DE19641352C1 - Cement production by clinker grinding - Google Patents
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Abstract
Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung von Zement durch Vermahlen von Zementklinker mit bis zu 8,6 MA.-% Calciumsulfatdihydrat (entsprechend 4,0 MA.-% SO₃) als Abbindeverzögerer, und zwar nach DIN 11 64 bzw. DIN EN 197, T. 2.The present invention relates to a method for Manufacture of cement by grinding cement clinker with up to 8.6 MA .-% calcium sulfate dihydrate (corresponding to 4.0 MA .-% SO₃) as a retarder, according to DIN 11 64 or DIN EN 197, part 2.
Als abbindeverzögernder Gips (neben Anhydrit oder Halbhydrat (β-HH) wurde bisher Naturgips, Rauchgasgips oder sonstiger aus reichend reiner Chemiegips eingesetzt, dessen Verunreinigungen keinen negativen Einfluß auf das Abbindeverhalten und die Lang zeitfestigkeit des abgebundenen Zements haben. Zu den stark störenden Verunreinigungen zählen insbesondere organische Sub stanzen sowie größere Mengen von wasser- und/oder alkalilös lichen anorganischen Substanzen.As setting-retarding gypsum (in addition to anhydrite or hemihydrate (β-HH) has so far been made from natural gypsum, flue gas gypsum or otherwise sufficiently pure chemical gypsum used, its impurities no negative influence on the setting behavior and the length have durability of the set cement. To the strong disturbing impurities include organic sub punch as well as larger amounts of water and / or alkali union inorganic substances.
Bei der Produktion und bei der Verarbeitung von Gipsbaustoffen und -baumaterial sowie beim Abbruch oder Umbau von Gebäuden fallen in zunehmendem Maße Stäube, Gipskarton-, Gipsbau- und Gipsfaserplatten an, die aufgrund der Regelungen des Kreislauf wirtschafts- und Abfallgesetzes einer Wiederverwendung zugeführt werden sollen.In the production and processing of gypsum building materials and building materials and when demolishing or remodeling buildings increasingly fall dust, gypsum board, gypsum building and Gypsum fiberboard due to the regulations of the circuit economic and waste law reused should be.
Caspary, B., "Zerkleinern verbrauchter Gipsformen mit dem Tonho bel", in Baustoffindustrie, Heft 5, 1983, Seite 157 beschreibt eine Vorrichtung zur Aufarbeitung von Gipsformen der keramischen Industrie auf der Basis eines Tonhobels zur Verwendung bei der Zementherstellung.Caspary, B., "Shredding Used Plaster Molds Using the Tonho bel ", in Baustoffindustrie, Issue 5, 1983, page 157 a device for working up plaster molds of ceramic Industry based on a clay slicer for use in the Cement production.
Gipsbau-, Gipskarton- und Gipsfaserplatten sind mit Karton bes chichtet oder enthalten teilweise große Mengen an organischen Fasern, insbesondere Cellulosefasern, die einer Wiederverwendung des damit verunreinigten Gipses bei der Herstellung von neuen Gipserzeugnissen wie Gipsbau-, Gipskarton- oder Gipsfaserplatten störend im Wege stehen. Ausgedrückt als Glühverlust liegt der Organikgehalt z. B. von Gipskartonplatten zwischen 4 MA.-% und 10 MA.-% und bei Gipsfaserplatten im Bereich zwischen 20 MA.-% und 30 MA.-%. Gebrauchte Gipsbau-, Gipskarton- und Gipsfaser platten sind daher bisher stets auf Deponien verbracht worden, insbesondere dann, wenn sie noch mit Farb-, Tapetenresten, Mörtelrückständen, Kacheln, Wand- oder Steinbruch sowie Metall- oder Kunststoffteilen verunreinigt waren. Die Rückführung sowohl "werksfrischer" Gipsbau-, Gipskarton- und Gipsfaserplatten als auch von Schneideresten von Baustellen etc. ist bisher aufgrund der Stückigkeit und des Plattenaufbaus in den Gipswerken nicht oder nur mit unverhältnismäßig hohem Aufbereitungsaufwand (z. B. Karton- oder Faserabtrennung) möglich.Plasterboard, gypsum board and gypsum fibreboard are with cardboard sometimes layers or contains large amounts of organic Fibers, especially cellulose fibers, that are reusable of the gypsum contaminated with it in the production of new ones Gypsum products such as plasterboard, plasterboard or gypsum fibreboard stand in the way. Expressed as loss on ignition, the Organic content z. B. of plasterboard between 4 MA .-% and 10 MA .-% and with gypsum fiber boards in the range between 20 MA .-% and 30 MA%. Used plasterboard, plasterboard and gypsum fiber panels have therefore always been placed in landfills, especially if they are still covered with paint, wallpaper, Mortar residues, tiles, wall or quarry as well as metal or Plastic parts were contaminated. The repatriation both "Factory fresh" plasterboard, plasterboard and gypsum fibreboard as So far, tailings from construction sites etc. have also been caused the lumpiness and the board structure in the gypsum plants not or only with a disproportionately high preparation effort (e.g. Cardboard or fiber separation) possible.
