DE3040688C2 - Verfahren zur Herstellung eines Anhydrit-Gipsgemisches aus feinteiligem synthetischen Calciumsulfat-Dihydrat - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Anhydrit-Gipsgemisches aus feinteiligem synthetischen Calciumsulfat-DihydratInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
eines homogenen Gemisches im wesentlichen aus Anhydrit und Calciumsulfat-Dihydrat und in Form kompaktierter
Teile, aus feinteiligem synthetischen Calciumsulfat-Dihydrat aus der Rauchgasentschwefelung oder
Phosphorsäureherstellung, bei dem einem neutral gestellten Calciumsulfat-Material Anreger zugegeben
wird, dieses Calciumsulfat-Material auf einen bestimmten freien Wassergehalt gebracht wird, diese Mischung
ohne Zusatz von Bindemitteln zu stückiger Form kompaktiert wird, nach dem Kompaktieren eine Lagerung
von mindestens 20 Stunden erfolgt, nach der Lagerung auf eine Körnung von 0 bis 16 mm gemahlen wird und
folgende Kornverteilung eingestellt wird: 10 bis 40% unter 0,2 mm, 20 bis 45% von 0,2 bis 1 mm, 15 bis 40%
von 1 bis 3,15 mm und 5 bis 30% von 3,15 bis maximal mm; derart, daß das homogene körnige Gemisch mit
bis 92 Gew.-% Anhydrit und 8 bis 25 Gew.-% CaI-' ciumsuIfat-Dihydrat und mit einer Ansteifzeit kleiner als
Minuten anfällt, gemäß Patent 29 04 07L
Aufgrund dieses Verfahrens können große Mengen von Abfallstoffen, die heute in der chemischen Industrie
oder bei der Rauchgasentschwefelung als feinteiliges synthetisches Dihydrat anfallen, wieder in den Produktionsprozeß
zurückgeführt werden. Ein solches Recycling ist ein wichtiger Beitrag zur Lösung der vielen
Umweltprobleme, da hierdurch die Ablagerung dieser Materialien auf Deponien, auf Halden oder in Flüssen
und Gewässern vermeidbar wird. So kann das bei der Rauchgasentschwefelung vor allen Dingen in Kohlekraftwerken
anfallende Caichimsulfat-Dihydrat in den
Grubenbetrieb bei der Kohlegewinnung zurückgeführt
ίο werden.
Bei einem bekannten (DE-AS 29 04071) Verfahren der eingangs genannten Art wird gemäß dem älteren
Recht das feinteilige Calciumsulfat-Dihydrat im feinteiligen
Zustand durch Entwässern in Anhydrit umgewandelt, der rlann mit Anreger versetzt wird, auf einen bestimmten
freien Wassergehalt gebracht wird und die sonstigen Verfahrensstufen durchläuft. Die* hat den
Nachteil, daß zur Durchführung des Verfahrens ein Brennaggregat für feinteiliges Material verwendet werden
muß, mit dem pro Tag nur eine relativ geringe Menge kalziniert werden kann.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es somit, ein Verfahren
der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem ein Endprodukt, das die gleichen Eigenschaften wie das
Endprodukt des bekannten Verfahrens aufweist, in beachtlich größerer Menge als mit dem bekannten Verfahren
herstellbar ist Die Erfindung sieht zur Lösung dieser Aufgabe vor. daß als neutral gestelltes Calciumsulfat-Material
das Calciumsulfat-Dihydrat vorgesehen wird, die kompaktierte, mit Anreger versehene Mischung
vor der Lagerung bei 400 bis 700° C zu Anhydrit II kalziniert wird und dem in stückiger Form erbrannten
und kompaktiert vorliegenden Anhydrit II nach Abkühlung auf Raumtemperatur 1,7 bis 5,25 Gew.-% Wasser
zugesetzt wird.
Es ist grundsätzlich bekannt (DE-AS 21 46 777), auf einem Rostband in einem Temperatui bereich von 400
bis 700°C zu brennen, und auch bekannt (DE-AS 24 01 716), einen Teil eines CaSO4-Dihydrates gezielt in
abbindefähige Calciumsulfate umzuwandeln. Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird der bekannte Brenn-Temperaturbereich
auf eine bestimmte Substanz und zu einem bestimmten Zeitpunkt angewendet; auch wird die
Einstellung des Mengenverhältnisses von Dihydrat und äbbindefähigern CaSO* durch gezielte Hydratation zu
einem bestimmten Zeitpunkt und mit einer bestimmten Wassermenge auf eine bestimmte Substanz angewendet.
