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DE10014468C2 - Process for the production of a building material - Google Patents

Process for the production of a building material

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DE10014468C2
DE10014468C2 DE10014468A DE10014468A DE10014468C2 DE 10014468 C2 DE10014468 C2 DE 10014468C2 DE 10014468 A DE10014468 A DE 10014468A DE 10014468 A DE10014468 A DE 10014468A DE 10014468 C2 DE10014468 C2 DE 10014468C2
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Alexander Kehrmann
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KEHRMANN, ALEXANDER, 46509 XANTEN, DE
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Ferro Duo GmbH
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines chromatarmen Bau­ stoffs aus einer Mischung von Zement als hydraulischem Bindemittel, Wasser und Zuschlagstoffen, wie Sand oder Kies.The invention relates to a method for producing a low-chromate structure made of a mixture of cement as a hydraulic binder, water and aggregates such as sand or gravel.

Bei der Herstellung von Beton oder Mörtel auf der Baustelle wird der als hydraulisches Bindemittel zum Einsatz gelangende Zement zu einem großen Teil händig verarbeitet. Die bislang üblichen Zemente gelten aber aufgrund ihres Chromatgehalts als Allergieauslöser für Hautekzeme, insbesondere der sogenannten Maurerkrätze.When producing concrete or mortar on site, the is used as hydraulic binder used to make a large cement Part processed by hand. However, the cements customary so far apply due to their chromate content as an allergy trigger for skin eczema, especially the so-called bricklaying scabies.

Chromathaltiger Zement enthält bis zu 100 ppm Chrom(VI)-Verbindungen (Chromate), von denen etwa 20% löslich sind. Das lösliche Chromat ist die Ursache der allergischen Zementekzeme. Durch Einsatz chromatarmer Ze­ mente und chromatarmer zementhaltiger Zubereitungen wie zementhaltiger Fliesenkleber oder Trockenmörtel können diese Erkrankungen weitgehend vermieden werden. Aus diesem Grund sollen zukünftig zementhaltige Bau­ stoffe, die von Hand verarbeitet werden, ausschließlich chromatarm hergestellt werden. Chromatarme Zemente enthalten weniger als 2 ppm wasserlösliches Chromat(VI) bezogen auf die Trockenmasse.Chromate-containing cement contains up to 100 ppm chromium (VI) compounds (Chromates), of which about 20% are soluble. The soluble chromate is that Cause of allergic cement eczema. By using low-chromate ze low-chromate cement-containing preparations such as cement-containing  Tile adhesive or dry mortar can largely prevent these diseases be avoided. For this reason, cement-containing construction in the future fabrics that are processed by hand are made with only low chromate become. Low chromate cements contain less than 2 ppm water-soluble Chromate (VI) based on dry matter.

In diesem Zusammenhang ist es bekannt, den Chromatgehalt im Zement durch Zugabe eines Reduktionsmittels, nämlich Eisen(II)-sulfat, zu reduzieren. Hierzu wird dem Zement gemäß der DE 197 44 035 A1 trockenes granulatförmiges Eisen(II)-sulfat in einer Menge von 0,01 bis 1 Gew.-% bei der Entnahme des Zements aus einem Großsilo zugegeben. Beim Anmachen der Mörtel- oder Betonmischung löst sich das granulatförmige Eisen(II)-sulfat im Anmachwasser auf und kommt beim Vermischen mit dem Chromat(VI) in Kontakt, wodurch dieses chemisch reduziert wird.In this context it is known to determine the chromate content in the cement Add a reducing agent, namely iron (II) sulfate to reduce. For this is the cement according to DE 197 44 035 A1 dry granular Iron (II) sulfate in an amount of 0.01 to 1 wt .-% when removing the Cement from a large silo added. When turning on the mortar or Concrete mixture, the granular iron (II) sulfate dissolves in the mixing water and comes into contact with the chromate (VI) when mixed, whereby this is chemically reduced.

Auch in Manns, W.; Laskowski, Ch.: Eisen(II)-sulfat als Zusatz zur Chromat­ reduzierung in "Beton" Heft 2/1999, S. 78 bis 85 wird die Verwendung von trockenem pulverförmigem Eisen(II)-sulfat zur Chromatreduzierung beschrie­ ben. Die dort beschriebenen Eisen(II)-sulfate sollen Restfeuchtgehalte von rund 4 Mol Kristallwasser oder weniger besitzen.Also in Manns, W .; Laskowski, Ch .: Iron (II) sulfate as an additive to chromate reduction in "concrete" issue 2/1999, p. 78 to 85 the use of Dry powdered iron (II) sulfate to reduce chromate ben. The iron (II) sulfates described there are said to have residual moisture contents of around Have 4 moles of crystal water or less.

