DE809643C

DE809643C - Process for reducing the moisture content of cement slurry and similar slurries

Info

Publication number: DE809643C
Application number: DEE62A
Authority: DE
Inventors: Karl Dr Dietz
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1949-10-18
Filing date: 1949-10-18
Publication date: 1951-08-02

Description

Verfahren zur Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes von Zementrohschlämmen und ähnlichen Schlämmen Bei den in der Technik auftretenden Schlämmen, wie z. B. Zementrohschlämmen, in Zuckerfabriken anfallenden Strontianitschlämmen o. dgl., ist man bestrebt, den Feuchtigkeitsgehalt zu verringern, um bei der Weiterverarbeitung den unnützen Wasserballast zu vermeiden, insonderheit um möglichst weitgehend den für die Beseitigung des Wassergehaltes durch Verdampfen benötigten Kalorienbedarf einzusparen. Wesentlich ist dabei aber, daß die Viskosität der Schlämme erhalten bleibt oder daß sie sich wenigstens nicht so weit verändert, daß bei der Weiterverarbeitung, insbesondere bei der Fortbewegung der Schlämme, in den Leitungen Schwierigkeiten entstehen.Process for reducing the moisture content of raw cement sludge and similar sludges. B. Raw cement sludge, strontianite sludge or the like occurring in sugar factories, endeavors are made to reduce the moisture content in further processing to avoid the useless water ballast, in particular to as much as possible calorie requirement for the elimination of the water content through evaporation to save. However, it is essential that the viscosity of the sludge is preserved remains or that it at least does not change so much that in further processing, Difficulties in the pipes, especially when moving the sludge develop.

Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes von Zementrohschlämmen bei gleichbleibender Viskosität vorgeschlagen worden. So ist schon versucht worden, hierzu Netzmittel oder oberflächenaktive Stoffe der verschiedensten Art zu verwenden, insbesondere organische Verbindungen, welche #den Gerbstoffen nahestehen, und zwar hat man diese für sich allein oder in Kombination mit anderen verflüssigend wirkenden Stoffen angewandt. Diese Vorschläge sind jedoch mit dem Nachteil verbunden, daß ihre Wirkung auf Zementrohschlämme entweder durch gleichzeitig auftretende Thixotropieerscheinungen eingeschränkt wird oder daß ihre Wirksamkeit nur auf einzelne Rohschlämme bestimmter Herkunft und Zusammensetzung beschränkt bleibt, während sie bei anderen Zementrohschlämmen überhaupt nicht auftritt.There are already various methods of reducing the moisture content of cement raw sludge with constant viscosity has been proposed. So Attempts have already been made to use a wide variety of wetting agents or surface-active substances for this purpose Kind to use, especially organic compounds, which #the tanning agents be close, and you have them for yourself alone or in combination with others substances with a liquefying effect are used. However, these suggestions are compatible with the Disadvantage connected that their effect on cement raw sludge either by simultaneously occurring thixotropic phenomena is limited or that their effectiveness limited only to individual raw sludge of a certain origin and composition remains, whereas it does not occur at all with other raw cement slurries.

Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, diese Nachteile zu vermeiden und eine wirksame Feuchtigkeitsverminderung bei praktisch gleichbleibender Viskosität zu erreichen, wenn man zur Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes von Zementrohschlämmen o. dgl. Alkalisalze anorganischer Polysäuren, wie z. B. die Alkalisalze von Polyphosphorsäuren, Polykieselsäuren, Polymolybdänsäuren, Poly-Bor-Phosphor-Säuren u. a. verwendet und einen dieser Stoffe den Schlämmen zusetzt.It has now been found that it is possible to avoid these disadvantages and effective moisture reduction with practically constant viscosity to achieve when looking to reduce the Moisture content of cement raw sludge o. The like. Alkali salts of inorganic polyacids, such as. B. the Alkali salts of polyphosphoric acids, polysilicic acids, polymolybdic acids, poly-boron-phosphoric acids i.a. is used and one of these substances is added to the sludge.

