LU505652B1 - Electrostatic classifier in mechano-chemical activation - Google Patents
Electrostatic classifier in mechano-chemical activation Download PDFInfo
- Publication number
- LU505652B1 LU505652B1 LU505652A LU505652A LU505652B1 LU 505652 B1 LU505652 B1 LU 505652B1 LU 505652 A LU505652 A LU 505652A LU 505652 A LU505652 A LU 505652A LU 505652 B1 LU505652 B1 LU 505652B1
- Authority
- LU
- Luxembourg
- Prior art keywords
- outlet
- mill
- fraction
- separation
- mechano
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
- B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
- B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
- B02C23/00—Auxiliary methods or auxiliary devices or accessories specially adapted for crushing or disintegrating not provided for in preceding groups or not specially adapted to apparatus covered by a single preceding group
- B02C23/08—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating
- B02C23/10—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone
- B02C23/12—Separating or sorting of material, associated with crushing or disintegrating with separator arranged in discharge path of crushing or disintegrating zone with return of oversize material to crushing or disintegrating zone
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C7/00—Separating solids from solids by electrostatic effect
- B03C7/003—Pretreatment of the solids prior to electrostatic separation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C7/00—Separating solids from solids by electrostatic effect
- B03C7/006—Charging without electricity supply, e.g. by tribo-electricity or pyroelectricity
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Crushing And Grinding (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zu mechano-chemischen Aktivierung, wobei die Vorrichtung eine Mühle 10 aufweist, wobei die Mühle 10 einen Materialeinlass 12 und einen Materialauslass 14 aufweist, wobei die Vorrichtung eine der Mühle 10 im Materialstrom nachgelagerte erste Trennvorrichtung 20 aufweist, wobei die Vorrichtung einen der ersten Trennvorrichtung 20 im Materialstrom nachgelagerten Produktauslass 30 aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Trennvorrichtung 20 ein elektrostatischer Sichter ist, wobei der elektrostatische Sichter einen ersten Ausgang 22 für geladene Partikel und einen zweiten Ausgang 24 für entladene Partikel aufweist, wobei der erste Ausgang 22 mit dem Produktauslass 30 verbunden ist, wobei der zweite Ausgang 24 mit einer Rückführungsleitung 40 verbunden ist, wobei die Rückführungsleitung 40 mit dem Materialeinlass 12 der Mühle 10 verbunden ist.The present invention relates to a device for mechano-chemical activation, the device comprising a mill 10, the mill 10 having a material inlet 12 and a material outlet 14, the device comprising a first separation device 20 downstream of the mill 10 in the material flow, the device comprising a product outlet 30 downstream of the first separation device 20 in the material flow, characterized in that the first separation device 20 is an electrostatic classifier, the electrostatic classifier having a first outlet 22 for charged particles and a second outlet 24 for discharged particles, the first outlet 22 being connected to the product outlet 30, the second outlet 24 being connected to a return line 40, the return line 40 being connected to the material inlet 12 of the mill 10.
Description
Elektrostatischer Sichter in der mechano-chemischen AktivierungElectrostatic classifier in mechano-chemical activation
Die Erfindung betrifft die Verwendung eines elektrostatischen Sichters bei der mechano- chemischen Aktivierung zur Abtrennung der aktivierten Fraktion.The invention relates to the use of an electrostatic classifier in mechanochemical activation for separating the activated fraction.
Insbesondere im Bereich der Zementindustrie haben sich aktivierte Tone als Zusatzstoff etabliert. Der derzeit übliche Weg ist die Trocknung und Calcinierung der Tone, also eine thermische Aktivierung. Hierbei wird zum einen Energie für die Erwärmung benötigt, zum anderen kann die hohe Temperatur auch weitere Stoffveränderungen bewirken, die gegebenenfalls unerwünscht sind. Ferner erfordert der thermische Prozess häufig eineActivated clays have become established as additives, particularly in the cement industry. The current method is drying and calcining the clays, i.e., thermal activation. This requires energy for heating, and the high temperature can also cause further material changes that may be undesirable. Furthermore, the thermal process often requires
Rauchgasreinigung z.B. zur Abscheidung der entstehenden Stickoxid- und Schwefeloxid-Flue gas cleaning, e.g. for the separation of the resulting nitrogen oxide and sulphur oxide
Emissionen. Außerdem erfordert der thermische Prozess künftig den Einsatz vonemissions. In addition, the thermal process will require the use of
Verfahren zur Abscheidung und gegebenenfalls Reinigung des erzeugten beziehungsweise freigesetzten Kohlendioxids.Process for the capture and, if necessary, purification of the carbon dioxide produced or released.
