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Emulsionen zum Verbessern der Oberfläche von Braunkohlenbriketts Im
Hauptpatent 687 676 wird ein Verfahren zur Verbesserung von Braunkohlenbriketts
beschrieben, bei dem jedes einzelne Brikett kurz nach Verlassen der Presse, also
weitgehend urgekühlt, durch Behandeln mit wäßriger Emulsion bituminöser Stoffe und
anschließendes Beblasen mit Warmluft, vorzugsweise von etwa 4o bis 7o°, mit einem
vollständig abschließenden Film umgeben wird. Dadurch wird die Nachverdunstung gehemmt,
zur Selbstentzündung führende Oxydation unterbunden sowie die innere Festigkeit
und Wasserbeständigkeit verbessert.
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Bei der Herstellung der Emulsion für die Brikettimprägnierung stößt
man äuf erhebliche Schwierigkeiten, und zwar deshalb, weil die Asphalte, Teere und
Peche, die bei der Herstellung von bekannten Emulsionen, beispielsweise für den
Straßenbau, Verwendung finden, sich für die Verbesserung von Braunkohlenbriketts
nicht bewährt haben. Es hat sich herausgestellt, daß -gerade diejenige Eigenschaft,
welche die verschiedenen Asphalte für den Straßenbau geeignet macht, weil sie Gewähr
für die Bildung eines haftfesten dichtenden Bindemittels für Gesteinsmassen bietet,
nämlich die Klebrigkeit, bei Verwendung der Emulsion zur Brikettimprägnierung ausgeschlossen
sein muß. Klebrige Überzüge erschweren nicht nur die Handhabung der Briketts, sondern
gefährden auch die Beständigkeit des'Films. Bei jeder Umlagerung des Briketts besteht
die Gefahr, daß Teile des Überzugs an den Berührungsflächen mit anderen Briketts
oder auch an den Wänden des Lagerraums usw. haftenbleiben, wodurch der Film schadhafte
Stellen erhält. Ein nicht mehr geschlossener Film hat aber für das Brikett nur unvollkommenen
Nutzen, denn es genügt schon, daß nur kleine Flächen auf dem Brikett durch das Abreißen
des Films bloßgelegt werden, um Feuchtigkeit eindringen oder aus dem Brikett austreten
zu lassen.
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Es war somit die Aufgabe zu lösen, unter Ausscheidung von zum Kleben
neigenden Asphalten, Pechen u. dgl. Emulsionen bituminöser Stoffe herzustellen,
die beim Trocknen auf dem Brikett einen wasserundurchlässigen, haftfesten, geschlossenen,
möglichst elastischen Film hinterlassen, der nicht klebt, sondern das Brikett glatt
und griffig macht.
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Man hat bereits Suspensionen von Graphit, Talkum, Ruß, Petrolkoks
u. dgl., denen zur Erhöhung der Haftung etwas Bitumen, Gummi oder Harz und zur Stabilisierung
Seife, Süßholzextrakte u. dgl. zugesetzt sein können, verwendet, um das Kleben von
Walzenbriketts in den Formen und aneinander zu verhindern. Der überzug soll durch
Druck und gegenseitige Reibung poliert und verfestigt werden. Dadurch wird zwar
eine gewisse Glättung und Dichtung der Briketts erreicht, wenn es sich um solche
handelt, die mit Hilfe eines Bindemittels eingebunden werden. Für wassergebundene
Braunkohlenbriketts, insbesondere solche, die von der
Stempelpresse
kommen, sind Überzüge mit Suspensionen der genannten Art völlig unzureichend, da
kein homogener Film gebildet wird.
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Demgegenüber bestehen die Emulsionen bituminöser Stoffe nach der Erfindung
zur Verbesserung der Oberfläche von Braunkohlenbriketts aus nicht klebenden und
schnell trocknenden Bitumina. Als Ausgangsstoff hierfür kommen Bitumina in Betracht
mit verhältnismäßig hohem Erweichungspunkt, z. B. 45 bis 65°nacliKraemer-Sarnow,
wie hochschmelzende Braunkohlenteerpeche, Gemische von Kräckrückständen und Extraktasphalten,
d. h. Teer- und Mineralölprodukte, die durch Behandlung -bei höherer Temperatur
einen ungesättigten Charakter erhalten haben oder aus denen mittels selektiver Lösungsmittel,
wie verflüssigte schweflige Säure, Phenol u. dgl., die weniger gesättigten Anteile
gewonnen worden sind. Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die genannten
Asphalte und Peche als Gemisch Anwendung finden, in welchem sie sich in ihren Eigenschaften
in günstiger Weise ergänzen. Sehr zweckmäßig ist beispielsweise die Verwendung eines
Gemisches von Krackrückständen und Extraktasphalten, das wegen seines Gehalts an
Extraktasphalt leicht emulgierbar ist und einen schönen Glanz ergibt, während die
Mitvenvendung der Krackrückstände vorteilhaft ist, weil sie bei verhältnismäßig
niedrigem Erweichungspunkt (K.-S. 45 bis 52°) angewandt werden können, ohne zu kleben.
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Das vorstehend genannte Gemisch hat sich in den Fällen als besonders
günstig erwiesen, wo bei der Herstellung der Emulsion Paraffin zugesetzt wird. Dieses
erhöht, wie gefunden wurde, die Wasserbeständigkeit des aus der Emulsion gebildeten
Films. Dasselbe gilt selbstverständlich auch von anderen wasserabstoßenden Stoffen.