Beispielsweise können verwendet werden Natriumpolyphosphate, wie Na, P40" (Natriumpolyphosphatglas), Natriumtrithiophosphat (Na, P40" S3), Natriumpolyvanadate derallgemeinen Formel (Na V 0,)", Alkali-Bor-Phosphate der allgemeinen Formel ((NaB03)x (Na P 03)_,) ", Natriumpolymolybdate der allgemeinen Formel ((NaEMo04)x(Mo03),,)" usw. oder die entsprechenden anderen Alkalisalze, wie die Kalisalze. Die Bildung dieser Polyverbindungen erfolgt nach den in der Literatur allgemein bekannten Verfahren durch Zusammenschmelzen der entsprechenden Einzelbestandteile. Der Grad der Polymerisation, also der jeweilige Wert für x, y und n, ist abhängig von den gegenseitigen Mengenverhältnissen der angewandten Bestandteile und der Höhe der beim Zusammenschmelzen angewandten Temperatur.For example, sodium polyphosphates such as Na, P40 "(sodium polyphosphate glass), sodium trithiophosphate (Na, P40" S3), sodium polyvanadates of the general formula (Na V 0,) ", alkali boron phosphates of the general formula ((NaB03) x (Na P 03) _,) ", sodium polymolybdates of the general formula ((NaEMo04) x (Mo03) ,,)" etc. or the corresponding other alkali salts, such as the potassium salts. The formation of these poly compounds takes place according to the processes generally known in the literature The degree of polymerization, that is to say the respective value for x, y and n, depends on the mutual proportions of the constituents used and the level of the temperature used during the melting together.

In manchen Fällen hat es 'sich als zweckmäßig erwiesen, Mischungen mehrerer dieser Stoffe anzuwenden. Der für einen bestimmten vorliegenden Schlamm zweckmäßig zu verwendende Stoff aus der Reihe der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Alkahsalze anorganischer Polysäuren sowie seine Menge sind von Fall zu Fall verschieden, können aber ohne weiteres entsprechend der besonderen Natur des jeweils vorliegenden Schlammes bestimmt werden, wobei man'es, wenn es sich beispielsweise um die Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes von Zementrohschlamm handelt"am vorteilhaftesten so einrichtet, daß der Schlamm nach Zusatz des Mittels einen zwischen etwa 6,5 und etwa 9,5 liegenden pH-Wert aufweist. Es hat sich herausgestellt, daß man bereits durch geringe, in manchen Fällen sehr geringe Zusatzmengen derartiger Salze eine ganz erhebliche Herabsetzung des Feuchtigkeitsgehaltes bei praktisch gleichbleibender Viskosität erzielen kann. Thixotropieerscheinungen, wie sie häufig bei den bisher bekannten Verfahren nachteilig vorkommen, treten bei der Verwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zusatzstoffe nicht auf. Diese verlieren auch ihre Wirksamkeit nicht, wenn sie mit organischen oberflächenaktiven Stoffen zusammen verwendet werden. Vielmehr kann man durch geeignete Mischungen die Wirksamkeit von solchen organischen oberflächenaktiven Stoffen noch erheblich steigern. Die Verwendung von methylennaphthahnsulfosauren Salzen oder deren Substitutionsprodukten hat sich hier beispielsweise als vorteilhaft erwiesen.In some cases it has proven useful to use mixtures apply several of these substances. The one for a particular mud present Appropriately to be used substance from the series proposed according to the invention The alkali salts of inorganic polyacids and their amount vary from case to case, but can easily according to the particular nature of the present Sludge can be determined, with man'es if it is, for example, about the reduction the moisture content of cement raw sludge is "most advantageous to set up that the sludge after the addition of the agent is between about 6.5 and about 9.5 Has pH. It has been found that even small, in In some cases very small amounts of such salts are added a very considerable reduction the moisture content can be achieved with practically constant viscosity. Thixotropy phenomena, which are often disadvantageous in the previously known processes occur when using the additives proposed according to the invention not on. These also do not lose their effectiveness when used with organic surfactants are used together. Rather, one can go through appropriate Mixtures add to the effectiveness of such organic surfactants increase significantly. The use of methylenaphthalene sulfonic acid salts or their substitution products have proven to be advantageous here, for example.