Um Klinker und damit Kohlendioxidemissionen zu sparen, werden heuteIn order to save clinker and thus carbon dioxide emissions,
Zementzuschlagstoffe verwendet. Gemäß DIN EN 450-1 beschreibt der Aktivitätsindex das Verhältnis (in %) der Druckfestigkeiten von im gleichen Alter geprüften genormtenCement aggregates are used. According to DIN EN 450-1, the activity index describes the ratio (in %) of the compressive strengths of standardized aggregates tested at the same age
Mörtelprismen, die einen Massenanteil von 75 % Prüfzement und einen Massenanteil von 25% Zementzuschlagstoff enthalten, und ausschließlich mit Prüfzement hergestellten genormten Mörtelprismen. Als Prüfzement dient ein Portlandzement (TypMortar prisms containing a mass fraction of 75% test cement and a mass fraction of 25% cement aggregate, and standardized mortar prisms made exclusively with test cement. The test cement used is Portland cement (type
CEM |) der Festigkeitsklasse 42,5 oder höher. Der zu bewertende Zementzuschlagstoff (englisch: „Supplementary Cementitious Material“, SCM) kann dabei weniger leistungsfähig oder leistungsfähiger als der Prüfzement sein. Ein als inert anzusehendesCEM |) of strength class 42.5 or higher. The cement aggregate to be evaluated (Supplementary Cementitious Material, SCM) may be less or more efficient than the test cement. A cement considered to be inert
SCM, wie beispielsweise Kalkstein, führt zu einem Aktivitätsindex von 75 %, das heißt das SCM liefert keinen Beitrag zur Festigkeitsentwicklung. Perfomante SMCs wie granulierte Hochofenschlacken können aber auch Aktivitätswerte von mehr als 100 bis hin zu etwa 120 erzielen. Wenn der Aktivitätsindex bei mehr als 100 liegt, bedeutet dies, dass der Klinkeranteil im Bindemittel noch weiter reduziert werden kann, nämlich genau um den Anteil, der notwendig ist, um wieder einen Aktivitätsindex von 100 zu erhalten.SCM, such as limestone, results in an activity index of 75%, meaning the SCM makes no contribution to strength development. However, high-performance SMCs such as granulated blast furnace slag can also achieve activity values of more than 100 up to approximately 120. If the activity index is above 100, this means that the clinker content in the binder can be further reduced, namely by exactly the amount necessary to achieve an activity index of 100.
Der Klinkeranteil wird dabei üblicherweise von einem inerten, fein aufgemahlenenThe clinker portion is usually made from an inert, finely ground
Füllmittel wie Kalkstein ersetzt, der in der Herstellung erheblich günstiger ist als Klinker.Fillers such as limestone are replaced, which are considerably cheaper to produce than clinker.
Daher wird zunehmend die sogenannte mechano-chemische Aktivierung durch intensives Mahlen diskutiert. Mit dem Prozess der mechano-chemischen Aktivierung können Zementzuschlagstoffe hergestellt werden, mit denen wahlweise andere sekundäre zementartige Materialien, also SCMs, ersetzt werden können. SCMs besitzen idealerweise puzzolanische, latent hydraulische oder sogar hydraulische Eigenschaften, sodass diese Materialien einen Beitrag zur Festigkeitsentwicklung beim Anmachen des fertigen Bindemittels mit Wasser aufweisen. Inerte Stoffe wie Kalkstein weisen diese zusätzlich Festigkeitsentwicklung beim Anmachen mit Wasser nicht auf.Therefore, so-called mechanochemical activation through intensive grinding is increasingly being discussed. The process of mechanochemical activation can be used to produce cement aggregates that can optionally replace other secondary cementitious materials, i.e., SCMs. Ideally, SCMs possess pozzolanic, latent hydraulic, or even hydraulic properties, allowing these materials to contribute to the strength development when the finished binder is mixed with water. Inert materials such as limestone do not exhibit this additional strength development when mixed with water.
Bei der mechano-chemischen Aktivierung bleibt zuvor kristallin gebundenes Wasser zumDuring the mechano-chemical activation, previously crystalline bound water remains for
Beispiel als Inner-Schichten-Wasser im mineralischen Material erhalten (Xero-Gele).For example, preserved as inner-layer water in mineral material (xerogels).
Diese Differenzierung zu thermisch aktivierten Materialien ist ein wesentlichesThis differentiation from thermally activated materials is an essential
Qualitätsmerkmal mechano-chemisch aktivierter Stoffe bei der Verwendung alsQuality feature of mechano-chemically activated materials when used as
Zementzuschlagstoff, da hieraus verbesserte Bindemittel-Eigenschaften, insbesondere ein niedriger Wasserbedarf, resultieren. Dies hat verbessernde Auswirkung auf zumCement aggregate, as this results in improved binding properties, in particular a low water requirement. This has an improving effect on
Beispiel Festigkeitsentwicklung und Verarbeitung des Bindemittel-enthaltenden Mörtels oder Betons, ohne dass teure Zementadditive wie Superplasticizer eingesetzt werden müssen.Example: Strength development and processing of the binder-containing mortar or concrete without the need to use expensive cement additives such as superplasticizers.
Aus der nachveröffentlichten DE 10 2023 106 210 ist ein Verfahren zur Mahlung und puzzolanischen Aktivierung in einer Rührwerkskugelmühle bekannt.From the subsequently published DE 10 2023 106 210 a process for grinding and pozzolanic activation in a stirred ball mill is known.
