursprünglichen Materials gemäß obiger Beschreibung ergibt sich die endgültige Zusammensetzung des Rohstoffgemisches wie folgt:By combining the three parts of the original material as described above the final composition of the raw material mixture results as follows:

SiO₂ SiO ₂

R₂O₃ R ₂ O ₃

CaO (CaCO₃
MgO CaO (CaCO ₃
MgO

AbgangExit

12,1612.16

5.545.54

75-40) 42,2475-40) 42.24

2,792.79

-34.67-34.67

-Verhältnis (SiO₂: R₂O₃) 2,19-Ratio (SiO ₂ : R ₂ O ₃ ) 2.19

Der hieraus gebrannte Zement hatte die Zusammensetzung: The cement burnt from this had the following composition:

SiO₂ 19,38SiO ₂ 19.38

R₂O₃ 8,83 .R ₂ O ₃ 8.83.

CaO 67,33CaO 67.33

MgO 4,44MgO 4.44

Verhältnis 2,19Ratio 2.19

Unter Berücksichtigung der Kohlenasche ergibt sich:
Zement KohlenascheTaking into account the coal ash:
Cement coal ash

■ SiO₂ 19,38 60,00■ SiO ₂ 19.38 60.00

RjO₃ . , 8,83 30,00RjO ₃ . , 8.83 30.00

CaO ..." 67,33 3.00CaO ... "67.33 3.00

MgO 4,44 2,00MgO 4.44 2.00

Verhältnis 2,19 2,00Ratio 2.19 2.00

37 Teile χ TeE Die Zusammensetzung des Klinkers vor dem Zusatz von Gips beträgt:37 parts χ TeE The composition of the clinker before the addition of gypsum is:

SiO₂ 20,44SiO ₂ 20.44

R₂O₃ 9,38R ₂ O ₃ 9.38

CaO ; 65,63CaO; 65.63

MgO 4,37MgO 4.37

Verhältnis. 2,17Relationship. 2.17

Durch Zusatz von Gips und Entziehung von Feuchtigkeit sinkt der Kalkgehalt auf etwa 63,60.By adding plaster of paris and removing Moisture, the lime content drops to about 63.60.

Der erhaltene Zement weist also eine hohe Kalksättigung auf und besitzt vorzügliche, wesentlich über den Anforderungen liegende Festigkeitsgrenzen, obgleich er aus einem bisher als unbrauchbar angesehenen Rohstoff -hergestellt wurde.The cement obtained has a high calcium saturation and has excellent, Strength limits that are significantly above the requirements, although it was previously made up of one raw material regarded as unusable - was produced.

Die oben gegebene Beschreibung soll nur ein Beispiel geben, und es versteht sich von selbst, daß mit einem anderen Rohstoff und einer anderen Fabrikeinrichtung auch andere Maßnahmen mit Erfolg Anwendung finden können.The above description is only intended to give an example, and it goes without saying that with a different raw material and a different factory facility also other measures can be used with success.

So kann man z. B. bei einem Rohstoff, von dem beim Vermählen 85% durch ein 200-Maschensieb gehen, eine entsprechende Menge der SchaumfLotation unterwerfen und das aus dem Flotationsapparat erhaltene Endkonzentrat direkt und ohne nochmaliges Vermählen mit dem ursprünglichen, durch Klassierung oder auf andere Weise abgeschiedenen Feingut mischen. Der sogenannte gröbere Anteil enthält hier eine erhebliche Menge von Teilchen, die auch durch ein 325-Maschensieb hindurchgehen und einer Behandlung unterworfen werden müssen, um eine genügende Menge Kieselsäure auszuscheiden. Werden die Konzentrate mit dem unbehandelten Feingut vereinigt, so gehen etwa 92% des Endgemisches durch das 325-Maschensieb und die gesamte Kieselsäure ist außerordentlich fein.So you can z. B. with a raw material, of which 85% when grinding through a 200-mesh sieve go, subject an appropriate amount of the foam lotation and the final concentrate obtained from the flotation apparatus directly and without re-marrying with the original, by classification or Mix the fines deposited in another way. The so-called coarser portion contains here a significant amount of particles also passing through a 325 mesh screen and must be subjected to treatment to remove a sufficient amount of silica to be eliminated. If the concentrates are combined with the untreated fines, go about 92% of the final mix is through the 325 mesh screen and all of the silica extremely fine.