WO 93/02984 beschreibt eine Mischgranulier- und Trocknungsvor richtung zur Aufbereitung des bei der Herstellung von Gips kartonplatten anfallenden vorzerkleinerten Ausschußmaterials, welches als Sekundärrohstoff für die Herstellung von Gipskarton platten eingesetzt werden kann.WO 93/02984 describes mixing granulation and drying Direction for the preparation of plaster in the production cardboard panels of pre-shredded scrap material, which as a secondary raw material for the production of plasterboard plates can be used.
Ein dementsprechendes Recycling in Gipswerken findet nur bei speziellen Produkten und auch hier nur in sehr geringem Umfang statt.Corresponding recycling in plastering plants can only be found at special products and also here only to a very small extent instead of.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, Gipsstäube, gebrauchte Gipsbau-, Gipskarton- und/oder Gipsfaserplatten und Verarbeitungsreste von diesen sowie Reste von Gipsbaustoffen einer möglichst sinnvollen stofflichen Verwertung zuzuführen, wobei möglichst auch Produkte aus dem Abriß und/oder Umbau von Bauwerken und/oder aus Recycling- und Sortieranlagen verwendet oder zumindest mitverwendet werden sollen.The invention is therefore based on the object of gypsum dust, used plasterboard, plasterboard and / or gypsum fibreboard and Processing remains of these as well as remains of gypsum building materials to make a material recycling as sensible as possible, where possible also products from the demolition and / or remodeling of Structures and / or used from recycling and sorting plants or at least to be used.
Es wurde jetzt gefunden, daß dies möglich ist, indem dieses Material in gegebenenfalls vorsortierter, vorzerkleinerter Form dem noch zu vermahlenden Zementklinker zugemischt und mit diesem zusammen vermahlen wird. It has now been found that this is possible by doing this Material in possibly pre-sorted, pre-shredded form mixed with the cement clinker still to be ground and with this is ground together.
Eine Vorsortierung erfolgt zum Abtrennen grober Verunreinigun gen, wie z. B. Kacheln, Mörtel und Steinen, die die Gipsqualität mindern würden. Die Vorzerkleinerung erfolgt vorzugsweise durch Shreddern, Häckseln und/oder Vorzermahlung auf eine Teilchengrö ße, die gleich oder kleiner ist als die maximale Teilchengröße des eingesetzten Zementklinkers. Selbst wenn der eingesetzte Zementklinker noch größere Teilchengrößen als 60 mm aufweist, sollte das Material aus Gipsbau-, Gipskarton- und/oder Gipsfa serplatten zumindest schon auf eine maximale Teilchengröße von 60 mm vorzerkleinert werden. A pre-sorting is carried out to remove coarse impurities conditions such. B. tiles, mortar and stones that the plaster quality would reduce. Precrushing is preferably carried out by Shredding, chopping and / or pre-grinding to a particle size ß that is equal to or smaller than the maximum particle size of the cement clinker used. Even if the one used Cement clinker has even larger particle sizes than 60 mm, should the material of gypsum, plasterboard and / or gypsum fa at least to a maximum particle size of 60 mm can be pre-shredded.
Es wurde jetzt festgestellt, daß im Gegensatz zur Verwendung der Abfälle und Reststoffe in der Gipsindustrie eine über Zerkleinerung und gegebenenfalls Vorsortierung hinausgehende Aufbereitung zu deren Verwendung in der Zementindustrie als Zumahl stoff nicht erforderlich ist.It has now been found that contrary to use of waste and residues in the gypsum industry an over Shredding and, if necessary, pre-sorting Preparation for use in the cement industry as an additive fabric is not required.
Sofern der eingesetzte Zementklinker vor der eigentlichen Zermahlung schon eine kleinere maximale Teilchengröße als 60 mm aufweist, muß auch das Material aus Gipsbau-, Gipskarton- und/oder Gipsfaserplatten entsprechend vorzerkleinert werden, da anderenfalls eine gleichmäßige Einmischung des Materials in den fertigen Zement nicht mehr gewährleistet ist. Staubförmige, gipshaltige Reststoffe können hingegen problemlos zugemischt werden.If the cement clinker used before the actual Grinding a maximum particle size smaller than 60 mm has, the material made of gypsum, plasterboard and / or Gypsum fiber boards are pre-shredded accordingly, otherwise an even mixing of the material in the finished cement is no longer guaranteed. Dusty, gypsum-containing residues, on the other hand, can be mixed in without any problems will.
