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Publication number: DE3325936A1
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Description

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Anmelder: Dipl. Ing. Helmut Pieper Lohr/Main

Titel; Verfahren zum Aufschäumen von Flugasche

Vertreter; Patentanwälte

Dipl. Ing. S, Schulze Horn M. Sc. Dr. H. Hoffmeister Goldstraße 36 4400 Münster

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Verfahren zum Aufschäumen von Flugasche

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufschäumen von Flugasche.

Flugasche fällt bei modernen Kohlekraftwerken, die staubgefeuert sind, in großen Mengen an. Eine Verwendung dieser Flugasche als Zuschlagstoff bei der Betonherstellung ist nur begrenzt möglich und die sonst erforderliche Deponie dieser Flugasche ist mit hohen Aufwendungen verbunden. Insgesamt kann sogar gesagt werden, daß die Verwertung bzw. Beseitigung der Flugasche mit erheblichen, umweltbelastenden Problemen verbunden ist.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung _r ein Verfahren zu schaffen, welches die Flugasche als wertvollen Grundstoff einer Weiterverwendung zuführen kann. Das erfindungsgemäße Verfahren soll weiterhin imstande sein, aus der Flugasche zu Bauzwecken oder als Betonzuschlagstoff verwendbare Strukturkörper zu schaffen, die leicht sind, wirtschaftlich herstellbar sein sollen und die insbesondere als Isolationskörper auch bei sehr hohen Temperaturen von mehr als 1000° C verwendbar

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sein können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flugasche Ferrosiliziumnitrit zugemischt wird und das Gemisch bei Erweichungstemperatur der Flugasche aufgeschäumt wird.

Diese Erweichungstemperatur liegt über 1250 und unter 1400° C, vorteilhaft beträgt sie ca. 1330 - 1340° C.

Es ist für den Fachmann überraschend, daß nicht nur das Aufschäumen von Flugasche zu Strukturkörpern möglich ist, wobei diese Strukturkörper nachträglich durch Schneiden in jede gewünschte Form gebracht werden können, sondern insbesondere, daß die erzeugten Schaumstrukturkörper eine sehr geringe Dichte aufweisen, die zwischen 0,25 xtnd 0,50 g/cm liegen kann. Für den Fachmann überraschend weisen die erfindungsgemäß erzeugten Strukturkörper eine sehr hohe Druckfestigkeit auf und da sie praktisch keinen Alkaligehalt aufweisen, sind sie als Betonzuschlagstoffe besonders geeignet, da sie als betonverträglich bezeichnet werden können.

Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahren

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sind in den Unteransprüchen genannt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird derart ausgeführt, daß nach Mischung von Flugasche, insbesondere der letzten Stufe der Filterung, mit 2-4 Gew.-% Ferrosiliziumnitrit die Mischung in Formen oder auf einem Sinterband oder in anderen, geeigneten Behältern oder öfen bei Temperaturen von mehr als 1250° C aufgeschäumt wird.

Es hat sich gezeigt, daß Flugasche aus der letzten Stufe der Filterung besonders 3eicht zu schäumen ist, die Flugasche aus anderen Stufen der Filterung bzw. Mischungen der Flugasche aus verschiedenen Filterungsstufen sind ebenfalls, wenn auch unter Umständen bei leicht abweichenden Temperaturen, schäumbar. Die Schaumtemperatur ist je nach der Art der Flugasche, die in Abhängigkeit von der verwendeten Kohle verschiedene Zusammensetzung hat, einzustellen. Sie liegt aber generell über 1250 und unter 1400° C, z. B. zwischen 1330 und .1340° C,

Es ist erfindungswesentlich, daß die Schäumtemperatur, die empirisch je nach Art der verwendeten Flugasche

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zu bestimmen ist, genau eingehalten wird. Unterhalb der Schäumtemperatur ist die Flugasche noch nicht genügend erweicht, oberhalb der sehr kleinen Spanne der Schaumtemperatur ist-die Flugasche aber bereits so flüssig, daß das Schäummittel entweicht, ohne die gewünschten Poren zu bilden.

Das Gemisch von Flugasche und den genannten 2-3 Gew.-% Ferrosiliziumnitrit (je nach Art der Flugasche können auch abweichende Gewichtsanteile des Schäummittels verwendet werden) wird in Formen gefüllt oder auf ein Sinterband aufgegeben und dann kurzzeitig der ermittelten Schäumtemperatur ausgesetzt. Nach dem Aufschäumen wird sehr rasch die Temperatur erniedrigt und danach wird der erzeugte Schaum- oder Strukturkörper isoliert und sich selbst überlassen, um langsam abzukühlen. Eine Abkühlung in einem speziellen Kühlofen ist im Gegensatz zum Schaumglas nicht erforderlich, da der erzeugte Strukturkörper einen sehr niedrigen Ausdehnungskoeffizienten aufweist.

Die erzeugten Strukturkörper können nach Schneiden in jede gewünschte Form (Platte) gebracht werden und als Baumaterial, als Isolationsmaterial, z. B. von Flach-·

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dächern und Passaden verwendet werden, sie können aber auch als Isolationsmittel bei technischen Gegenständen, z. B. Industrieöfen auch bei recht hohen Temperaturen bis zu 1200° C Verwendung finden.

Da die erzeugten Strukturkörper, die z. B. auch die Form von Kügelchen haben können, fast keinen Alkaligehalt aufweisen, sind sie als betonverträglich auch als Betonzuschlagstoff verwendbar.

Die Wichte der erzeugten Strukturkörper kann durch die Schäumtemperatur sowie den Anteil des Ferrosiliziumnitrits eingestellt werden, sie liegt zwischen 0,2 und 0,5 g/cm .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es besonders vorteilhaft, daß ein Oxidationsmittel wie MnO- nicht verwendet zu werden braucht und daß aus dem scheinbaren Abfallstoff Flugasche ein hochwertiger Isolationskörper bzw. Baustoff gewonnen werden kann. Verwendbar sind in diesem Zusammenhang nicht nur Flugaschen aus den letzten Stufen der Filtration, sondern für den Fachmann überraschend auch solche aus den vorderen Filtrations* stufen.

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Da das erfindungsgemäße Verfahren einfach durchführbar ist und einen derzeitigen Abfallstoff in einen hochwertic Baustoff umzuwandeln vermag, kann von einer idealen Lösung der anstehenden Probleme gesprochen werden.

Claims

3324936 Patentansprüche :

1. Verfahren zum Aufschäumen von Flugasche, dadurch gekennzeichnet, daß der Flugasche Ferrosiliziumnitrit beigemischt und die Mischung bei der Erweichungstemperatur der Flugasche aufgeschäumt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des Ferrosiliziumnitrits an der Mischung 2 bis 3 Gew.-% beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäumtemperatur über 1250 und unter 1400° C liegt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäumtemperatur ca. 1330 - 1340° C beträgt .

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schäumung in einer Form oder auf einem Sinterband erfolgt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch

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gekennzeichnet, daß der erzeugte Schaumkörper gegen Wärmeverlust isoliert in einer Umgebung von Raumtemperatur ohne Wärmeeinwirkung abkühlt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Flugasche die der letzten Stufe der Flugaschefilterung verwendet wird.

8. Verwendung der Flugasche nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch den Einsatz als Betonzuschlagstoff.