Bei Ausführung des Verfahrens gemäß Fig. 2 findet die Flotation des Calcits, die Konzentration des Rückstandes und die Wiedervereinigung der erforderlichen Mengen mit dem nichtbehandelten Teil des Rohstoffs vor dem Feinmahlen statt. Bei diesem Verfahren sind zwar die Mahlkosten niedriger, es weist aber den Nachteil auf, daß bei Gegenwart verhältnismäßig grober Kieselsäureteilchen einige unerwünschte Verbindungen sich in dem Endgemisch finden können und der Zement dann weniger gleichmäßig ausfällt.When the method according to FIG. 2 is carried out, the flotation of the calcite finds the concentration of the residue and the reunification of the required quantities with the untreated part of the raw material before Fine grinding instead. With this method, the grinding costs are lower, but it has the The disadvantage that in the presence of relatively coarse silica particles some undesirable Compounds can be found in the final mix and the cement then turns out less evenly.

Bei dem oben vorausgesetzten Rohstoff können etwa 25% als überschüssige Kieselsäure und Eisen ausscheiden. Demgemäß wird das zerkleinerte Gestein so weit gemahlen, daß die physikalische Bindung zwischen der Kieselsäure und dem Calcit vollständig aufgehoben und eine durchgreifende Scheidung durch Schaumflotation erzielt werden kann. Die Stampfen sind so anzuordnen, daß möglichstIn the case of the raw material assumed above, about 25% can be used as excess silica and excrete iron. Accordingly, the crushed rock is ground so far that the physical bond between the silica and the calcite is completely broken and a sweeping divorce can be achieved through froth flotation. the Tamping are to be arranged in such a way that if possible

geringe Pulverbildung eintritt; ist dies nicht möglich, so wendet man besser Windsichtung oder hydraulische Klassierung an (was aber in der Zeichnung nicht dargestellt ist), um dies Feingut yon dem mit Schaumflotierung behandelten Gut zu trennen. Dies empfiehlt sich aus wirtschaftlichen Gründen, weil sehr kleine Teilchen, die man auch als Schlamm zu bezeichnen pflegt, natürlich bei gleichem Gewichtlow powder formation occurs; if this is not possible, it is better to use wind sifting or hydraulic classification (which is not shown in the drawing) to do this Fine material of that treated with foam flotation Easy to separate. This is recommended for economic reasons, because it is very small Particles that are also known as sludge, of course with the same weight

ίο eine größere Oberfläche besitzen, als gröbere Teilchen, und infolgedessen eine größere Menge Reagentien und mehr oder größere Flotierungströge benötigen.ίο have a larger surface than coarser ones Particles, and consequently a greater amount of reagents and more or greater floatation flows require.

Bei Behandlung dieses Rohstoffes wird also die Hälfte unmittelbar den Feinmahlgängen zugeleitet, die andere Hälfte fiotiert und der verhältnismäßig grobe Calcit, der auf diese Weise abgeschieden wird, den Feinmahlgängen zur weiteren Mahlung und innigen Mischung mit dem unbehandelten Teil zugeführt. Enthält das Rohgestein mehr Calcit, so werden weniger als 50% der Flotierung unterworfen. Selbstverständlich ist es vorteilhaft, möglichst wenig von dem Rohgestein zu fLotieren, Im vorliegenden Beispiel genügt der Gehalt des feingemahlenen Gutes an Eisen und Tonerde; sollte aber ein höherer Eisengehalt" erwünscht sein, so kann man es durch Konzentration erhalten und ebenfalls den Mahlgangen zuführen. In manchen Gegenden ist die Scheidung der Flotationsrückstände zweckmäßig, wenn die Konzentrate mit Vorteil zu verkaufen sind.When this raw material is treated, half of it is used immediately for fine grinding fed, the other half fiotiert and the relatively coarse calcite, which on this Way is deposited, the fine grinding courses for further grinding and intimate mixing fed with the untreated part. If the raw rock contains more calcite, there will be less than 50% subjected to floatation. Of course it is advantageous to float as little of the raw rock as possible, In the present example, the iron and iron content of the finely ground material is sufficient Clay; but if a higher iron content is desired, it can be achieved by concentration and also feed the grinders. In some areas it is the separation of the flotation residues is useful when the concentrates are beneficial too are yours.

