NO122874B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for omhylling av pulverformige til kornformige partikler med bituminøse bindemidler.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for omhylling av pulverformige til kornformige, fuktige, ikke opphetede faste partikler med bituminose bindemidler under anvendelse av metallforbindelser*

Oppfinnelsen tilsikter forst og fremst å anvise en fremgangsmåte hvor man ved fremstillingen av bituminost blandegods, faeks. for veibygging, unngår den ellers vanlige stovutvik-ling, d.v.s. en bortgang av meget fine partikler under

torkeprosessen.

Ved kjente fremgangsmåter for fremstilling av bituminost blandegods, f.eks» for veibygging, sorteres fortrinnsvis det til et lite restvanninnhold av ca. 0, 5% torkede og for det meste opp til 160-200°C opphetede mineral, tilfores over en vekt til en blander og omhylles her med bituminost bindemiddel. En forutsetning for omhyllingen er, som omtalt, en termisk forbehandling av mineralet, ved hvilken forbehandling det skjer en utskilling av finpartiklene som medtas av torkegasstrommen. For å befri avgasstromraen fra dens stovinnhold og for igjen å kunne tilfore dette stov til blandegodset, i hvilket det utover en viktig funksjon, likesom for å forhindre utillatelig hoy stovemisjon,

kreves der ofte kompliserte tekniske hjelpemidler, slik som sykloner, våtvaskere, filter etc. i et sådant omfang at en okonomisk behandling av et sådant blandegods, spesielt i boligområder, industrielle tettbebyggelser, naturvern-områder etc, for hvilke er foreskrevet opprettholdelse av bestemte tillatte emisjonsverdier, ikke lenger er mulig* Ifolge oppfinnelsen unngår man under omhyllingen av partik-lene utskillelse av finpartikler, d.v.s. dannelse av stciv, ved at mineralske faste partikler, som i sin mineralstruktur inneholder vann og/eller på sin overflate fuktighet, forst i kald tilstand blandes med et flytende bituminost bindemiddel, fortrinnsvis under tilsetning av basiske kromsalter som vedheftningsforbedrer, og at i tilslutning dertil det oppnådde blandegods. i en torkeanordning, fortrinnsvis en tørketrommel, underkastes en varmebehandling ved en temperatur av over 80°C, fortrinnsvis 140°C.

Ved anvendelse av hoye temperaturer og/eller anvendelse av på passende måte avstemte bindemidler kan man i enkelt tilfelle avstå fra tilsetning av vedheftningsforbedrende til-set ningsmidler og allikevel oppnå omhyllinger som oppfyller det tilsiktede formål»

Ved gjennomføring av denne fremgangsmåte, f.eks. for veibygging, ér det hensiktsmessig i praksis til de ennå ikke torkede mineralstoffer, som normalt har et fuktighetsinnhold av 3-5JC H •WO, i en blander, fortrinnsvis over finfordelings-organer, samtidig å tilfore bindemidlet og de nevnte tilsetninger, slik at det oppnås en tilstrekkelig statisk for-deling av disse stoffer på overflaten av mineralstoffene. Etter skjedd tilsetning og oppnåelse av den onskede bland-ingstilstand tilfores blandegodset - ved diskontinuerlig drift - over en utjevningsbeholder og en uttagningsanord- -ning kontinuerlig til en torke, fortrinnsvis en torketrommel, og oppvarmes i denne til en temperatur av over 80°C, fortrinnsvis 140°C. Allerede ved overskridelse av 80°C-terskelen inntrer aktiveringsprosessen, d.v.s. kromsaltopplosningen fortrenger det ved overflaten av mineralstoffene vedheftende og i porene innleirede vann og gjor de enkelte mineral-partikler varig vannavstotende. 1 motsetning til mange kjente vedheftningsmiddeltilsetninger blir virkningen av kromsaltene ikke nedsatt av de hoye temperaturer.

De på denne måte forbehandlede flater binder gjennom aktiv-ering av adhesjonskreftene bindemidlet og avstedkommer samtidig med den i trommelen foregående ekstra omrulling av godset en fullstendig omhylling av de enkelte mineralpartik-ler.

Hvis blandingen etter avslutningen av varmetilforselen avkjoles til 60°C eller under denne temperatur, får man en lagringsbar og strobar, men ved utetemperatur ned fra 10°C fortettbar blanding.

Det ifolge den beskrevne fremgangsmåte aktiverte materiale tillater overraskende nok en ekstra losning av interessante problemer, av hvilke det i denne sammenheng skal omtales spesielt ett. Det dreier seg om sammenforingen av disse aktiverte mineraler, fortrinnsvis sandarter med mineral-oljer, andre oljer eller oljeholdige stoffer, hvorved det oppstår en varig binding mellom mineralstoffene og oljene.

Ved bestroing med aktivert sand resp. påsproytning av aktivert sand kan eksempelvis på vann flytende mineralolje varig bringes til å synke (tankbåtulykker), slik som praktiske forsok har vist.