Derartige methylennaphthahnsulfosaure Salze sind solche Körper oder leiten sich von solchen Körpern ab; bei denen zwei mit S03H substituierte Naphthalinreste durch eine Methylenbrücke miteinander verbunden sind. Man kann sie beispielsweise durch Kondensation von Formaldehyd mit Naphthalin in Gegenwart von Schwefelsäure und Oleum und Überführen in das Salz erhalten.Such methylennaphthane sulfonic acid salts are such bodies or derive from such bodies; in which two naphthalene radicals substituted with SO3H are linked by a methylene bridge. For example, you can by condensation of formaldehyde with naphthalene in the presence of sulfuric acid and obtaining oleum and converting to the salt.

Die Zugabe der erfindungsgemäß zuzusetzenden Stoffe zu den Schlämmen kann zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen, bei Zementrohschlämmen söwohl während ihrer Herstellung, also vor dem oder beim Mahlen des Rohgesteins, als auch nach dem Mahlen durch Einführen in den fertigen Rohschlamm. Wird der Zusatz beim Mahlen des Rohgesteins vorgenommen, so ergibt sich zusätzlich noch eine erhebliche Verbesserung der zerkleinerungstechnischen Mühlenleistung, welche sich in einer Erhöhung der Mahlfeinheit des Zementrohschlammes ausdrückt.The addition of the substances to be added according to the invention to the sludge can be done at any time, in the case of raw cement slurry even during their production, i.e. before or during the grinding of the raw rock, as well as after grinding by introducing it into the finished raw sludge. Becomes the additive when grinding of the raw rock, there is also a considerable improvement the crushing mill performance, which results in an increase in the Expresses the fineness of the cement raw sludge.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren kann sowohl für die Verringerung des Wassergehaltes von Zementrohschlämmen als auch für die Verringerung des Wassergehaltes von anderen Schlämmen, z. B. von in Zuckerfabriken anfallenden Strontianitschlämmen, mit Vorteil verwendet werden. Beispiel i ioo Gewichtsteile eines durch Vermahlung von rohem tonigem Kalkstein hergestellten Zementrohschlammes mit einem Wassergehalt von 320/'o werden bei oder nach dem Vermahlen mit 0,02 Gewichtsteilen poly-Natriummetaphosphat gemischt. Die Viskosität des mit diesem Zusatz versehenen Zementrohschlammes mit 320/0 Wassergehalt entspricht der Viskosität eines Zementrohschlammes mit 380/0 Wasser ohne Zusatz. Man erzielt also durch den Zusatz bei gleichbleibender Viskosität eine Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes von 380/0 auf 320/0. Der pH-Wert des Zementschlammes beträgt 8,5. Beispiel 2 ioo Gewichtsteile eines durch Vermahlung von rohem tonigem Kalkstein hergestellten Zementrohschlammes mit einem Wassergehalt von 3o0/0 werden bei oder nach dem Vermahlen mit o,oi.Gewichtsteilen poly-Natriummetaphosphat, o,oi Gewichtsteilen Natriummetasilicat, o,oi Gewichtsteilen Natriumcarbonat, 9,o2 Gewichtsteilen methylennaphthalinsulfosaurem Natrium gemischt. Die Viskosität des mit diesen Zusätzen versehenen Zementrohschlammes mit 3o0/0 Wassergehalt entspricht der Viskosität eines Zementrohschlammes mit 390/0 Wasser ohne Zusatz. Man erzielt also durch den Zusatz bei gleichbleibender Viskosität eine Verringerung des Feuchtigkeitsgehalts von 390/0 auf 3o0%. Der pH-Wert des Zementschlammes beträgt 8,8. Beispiel 3 ioo Gewichtsteile eines aus der Saturierung stammenden abfiltrierten Strontianitschlammes werden mit Wasser zum Dickschlamm gemischt, wobei dem Wasser ein Zusatz von o,oi Gewichtsteilen Natriumpyrophosphat und 9,o5 Gewichtsteilen Natriummetasilicat zugegeben wird. Es kann auch noch ein Zusatz von 0,05 Gewichtsteilen methylennaphthalinsulfosauremAmmonium und 9,o5 Gewichtsteilen Natriumtetraphosphat erfolgen. Durch diese Zusätze werden 2o bis 250/0 des sonst zum Anmischen des Dickschlammes notwendigen Wassers gespart. Beispiel q ioo Gewichtsteile eines