Die zweite Ausführungsform bietet besondere Vorteile beim Naßverfahren, da der notierte Calcit ungetrocknet dem Feinmahlgang zugeführt werden kann. Sie ist aber der ersten Ausführungsform des Verfahrens insofern unterlegen, als die Regelung der Zusammensetzung nicht so genau ist und die Kalksättigung im Klinker unter Umständen zu niedrig wird. Dies erklärt sich daraus, daß der Rohstoff groben Quarz enthalten kann, der sich nicht genügend fein mahlen läßt und bei der ersten Ausführungsform des Verfahrens durch vorherige Klassierung abgeschieden wird.The second embodiment offers particular advantages in the wet process, since the noted Calcite can be fed to the fine grinding process undried. But she is the first Embodiment of the method inferior insofar as the regulation of the composition is not so accurate and the lime saturation in the clinker may be too low. This is explained by the fact that the raw material can contain coarse quartz, which is not can be grind sufficiently fine and in the first embodiment of the method by previous Classification is deposited.

Beide Ausführungsformen des Verfahrens beruhen auf demselben Grundsatz, ein und denselben Rohstoff als Quelle der erforderlichen Mengen aller wesentlichen Bestandteile des Zements zu benutzen. Insbesondere bei der ersten Ausführungsform, in etwas geringerem Maße bei der zweiten, ist dies von der physikalischen Vorbereitung des Guts abhängig, durch die eine vollständige Reaktion beim Brennen bei normaler Temperatur erzielt werden kann. In bezug auf das Vermählen bezweckt die Erfindung die Erzielung einer besseren chemischen Reaktion und einer größeren Wirtschaftlichkeit in bezug auf den Kraftbedarf. Wenn auch in beiden Fällen ein einziger Rohstoff das ganze korrigierte Endgemisch liefern kann, sind selbstverständlich auch besondere Maßnahmen zulässig, wenn die vorhandenen Rohstoffe verschiedene natürliche Merkmale besitzen. So kann man z. B. einen armen Kalkstein so behandeln, daß die endgültige Zusammensetzung der zurückgehaltenen Verbindungen niednger sein würde, als für das Brennen erwünscht wäre, und eine kleine Menge eines natürlichen Rohstoffes von geeigneten Eigenschaften mit hohem Kalkgehalt dazu verwenden, die Zusammensetzung entsprechend zu korrigieren. In Fällen, wo die natürlich vorkommende Kieselsäure geringe Teilchengröße besitzt, braucht man nur einen kleinen Teil des Rohstoffes auf Konzentrat zu verarbeiten, das mit dem unbehandelten Rohstoff gemischt wird. Bei einem solchen Fall wird aber vorausgesetzt, daß die Gehalte an Eisen und Tonerde im wesentlichen die richtigen sind.Both embodiments of the method are based on the same principle, one and the same Raw material as a source of the required quantities of all essential components of the To use cement. In particular in the first embodiment, in a somewhat lesser degree Dimensions for the second, this depends on the physical preparation of the goods, through which a complete reaction can be achieved when fired at normal temperature can. With regard to grinding, the invention aims to achieve a better one chemical reaction and greater economy in terms of power requirements. Even if in both cases a single raw material supplies the entire corrected final mixture can, of course, special measures are also permissible if the existing ones Raw materials have different natural characteristics. So you can z. B. a poor one Treat limestone so that the final composition of the retained compounds would be lower than would be desired for firing, and a small amount of one use natural raw material with suitable properties with a high lime content to correct the composition accordingly. In cases where the naturally occurring Silica has a small particle size, you only need a small part of the Process raw material on concentrate that is mixed with the untreated raw material will. In such a case, however, it is assumed that the contents of iron and alumina are essentially the right ones.