So kann der Emulsion beispielsweiseBraunkohlendestillationspech,.das von Natur Paraffin
enthält, oder auch Wachs zugefügt werden.
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Neben dem obengenannten Gemisch von Krackrückständen und Extraktasphalten
hat sich für Zwecke des Hauptpatents als besonders vorteilhaft ein Asphalt erwiesen,
welchen man beim Blasen von Teerextrakt mit Luft erhält, denn er weist alle diejenigen
günstigen Eigenschaften auf, welche man durchweg nur durch Mischen verschiedenartiger
Asphalte erhält, d. h. er ist leicht emulgierbar und gibt beim Trocknen einen festhaftenden,
nicht klebrigen, schön glänzenden Film, aus dem sich auch bei längerer Lagerung
kein Paraffin ausscheidet.
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Bei Anwendung der hochschmelzenden Asphalte und Peche in Form wäßriger
Dispersionen konnte beobachtet werden, daß die Emulsionen beim Aufbringen auf das
Brikett verhältnismäßig schnell trocknen und brechen. Dies ist aber wesentlich für
die angestrebte Verbesserung von Briketts, denn das schnelle Trocknen bzw. Brechen
der Emulsion (in wenigen Minuten) ist günstig für die Bildung eines vollkommen zusammenhängenden
Films, ferner dafür, daß der Überzug einen schönen Glanz aufweist. Auch hierin unterscheidet
sich die Anwendung der Emulsion gemäß der Erfindung gegenüber derjenigen beim Straßenbau,
bei welchem der Brechvorgang erst nach mehreren Stunden abgeschlossen sein soll,
damit die Emulsion als solche genügend tief in das Gestein eindringen kann, um es
zu verkitten.
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Es hat sich ferner gezeigt, daß zur ImpTägnierung der Preßlinge mit
Vorteil stark verdünnte Emulsionen angewandt werden, z. B. solche, die io bis 15
% oder weniger Bitumen enthalten. Bei Verwendung derartiger Emulsionen gelingt es,
den Film sehr dünn aufzutragen, welcher dadurch elastischer und widerstandsfähiger
gegenüber mechanischen Beanspruchungen ist. Schließlich ist der damit möglich gewordene
geringe Verbrauch an Bitumen für die wirtschaftliche Ausgestaltung des Verfahrens
wichtig.
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Um die bei dem Verfahren zu verwendenden Hartasphalte in den gewünschten
stark verdünnten Emulsionen anwenden zu können, ist eine sehr feine Zerteilung des
Bitumens erforderlich. Es hat sich beispielsweise herausgestellt, daß die Bitumenzerteilung
auf eine Partikelchengröße von etwa io @.c, wie sie in den üblichen Straßenbauemulsionen
vorliegt, nicht ausreicht, da sich solche Emulsionen .bei stärkerer Verdünnung stark
entmischen. Wenn man aber die Emulgierung in der Weise vornimmt, daß in der fertigen
Emulsion die Bitumenteilchen im wesentlichen eine Größe von etwa i bis 2 @u aufweisen,
so ist eine Verdünnung der Emulsion in dem gewünschten Grunde möglich, ohne daß
sich Bitumenteilchen in nennenswerten Mengen abscheiden. Bei Verwendung der Emulsion
bewirkt die feine und gleichmäßige Verteilung des Bitumens selbstverständlich auch
ein besonders gutes Aussehen des daraus entstehen;-den Films. ' Beispiel Aus mitteldeutscher
Braunkohle hergestellte Briketts werden bei Austritt aus der Presse in noch warmem
Zustande mit einer i5prozentigen wäßrigen bituminösen Emulsion behandelt, die in
folgender Weise hergestellt war: 32 Teile Destillationsrückstand aus einem S O#-Extrakt
aus Braunkohlenschwelteer mit einem Erweichungspunkt (K.-S.) von 65'C
werden
mit 65 Teilen Krackrückstand mit einem Erweichungspunkt (K.-S.) von 45° und 3 Teilen
Paraffin verschmolzen und bei einer etwas untettlialb i oo° liegenden Temperatur
mit Hilfe einer Zahnradpumpe in ioo Teilen einer 5prozentigen Harz- oder Tallölseifenlösung
emulgiert. Vor Gebrauch wird die Emulsion auf die geforderte Verdünnung gebracht.
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Die in die Emulsion getauchten und anschließend zunächst kurz (etwa
2 Minuten) mit Luft von etwa 5o°, dann einige weitere Minuten mit Luft gewöhnlicher
Temperatur beblasenen Briketts weisen einen festen tiefschwarzen, glänzenden Film
auf, dessen anfängliche leichte Klebrigkeit nach kurzer Zeit vollkommen verschwindet.
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Bei der Berieselung der mit einer Emulsion nach der Erfindung behandelten
Briketts mit Wasser zeigten diese erst nach 8o bis ioo Stunden eine Neigung zum
Zerfall, während die unbehandelten Briketts schon nach 6 Stunden zerbröckelten und
die überzogenen, jedoch zu heiß oder zu kalt beblasenen eine stark wechselnde Beständigkeit
zeigten, die sich häufig nicht von der der unbehandelten Briketts unterschied, selten
jedoch die der erfindungsgemäß behandelten erreichte.