In der US-A-2,307,270 ist vorgesehen, dass ein fertiger Baustoff hergestellt wird aus einer Mischung aus Zement, Kalk und Eisen(II)-sulfat. Letzteres geht beim Anmischen des Baustoffs sofort in Lösung.In US-A-2,307,270 it is provided that a finished building material is produced is made from a mixture of cement, lime and ferrous sulfate. The latter is possible when mixing the building material immediately in solution.

Eisen(II)-sulfat verliert jedoch durch Oxidation mit Luftsauerstoff an Wirksam­ keit. Aus diesem Grund wird das Eisen(II)-sulfat dem Zement bei dem bekann­ ten Vorschlag auch erst bei der Entnahme aus dem Großsilo zugegeben, um so die Gefahr einer unerwünschten Reaktion des zugemischten granulatförmi­ gen Eisen(II)-sulfats mit dem Zement zu verringern.Iron (II) sulfate, however, loses its effectiveness through oxidation with atmospheric oxygen ness. For this reason, the iron (II) sulfate is known to the cement This proposal was only added when it was removed from the large silo thus the risk of an undesired reaction of the admixed granulate to reduce iron (II) sulfate with the cement.

Der mit dem Reduktionsmittel versetzte Zement muss dann sachgerecht gela­ gert werden, um eine Reaktion des Eisen(II)-sulfats zu vermeiden. Auch dürfen bestimmte Lagerfristen nicht überschritten werden, da das Reduktionsmittel sonst stark in seiner Wirksamkeit verliert. Grundsätzlich kann von einer Lager­ fähigkeit von ca. sechs Monaten ausgegangen werden.The cement mixed with the reducing agent must then be properly loaded be avoided in order to avoid a reaction of the iron (II) sulfate. Also allowed  Certain storage periods are not exceeded as the reducing agent otherwise loses its effectiveness. Basically, from a warehouse ability of approximately six months.

Nachteilig ist ferner, dass das Eisen(II)-sulfat granulatförmig vorliegen muss. Hierfür ist eine Trocknung und Aufbereitung desselben notwendig, was sich entsprechend kostenerhöhend auf das Produkt niederschlägt.Another disadvantage is that the iron (II) sulfate must be in granular form. This requires drying and preparation of the same, which is accordingly increases the cost of the product.

Der Einsatz von chromatreduzierten Silozementen wird derzeit in Fachkreisen nicht für erforderlich gehalten, weil dieser überwiegend maschinell verarbeitet wird, z. B. als Transportbeton.The use of chromate-reduced silo cements is currently in professional circles not considered necessary because it is mainly processed by machine will, e.g. B. as ready-mixed concrete.

Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren aufzuzeigen, welches eine einfache und wirtschaftliche Herstel­ lung eines chromatarmen Baustoffs ermöglicht.Based on the prior art, the invention is based on the object to show a process which is a simple and economical manufacture low-chromate building material.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in den im Anspruch 1 aufgeführten Maßnahmen. Danach werden zur Herstellung eines chromatarmen Baustoffes Zement als hydraulisches Bindemittel, Zuschlagstoffe und Wasser vermischt und dieser Mischung ein Gemisch aus Grünsalz und einem inerten Trägermaterial in Form von gemahlenem Kalkstein oder anderen natürlichen Mineralien zugemischt, wobei das Grünsalz in einer Menge 0,01 Gew.-% bis 3 Gew.-% bezogen auf die Zementmenge und das inerte Trägermaterial in einer Menge zwischen 5 Gew.-% und 15 Gew.-% bezogen auf die Grünsalzmenge zugegeben werden.The solution to this problem consists in that in claim 1 measures listed. After that are used to produce a low chromate Building material cement as a hydraulic binder, aggregates and water mixed and this mixture a mixture of green salt and an inert Carrier material in the form of ground limestone or other natural Minerals mixed in, the green salt in an amount of 0.01% by weight to 3% by weight based on the amount of cement and the inert carrier material in one Amount between 5 wt .-% and 15 wt .-% based on the amount of green salt be added.

Das feuchte Grünsalz besitzt die gleichen Reduktionseigenschaften bezüglich der Chrom(VI)-Vebindungen wie trockenes Eisen(II)-sulfat in Granulatform, ist jedoch wesentlich kostengünstiger. Durch die Zugabe des Grünsalzes in der erfindungsgemäß angegebenen Menge kann eine wirksame Reduktion des Chromgehalts bis unter der schädlichen Grenze bewirkt werden. Als inertes Trägermaterial kommt beispielsweise gemahlener Kalkstein, natürliche Minera­ lien oder ähnliche feinkörnige oder pulverförmige Substrate mit großer Oberflächenstruktur zum Einsatz. Hierdurch kann das Handling des feuchten Grünsal­ zes verbessert werden.The moist green salt has the same reduction properties in terms of which is chromium (VI) compounds such as dry iron (II) sulfate in granular form however, much cheaper. By adding the green salt in the The amount specified according to the invention can effectively reduce the Chromium content below the harmful limit. As inert Carrier material comes, for example, ground limestone, natural minera lien or similar fine-grained or powdery substrates with a large surface structure  for use. This can handle the wet greensal zes can be improved.