Bei den aus zwei Bestandteilen bestehenden Gesteinen, z. B. bei Kalkstein, der in entsprechendem Verhältnis mit Ton oder Schieferton gemischt werden muß, kommt es oft vor, daß, obwohl das Verhältnis zwischen Kalk und Kieselsäure sich leicht korrigieren läßt, der Kalkstein selbst grobe Kieselsäure, besonders in Form von Quarz, enthält, die infolge ihrer Härte nicht mit bekannten Mahlmethoden so weit vermählen werden kann, daß sie beim Brennen richtig mit dem Kalk reagiert.In the case of the rocks consisting of two components, e.g. B. with limestone, which in the corresponding Ratio must be mixed with clay or slate, it often happens that, although the ratio between lime and Silicic acid is easy to correct, the limestone itself is coarse silica, especially in the form of quartz, which, due to its hardness, cannot be used with known grinding methods can be widely assumed that it reacts correctly with the lime when it is burned.

In solchem Fall wurde nur die Kalkverbindung fiotiert, um eine physikalische Korrektur des Rohstoffes herbeizuführen, durch die bei Zuschlag der entsprechenden Menge Ton das gewünschte Endgemisch erhalten wird. Steht aber der Ton- oder Schiefergehalt nicht im richtigen Verhältnis zum Kieselsäuremodul, so kann man Ton oder Schieferton entweder mit dem Calciumcarbonat notieren oder für sich auf einem Konzentrationstisch klassieren, um die endgültige Korrektur vollständig zu machen.In such a case only the calcareous compound was added in order to make a physical correction of the raw material by adding the appropriate amount of clay the desired final mixture is obtained. But the clay or slate content is not there in the correct proportion to the silica module, one can either use clay or slate with the calcium carbonate or classify for yourself on a concentration table to make the final correction complete.

Bei Mergeln und Kreiden weicht das Verfahren nur insofern ab, als man dort nur selten zu besonderer Feinmahlung greifen muß, wenn auch ein gewisses Vermählen immer notwendig ist, um die physikalische Bindung zwischen dem Calciumcarbonat und der Kieselsäure aufzuheben. Mergel und Kreiden enthalten fast stets Kieselsäure in Form von Teilchen aus Feuerstein, Kiesel oder Chalcedon, die manchmal so groß sind, daß man sie gleich beim Sieben oder hydraulischen Klassieren ausscheiden kann. Das hat natürlich mit dem vorliegenden Verfahren nichts zu tun, das sich lediglich mit den Teilchen freier Kieselsäure beschäftigt, die nicht genügend mit dem Kalk in Reaktion treten und nach den bisher üblichen Verfahren der Windsichtung, hydraulischen Klassierung bzw. Absiebung nicht zu trennen sind. Gewöhnlich werden Mergel oder KreidenIn the case of marls and chalk, the procedure only differs insofar as it is rarely used there must resort to special fine grinding, even if a certain grinding is always necessary is to break the physical bond between the calcium carbonate and the silica. Marl and chalks almost always contain silica in the form of particles Flint, pebbles or chalcedony, which are sometimes so big that you can see them right away Sieving or hydraulic classifying can be eliminated. That, of course, has to do with that The present process has nothing to do with merely dealing with the particles of free silica busy, which do not react sufficiently with the lime and according to the usual ones The process of air classification, hydraulic classification or screening cannot be separated are. Usually marls or chalks are used

624 26 J624 26 y

nach Aussonderung der großen Stücke wieder hydraulisch, klassiert, um das Feine vom Groben zu scheiden. Die in dem Feingut vorhandenen feinen Kieselsäureteilchen werden darin belassen, da sie eine wichtige Kieselsäurequelle für das Endgemisch bilden und eine geringere Materialmenge flotiert zu werden braucht. Der gröbere Anteil wird dann flotiert und das dabei ausgeschiedene Calciumcarbonat mitafter sorting out the large pieces again hydraulically, classified to remove the fine from the coarse to divorce. The fine silica particles present in the fines are left in it, as they form an important source of silica for the final mix and a minor one Amount of material needs to be floated. The larger part is then floated and that calcium carbonate excreted in the process

