DE3208699C2

DE3208699C2 - Verfahren zur Herstellung von granuliertem Grünsalz

Info

Publication number: DE3208699C2
Application number: DE3208699A
Authority: DE
Inventors: Uwe Dipl.-Chem. Dr. 5020 Frechen Lenz; Günter Dipl.-Chem. Dr. 5040 Brühl Ritter
Original assignee: Rheinische Braunkohlenwerke AG
Current assignee: Rheinbraun AG
Priority date: 1982-03-11
Filing date: 1982-03-11
Publication date: 1986-02-27
Also published as: DE3208699A1; US4659557A; AU557757B2; IT8347821A0; IT1166418B; AU1192983A; JPS58161928A; DD230858A1; ZA831202B

Abstract

Zur Verbesserung der Handhabbarkeit, insbesondere auch der Lagerbarkeit von Grünsalz wird dieses mit feinkörniger, einen geringen Wassergehalt aufweisender Kohle in einer solchen Menge vermischt, daß das resultierende Gemisch rieselfähig ist und auch nach längerer Lagerzeit nicht zusammenbackt oder -klumpt. Als besonders vorteilhaft hat sich dafür die Verwendung von getrockneter und zu Staub feingemahlener Braunkohle herausgestellt, die sich mit dem Grünsalz sehr gut vermischen läßt und selbst bei einem Mischungsanteil von weniger als 50 den angestrebten Effekt bewirkt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von granuliertem Grünsalz unter Verwendung von Kohle. Grünsalz hat die chemische Formel FeSC>4 · 7 HiO. Es ist ein Abfallprodukt, welches hauptsächlich bei der Titandioxyd-Herstellung anfällt. Mit pH-Werten zwischen 1 und 2 ist es sehr sauer. Es wird unter anderem als Flockungsmittel bei der Abwasserreinigung und als Katalysator bei der hydrierenden Verflüssigung von Kohle eingesetzt.

Aufgrund seiner sauren Beschaffenheit und der hohen ihm anhaftenden Restfeuchte ist Grünsalz nur mit Schwierigkeiten handhabbar. So muß es beispielsweise in besonders säurefesten Behältern gelagert werden. Die hohe Restfeuchte macht beim Lagern besondere Maßnahmen erforderlich, um zu verhindern, daß das Grünsalz zusammenbackt und nicht mehr aus dem Lagerbehälter entnommen werden kann. Letztere sind darüber hinaus mit aufwendigen Auskleidungen zu versehen, die verhindern, daß die Behälterwandungen und sonstige Einrichtungen korrodieren.

Aus der FR-PS 13 06 523 ist bereits ein Verfahren zum Granulieren von Eisensulfat bekannt, bei welchem letzterem neben anderen Zuschlagsstoffen auch Kohle oder Koks hinzugefügt wird. In der Vorveröffentlichung ist darüber hinaus auch die schlechte Handhabbarkeit von Grünsalz angedeutet. Jedenfalls wird die Tatsache, daß es beim Erhitzen an der Ofenwandung klebt, als nachteilig angesehen. Demzufolge soll das Verfahren gemäß FR-PS 13 06 523 die Herstellung eines Granulats ermöglichen, dessen Körner eine gewisse Formstabilität aufweisen. Dies soll dadurch erreicht werden, daß eine Mischung aus Eisensulfat (Grünsalz) mit Eisenoxiden und Schwefelsäure hergestellt wird, wobei gegebenenfalls auch Kohle, Koks und/oder Öl hinzugefügt werden. Dabei soll die Umsetzung zwischen Schwefelsäure und den Eisenoxiden die Entstehung eines Bindemittels bewirken, welches den Körnern des Granulats eine gewisse Festigkeit verleiht.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der einleitend beschriebenen Art so abzuwandeln, daß die Handhabbarkeit von Grünsalz unter Anwendung einfacher und billiger Mittel, die praktisch unbegrenzt zur Verfügung stehen, merklich verbessert wird. Insbesondere soll erreicht werden, daß es ohne Schwierigkeiten in größeren Mengen in Silos gelagert werden und aus solchen Lagerbehältern pneumatisch herausgefördert werden kann.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß das Grunsalz mit staubförmiger, getrockneter Braunkohle in einer solchen Menge vermischt wird, daß das resultierende Gemisch rieselfähig ist. Die Kohle sollte einen so geringen Wassergehalt aufweisen, daß sie in der Lage ist, die Restfeuchte des Grünsalzes weitestgehend aufzunehmen mit dem Ergebnis, daß die Neigung der Einzelpartikel desselben, aneinander zu haften und Klumpen zu bilden, jedenfalls so weit zu verringern, daß der pneumatische Transport möglich bleibt. Die Bindung der Restfeuchte durch die Kohle hat zugleich zur Folge, daß die korrodierende Wirkung des Grünsalzes eine merkliche Reduzierung erfährt. Im Ergebnis entsteht ein nicht zusammenbackendes, rieselfähiges und pneumatisch förderbares Gemisch, das ohne weiteres auch über längere Zeiträume in Silos gelagert und aus diesen heraus mit pneumatischen Mitteln gefördert werden kann.

Als besonders zweckmäßig hat sich ein Mischungsverhältnis von Grunsalz und Braunkohle von 6 :1 bis 1 :6,6 der Volumina herausgestellt. Der Trocknungsgrad der Braunkohle sollte möglichst hoch sein und bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 8% reichen. Das Mischen von Braunkohlenfeinstaub mit dem Grünsalz ist ohne Schwierigkeiten beispielsweise in einem dazu geeigneten Rührwerk möglich, wobei der Braunkohlenstaub entweder

so nach und nach oder sofort in der dem Mischungsverhältnis entsprechenden Vermischen der Stoffe in abgeschlossenen Gefäßen erfolgen.