Skal bindingen av mineralstoffene skje gjennom en emulsjon,

er det hensiktsmessig å foreta omhyllingen av de faste stoffer ved hjelp av en på basis av hydrolyserte proteinforbindelser overstabilisert, alkalisk bitumenemulsjon,

som er aktivert ved metallsalter, fortrinnsvis kromsalter,

og til hvilken settes boraks og en vannopplosning av formaldehyd.

Ved anvendelse av en sådan emulsjon elimineres praktisk

talt de ved temperaturer over 25°C, spesielt over 40°C opptredende vanskeligheter, uten at mengden av aktiveringsmiddel behover dkes. Tilsetningen av boraks til den basiske kromsaltopplosning gjor emulsjonen ufolsom overfor temperatur- -er innenfor det praktiske arbeidsområde. Likeså er den gunstige innflytelse av tilsetningen av en vannopplosning av formaldehyd fastslått ved praktiske forsSk.

Det har enn videre vist seg at det ved fremstilling av

slike blandinger, eksempelvis også ved fremstilling av oppslemminger, er hensiktsmessig til emulsjonen i overens-stemmelse med plastisiteten hos bindemidlet å sette sement i en til den onskede stivhet hos blandingen nodvendig mengde.

Med en sådan emulsjon er det f«eks. mulig å fremstille

en i kald tilstand innbyggbar stopeasfalt, som oppviser hittil ikke kjente egenskaper, så som f.eks. overordentlig rask binding t.o.m. ved stor innbyggingstykkelse og en i praksis uvesentlig krymping ved torkings- resp. herdings-prosessen.

Det er særlig hensiktsmessig at det til emulsjonen settes

en blanding av hurtig-bindende sement og kalk i et forhold av hundre vektdeler hurtig-bindende sement til tretti til hundre deler kalk. Ved denne tilsetning kan veibeleggene belastes etter kort tid» Inntrengningsdybden står derved i et direkte forhold til mengden av biturnen i emulsjonen og til mengden av kalk-sementblanding»

En ytterligere positiv påvirkning av bindingstiden ved anvendelse av vanlig sement istedenfor hurtigbindende sement kan oppnås ved at det. til sementen settes jernsulfat (FeSO^7 HO) i et sådant forhold at jernsulfåtets aciditet lett overstiger alkaliteten hos sementen.

Dessuten kan bariumsulfid anvendes istedenfor kromsalt som aktiveringsmiddel og istedenfor sement som hydraulisk bindemiddel. I dette tilfelle skjer reaksjonen ifolge formelen BaS + 9 HjO ■ Ba(OH)27 H20 + H2S. Også dette er særlig fordelaktig ved fremstilling av oppslemninger og kaldt innbyggbar stopeasfalt.

Fremgangsmåten kan også anvendes for omhylling av andre stoffer enn mineralske, f.eks. knust hardbek av alle slags, hardbekgranulat, oppblåste polystyrener eller andre plaster, sagespon og liknende. Slike blandinger egner seg utmerket for anvendelse som isoleringsmateriale og tillater også fremstilling av formstykker, f.eks. sylindre eller halv-sylindre for rbrisolasjoner.

I denne sammenheng skal eksempelvis også omtales de med de knuste omhyllede hardbeker forbundne muligheter.

Omhyller man hardbek, dannes en strbbar, under trykk og/eller forhoyet temperatur aggiomerbar blanding, som,lagt om-kring hete rorflater, oppviser interessante virkninger, nemlig smeltning av massen nærmest inntil den hete kontakt-flate og sammensintring av en del av de lenger borte fra den hete flate liggende omhyllede bekkorn under opprettholdelse av en viss poreandel, hvorved det oppstår en utmerket isoleringsvirkning. Et liknende resultat oppnås også uten temperaturforhoyelse ved utovelse av trykk, f.eks. hvis man innleirer i grofter i marken for nedlegging bestemte ror i omhyllede bekmasser og i tilslutning dertil belaster med gjenfyllingsmaterialet.

Disse spesialemulsjoner tillater omhylling av alle pulverformige til kornformige materialer gjennom sine sterkt tixotrope egenskaper, som opptrer ved surgjoring av emul-sjonene.

Derved kan f.eks. mineralblandinger også uten sand og fyll-materiale omhylles, uten at det t.o.m. ved store emulsjons-doseringer behover fryktes en bortflyting av emulsjonen. Om-vendt omhylles til kornform overforte mineralfunn fra den minste til den groveste kornform inklusive pulver, så som jernoksyd, kalkstein eller kvarts, individuelt og fullstendig, uten at emulsjonen under denne omhyllingsprosess oppdeles i sine bestanddeler og uten at en utspeding av emulsjonen med vann er nodvendig. Det samme gjelder også selvsagt for organiske stoffer, eksempelvis for omhylling av trepulver. Det er videre fastslått at man kan blande alle klassiske asfaltblandinger kaldt istedenfor varmt ved samme mineral-og bindemiddelmengder gjennom anvendelse av de beskrevne