to dem nicht behandelten Feingut vereinigt, der grobe kieselsäurehaltige Rückstand aber fortgeworfen. Muß der Kieselsäurebestandteil, d.h. der Ton oder Schieferton, korrigiert werden, so kann dies durch Vereinigung der kalk- und tonerdehaltigen Bestandteile vor dem Klassieren geschehen, durch das das gesamte Material in den feinen Anteil, der keiner Flotierung bedarf, und den groben Anteil geteilt wird, der flotiert und unter Umständen noch auf dem Konzentrationstisch klassiert wird. Anderseits kann man den tonhaltigen Bestandteil auch für sich hydraulisch klassieren. Weist er besonders wenig 'Eisen und Tonerde auf, ist aber im übrigen brauchbar, so kann man den Mergel oder die Kreide stärker behändem, um die Kieselsäureverbindungen herauszuschaffen, indem man davon mehr als nur den feinen Anteil, unter Umständen sogar die ganze Menge dieses Bestandteils behandelt..combined to the untreated fine material, but the coarse silicic acid-containing residue is thrown away. Does the silica component, i.e. the clay or slate clay, need to be corrected? this can be done by combining the lime and alumina constituents prior to classification happen, through which the entire material in the fine fraction, which does not float needs, and the gross portion is shared that floats and possibly still on the Concentration table is classified. On the other hand, you can also use the clay component for classify themselves hydraulically. If it has particularly little iron and clay, it is in the rest of the usable, so you can use the marl or chalk more agile to the To get rid of silicic acid compounds by removing more than just the fine part, may even deal with the whole lot of this ingredient ..

Bei Verwendung solcher Bestandteile bedarf es nur sehr geringer Mahlung, da die Kalk- und -Kieselsäureteilchen leicht freigemacht werden können. Muß man eine stärkere Zerkleinerung vornehmen, um ein brennfähiges Gemisch zu erhalten, so sollte man sie hinter der Flotierung einschalten, um nicht unnötig Mahlenergie auf Stoffe zu verwenden, die ohnehin verworfen werden sollen.When using such ingredients, it requires very little grinding, since the lime and -Silica particles can be released easily. Do you need a stronger crushing in order to obtain a combustible mixture, it should be placed after the flotation switch on so as not to use unnecessary grinding energy on substances that are already discarded should be.

Claims

Patent claims:

i. Process for the production of a ready-to-burn cement raw mixture of certain Composition of a raw material that converts the silica into unsuitable for firing, For example, too coarse form or contains silica or lime in excess, thereby characterized in that at least part of the powdery raw material for separating KaUc and silica one Foam flotation is subjected, and that the excess or separated thereby Inappropriate form component is removed while the other component is combined with the non-floated part of the raw material and further processed with this.

2. The method according to claim 1, characterized in that the powdery raw material to separate the finer particles suitable for firing from the coarser particles is classified first, and that then the separated coarser particles for the separation of lime and silica Foam flotation are subjected.

3. The method according to claim 2, characterized in that the fine fractions of the coarse can be separated by hydraulic classification.

4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that such Amount of the powdery raw material or the separated coarser particles of the foam flotation is subjected to that after the extraction of the floated components and their appropriate combination the finer particles give the mixture just the right composition.

5. The method according to claim 2 to 4 in application to a raw material, the silica · Contains excess, characterized in that the raw material before the Classification is ground so finely that a sufficient amount of the silica in a particle size suitable for firing exists where she has the ability to make connections.

6. The method according to claim 2 to 5, characterized in that the coarser Particles from which the lime has been removed and recovered by froth flotation is subjected to a concentration treatment in order to separate the silica, iron and aluminum from each other and that in order to achieve the correct composition one or more of these ingredients are combined with the fine particles in required amounts while the rest is removed.

7. The method according to claim 2 to 6, characterized in that the raw material is ground to such a fineness that after removal of the coarse silica The final mixture has the fineness required for burning clinker.

8. Process for the preparation of a ready-to-burn cement mixture of a certain composition from several raw materials, dadurqh characterized that of these raw materials one or more, these individually or some are treated together by the process according to claims 1 to 7.

1 sheet of drawings