Aus der nachveröffentlichten DE 10 2023 106 217 ist ein Verfahren zur Mahlung und puzzolanischen Aktivierung in zwei separaten Stufen einer Rührwerkskugelmühle bekannt.From the subsequently published DE 10 2023 106 217 a process for grinding and pozzolanic activation in two separate stages of a stirred ball mill is known.
Aus der nachveröffentlichten DE 10 2023 106 221 ist die Kombination aus mechano- chemischer und thermischer Aktivierung in wenigstens einer Rührwerkskugelmühle bekannt.From the subsequently published DE 10 2023 106 221, the combination of mechanochemical and thermal activation in at least one agitator ball mill is known.
Aus der nachveröffentlichten DE 102023 106 222 ist die Farboptimierung bei der mechano-chemischen Aktivierung von Tonen bekannt.The color optimization in the mechano-chemical activation of clays is known from the subsequently published DE 102023 106 222.
Aus der nachveröffentlichten DE 10 2023 123 525 ist ein Zementzusatzstoff aus Altbeton bekannt.A cement additive made from old concrete is known from the subsequently published DE 10 2023 123 525.
Ein Vorteil der mechano-chemischen Aktivierung ist, dass auch Tone mit einem geringeren Kaolin-Gehalt mechano-chemisch aktiviert werden können, welche nicht für die thermische Aktivierung geeignet sind. Dieses verbreitert die zur Verfügung stehendeAn advantage of mechano-chemical activation is that even clays with a lower kaolin content, which are not suitable for thermal activation, can be mechano-chemically activated. This broadens the available
Rohstoffbasis.Raw material base.
Da es sich bei Tonen um ein komplexes System handelt (insbesondere im Vergleich zumSince clay is a complex system (especially compared to
Brennen von Kalkstein), führen unterschiedliche Aktivierungsverfahren zu unterschiedlichen Produkten (aktivierten Tonen) mit unterschiedlichen Eigenschaften.Burning of limestone), different activation processes lead to different products (activated clays) with different properties.
Ebenso fuhrt die Unterschiedlichkeit der verwendbaren Tone dazu, dass nicht jedesLikewise, the diversity of the clays that can be used means that not every
Verfahren fur jeden Ton verwendbar ist.The procedure can be used for any tone.
Die mechano-chemische Aktivierung unterscheidet sich grundlegend von der thermischen Aktivierung, was das Verständnis der Vorgänge angeht. Während die thermische Aktivierung hauptsächlich von Temperatur und Zeit bestimmt wird, erscheint die mechano-chemische Aktivierung in einer Mühle wesentlich komplexer und von wesentlich mehr Parametern abhängig. Des Weiteren wird ein großer Teil der eingebrachten Mahlenergie in Wärme umgesetzt.Mechanochemical activation differs fundamentally from thermal activation in terms of the understanding of the processes involved. While thermal activation is primarily determined by temperature and time, mechanochemical activation in a mill appears to be considerably more complex and dependent on many more parameters. Furthermore, a large portion of the input grinding energy is converted into heat.
Um die Aktivierung effizient zu betreiben, stellt sich somit die Herausforderung, aktivierte von noch nicht aktivierten Partikeln zu trennen, um möglichst die noch nicht aktiviertenIn order to operate the activation efficiently, the challenge is to separate activated particles from those that are not yet activated in order to
Partikel zurück führen zu können. Bei der mechano-cmemischen Aktivierung werden in einem vorgelagerten Schritt die Primärpartikel zunächst zerkleinert, bis praktisch keinIn the mechano-chemical activation, the primary particles are first crushed in a preliminary step until practically no
Mahlfortschritt mehr eintritt (Rittinger-Stage). Daran schließt sich die Aktivierung an, bei der es zu Änderungen im Kristallgefüge bis hin zur Amorphisierung der (Ton-)Minerale kommt. Des Weiteren können Agglomerations- und Aggregationseffekte der Partikel beobachtet werden, was sich in einer Abnahme der spezifischen Oberfläche widerspiegelt. Das übliche Konzept, die Abtrennung von feinen Produktpartikeln und groben Grießen, lässt sich hier daher nicht anwenden. Das erfindungsgemäße Konzept sieht daher vor, die größten Partikel als aktiviert anzusehen und abzutrennen, die feinstenMilling progress no longer occurs (Rittinger stage). This is followed by activation, which leads to changes in the crystal structure up to the amorphization of the (clay) minerals. Furthermore, agglomeration and aggregation effects of the particles can be observed, which is reflected in a decrease in the specific surface area. The usual concept of separating fine product particles and coarse grit cannot therefore be applied here. The inventive concept therefore proposes to consider the largest particles as activated and to separate them, while the finest
Partikel als nicht aktiviert anzusehen und zurückzuführen.Particles are to be regarded as non-activated and returned.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine zuverlässige Abtrennung von bereits aktivierten und noch nicht aktivierten Partikeln bei der mechano-chemischen Aktivierung bereitzustellen.The object of the invention is to provide a reliable separation of already activated and not yet activated particles during mechano-chemical activation.