Die Gew.-% Anreger des erfindungsgemäßen körnigen Anhydrit-Gips-Gemisches beziehen .- ^h auf das als
Ausgangsprodukt dienende, neutral gestellte Dihydrat, dem gegebenenfalls ein Neutralisationsmittel zugegeben
ist. Die Gew.-7o Wasser beziehen sich auf den im kompaktierten Zustand erbrannten Anhydrit II, wobei
der Wassergehalt durch Zugeben von Wasser eingesieiil wird, ""»ic Lagerung imiAi "lVassci tuguuc ei luigi Lei
normaler Raumtemperatur, um jedes Verdunsten des Wassers zu vermeiden und sicherzustellen, daß das zugesetzte
Wasser der Bildung von Dihydrat dient Auch das Pressen bzw. Kontaktieren erfolgt bei normaler
Raumtemperatur. Es ist möglich, die angegebene Kornverteilung des erfindungsgeniäßeri körnigen Änhydrit-Gips-Gemisches
durch einen einzigen Mahlvorgang herzustellen oder durch Mahlen, Sichten und Mischen
herzustellen.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird schon das Calciumsulfat-Dihydrat mit Anreger versehen und auf
zum Zwecke der Kompaktierung einen bestimmten
Wassergehalt eingestellt Dieses mit Anreger und Wasser versetzte Caldumsulfat-Dihydrat wird dann zu stükkiger
Form kompaktiert, wozu ein freier Wassergehalt
von 0—4Gew.-%, vorzugsweise 1—3Gew.-°/o eingestellt
wird. Dieses zu stückiger Form kcmpaktierte Material
wird durch Kalzinieren in Anhydrit II umgewandelt, das dann bei Raumtemperatur nach Besprühen mit
Wasser gelagert und danach den weiteren Verfahrenssciritten,
wie z. B. Mahlung, unterzogen wird. Der Vorteil
des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem der DE-AS 29 04 071 besteht darin, daß das Kalzinieren
zu Anhydrit II in stückiger Form erfolgt und hierfür ein Rostband verwendet werden kann. Die Verwendung eines
Rostbandes für die Kalzinierung ist dann vorteilhaft, wenn es sich um große Mengen handelt, wie dies bei
Abfailgipsen der Fall ist, weil das Rostband bei großen Mengen, wie z. B. 1000 t/d, besonders wirtschaftlich arbeitet
Ein Rostband kann aber nur stückiges Material kalzinieren und kein feinteüiges.
Ein RostLind kann so eingestellt werden, daß das
Gipsbett in der ob j -en Lage etwa 7000C hat, dann ein
TemperaturgefaUe zur unteren Lage sich ausbildet und die untere Lage 4000C hat Hierbei entsteht dann beim
Kalzinieren ein Anhydrit IL der sowohl Anteile enthält die bei 4000C, die bei 7000C und die bei allen Temperaturen
zwischen 400 und 7000C erbrannt worden sind.
Ein bei einer solchen Temperaturverteilung erbrannter
Anhydrit II ist für den erfindungsgemäßen Zweck besonders vorteilhaft
Durch die Zugabe des Anregers vor dem Kompaktiercn wird gewährleistet, daß dieser dann nach dem Kalzinieren
zu Anhydrit II homogen in den Anhydrit-Brikett verteilt ist Zu den zu Anhydrit kalzinierten und auf
Raumtemperatur gebrachten Briketts wird dann nur noch Wasser in einer Menge von I1. bis 5,25 Gew.-%
durch z. B. Besprühen zugesetzt wobei dieses Wasser dann in kurzer Zeit als Kristallwasser gebunden wird.
