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Verfahren zur Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes von Zementrohschlämmen
und ähnlichen Schlämmen Bei den in der Technik auftretenden Schlämmen, wie z. B.
Zementrohschlämmen, in Zuckerfabriken anfallenden Strontianitschlämmen o. dgl.,
ist man bestrebt, den Feuchtigkeitsgehalt zu verringern, um bei der Weiterverarbeitung
den unnützen Wasserballast zu vermeiden, insonderheit um möglichst weitgehend den
für die Beseitigung des Wassergehaltes durch Verdampfen benötigten Kalorienbedarf
einzusparen. Wesentlich ist dabei aber, daß die Viskosität der Schlämme erhalten
bleibt oder daß sie sich wenigstens nicht so weit verändert, daß bei der Weiterverarbeitung,
insbesondere bei der Fortbewegung der Schlämme, in den Leitungen Schwierigkeiten
entstehen.
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Es sind bereits verschiedene Verfahren zur Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes
von Zementrohschlämmen bei gleichbleibender Viskosität vorgeschlagen worden. So
ist schon versucht worden, hierzu Netzmittel oder oberflächenaktive Stoffe der verschiedensten
Art zu verwenden, insbesondere organische Verbindungen, welche #den Gerbstoffen
nahestehen, und zwar hat man diese für sich allein oder in Kombination mit anderen
verflüssigend wirkenden Stoffen angewandt. Diese Vorschläge sind jedoch mit dem
Nachteil verbunden, daß ihre Wirkung auf Zementrohschlämme entweder durch gleichzeitig
auftretende Thixotropieerscheinungen eingeschränkt wird oder daß ihre Wirksamkeit
nur auf einzelne Rohschlämme bestimmter Herkunft und Zusammensetzung beschränkt
bleibt, während sie bei anderen Zementrohschlämmen überhaupt nicht auftritt.
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Es wurde nun gefunden, daß es möglich ist, diese Nachteile zu vermeiden
und eine wirksame Feuchtigkeitsverminderung bei praktisch gleichbleibender Viskosität
zu erreichen, wenn man zur Verringerung des
Feuchtigkeitsgehaltes
von Zementrohschlämmen o. dgl. Alkalisalze anorganischer Polysäuren, wie z. B. die
Alkalisalze von Polyphosphorsäuren, Polykieselsäuren, Polymolybdänsäuren, Poly-Bor-Phosphor-Säuren
u. a. verwendet und einen dieser Stoffe den Schlämmen zusetzt.
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Beispielsweise können verwendet werden Natriumpolyphosphate, wie Na,
P40" (Natriumpolyphosphatglas), Natriumtrithiophosphat (Na, P40" S3), Natriumpolyvanadate
derallgemeinen Formel (Na V 0,)", Alkali-Bor-Phosphate der allgemeinen Formel ((NaB03)x
(Na P 03)_,) ", Natriumpolymolybdate der allgemeinen Formel ((NaEMo04)x(Mo03),,)"
usw. oder die entsprechenden anderen Alkalisalze, wie die Kalisalze. Die Bildung
dieser Polyverbindungen erfolgt nach den in der Literatur allgemein bekannten Verfahren
durch Zusammenschmelzen der entsprechenden Einzelbestandteile. Der Grad der Polymerisation,
also der jeweilige Wert für x, y und n, ist abhängig von den gegenseitigen
Mengenverhältnissen der angewandten Bestandteile und der Höhe der beim Zusammenschmelzen
angewandten Temperatur.
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In manchen Fällen hat es 'sich als zweckmäßig erwiesen, Mischungen
mehrerer dieser Stoffe anzuwenden. Der für einen bestimmten vorliegenden Schlamm
zweckmäßig zu verwendende Stoff aus der Reihe der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Alkahsalze anorganischer Polysäuren sowie seine Menge sind von Fall zu Fall verschieden,
können aber ohne weiteres entsprechend der besonderen Natur des jeweils vorliegenden
Schlammes bestimmt werden, wobei man'es, wenn es sich beispielsweise um die Verringerung
des Feuchtigkeitsgehaltes von Zementrohschlamm handelt"am vorteilhaftesten so einrichtet,
daß der Schlamm nach Zusatz des Mittels einen zwischen etwa 6,5 und etwa 9,5 liegenden
pH-Wert aufweist. Es hat sich herausgestellt, daß man bereits durch geringe, in
manchen Fällen sehr geringe Zusatzmengen derartiger Salze eine ganz erhebliche Herabsetzung
des Feuchtigkeitsgehaltes bei praktisch gleichbleibender Viskosität erzielen kann.
Thixotropieerscheinungen, wie sie häufig bei den bisher bekannten Verfahren nachteilig
vorkommen, treten bei der Verwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Zusatzstoffe
nicht auf. Diese verlieren auch ihre Wirksamkeit nicht, wenn sie mit organischen
oberflächenaktiven Stoffen zusammen verwendet werden. Vielmehr kann man durch geeignete
Mischungen die Wirksamkeit von solchen organischen oberflächenaktiven Stoffen noch
erheblich steigern. Die Verwendung von methylennaphthahnsulfosauren Salzen oder
deren Substitutionsprodukten hat sich hier beispielsweise als vorteilhaft erwiesen.