Gelöst wird diese Aufgabe durch die Vorrichtung mit den in Anspruch 1 angegebenenThis object is achieved by the device with the features specified in claim 1
Merkmalen, durch die Verwendung mit den in Anspruch 5 angegebenen Merkmalen sowie durch das Verfahren mit den in Anspruch 6 angegebenen Merkmalen. VorteilhafteFeatures, by the use with the features specified in claim 5 and by the method with the features specified in claim 6. Advantageous
Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgendenFurther developments arise from the subclaims, the following
Beschreibung sowie den Zeichnungen.Description and drawings.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient zur mechano-chemischen Aktivierung.The device according to the invention serves for mechano-chemical activation.
Herkömmlicherweise erfolgt die Aktivierung thermisch, wobei das mineralische Material beispielsweise auf 900 °C bis 1000 °C erhitzt wird. Das Ziel der Aktivierung wird bei der mechano-chemischen Aktivierung durch sehr intensives Mahlen erreicht, wobei wesentlich mehr Energie eingetragen wird, als für die Zerkleinerung benötigt wird. In diesem Bereich der mechanischen Aktivierung ist vielmehr durch das Mahlen einTraditionally, activation is carried out thermally, whereby the mineral material is heated to temperatures of, for example, 900 °C to 1000 °C. In mechano-chemical activation, the objective of activation is achieved through very intensive grinding, whereby considerably more energy is input than is required for comminution. In this area of mechanical activation, grinding rather
Partikelwachstum feststellbar. Die Vorrichtung weist eine Mühle auf. Bevorzugt ist dieParticle growth can be detected. The device comprises a mill. Preferably, the
Mühle eine Rührwerkskugelmühle. Derartige Vorrichtungen sind beispielsweise aus derMill a stirred ball mill. Such devices are known, for example, from
DE 10 2023 106 210, der DE 102023 106217, der DE 102023 106221, derDE 10 2023 106 210, DE 102023 106217, DE 102023 106221, the
DE 10 2023 106 222 oder der DE 10 2023 123 525 bekannt. Diese an sich bekanntenDE 10 2023 106 222 or DE 10 2023 123 525. These known
Vorrichtungen werden fortgebildet, um diese zu verbessern. Die Vorrichtung weist eineDevices are being further developed to improve them. The device has a
Mühle auf. Bevorzugt ist die Mühle eine Rührwerkskugelmühle. Die Mühle weist einenThe mill is preferably a stirred ball mill. The mill has a
Materialeinlass und einen Materialauslass auf. Die Vorrichtung weist eine der Mühle imThe device has a material inlet and a material outlet.
Materialstrom nachgelagerte erste Trennvorrichtung auf. Die Vorrichtung weist einen der ersten Trennvorrichtung im Materialstrom nachgelagerten Produktauslass auf.A first separation device is arranged downstream of the material flow. The device has a product outlet arranged downstream of the first separation device in the material flow.
Üblicherweise werden als erste Trennvorrichtung größenselektive Trennvorrichtungen verwendet. Da hier die Mühle in einem Bereich betrieben wird, in dem durch denUsually, size-selective separators are used as the first separator. Since the mill is operated in an area where the
Energieeintrag ein Partikelwachstum feststellbar ist, ist die Grobfraktion die aktivierteEnergy input a particle growth is detectable, the coarse fraction is the activated
Fraktion und die Feinfraktion die noch nicht aktivierte Fraktion.Fraction and the fine fraction the fraction that has not yet been activated.
Erfindungsgemäß ist die erste Trennvorrichtung ein elektrostatischer Sichter. Der elektrostatische Sichter weist einen ersten Ausgang für geladene Partikel und einen zweiten Ausgang für entladene Partikel auf. Entladen wird im Sinne der Erfindung auf für ungeladen oder nicht geladen verwendet. Ein Ausgang ist mit dem Produktauslass verbunden und der zweite Ausgang ist mit einer Rückführungsleitung verbunden. DieAccording to the invention, the first separation device is an electrostatic separator. The electrostatic separator has a first outlet for charged particles and a second outlet for discharged particles. Discharge, in the sense of the invention, refers to uncharged or non-charged particles. One outlet is connected to the product outlet, and the second outlet is connected to a return line.
Rückführungsleitung ist mit dem Materialeinlass der Mühle verbunden.Return line is connected to the material inlet of the mill.