Somit ergibt sich nach der Lagerungszeit von mindestens 20 Stunden ein Gehalt von ca. 8 bis 25 Gew.-°/o
Calciumsulfat-Dihydrat in dem nach dem Kompaktieren und Kalzinieren anfallenden stückigen Material. Dieses
Material besitzt dann nach der Lagerung die Härte, die erforderlich ist um für die gewünschte Kornverteilung
den erforderlichen Feinkornanteil und den erforderli-
«SMVll *_»« Wn*S· «*CU*l«»«B mVMVl CjX* Vl lllUIUVU· t-f\*l UUICU U^Il
Zusatz des Anregers und des Wassers erreichte Anteil an Calciumsulfat-Dihydrat ergibt auch eine kurze Anstei/zeit
bei der Verarbeitung des körnigen Anhydrit-Gips-Gemisches, das aufgrund seiner Kornverteilung
trocken verblasbar und/oder pneumatisch förderbar ist. Die Menge des zugegebenen Anregers und die Dauer
der Lagerung sind so aufeinander abgestimmt daß der gewünschte Gehalt an Calciurrsulfat-Dihydrat allein
aufgrund des nach dem Kompaktieren und Kalzinieren optimalen Wassergehaltes unter Vermeidung eines
ca. 1 bis 3 Gew.-% Anreger zur Kristallwasseraufnahme
und Härtung zum neutral gestellten Calciumsulfat-Dihydrat zugegeben werden. Wenn diese Werte allzu stark
unter- oder überschritten werden, dann arbeitet das erfindungsgemäße
Verfahren nicht mehr voll zufriedenstellend.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn als Anreger Kaliumsulfat oder eine Mischung von
Kaliumsulfat und Kalk im Verhältnis von 2 :1 bis 1 :2
verwendet wird. Diese Anreger sind im Vergleich zu anderen, z. B. Zinksulfat besonders billig.
Das erfindungsgemäße Anhydrit-Gips-Gemisch weist z. B. 10 bis 20 Gew.-% Calciumsulfat-Dihydrat und 90
bis 80 Gew.-°/o Anhydrit II auf, die Ansteifzeit ist z. B.
k'einer als 10 Minuten und/oder die maximale Korngröße
des Anhydrit-Gips-Gemisches ist z. B. 8 mm. Hierbei ist das Material optimal auf den Hauptverwendungszweck,
nämlich auf den Damm- und Pfeilerbau abgestellt
Das homogene körnige Anhydrit-Gips-Gemisch wird nämlich in der Regel im Kohlebergbau verwendet z. B.
zur Errichtung von Strebstreckenbegleitdämmen und zum Pfeilerbau unter pneumatischer Einbringung und/
oder Förderung sowie zum Hinterfüllen und/oder Anspritzen
und Konsolidieren.
Das erfindungsgemäße körnige Anhydrit-Gips-Gemisch mit z. B. einer Kornzusammensetzung von mindestens
30% unter 0,2 mr,i und mit Grobkorn bis z. B.
8 mm ist im Bergbau in Grubenbetrieben zur Herstellung von Strebstreckenbegleitdämmen und Ausbaupfeilern
verwendbar. Wählt man bei der Vermahlung eine andere Kornverteilung, z. B. eine von 0 bis 5 mm Körnung,
so ist das körnige Gemisch auch zum Hinterfüllen oder auch zum Anspritzen und Konsolidieren verwendbar.
Die Härte und Dichte des erfindungsgemäßen körnigen Anhydrit-Gips-Gemisches ist geringer als die von
körnigem Naturanhydrit so daß der Verschleiß beim pneumatischen Fördern bzw. trockenen Verblasen des
erfindungsgemäßen Anhydrit-Gips-Gemisches verringert ist.
Das erfindungsgemäße körnige Gemisch ist für die genannten Zwecke ohne weiteres einsetzbar, da seine
Eigenschaften in folgenden Punkten liegen: Das körnige Gemisch ist ohne grobkörnige Zuschlagstoffe, wie z. B.
Fegekorn, trocken verblasbar und hat wenig Abrieb. Ist
Anreger zur Regulierung der Ansteifzeit notwendig, so kann dieser pulverförmig oder gelötet im Anmachwasser
zudosiert werden. Dieses Anhydrit-Gips-Gemisch ist nach dem Verblasen an der Austrittssteile unter Zusatz
von Wasser zu einem Pfeiler schichtbar oder zum Hinterfüllen oder Anspritzen geeignet Es wird nur ein
geringer Wasserfeststoffwert benötigt der etwa bei 0,1 bis 0,2 liegt Durch den Grobkornanteil bzw. die Kornverteilung
ist der Anmachwasserbedarf herabgesetzt.