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Derartige methylennaphthahnsulfosaure Salze sind solche Körper oder
leiten sich von solchen Körpern ab; bei denen zwei mit S03H substituierte Naphthalinreste
durch eine Methylenbrücke miteinander verbunden sind. Man kann sie beispielsweise
durch Kondensation von Formaldehyd mit Naphthalin in Gegenwart von Schwefelsäure
und Oleum und Überführen in das Salz erhalten.
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Die Zugabe der erfindungsgemäß zuzusetzenden Stoffe zu den Schlämmen
kann zu einem beliebigen Zeitpunkt erfolgen, bei Zementrohschlämmen söwohl während
ihrer Herstellung, also vor dem oder beim Mahlen des Rohgesteins, als auch nach
dem Mahlen durch Einführen in den fertigen Rohschlamm. Wird der Zusatz beim Mahlen
des Rohgesteins vorgenommen, so ergibt sich zusätzlich noch eine erhebliche Verbesserung
der zerkleinerungstechnischen Mühlenleistung, welche sich in einer Erhöhung der
Mahlfeinheit des Zementrohschlammes ausdrückt.
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Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren kann sowohl für die Verringerung
des Wassergehaltes von Zementrohschlämmen als auch für die Verringerung des Wassergehaltes
von anderen Schlämmen, z. B. von in Zuckerfabriken anfallenden Strontianitschlämmen,
mit Vorteil verwendet werden. Beispiel i ioo Gewichtsteile eines durch Vermahlung
von rohem tonigem Kalkstein hergestellten Zementrohschlammes mit einem Wassergehalt
von 320/'o werden bei oder nach dem Vermahlen mit 0,02 Gewichtsteilen poly-Natriummetaphosphat
gemischt. Die Viskosität des mit diesem Zusatz versehenen Zementrohschlammes mit
320/0 Wassergehalt entspricht der Viskosität eines Zementrohschlammes mit 380/0
Wasser ohne Zusatz. Man erzielt also durch den Zusatz bei gleichbleibender Viskosität
eine Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes von 380/0 auf 320/0. Der pH-Wert des
Zementschlammes beträgt 8,5. Beispiel 2 ioo Gewichtsteile eines durch Vermahlung
von rohem tonigem Kalkstein hergestellten Zementrohschlammes mit einem Wassergehalt
von 3o0/0 werden bei oder nach dem Vermahlen mit o,oi.Gewichtsteilen poly-Natriummetaphosphat,
o,oi Gewichtsteilen Natriummetasilicat, o,oi Gewichtsteilen Natriumcarbonat, 9,o2
Gewichtsteilen methylennaphthalinsulfosaurem Natrium gemischt. Die Viskosität des
mit diesen Zusätzen versehenen Zementrohschlammes mit 3o0/0 Wassergehalt entspricht
der Viskosität eines Zementrohschlammes mit 390/0 Wasser ohne Zusatz. Man erzielt
also durch den Zusatz bei gleichbleibender Viskosität eine Verringerung des Feuchtigkeitsgehalts
von 390/0 auf 3o0%. Der pH-Wert des Zementschlammes beträgt 8,8. Beispiel 3 ioo
Gewichtsteile eines aus der Saturierung stammenden abfiltrierten Strontianitschlammes
werden mit Wasser zum Dickschlamm gemischt, wobei dem Wasser ein Zusatz von o,oi
Gewichtsteilen Natriumpyrophosphat und 9,o5 Gewichtsteilen Natriummetasilicat zugegeben
wird. Es kann auch noch ein Zusatz von 0,05
Gewichtsteilen methylennaphthalinsulfosauremAmmonium
und 9,o5 Gewichtsteilen Natriumtetraphosphat erfolgen. Durch diese Zusätze werden
2o bis 250/0 des sonst zum Anmischen des Dickschlammes notwendigen Wassers gespart.
Beispiel q ioo Gewichtsteile eines Zementrohschlammes mit 290/0 Wassergehalt werden
nach dem Vermahlen izg mit 0,015 Gewichtsteilen Natriumtrithiophosphat
(Na,
P4010 S3), 0,02 Gewichtsteilen Natriumcarbonat und 0,03 Gewichtsteilen methylennaphthalinsulfosaurem
Natrium gemischt. Die Viskosität des mit diesen Zusätzen versehenen Zementrohschlammes
mit 29°/o Wassergehalt entspricht der Viskosität eines Zementrohschlammes mit 37%
Wassergehalt ohne Zusatz. Die Verringerung des Feuchtigkeitsgehaltes erfolgt also
von 37°/o auf 29%. Der pH-Wert des Zementrohschlammes beträgt 8,4.