Es ist selbstverständlich, daß die Menge von vorzerkleinerten Gipsbau-, Gipskarton- und/oder Gipsfaserplatten nicht größer sein darf als die als Abbindeverzögerer benötigte Menge (Rege lungen über den SO₃-Anteil). Diese maximale Menge beträgt gemäß genormter Vorschriften 8,6 MA.-%. Höhere Mengen an Calciumsul fatdihydrat im Zement führen zu den bekannten Schäden durch Ettringit.It goes without saying that the amount of pre-shredded Plasterboard, plasterboard and / or gypsum fibreboard not bigger may be as the amount required as a retarder (Rege lungs on the SO₃ portion). This maximum amount is according to standardized regulations 8.6 MA .-%. Higher amounts of calcium sul Fat dihydrate in the cement cause the known damage Ettringite.
Der Befund, daß gegebenenfalls vorsortierte aber vorzerkleinerte Gipsbau-, Gipskarton- und/oder Gipsfaserplatten trotz ihrer relativ hohen Mengen an organischen Fasern und sonstigen or ganischen und anorganischen Beimischungen geeignet sind, als Abbindeverzögerer dem Zement zugesetzt werden, war nicht vorher zusehen, da der Fachmann wußte, daß vor allem organische Sub stanzen, und wasserlösliche und alkalilösliche anorganische Substanzen zur Verschlechterung der Zementqualität führen, und zwar sowohl bezüglich des Abbindeverhaltens als auch bezüglich der Langzeitstabilität der abgebundenen Produkte. Insbesondere die bei der Herstellung von Gipsprodukten eingesetzten Verflüs siger, Luftporenbildner, Dichtungsmittel (z. B. hydrophobierend oder quellend), Beschleuniger oder Verzögerer, alles in geringen Mengen hochwirksame Chemikalien, hielten den Fachmann bisher vom Einsatz der Gipsproduktabfälle als Abbindeverzögerer in der Zementindustrie ab. Zu ungewiß war vor allem bisher, ob sich die Hilfsstoffe z. B. auf das Abbindeverhalten des Zements negativ auswirken würden.The finding that presorted but pre-shredded if necessary Plasterboard, plasterboard and / or gypsum fibreboard despite their relatively high amounts of organic fibers and other or ganic and inorganic admixtures are suitable as Setting retarders added to the cement was not before watch since the expert knew that especially organic sub punching, and water-soluble and alkali-soluble inorganic Substances lead to deterioration in cement quality, and both in terms of setting behavior and in terms of the long-term stability of the set products. Especially the liquors used in the manufacture of gypsum products siger, air entraining agent, sealant (e.g. hydrophobic or swelling), accelerator or decelerator, all in small Quantities of highly effective chemicals have so far held the skilled worker of the use of gypsum product waste as a retarder in the setting Cement industry. So far, it has been too uncertain whether or not the auxiliaries z. B. on the setting behavior of the cement would have a negative impact.
Die jetzt gefundenen guten Ergebnisse sind wahrscheinlich darauf zurückzuführen, daß beim Vermahlen der Gipsbau-, Gipskarton- und/oder Gipsfaserplatten auch die darin enthaltenen Fasern so fein vermahlen werden, daß sie ihre Fähigkeit zur Beeinflussung des Abbindeverhaltens und der Langzeitstabilität auf dem ab gebundenen Zement verlieren. Erfindungswesentlich ist weiterhin, daß die vorzerkleinerten Gipsbau-, Gipskarton- und/oder Gipsfa serplatten ausreichend gleichmäßig der Vermahlung zugemischt werden können, so daß auf alle Fälle die Bildung von Inhomogeni täten im fertigen Zement vermieden werden. Schwankungen im Gipsgehalt des fertigen Zements führen zu Schwankungen im Abbindeverhalten. Überschreitungen der Calciumsulfatdihydratbei mengung über 8,6 MA.-% führen darüber hinaus zu Spätschäden und Beeinträchtigung der Langzeitstabilität des abgebundenen Ze ments.The good results now found are probably due to this attributed to that when grinding the gypsum, plasterboard and / or Gypsum fibreboards also contain the fibers contained therein are finely ground so that they have their ability to influence of the setting behavior and long-term stability on the lose bound cement. It is also essential to the invention that that the pre-shredded gypsum, plasterboard and / or gypsum fa Water plates mixed sufficiently evenly with the grinding can be, so that the formation of Inhomogeni in the finished cement can be avoided. Fluctuations in The gypsum content of the finished cement leads to fluctuations in the Setting behavior. Calcium sulfate dihydrate exceeded Mixing more than 8.6 MA .-% lead to late damage and Impairment of the long-term stability of the set zeolite mentions.