Die Ansteifzeit ist kurz, und es wird eine hohe Frühfe-
Werden die 8 bis 25 Gew.-% Calciumsulfat-Dihydrat des erfindungsgemäßen Anhydrit-Gips-Gemisches unterschritten,
dann liegt weder eine ausreichend kurze Ansteifzeit noch ein ausreichend schneller Festigkeitsanstieg vor. Wird der angegebene Dihydrat-Gehalt
, überschritten, so kann zwar die. Ansteifzeit brauchbar
sein, ist jedoch der Festigkeitsanstieg unzureichend. Die Mindestdetier der Lagerung ergibt sich aus der Forderung,
daß alles Wasser zur Bildung von Dihydrat verbraucht werden soil und möglichst unmittelbar nach der
Lagerung gemahlen werden soll.
Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn
«.«:»i.n:« ι ~: i.Au_ n_jf *:
1 I 1*I\.1IL. XlIt 1
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bau kann ohne Verschlag gearbeitet werden. Damit sind die wichtigsten Eigenschaften für den Einsatz im Grubenbetrieb
gegeben, so daß auf diese Art und Weise aus feintciligem synthetischen Calciumsulfat-Dihydrat körniges
Material pur ohne Zuschlagstoffe und mit einfacher Rezeptur für einen Hauptanwendungsbereich verwendbar
gemacht ist
Insbesondere zusammen mit der Anwendung im Kohlebergbau oder ähnlichen Anwendungen ist es sinnvoll,
das erfindungsgemäße körnige Anhydrit-Gips-Gemisch herzustellen. Bei der Anwendung eines solchen
Gemisches im Kohlebergbau, wie oben beschrieben, er-
»Igt jedoch eine pneumatische Förderung des trocke-2n
Gemisches bis zurVerwendungsstelle. Dort wird es
lit Wasser benetzt und zu einem Damm oder sonstigen .örper aufgeschichtet oder angespritzt Für diesen Anendungsfall
hat ein solches Gemisch die richtigen Eianschaffen. Gemäß den vorstehenden Ausführungen
ird damit ein erheblicher techdischer Fortschritt erelt,
da die Verwendung von feinteiligem synthetischen 'ihydrat für diesen Zweck bisher nicht möglich war.
10
Feinteiliger Rauchgasgips-Dihydrai y:rd mit
Gew.-% Anreger (1 Gew.-% K ■'! -nsul-Lt
+ 1 Gew.-°/o Calciumhydroxid) homogen ,-rmischt
tid auf einen Gehalt an freiem Wasser /G' rV" Gew.-°/o
ebracht und anschließend auf einer '."? dienpresse zu
:ückigem Güciumsulfat-Dihydrat - -mreßt Das stückie
und mit Anreger versetz'. Caiciumsulfat-Dihydrat ird auf einem Rostband bei Te.: peraturen von 400 bis
000C zu Anhydrit II kalziniert Das kalzinierte Produkt
■ird nach erfolgter Abkühlung auf Raumtemperatur lit 3,1 % Wasser besprüht Dies kann in einer Durchluftrommel
geschehen, in welcher der stückige Gips indurchläuft und dabei aus einer Düse mit Wasser beiuchtet
wird. Das Wasser wird von den Anhydrit II-Brietts
schnell und begierig aufgenommen. Anschließend ■erden die befeuchteten Anhydrit II-Briketts bei Raum-
;mperatur mindestens 24 Stunden gelagert
Wird nach dieser Lagerung eine Phasenanalyse dieser iriketts durchgeführt, so stellt man fest, daß diese Brietts
entsprechend diesem Beispiel aus 85% Anhydrit II nd 15% Caiciumsulfat-Dihydrat bestehen. Diese aus
inem Anhydrit-Gips-Gemisch bestehenden Briketts 'erden dann auf einer Hammermühle zu einem körnien
Anhydrit-Gips-Gemisch gemahlen mit einer Kornrößen-Verteilung
von
12% von 3,15 bis 12 mm
30% von 1 bis 3,15 mm 25% von 0,2 bis 1 mm
33% von < 0,2 mm
Dieses Produkt kann in dieser Form zur Errichtung on Stützstrebenbegleitdämmen oder zum Pfeiierbau
der zum Hinterfüllen und Konsolidieren verwendet /erden.
