PL23090B1 - Sposób otrzymywania z gipsu gazów, zawierajacych dwutlenek siarki, przy jednoczesnem wytwarzaniu cementu portlandzkiego. - Google Patents

Description

Jest rzecza znana, ze poddajac gips dzialaniu wysokich temperatur, mozna rozlozyc go na tlenek wapnia, dwutlenek siarki i tlen, przyczem reakcja ta przebie¬ ga ilosciowo w temperaturach, przekra¬ czajacych 1500°.Reakcje rozkladu siarczanu wapnia mozna znacznie przyspieszyc oraz obnizyc temperature rozkladu, dodajac do gipsu materjalów, posiadajacych w wysokiej temperaturze charakter kwasowy, np. krzemionki, tlenku glinu i t. d.Na obnizenie temperatury rozkladu ko¬ rzystnie wplywa dodatek wegla do mie¬ szaniny gipsu z glina. Redukcja CaS04 weglem zachodzi bezposrednio. Gips po¬ czatkowo redukuje sie do GaS, który slu¬ zy jako wlasciwy odtleniacz nadmiaru siarczanu wapnia.Przedmiotem niniej szego wynalazku jest sposób otrzymywania gazów, zawiera¬ jacych dwutlenek siarki, przy jednocze¬ snem wytwarzaniu cementu portlandzkie¬ go.W wyniku badan okazalo sie, ze przy wypalaniu mieszaniny gipstf z glina, ko¬ ksem i odpowiednim katalizatorem, np. ruda zelazna, w piecu obrotowym w tem¬ peraturach powyzej 1000° z gipsu prawie calkowicie ilosciowo mozna uzyskac gazo¬ wy dwutlenek siarki, przyczem zawartosc dwutlenku siarki w gazach spalinowychjest tak duza, ze gazy te nadaja sie do przeróbki na kwas siarkowy.Doswiadczenia wstepne wykazaly, ze dodatni wplyw na rozklad siarczanu wap¬ nia wywieraja: krzemionka, tlenek glinu, wegiel, tlenek zelaza i t. d. Dodatek do gipsu krzemionki lub tlenku glinu lub obu razem przyspiesza rozklad gipsu i to tern bardziej, im wieksze dodano ilosci tych skladników. Chcac przeprowadzic daleko posuniety rozklad gipsu w nizszej tempe¬ raturze, do gipsu nalezy dodac znaczny nadmiar skladników, przyspiesza jacyeh ten rozklad. Natomiast w wyzszej tempe¬ raturze ten sam stopien rozkladu mozna uzyskac przy dodaniu skladników w mniejszych ilosciach.Dodatek wegla do mieszaniny gipsu z krzemionka i tlenkiem glinu powieksza szybkosc reakcji blisko dziesieciokrotnie. 1. 4 CaS04 + 4C = 3 CaS04 + CaS+ + 4 CO 2. 3 CaS04 + CaS = 4Ca0 + 4S02 Szybkosci tych dwóch reakcyj sa zu¬ pelnie rózne. 0 ile redukcja gipsu wedlug równania pierwszego nastepuje bardzo szybko, to reakcja druga przebiega znacz¬ nie wolniej. Wskutek tego mieszanina siarczku wapnia i gipsu, wytworzona przez pierwsza reakcje, wymaga jeszcze pewne¬ go czasu na wytworzenie CaO i S02. Prze¬ bieg tego drugiego procesu czesciowo u- latwia powstajacy tlenek wegla, który, uchodzac z masy reagujacej, porywa ze soba dwutlenek siarki, zwiekszajac w ten sposób preznosc wytworzonego S02.Nadmiar dodawanego wegla ponad ilosc, przewidziana pierwsza reakcja, po¬ woduje wytworzenie sie wiekszej ilosci CaS droga redukcji; poniewaz zas w mysl drugiej reakcji siarczan wapnia jest w sta¬ nie przereagowac powoli tylko z pewna iloscia siarczku wapnia, przeto nadmiar siarczku wapnia pozostaje w masie nie- rozlozony, gdyz brak mu siarczanu wap¬ nia, z którym; móglby przereagowac.Doswiadczenia wykazaly, ze dodatek niewielkiej ilosci odpowiednich kataliza¬ torów, np. tlenku zelaza lub materjalów, zawierajacych go, np. rudy zelaznej, wy- palków pirytowych i t. d., do mieszaniny gipsu z krzemionka, tlenkiem glinu i we¬ glem powoduje wzrost szybkosci reakcji rozkladu gipsu.Sposób otrzymywania gazów, zawieraja¬ cych dwutlenek siarki, przy jednoczesnem wytwarzaniu cementu portlandzkiego z gipsu wedlug wynalazku niniejszego wy¬ próbowano w fabryce portland-cementu w piecu obrotowym o dlugosci okolo 50 m, przyczem przerobiono okolo 1000 t surow¬ ców.W celu otrzymania z tlenku wapnia, powstajacego przy rozkladzie gipsu, oraz z materjalów dodatkowych, jak równiez z popiolu, powstajacego przy spalaniu py¬ lu weglowego w piecu obrotowym, gazo¬ wego S02 oraz cementu w procesie prze¬ myslowym dobierano surowce o takim skladzie i takich ilosciach, azeby po wypa¬ leniu w piecu obrotowym otrzymac mate- rjal, odpowiadajacy normom cementu portlandzkiego.Mianowicie, sklad surowej mieszaniny winien byc taki, azeby wypalony klinkier wykazywal modul hydrauliczny, t. j. sto¬ sunek: CaO Si02 + Al20-+^Fe20, równy Xfi ~ 2'2 W wyniku otrzymano dwutlenek siarki o stezeniu, wystarczajacem do produkcji H2S04, i klinkier cementowy.Temperature wypalania utrzymuje sie powyzej 1000°C.Dodatek wiekszej ilosci koksu wplywa niepomyslnie na proces rozkladu gipsu, gdyz powoduje tworzenie sie nadmiaru siarczku wapnia, który pozostaje w mate-rjale wypalonym, obnizajac jego wartosc jako klinkieru, równoczesnie zas obniza temperature spiekania sie masy, co pocia¬ ga za soba koniecznosc utrzymywania pieca w nizszej temperaturze z obawy zatkania go.Przy zastosowaniu natomiast mniejszej ilosci koksu, np. 2% na wage gipsu, w ma- terjale wypalonym pozostaja pokazne ilo¬ sci nierozlozonego siarczanu wapnia, przy- czem temperature wypalania równiez u- trzymuje sie na niskim poziomie. PL

Claims (2)

1. Zastrzez enia patentowe. 1. Sposób otrzymywania z gipsu ga¬ zów, zawierajacych dwutlenek siarki, przy jednoczesnem wytwarzaniu cementu port¬ landzkiego, znamienny tern, ze gips miesza sie z glina i koksem, przyczem stosunek ilosciowy skladników winien byc dobiera¬ ny tak, zeby wypalony klinkier wykazy¬ wal modul hydrauliczny równy 1,8 — 2,2, a nastepnie mieszanine poddaje sie wypa¬ laniu w temperaturze powyzej 1000°C.
2. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamien¬ ny tern, ze do mieszaniny surowców doda¬ je sie srodków katalitycznych, np. tlenku zelaza lub materjalów, zawierajacych go, np. rudy zelaznej i t. d., w celu powiek¬ szenia szybkosci rozkladu gipsu. Chemiczny Instytut Badawczy. Druk L. Boguslawskiego i Ski, Warszawa. PL