Von Bedeutung ist auch, daß der dem Grünsalz zugemischte Braunkohlenstaub bei der üblichen Verwendung des Grünsalzes nicht stört. Dies gilt insbesondere dann, wenn das Grünsalz als Katalysator bei der hydrierenden Verflüssigung von Kohle verwendet wird.

Die besondere Eignung von Braunkohle dürfte darauf zurückzuführen sein, daß die getrocknete Braunkohle aufgrund ihres ursprünglichen, sehr hohen Wassergehalts — 60% und mehr — auch in der Lage ist, in getrocknetem Zustand entsprechend große Feuchtigkeitsmengen aufzunehmen und zu binden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines ausgeführten Beispiels näher erläutert:
Es wurden 5 Mischungen von Grünsalz und Braunkohlenstaub mit einem Trocknungsgrad von 10% (TBK 10)

bo nacheinander im Verhältnis von 4:1,2:1,1:1,1:2,3:20 der Gewichtsteile hergestellt und nach Ermittlung der Schüttdichte in Glaszylinder eingefüllt. Die Glaszylinder hatten einheitlich einen Innendurchmesser von 3,5 cm. Zur Darstellung der Druckverhältnisse in einem Silo wurden die in den Glaszylindern befindlichen Schüttungen mit Gewichten belastet. Diese Belastung betrug 1 kg/cm² und entsprach somit einer Schütthöhe in Silos von 10-15m.

b5 Anschließend wurden die belasteten Schüttungen gelagert und ausgekippt. Beim Ausschütten wurden sie auf ihre Rieselfähigkeit hin beurteilt. Ebenso wurde auf eventuelle Verklebungen und Anbackungen an der Gefäßwand geachtet. In der beigefügten Tabelle 1 sind zunächst die Schüttdichten der einzelnen Mischungen aufgeführt. Hierbei zeigt sich, daß die Schüttdichten mit zunehmendem Braunkohlenanteil abnehmen, was an sich

auch zu erwarten war. Andererseits aber zeigt sich keine wesentliche Veränderung der Schüttdichten infolge der Lagerung. So blieben diese Schüttdichten über einen Lagerzeitraum von zunächst 24 Stunden und danach 7 Tagen nahezu konstant

In der nachfolgenden Tabelle 2 wurde die Rieselfähigkeit der Mischungen beim Auskippen aus den Versuchsgefäßen beurteilt Die Beurteilungsergebnisse sind in den beiden rechten Spalten der Tabelle dargestellt Die mittlere Spalte zeigt die Beurteilung nach einer Lagerung von 24 Stunden und die rechte Spalte zeigt die Beurteilung der Rieselfähigkeit nach einer Lagerung von 7 Tagen. Auch hier zeigen die Beurteilungen keine nennenswerten Unterschiede, d. h„ daß selbst nach längerer Lagerung keine Unterschiede in der Rieselfähigkeit des Gemisches festgestellt werden konnten.

Aus den vorhergehenden Versuchsergebnissen wird deutlich, daß Grünsalz nach Vermischung mit getrocknetem Braunkohlenstaub über längere Zeit lagerfähig ist Ebenso verhält es sich mit der Fähigkeit dieses Gemisch pneumatisch zu fördern. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die dargelegten Versuchsergebnisse beschränkt Vielmehr ist sie auch anwendbar auf die Vermischung von Kohlen mit einem höheren Inkohlungsgrad mit Grünsalz beispielsweise zum Zwecke einer anschließenden hydrierenden Verflüssigung. Hier sei unter anderem auf die Möglichkeit der Vermischung von Steinkohle und Anthrazit mit Grünsalz verwiesen.

Tabelle 1 Schüttdichten

Grünsalz/TBKio	Tabelle 2	Schüttdichten (g/cm^J)	24 h	7 Tage
	Beurteilung der Rieselfähigkeit	an	0,78	0,80
4: 1	Grünsalz/TBKio nach 24 h	0,74	0,78	0,79
2:1	0,76	0,76	0,77
1 :1	0,75	0,68	0,70
1 :2	0,67	0,60	0,62
3:20	0,59	0,56	0,56
0:1	0,56

		nach 7 Tagen

nach starkem Klopfen rieselfähig, keine Anbackungen

nach Klopfen rieselfähig, keine Anbackungen

nach leichtem Klopfen rieselfähig, keine Anbackungen

rieselfähig, keine Anbackungen

nach leichtem Klopfen gut rieselfähig,
keine Anbackungen
nach leichtem Klopfen gut rieselfähig,
keine Anbackungen
nach leichtem Klopfen gut rieselfähig,
keine Anbackungen
nach leichtem Klopfen gut rieselfähig,
keine Anbackungen
nach leichtem Klopfen gut rieselfähig,
keine Anbackungen
nach Anklopfen gut
rieselfähig

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung von granuliertem Grünsalz unter Verwendung von Kohle, dadurch gekennzeichnet, daß das Grünsalz mit staubförmiger, getrockneter Braunkohle in einer solchen Menge vermischt wird, daß das resultierende Gemisch rieselfähig ist

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Grünsalz und Braunkohle im Verhältnis von 6 :1 bis 1 :6,6 der Volumina miteinander vermischt werden.