Eigenschaften von Prüfkörpern aus diesem körnigen inhydrit-Gips-Gemisch:
50
55
60
65
| Wasser-Feststoff-Verhältnis | 0.14 |
| Ansteifzeit | 11 Minuten |
| Druckfestigkeit (M N/m2) | |
| nach 5 Stunden (Früh | 7,5 |
| festigkeit) | |
| nach 24 Stunden | 17 |
| nach 7 Tagen | 28,6 |
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung eines homogenen Gemisches im wesentlichen aus Anhydrit und CaI-dumsulfat-Dihydrat
und in Form kompaktierter Teile, aus feinteiligem synthetischen Calriumsulfat-Dihydrat
aus der Rauchgasentschwefelung oder Phosphorsäureherstellung, bei dem einem neutral
gestellten Calciumsulfat-Material Anreger zugegeben wird, dieses Calciumsujfat-Material auf einen
bestimmten freien Wassergehalt gebracht wird, diese Mischung ohne Zusatz von Bindemitteln zu stükkiger
Form kompaktiert wird, nach dem Kompaktieren eine Lagerung von mindestens 20 Stunden erfolgt,
nach der Lagerung auf eine Körnung von 0—16 mm gemahlen wird und folgende Kornverteilung
eingestellt wird: 10 bis 40% unter 0,2 mm, 20 bis 45% von 0,2 bis \ mm, 15 bis 40% von i bis 3,15 mm
und 5 bis 30% von 3,15 bis maximal 16 mm; derart, daß das homogene körnige Gemisch mit 70 bis
92Gew.-% Anhydrid und 8 bis 25Gew.-% CaI-ciumsulfat-Dihydrat
und mit einer Ansteifzeit kleiner als 12 Minuten anfällt, gemäß Patent 29 04 071,
dadurch gekennzeichnet, daß als neutralgestelltes Calciumsulfat-Material das Caiciumsulfat-Dihydrat
verwendet wird, die kompaktierte, mit Anreger versehene Mischung vor der Lagerung in bekannter
Weise bei 400 bis 700° C zu Anhydrit II kalziniert wird und dem in stückiger Form erbrannten
und kompaktiert vorliegenden Anhydrit II nach Abkühlung auf Raumtemperatur 1,7 bis 5,25 Gew.-%
Wasser zugesetzt wird.
2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß 1 bis 3 Gew.-% Anreger zur Kristallwasseraufnahme und Härtung zum neutralgestellten
Calciumsulfat-Dihydrat zugegeben werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Anreger Kaliumsulfat oder eine
Mischung von Kaliumsulfat und Kalk im Verhältnis von 2 :1 bis 1 :2 verwendet wird.
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|---|---|---|---|
| DE19803040688 DE3040688C2 (de) | 1979-02-03 | 1980-10-29 | Verfahren zur Herstellung eines Anhydrit-Gipsgemisches aus feinteiligem synthetischen Calciumsulfat-Dihydrat |
| NL8104360A NL8104360A (nl) | 1980-10-29 | 1981-09-22 | Werkwijze voor het bereiden van een anhydriet-gipsmengsel uit uit fijne deeltjes bestaand synthetisch calciumsulfaatdihydraat. |
| BE0/206322A BE890832A (fr) | 1980-10-29 | 1981-10-22 | Procede de preparation d'un melange d'anhydrite-gypse |
| FR8120352A FR2497190B2 (fr) | 1980-10-29 | 1981-10-29 | Procede pour la production d'un melange anhydrite-gypse a base de sulfate de calcium dihydrate synthetique en fines particules |
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| DE19803040688 DE3040688C2 (de) | 1979-02-03 | 1980-10-29 | Verfahren zur Herstellung eines Anhydrit-Gipsgemisches aus feinteiligem synthetischen Calciumsulfat-Dihydrat |
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|---|---|
| DE3040688A1 DE3040688A1 (de) | 1982-05-06 |
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|---|---|---|---|
| DE19803040688 Expired DE3040688C2 (de) | 1979-02-03 | 1980-10-29 | Verfahren zur Herstellung eines Anhydrit-Gipsgemisches aus feinteiligem synthetischen Calciumsulfat-Dihydrat |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3827612A1 (de) * | 1988-08-13 | 1990-02-15 | Viktor Dr Ing Gobiet | Baustoff fuer die verwendung im untertagebetrieb |
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| DE2146777B2 (de) * | 1971-09-18 | 1976-07-01 | Gebr. Knauf Westdeutsche Gipswerke, 8715Iphofen | Verfahren zur herstellung von abbindefaehigen calciumsulfaten aus feinteiligen calciumsulfaten |
-
1980
- 1980-10-29 DE DE19803040688 patent/DE3040688C2/de not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3827612A1 (de) * | 1988-08-13 | 1990-02-15 | Viktor Dr Ing Gobiet | Baustoff fuer die verwendung im untertagebetrieb |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3040688A1 (de) | 1982-05-06 |
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