Grünsalz fällt als Abfall- oder Nebenprodukt bei verschiedenen industriellen Prozessen, beispielsweise der Titandioxidherstellung aus Titanerz an. Bei der Titandioxidherstellung nach dem Sulfatverfahren wird das feingemahlene Ti­ tanerz mit konzentrierter Schwefelsäure aufgeschlossen. Das im Erz enthaltene Eisenoxid reagiert zu Eisensulfat, das Titanerz zu Titansulfat. Die Abtrennung des Eisensulfats vom Titansulfat erfolgt durch Kristallisation. Aufgrund der hö­ heren Wasserlöslichkeit kristallisiert das Eisensulfat zu grünem Eisen(II)-sulfat aus und kann abgetrennt werden. Das Grünsalz ist mithin ein Abfallprodukt der Titandioxidherstellung. Auch bei Beizprozessen in Hüttenwerken beispielsweise fällt Grünsalz an.Green salt falls as a waste or by-product in various industrial plants Processes, for example the production of titanium dioxide from titanium ore. In the Titanium dioxide production using the sulfate process is the finely ground Ti tanerz digested with concentrated sulfuric acid. That contained in the ore Iron oxide reacts to iron sulfate, the titanium ore to titanium sulfate. The separation the iron sulfate from the titanium sulfate takes place by crystallization. Due to the high Because of its water solubility, the iron sulfate crystallizes into green iron (II) sulfate and can be separated. The green salt is therefore a waste product of Titanium dioxide production. Also in pickling processes in smelting plants, for example green salt accumulates.

Dieses feuchte Grünsalz wird erfindungsgemäß als Reduktionsmittel beim An­ mischen des Baustoffs, insbesondere einer Mörtel- oder Betonmischung, ver­ wendet. Eine aufwendige Aufbereitung oder Trocknung des Grünsalzes vor dessen Verwendung ist nicht erforderlich. Hierdurch können die Kosten für einen chromatarmen Baustoff um ein Vielfaches reduziert werden. Da das Grünsalz erst beim Anmischen zugesetzt wird, müssen auch keine über das übliche Maß hinausgehenden Vorkehrungen hinsichtlich der Lagerfähigkeit eines Zements getroffen werden.According to the invention, this moist green salt is used as a reducing agent at the start mix the building material, especially a mortar or concrete mix, ver applies. A complex preparation or drying of the green salt before its use is not required. This can reduce the cost of a low-chromate building material can be reduced many times over. Since that Green salt is only added when mixing, also do not have to over the Customary precautions regarding shelf life of a cement.

Das inerte Trägermaterial sorgt durch seine große Oberflächenstruktur dafür, dass das am Grünsalz gebundene Wasser reduziert wird, ohne dass hierfür ein thermischer Trocknungsvorgang erforderlich ist. Diese Maßnahme trägt zu einem besseren Handling im Betrieb sowie einem verbesserten Transport des Materials über Lkws zum Zementwerk bei. Der Umgang mit dem modifizierten Grünsalz im Zementwerk sowie die Lagerhaltung und die Dosierung können hierdurch verbessert werden. Einfluss auf die Chromatreduktionseigenschaften des Grünsalzes haben die inerten Trägermaterialien nicht.Thanks to its large surface structure, the inert carrier material ensures that the water bound to the green salt is reduced without this thermal drying process is required. This measure contributes better handling in operation and improved transport of the Materials to the cement plant via trucks. Dealing with the modified Green salt in the cement plant as well as storage and dosing can hereby be improved. Influence on the chromate reduction properties The inert carrier materials do not have the green salt.

Claims (1)

Verfahren zur Herstellung eines chromatarmen Baustoffs, wobei Zement als hydraulisches Bindemittel, Zuschlagstoffe und Wasser vermischt werden und dieser Mischung ein Gemisch aus Grünsalz und einem inerten Trägermaterial in Form von gemahlenem Kalkstein oder anderen natürlichen Mineralien zugemischt wird, so dass das Grünsalz in einer Menge von 0,01 Gew.-% bis 3 Gew.-% bezogen auf die Zementmenge und das inerte Trägermaterial in einer Menge zwischen 5 Gew.-% und 15 Gew.-% bezogen auf die Grünsalzmenge zugegeben werden.Process for producing a low-chromate building material, wherein cement as hydraulic binders, aggregates and water can be mixed and this mixture is a mixture of green salt and an inert Carrier material in the form of ground limestone or other natural minerals is added, so that the green salt in one Quantity from 0.01 wt .-% to 3 wt .-% based on the amount of cement and the inert carrier material in an amount between 5% by weight and 15% by weight based on the amount of green salt added.
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