Zementrohschlammes mit 290/0 Wassergehalt werden nach dem Vermahlen izg mit 0,015 Gewichtsteilen Natriumtrithiophosphat (Na, P4010 S3), 0,02 Gewichtsteilen Natriumcarbonat und 0,03 Gewichtsteilen methylennaphthalinsulfosaurem Natrium gemischt. Die Viskosität des mit diesen Zusätzen versehenen Zementrohschlammes mit 29°/o Wassergehalt entspricht der Viskosität eines Zementrohschlammes mit 37% Wassergehalt ohne Zusatz. Die Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes erfolgt also von 37°/o auf 29%. Der pH-Wert des Zementrohschlammes beträgt 8,4.The method proposed according to the invention can be used both for reducing the water content of raw cement sludge and for reducing the water content of other sludges, e.g. B. of strontianite sludges obtained in sugar factories can be used with advantage. EXAMPLE 100 parts by weight of a raw cement slurry produced by grinding raw clay limestone and having a water content of 320 per cent are mixed with 0.02 parts by weight of poly-sodium metaphosphate during or after the grinding. The viscosity of the raw cement sludge provided with this additive with 320/0 water content corresponds to the viscosity of a raw cement sludge with 380/0 water without an additive. With the addition of the same viscosity, the moisture content is reduced from 380/0 to 320/0. The pH of the cement slurry is 8.5. EXAMPLE 2 100 parts by weight of a raw cement slurry produced by grinding raw clay limestone with a water content of 3o0 / 0 are added during or after grinding with o, oi parts by weight of poly-sodium metaphosphate, o, oi parts by weight of sodium metasilicate, o, oi parts by weight of sodium carbonate, 9, o2 parts by weight of sodium methylennaphthalenesulfonate mixed. The viscosity of the raw cement sludge with 3o0/0 water content provided with these additives corresponds to the viscosity of a raw cement sludge with 390/0 water without additives. The addition thus achieves a reduction in the moisture content from 390/0 to 300% while maintaining the same viscosity. The pH of the cement slurry is 8.8. EXAMPLE 3 100 parts by weight of a strontianite sludge filtered off from saturation are mixed with water to form the thick sludge, with an addition of 0.01 parts by weight of sodium pyrophosphate and 9.05 parts by weight of sodium metasilicate being added to the water. It is also possible to add 0.05 parts by weight of methylenaphthalenesulfonic acid ammonium and 9.05 parts by weight of sodium tetraphosphate. These additives save 20 to 250/0 of the water otherwise required to mix the thick sludge. Example q 100 parts by weight of a raw cement sludge with 290/0 water content are mixed, after grinding, with 0.015 part by weight of sodium trithiophosphate (Na, P4010 S3), 0.02 part by weight of sodium carbonate and 0.03 part by weight of sodium methylennaphthalene sulfate. The viscosity of the raw cement sludge provided with these additives with 29% water content corresponds to the viscosity of a raw cement sludge with 37% water content without additives. The moisture content is thus reduced from 37% to 29%. The pH value of the raw cement sludge is 8.4.

Claims

PATENT CLAIMS: i. The use of inorganic alkali salts Polyacids, especially in small amounts, preferably very small amounts, z. B. in those of about 0.02%, optionally of mixtures of several such Salts to reduce the moisture content of raw cement slurries and the like Sludge with practically constant viscosity, optionally with use of organic surfactants, such as. B. methylennaphthalenesulfonic acids Salts or their substitution products.

2. Process for reducing the moisture content of raw cement sludge and similar sludge with practically constant viscosity using the means proposed in claim i, characterized in that that you have the type and amount of the substance to be added according to the present Mud selects, expediently such that the mud has a between about 6.5 and about 9.5 lying pH.