Es hat sich überraschend herausgestellt, dass die in einem elektrostatischen Sichter verwendete Trennung wesentlich besser aktivierte und noch nicht aktivierte Partikel zu trennen vermag. Die Fraktion, welche die geladenen Partikel aufweist, hat sich hierbei als reaktiver und somit als die bereits aktivierten Partikel aufweisende Fraktion herausgestellt. Damit umgeht diese Trennung ein wesentliches Problem. Bei der größenselektiven Trennung kann eben nicht zwischen groben Partikeln, die noch nicht einmal vollständig gemahlen sind (also aus der ersten Stufe der Mahlung mit einem etwa linearen Zusammenhang zwischen Mahlenergie) und den bereits aktivierten und daher bereits wieder gewachsenen bzw. agglomerierten Partikeln (also aus der dritten Stufe,Surprisingly, it has been found that the separation used in an electrostatic classifier is significantly better at separating activated and non-activated particles. The fraction containing the charged particles has been found to be more reactive and therefore more sensitive than the fraction containing the already activated particles. This separation thus circumvents a significant problem. With size-selective separation, it is not possible to distinguish between coarse particles that are not even completely ground (i.e., from the first stage of grinding with a roughly linear relationship between grinding energy) and the already activated and therefore already regrown or agglomerated particles (i.e., from the third stage,
Anstieg der Partikelgröße bei weiterem Eintrag von Mahlenergie) unterschieden werden.Increase in particle size with further input of grinding energy).
Daher verblieb gerade die schlechteste Fraktion in der Produktfraktion. Dieser Nachteil kann durch die Verwendung eines elektrostatischen Sichters überkommen werden.Therefore, the worst fraction remained in the product fraction. This disadvantage can be overcome by using an electrostatic classifier.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Vorrichtung eine zweiteIn a further embodiment of the invention, the device has a second
Trennvorrichtung auf. Die zweite Trennvorrichtung ist eine grôBenselektiveThe second separation device is a size-selective
Trennvorrichtung. Beispiele für eine grôBenselektive Trennvorrichtung sind ein normalerSeparation device. Examples of a size-selective separation device are a normal
Sichter, ein Zyklon oder auch ein Sieb. Eine solche grôBenselektive Trennvorrichtung dient dazu einen Materialstrom in eine Grobfraktion (beispielsweise oben auf dem Sieb) und eine Feinfraktion (unter dem Sieb) zu trennen. Hierbei hat jede größenselektiveA sifter, a cyclone or even a sieve. Such a size-selective separation device serves to separate a material flow into a coarse fraction (for example, on top of the sieve) and a fine fraction (below the sieve). Each size-selective
Trennvorrichtung eine andere Trenngröße und Trennschärfe, sodass zwar grundsätzlich nicht gesagt werden kann, was grob oder fein ist, in einem konkreten Fall an einer konkreten größenselektiven Trennvorrichtung dieses aber eindeutig und unmittelbar klar ist. Die zweite Trennvorrichtung weist einen Feinauslass und einen Grobauslass auf. DerSeparation device has a different separation size and selectivity, so that although it is generally impossible to say what is coarse or fine, in a specific case with a specific size-selective separation device this is unambiguously and immediately clear. The second separation device has a fine outlet and a coarse outlet.
Feinauslass dient dem Austrag der Feinfraktion und der Grobauslass dem Austrag derThe fine outlet is used to discharge the fine fraction and the coarse outlet is used to discharge the
Grobfraktion.Coarse fraction.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in einer ersten Alternative die zweiteIn a further embodiment of the invention, in a first alternative, the second
Trennvorrichtung im Materialstrom der ersten Trennvorrichtung nachgelagert. Der ersteSeparation device downstream of the first separation device in the material flow. The first
Ausgang der ersten Trennvorrichtung ist mit der zweiten Trennvorrichtung verbunden. Es werden also nur die geladenen Partikel und damit die aktivierten Partikel der zweitenThe output of the first separator is connected to the second separator. Therefore, only the charged particles and thus the activated particles of the second
Trennvorrichtung zugeführt. Der Grobauslass ist mit dem Produktauslass verbunden. Es werden also nur die größten aktivierten Partikel als Produkt ausgegeben, da diese die höchste Aktivität aufweisen. Der Feinauslass ist mit dem Materialeinlass der Mühle verbunden. Dieses Material wird also als noch nicht auseichend aktiviert zurückgeführt.The coarse outlet is connected to the product outlet. Therefore, only the largest activated particles are discharged as product, as these have the highest activity. The fine outlet is connected to the mill's material inlet. This material is therefore returned as insufficiently activated.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist in einer zweiten Alternative die zweiteIn a further embodiment of the invention, in a second alternative, the second
Trennvorrichtung im Materialstrom der ersten Trennvorrichtung vorgelagert. Es wird also das gesamte aus der Mühle stammende Material zunächst größenselektiv und erst anschließend elektrostatisch getrennt. Der Materialauslass der Mühle ist daher mit der zweiten Trennvorrichtung verbunden. Der Grobauslass ist mit der erstenSeparation device is located upstream of the first separation device in the material flow. Therefore, all material coming from the mill is first separated by size and only then electrostatically. The material outlet of the mill is therefore connected to the second separation device. The coarse outlet is connected to the first
Trennvorrichtung verbunden, um die nicht aktivierten, kaum zerkleinerten Partikel von den aktivierten und wieder gewachsenen Partikeln zu trennen. Der Feinauslass ist mit dem Materialeinlass der Mühle verbunden.A separator is connected to separate the non-activated, barely crushed particles from the activated and regrown particles. The fines outlet is connected to the mill's material inlet.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung die Verwendung eines elektrostatischenIn a further aspect, the invention relates to the use of an electrostatic
Sichters zur Trennung von aktivierten Partikeln und nicht aktivierten Partikeln nach der mechano-chemischen Aktivierung in einer Mühle. Wie bereits ausgeführt, hat sich dieses überraschend als sehr geeignete Trennmethode erwiesen, welche insbesondere den ungewollten Austrag von groben Ausgangsmaterial als Produkt vermeiden kann.A classifier for separating activated and non-activated particles after mechanochemical activation in a mill. As already mentioned, this has surprisingly proven to be a very suitable separation method, which can, in particular, prevent the unwanted discharge of coarse starting material as a product.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur mechano-chemischenIn a further aspect, the invention relates to a method for mechano-chemical
Aktivierung. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: a) Mechano-chemische Aktivierung in einer Mühle, b) Überführen des aktivierten Materials in einen elektrostatischen Sichter, c) Trennen des Materials im elektrostatischen Sichter in eine geladene Fraktion und eine entladene Fraktion, d) Uberfuhren der geladenen Fraktion zum Produktauslass, e) Rückführung der entladenen Fraktion zur erneuten mechano-chemischenActivation. The process comprises the following steps: a) Mechano-chemical activation in a mill, b) Transfer of the activated material to an electrostatic classifier, c) Separation of the material in the electrostatic classifier into a charged fraction and a discharged fraction, d) Transfer of the charged fraction to the product outlet, e) Return of the discharged fraction for further mechano-chemical
Aktivierung.Activation.
Die Schritte d) und e) verlaufen hierbei logischer Weise parallel.Steps d) and e) logically run in parallel.
Wesentlich ist die Trennung in einem elektrostatischen Sichter und nicht wie bisher in einer größenselektiven Trennvorrichtung. Dadurch kann das unterschiedlicheThe separation in an electrostatic separator is essential and not, as previously, in a size-selective separator.
Ladungsverhalten der aktivierten und der nicht aktivierten Partikel genutzt werden, um diese zu trennen und so eine reine aktivierte Fraktion zu erhalten.The charge behavior of the activated and non-activated particles can be used to separate them and thus obtain a pure activated fraction.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer ersten Alternative wird zwischenIn a further embodiment of the invention in a first alternative, between
Schritt a) und Schritt b) eine größenselektive Trennung in einer zweiten Trennvorrichtung durchgeführt. Die Grobfraktion der größenselektiven Trennung wird dann in Schritt b) in den elektrostatischen Sichter überführt. Die Feinfraktion der größenselektiven Trennung wird wieder dem Schritt a) zugeführt. Es wird also zunächst eine größenselektiveIn step a) and step b), a size-selective separation is carried out in a second separation device. The coarse fraction of the size-selective separation is then transferred to the electrostatic classifier in step b). The fine fraction of the size-selective separation is returned to step a). Thus, first, a size-selective
Trennung wie bisher durchgeführt und dann anschließend die elektrostatische Trennung.Separation is carried out as before and then the electrostatic separation.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in einer zweiten Alternative wird zwischen Schritt c) und Schritt d) eine größenselektive Trennung der geladenen Fraktion in einer zweiten Trennvorrichtung durchgeführt. Nur die Grobfraktion der größenselektiven Trennung, welche die am besten aktivierten Partikel enthält, wird inIn a further embodiment of the invention, in a second alternative, a size-selective separation of the charged fraction is carried out in a second separation device between step c) and step d). Only the coarse fraction of the size-selective separation, which contains the best activated particles, is
Schritt d) dem Produktauslass zugeführt. Die Feinfraktion wird der größenselektivenStep d) is fed to the product outlet. The fine fraction is subjected to size-selective
Trennung wieder dem Schritt a) zugeführt. Es wird also zunächst die elektrostatischeseparation is returned to step a). Therefore, first the electrostatic
Trennung durchgeführt und dann in einem zweiten Schritt durch die größenselektiveseparation and then in a second step by the size-selective
Trennung die kleinen, am wenigsten aktivierten Partikel abgetrennt und zur weiterenSeparation the small, least activated particles are separated and sent for further
Aktivierung zurückgeführt.activation returned.
Insgesamt lässt sich somit also die Aktivität des Produktes steigern und damit dieOverall, the activity of the product can be increased and thus the
Verwendbarkeit als Zementzusatzstoff steigern und damit der Bedarf an Klinker senken und somit die Gesamtmenge des für die Herstellung von Zement erzeugten CO» reduzieren.Increase its usability as a cement additive and thus reduce the demand for clinker and thus reduce the total amount of CO2 generated in the production of cement.
Nachfolgend ist die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.The device according to the invention is explained in more detail below with reference to embodiments shown in the drawings.
Fig. 1 GrundformFig. 1 Basic form
Fig. 2 erste AlternativeFig. 2 first alternative
Fig. 3 zweite AlternativeFig. 3 second alternative
In Fig. 1 ist die Grundform gezeigt. Das zu aktivierende Material wird Uber denThe basic form is shown in Fig. 1. The material to be activated is
Materialeinlass 12 in die Mühle 10 eingebracht und dort derart intensiv vermahlen, dass es zu einer mechano-chemischen Aktivierung kommt, beispielsweise bei einemMaterial inlet 12 is introduced into the mill 10 and ground there so intensively that a mechano-chemical activation occurs, for example in a
Energieeintrag von 600 kWh/t. Das aktivierte Material verlässt die Mühle 10 über denEnergy input of 600 kWh/t. The activated material leaves mill 10 via the
Materialauslass 14 und wird in die erste Trennvorrichtung 20, einen elektrostatischenMaterial outlet 14 and is fed into the first separating device 20, an electrostatic
Sichter, überführt. Hier erfolgt eine Trennung in geladene und ungeladene Partikel. Die geladenen Partikel verlassen die erste Trennvorrichtung Uber den ersten Ausgang und werden als fertiges aktiviertes Produkt dem Produktauslass 30 zugeführt, der beispielsweise ein Silo, eine Abfüllstation oder der Ubergabepunkt zu einer weiterenHere, a separation into charged and uncharged particles takes place. The charged particles leave the first separation device via the first outlet and are fed as a finished activated product to the product outlet 30, which can be, for example, a silo, a filling station or the transfer point to another
Anlage sein kann. Die ungeladenen, noch nicht aktivierten Partikel verlassen die ersteThe uncharged, not yet activated particles leave the first
Trennvorrichtung 20 durch den zweiten Ausgang 24 und werden über dieSeparating device 20 through the second output 24 and are
Ruckfuhrungsleitung 40 wieder zum Materialeinlass 12 der Mühle 12 geführt.Return line 40 is led back to the material inlet 12 of the mill 12.
Fig. 2 und Fig. 3 zeigen die Kombination einer ersten Trennvorrichtung 20 in Form eines elektrostatischen Sichters mit einer zweiten Trennvorrichtung 50 in Form einer größenselektiven Trennvorrichtung, beispielsweise einem Zyklon. Zur Vereinfachung wird nur auf die Unterschiede zur Grundform im Folgenden eingegangen.Fig. 2 and Fig. 3 show the combination of a first separation device 20 in the form of an electrostatic separator with a second separation device 50 in the form of a size-selective separation device, for example, a cyclone. For simplicity, only the differences from the basic design will be discussed below.
Fig. 2 zeigt die erste Alternative, in der die zweite Trennvorrichtung 50 hinter der erstenFig. 2 shows the first alternative, in which the second separating device 50 is located behind the first
Trennvorrichtung 20 angeordnet ist. Somit werden die geladenen Partikel aus der erstenseparating device 20. Thus, the charged particles from the first
Trennvorrichtung vom ersten Ausgang 22 in die zweite Trennvorrichtung 50 überführt und dort größenselektiv in eine Grobfraktion und eine Feinfraktion getrennt. Die Grobfraktion wird über den Grobauslass 54 dem Produktauslass 30 zugeführt und die Feinfraktion über den Feinauslass 52 und wird beispielsweise über die Rückführungsleitung 40 demSeparation device from the first outlet 22 into the second separation device 50 and there separated into a coarse fraction and a fine fraction according to size. The coarse fraction is fed via the coarse outlet 54 to the product outlet 30 and the fine fraction via the fine outlet 52 and is fed, for example, via the return line 40 to the
Materialeinlass 12 der Mühle 10 wieder zugeführt.Material inlet 12 of the mill 10 is fed back.
In Fig. 3 ist die zweite Alternative gezeigt, in der die zweite Trennvorrichtung 50 zwischen der Mühle 10 und der ersten Trennvorrichtung 20 angeordnet ist. Somit wird das aktivierteIn Fig. 3, the second alternative is shown, in which the second separating device 50 is arranged between the mill 10 and the first separating device 20. Thus, the activated
Material aus der Mühle 10 durch den Materialauslass 14 in die zweite Trennvorrichtung 50 überführt und dort in eine Grobfraktion und eine Feinfraktion aufgetrennt. DieMaterial from the mill 10 is transferred through the material outlet 14 into the second separating device 50 and separated there into a coarse fraction and a fine fraction.
Feinfraktion wird über den Feinauslass 52 und beispielsweise die Rückführungsleitung wieder dem Materialeinlass 12 der Mühle 10 zugeführt. Die Grobfraktion wird durch den Grobauslass 54 der ersten Trennvorrichtung 20 zugeführt.The fine fraction is fed back to the material inlet 12 of the mill 10 via the fine outlet 52 and, for example, the return line. The coarse fraction is fed to the first separation device 20 through the coarse outlet 54.
Bezugszeichen 10 MühleReference number 10 Mill
12 Materialeinlass 14 Materialauslass 20 erste Trennvorrichtung 22 erster Ausgang 24 zweiter Ausgang12 Material inlet 14 Material outlet 20 First separator 22 First outlet 24 Second outlet
30 Produktauslass 40 Rückführungsleitung 50 zweite Trennvorrichtung 52 Feinauslass30 Product outlet 40 Return line 50 Second separator 52 Fine outlet
54 Grobauslass54 Coarse outlet
Claims (8)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU505652A LU505652B1 (en) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | Electrostatic classifier in mechano-chemical activation |
| EP24783263.7A EP4584025B1 (en) | 2023-11-29 | 2024-10-02 | Electrostatic separator in mechano-chemical activation |
| PCT/EP2024/077664 WO2025113853A1 (en) | 2023-11-29 | 2024-10-02 | Electrostatic separator for a mechanochemical activation |
| ES24783263T ES3040764T3 (en) | 2023-11-29 | 2024-10-02 | Electrostatic separator in mechano-chemical activation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU505652A LU505652B1 (en) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | Electrostatic classifier in mechano-chemical activation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LU505652B1 true LU505652B1 (en) | 2025-05-30 |
Family
ID=89068460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LU505652A LU505652B1 (en) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | Electrostatic classifier in mechano-chemical activation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| LU (1) | LU505652B1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1888243B1 (en) * | 2005-05-20 | 2016-07-20 | Omya Gmbh | Device for manufacturing dispersed mineral products |
| DE102023106222A1 (en) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | Celitement GmbH & Co. KG | Colour optimization during mechanical activation of clays |
| DE102023106221A1 (en) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | Celitement GmbH & Co. KG | Combined mechanical and thermal activation of clays |
| DE102023106217A1 (en) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | Celitement GmbH & Co. KG | Mechanical activation of clays |
| DE102023106210A1 (en) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | Celitement GmbH & Co. KG | Mechanical activation of clays |
| DE102023123525A1 (en) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | Thyssenkrupp Ag | Cement additive from old concrete |
-
2023
- 2023-11-29 LU LU505652A patent/LU505652B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1888243B1 (en) * | 2005-05-20 | 2016-07-20 | Omya Gmbh | Device for manufacturing dispersed mineral products |
| DE102023106222A1 (en) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | Celitement GmbH & Co. KG | Colour optimization during mechanical activation of clays |
| DE102023106221A1 (en) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | Celitement GmbH & Co. KG | Combined mechanical and thermal activation of clays |
| DE102023106217A1 (en) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | Celitement GmbH & Co. KG | Mechanical activation of clays |
| DE102023106210A1 (en) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | Celitement GmbH & Co. KG | Mechanical activation of clays |
| DE102023123525A1 (en) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | Thyssenkrupp Ag | Cement additive from old concrete |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3322534B1 (en) | Method and plant arrangement for beneficiating and activating of a raw material | |
| DE69610562T2 (en) | MEASURING AGENTS IN ROLLING PRESS FOR PELLETIZING BLAST OVEN SLAGS | |
| DE69627145T2 (en) | METHOD AND DEVICE FOR USE OF HIGHOF SLAG IN CEMENT MANUFACTURE | |
| DE69216774T2 (en) | Porous and granulated steel slag and the use of such a slag as a substitute for aggregates or cement in building materials and road building materials | |
| DE602005005043T2 (en) | PROCESSING SYSTEM FOR THE MANUFACTURE OF CEMENT-BASED COMPOSITE MATERIALS WITH REDUCED CARBOX DIOXIDE EMISSIONS | |
| DE69701007T2 (en) | Portland cements filled with limestone | |
| LU505652B1 (en) | Electrostatic classifier in mechano-chemical activation | |
| WO2022207036A1 (en) | Binder for building materials, method for production thereof and plant for carrying out this method | |
| EP4584025B1 (en) | Electrostatic separator in mechano-chemical activation | |
| DE102023133380A1 (en) | Electrostatic classifier in mechano-chemical activation | |
| DE19752243C2 (en) | Process for making cement | |
| DE10041368B4 (en) | Process for producing aerated concrete | |
| EP4146609B1 (en) | Method for providing a reactive cement component or concrete additive | |
| LU103193B1 (en) | Component grinding of cement components | |
| EP2193106A2 (en) | Method and installation for producing multi-component cements | |
| DE2558410C2 (en) | Method and device for the production of sintered magnesite, sintered dolomite or the like | |
| DE102013109324B3 (en) | Process and apparatus for the production of lime products and pozzolan, as well as uses of lime products and pozzolan | |
| DE3323565C2 (en) | Method and arrangement for the manufacture of belit-type cement | |
| DE4447872C2 (en) | Fine cement-binder mixt. | |
| LU103190B1 (en) | Two-stage grinding of material to produce a binder, especially a cement | |
| DE102011050134B3 (en) | Method and plant for producing a hydraulic binder | |
| DE102023123511A1 (en) | component grinding of cement components | |
| WO1994022781A1 (en) | Method and device for producing a binder | |
| WO2025045705A1 (en) | Component grinding of cement components | |
| WO2025045706A1 (en) | Two-stage grinding of material for production of a binder, especially a cement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Effective date: 20250530 |