det^ed

emulsjoner, hvorved/den ettertorkxng, som kan skje bare ved solbestråling eller ved temperaturer opp til omtrent 160°C, dannes et bituminost blandegods, som med hensyn til sitt ytre ikke atskiller seg fra klassisk, varmblandet blandegods, men som oppviser hittil ikke kjente egenskaper; ved-hef tningsevnen, særskilt på sure steinarter, så som kvarts-eller kiselstein, forbedres så betraktelig at materialet utgjor et kaldt lagringsbart og osbart men også ved temperaturer fra 10 til 30°C innbyggbart blandegods. Dermed

elimineres to i praksis stadig oftere tilbakevendende mangler, nemlig for det forste den dårlige vedheftnings-evnen hos bindemidlet på forskjellige mineraler, spesielt kvartsholdige mineraler, og for det andre ubrukbarheten av varmt blandet men for innbyggingen avkjolt bituminost blandegods* Blandegodset ifolge den ovenfor beskrevne fremgangsmåte forblir, som nevnt, i form av frie korn men i en fortettingsbar tilstand.

Det har videre vist seg at det med disse emulsjoner kaldt fremstilte blandegods ved åpen eller lukket byggemåte med eller uten tilsetning av sement, kalk eller slike fyllstoffer, torket i luften eller gjennom direkte eller indirekte opphetning, for så vidt gjennomløper en kritisk tilstand som mineralstof fene etter fordampning av 80-90JÉ

av vannet ved bevegelse progressivt avhylles. Denne fore-teelse forsvinner raskt igjen med stigende temperatur og fremskridende torkningsgrad ved samtidig ytterligere bevegelse av blandegodset. En torking med eller uten opphetning av et på basis av denne emulsjon fremstilt bituminost blandegods uten bevegelse av materialet tillater likeledes en fullstendig omhylling av de faste stoffer, så snart over 90% av vannet er fordampet, uten at det finner sted en gjennomloping av den nevnte kritiske avhyllingsfase.

Som allerede tidligere nevnt betyr fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen praktisk talt en omveltning av den klassiske varmblandingsprosess, ved hvilken det i tørketrommelen torkede og opphetede mineral blandes i en blander med det bituminbse bindemiddel. Tvertom blandes ved den foreliggende fremgangsmåte i blånderen det fuktige mineral sammen med bindemidlet og de nevnte tilsetninger og gjennomløper forst i tilslutning hertil tørketrommelen. Da herved også de mineralet vedheftende resp. tilsatte fine partikler allerede er kommet i beroring med bindemidlet, medrives de ikke lenger i tørketrommelen av varmgasstrommen og bort-føres, slik at de hittil uunngåelige, kostbare avstovnings-anlegg blir overflodige. Dette betyr at allerede eksister-ende blandeanlegg som arbeider etter varmblandingsmetoden uten kostbare ombyggingsarbeider kan omstilles til fremgangsmåten ifolge oppfinnelsen. Det har vist seg fordelaktig derved ved anvendelse av ro tas jonst rommel torker å utstyre trommelen med slepekjeder, som for det forste befordrer mineralets bevegelse og for det andre beskytter trommelen fra forurensninger.

Med hensyn til fremgangsmåtens okonomi, f.eks. ved stdvfri fremstilling av varmasfalt er å bemerke at det t.o.m. ved krav om stdrst mulig vedheftningsevne bare er nodvendig med en liten mengde tilsetninger. Således er f.eks. for et kvarts-holdig materiale 125 g basisk kromsulfat med kornstdrrelse fra 0 til 12 mm, opplost i 375 cm^ vann, tilstrekkelig pr. tonn blandegods. Denne tilsetning er tilstrekkelig for å oppnå en absolutt vannufolsomhet for blandegodset.

Claims (4)

1. Fremgangsmåte for omhylling av pulverformige til kornformige, fuktige, ikke opphetede faste partikler med bituniw» inose bindemidler under anvendelse av metallforbindelser,karakterisert vedat mineralske faste partikler, som i sin mineralstruktur inneholder vann og/eller pa sin overflate fuktighet, forst i kald tilstand blandes med et flytende bituminost bindemiddel, fortrinnsvis under tilsetning av basiske kroinsalter som vedheftningsforbedrer, og at i tilslutning dertil det oppnådde blandegods i en torkeanordning, fortrinnsvis en tørketrommel, underkastes en varmebehandling ved en temperatur av over 80°C, fortrinnsvis 140°.

2. Fremgangsmåte ifolge krav 1,karakterisertved at det bituminose bindemiddel er en emulsjon.

3. Fremgangsmåte ifolge krav 1 eller 2,karakterisert vedat blandingen etter avslutningen av varme-tilfdrselen avkjoles til 60°C eller under denne temperatur,

4. Fremgangsmåte ifolge krav 1 til 3,karakterisert vedat det for omhylling av de faste partikler anvendes en på basis av hydrolysertc proteinforbindelser overstabilisert alkalisk, med boraks eller en formaldehyd-vannopplosning tilsatt bitumenemulsjon, som er aktivert gjennom basiske kromsalter og eventuelt inneholder sement, f.eks. en blanding av 100 deler hurtigbindende sement og 30 - 100 deler kalk eller bariumsulfid.