Außerdem hat es sich jetzt gezeigt, daß alle weiteren zur Herstellung von Gipsprodukten verwendeten Chemikalien sich nicht negativ auf das Erstarrungs- und Abbindeverhalten des Zements auswirken, wenn sie nur bis zum maximal als Abbinderegler erlaubten Calciumsulfatdihydratanteil von 8,6 MA.-% zugesetzt werden.In addition, it has now been shown that all others for Manufacturing gypsum products did not use chemicals negative for the setting and setting behavior of the cement impact if they only up to the maximum as a binding regulator allowed calcium sulfate dihydrate content of 8.6 MA .-% added will.
Erfindungsgemäß können außer gebrauchten Gipsbau-, Gipskarton- und/oder Gipsfaserplatten auch Rückstände aus der Fertigung derartiger Platten verwenden können. Außer Bruchstücken, ab geschnittenen Kanten oder Fehlchargen können auch die bei der Fertigung anfallenden Stäube eingesetzt werden, deren schwanken der Gehalt an Cellulosefasern bereits einer Wiederverwendung bei der Herstellung von neuen Platten in der Gipsindustrie im Wege gestanden haben. According to the invention, apart from used plasterboard, plasterboard and / or Gypsum fibreboard also residues from manufacturing can use such plates. Except for fragments cut edges or faulty batches can also be used at the Manufacturing dusts are used, their fluctuate the content of cellulose fibers is already reusable in the production of new boards in the plaster industry in Have stood ways.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit das Verfahren gemäß Patentanspruch 1. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegen stand der Unteransprüche.The present invention thus relates to the method according to claim 1. Preferred embodiments are opposed stood the subclaims.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren entsteht ein Zement, der außer feinvermahlenem Zementklinker und bis zu 8,6 MA.-% Calciumsul fatdihydrat auch die feinstvermahlenen organischen Fasern sowie sonstigen organischen und anorganischen Beimischungen der Plat ten enthält. Die Feinstvermahlung der Fasern und die homogene Verteilung der - bezogen auf den fertigen Zement - geringfügigen sonstigen Beimischungen führen zu keinen Qualitätseinbußen bezüglich des Abbindeverhaltens und der Langzeitstabilität der abgebundenen Zemente.In the method according to the invention, a cement is formed which, apart from finely ground cement clinker and up to 8.6 MA .-% calcium sul fat dihydrate also the finely ground organic fibers as well other organic and inorganic admixtures of plat contains ten. The finest grinding of the fibers and the homogeneous Distribution of the - based on the finished cement - minor other admixtures do not lead to a loss of quality with regard to the setting behavior and the long-term stability of the set cements.
Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet somit eine sehr preis werte und sinnvolle stoffliche Verwertung der bisher nicht oder nur unter Schwierigkeiten wiederverwendbaren gebrauchten Gips bau-, Gipskarton- und/oder Gipsfaserplatten sowie der Rückstände aus der Fertigung oder Verarbeitung derartiger Platten und darüber hinaus zumindest durch Beimischung die Verwendung von Produkten, die aus dem Abriß und/oder dem Umbau von Bauwerken und/oder Recycling- und Sortieranlagen stammen, insbesondere wenn diese vorsortiert und vorbehandelt sind.The method according to the invention thus allows a very low price values and meaningful material recycling of the so far not or only with difficulty reusable used plaster construction, plasterboard and / or gypsum fibreboard as well as the residues from the manufacture or processing of such plates and moreover at least by admixing the use of Products resulting from the demolition and / or remodeling of structures and / or recycling and sorting systems originate, in particular if they are pre-sorted and pre-treated.
Die Erfindung stellt somit eine gute ökonomische und ökologische Lösung der Probleme dar.The invention thus represents a good economic and ecological Solution to the problems.
Claims (7)
- - Gipsbau-, Gipskarton- und/oder Gips faserplatten,
- - gypsum board, gypsum board and / or gypsum fibreboard,
- - Rückstände aus der Fertigung derartiger Platten
- - Residues from the manufacture of such plates
- - Produkte, die aus dem Abriß und/oder Umbau von Bau werken oder aus Recycling- und Sortieranlagen stammen und überwiegend Rückstände von derartigen Platten enthalten,
- - Products that come from the demolition and / or renovation of construction works or from recycling and sorting plants and mainly contain residues of such panels,
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Non-Patent Citations (1)
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| CASPARY, B: Zerkleinern verbrauchter Gipsformen mit dem Tonhobel. In: Baustoffindustrie, H. 5/1983, S. 157 * |
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Legal Events
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| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |