DE658014C

DE658014C - Verfahren zur Behandlung von mineralischem Schlamm, insbesondere Zementrohschlamm

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Publication number: DE658014C
Application number: DEV33033D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1935-08-12
Filing date: 1936-08-09
Publication date: 1938-03-19

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 19. MÄRZ 1938

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 8(Ht GRUPPE &w

Patentiert im Deutschen Reiche vom 9. August 1936 ab

ist in Anspruch genommen.

Die Erfindung betrifft die Behandlung von mineralischem Schlamm, und obgleich sie besonders auf die Herstellung von Zement nach dem Naßverfahren anwendbar ist, kann sie auch für ähnliche Verfahren benutzt werden, beispielsweise bei der Herstellung von Kalk durch Brennen von Kalksteinschlamm. Erfindungsgemäß wird der Rohschlamm ganz oder teilweise in Schaum umgewandelt und in dieser Form der Behandlung unterworfen.

Um den Schlamm in Schaum umzuwandeln, können Schaum bildende Stoffe entweder zu dem Schlamm selbst oder zu einem Bestandteil desselben zugefügt werden. Setzt man die Schaumbildner, den Rohstoffen zu, dann kann die Umwandlung des Schlammes in Schaum gleichzeitig mit der Zumischung oder nach dieser vorgenommen werden, und sie kann dadurch bewirkt werden, daß man den Schlamm schlägt oder daß man Luft in die Mischung oder durch die Mischung hindurchpreßt. Die entwickelte Schaummenge hängt von der Stärke des Rührens ab. Die Schaum bildenden Stoffe können beispielsweise Seifen, Gelatine oder Seifen mit Zusatz von Gelatine o. dgl. sein. Besonders wirksam erweist sich Harzseife (entweder Natron- oder Kaliseife) mit einem Zusatz von Leim. Alle diese Stoffe sind an sich als Schaumbildner gebräuchlich. Derartige Schaum bildende Stoffe können gewünschtenfalls in bekannter Weise zunächst in Schaum umgewandelt und dann mit dem Schlamm vermischt werden. Im allgemeinen liegt die Menge an Schaum bildenden Stoffen zwischen 0,05 und 0,2 Gewichtsprozent des Schlammes.

Statt eine mit Schaumbildnern versetzte Mischung zu rühren, kann die Umwandlung der Mischung in den Schaum in bekannter Weise dadurch bewirkt werden, daß man ihr chemische Stoffe zufügt, welche durch Reaktion ,oder Einführung in den Schlamm Gase entwickeln. Beispielsweise kann auf diese Weise Aluminiumpulver oder Calcium Carbid zugesetzt werden. Calcium Carbid in Pulverform kann mit Harz, ölen, Teer, niedrig schmelzenden Silicaten o. dgl. imprägniert sein, um die Geschwindigkeit der Gasentwicklung herabzusetzen, was ebenfalls bekannt ist.

Falls der Schlamm aus Rohstoffen solcher Beschaffenheit besteht, daß er gebildete Luftblasen zurückzuhalten vermag auch ohne Zusatz von Schaum bildenden Stoffen, kann die Umwandlung des Schlammes in Schaum

durch Gasentwicklung bewirkt werden, ohne Verwendung von Schaumbildnern.

Die Konsistenz des Schlammes kann fly:, die Schaumbildung ohne Zusatz von weiteietp Wasser dadurch geeignet gemacht werden, daß man Natrium Hydroxyd oder andere Stoffe zufügt, welche den p_H-Wert und die Viscosität des Schlammes ändern.

Bei der Zementherstellung kann die Umwandlung in verschiedenen Stadien des Fabrikationsvorganges stattfinden, und dementsprechend werden verschiedene Vorteile erzielt. So werden bei der Herstellung des Rohschlammes die Rohstoffe mit Wasser vermischt und die Mischung derart gerührt, daß die Stoffe zerkleinert werden und die Mischung homogen wird. Diese Vermischung kann durch Umwandeln des Schlammes in Schaum erleichtert Werden. Statt den Schlamm zu bilden und dann ihn umzuwandeln, kann auch ein Bestandteil des Rohmaterials ganz oder teilweise in Schaum umgewandelt und dann mit dem Rest der Bestandteile vermischt werden. Die tatsächliehe Umwandlung oder die Beimischung des schäumenden Bestandteils kann vorteilhaft in· einem Schlammbehälter oder einem Rührwerksbehälter vor der Fertigmahlung vorgenommen werden.

Nachdem der Schlamm gemahlen worden ist, muß er einem anderen Teil der Fabrikationsanlage durch Pumpen zugeführt werden. Die erforderliche Kraft hängt in der Hauptsache von der \^Aiscosität, dem Raumgewicht und der Geschwindigkeit des Schlammes sowie dem Durchmesser und der Länge der Rohrleitungen ab. Bei einer gegebenen Anlage kann der Kraftverbrauch nur dadurch wesentlich verringert werden, daß die Viscosität, Geschwindigkeit oder das Raumgewicht herabgesetzt werden oder indem der Durchmesser der Rohrleitungen vergrößert wird. Untersuchungen haben nun gezeigt, daß die Umwandlung des Schlammes in Schaum seine Viscosität und sein Raumgewicht verringert. Erfindungsgemäß wird von dieser Tatsache Gebrauch gemacht, um die Förderung des Schlammes zu erleichtern. Da die Verringerung der Viscosität und des Raumgewichts mit einer Zunahme des Volumens ohne irgendwelche Zunahme im Totalgewicht des zu fördernden Materials verbunden ist, muß der Durchmesser der Rohrleitungen oder die Geschwindigkeit vergrößert werden.

Die Umwandlung des Schlammes in Schaum kann an irgendeinem geeigneten Punkt bewirkt werden, und da eine Säule von schäumendem Schlamm von einer kürzeren Säule von unbehandeltem Schlamm im Gleichgewicht gehalten wird, kann die Umwandlung vorteilhaft an einer tiefen Stelle in einer Rohrleitung bewirkt werden, so daß die Änderung des Raumgewichtes dazu benutzt werden kann, die Förderung zu unterstützen.

Zur Veranschaulichung der Verringerung des Raumgewichts und der Viscosität zufolge Umwandlung von Schlamm in Schaum seien im nachstehenden einige Zahlen mitgeteilt, welche bei Zementrohschlamm mit einem Gehalt von. 30,50/0 Wasser erhalten wurden:

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Stoff	Raum gewicht	Vis cosität
i. Original Schlamm 2. Schlamm in Schaum um gewandelt vermittels 0,2 °/₀ Harzseife und 5 °/₀ Wasser	1.79 o,6o	0,52 0,23

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Einige Ausführungsbeispiele des Verfahrens gemäß der Erfindung sind folgende:

1. Harzseife wird dem Zementrohschlamm zugefügt, wenn dieser die Mühle verläßt, und der Schlamm wird in Behälter gepumpt und von hier zu einem Schlammförderer. An etwa der tiefsten Stelle zwischen den Behältern und der Fördereinrichtung wird der Schlamm in Schaum umgewandelt, beispielsweise durch Einblasen von Luft mit oder ohne Rühren. Bei einem derartigen Verfahren wird von der Änderung des Raumgewichts vorteilhaft Gebrauch gemacht.

2. Der Zementrohschlamm wird unmittelbar nach seiner Bildung, beispielsweise durch Rühren in Behältern, in welche er von der Mühle gespeist wird, in Schaum umgewandelt und in Schaumform der Trockeneinrichtung zugeführt.

3. Harzseife wird zu Tönschlamm zügesetzt, welcher dann mit Kalk gemischt und gemahlen wird, zwecks Bildung von Zementrohschlamm, der zu irgendeinem geeigneten Zeitpunkt in Schaum umgewandelt wird.

Zementrohschlamm wird gewöhnlich vor dem Brennen im Ofen getrocknet. Es wurde gefunden, daß die Oberflächenvergrößerung zufolge Umwandlung des Schlammes in Schaum vom Standpunkt des Wärmeaustausches wertvoll ist, und ein Merkmal der χ Erfindung besteht daher darin, den Schlamm in Schaumform zu trocknen. Der Schlamm kann während oder vor dem Trocknen ganz oder teilweise in Schaum umgewandelt werden.

Die Tatsache, daß die Oberflächenspannung des Schlammes verringert wird, verbessert sein Ausbreitungsvermögen, so daß er sich leicht über die Oberfläche, beispielsweise von aufgehängten Ketten, ergießt, und der schaum- 120.:,, förmige Schlamm kann demnach vorteilhaft auf diese Weise ausgebreitet werden. Die

eigentliche Trocknung kann entweder in einem vom Ofen unabhängigen Apparat oder im oberen Ende des Ofens selbst stattfinden. Wahlweise kann der Schaumbildner enthaltende Schlamm oder eine schäumende Masse von Schlamm auf einem durchlochten Träger oder Conveyer ausgebreitet werden, z. B. einem Saugrost, einer Filtertrommel o. dgl., und die heißen Gase können entweder von

ίο oben oder von unten hindurchgezogen werden. Falls der Schlamm nicht schon in Schaum umgewandelt ist, wenn er auf den durchlochten Träger aufgebracht wird, kann seine Umwandlung in Schaum durch den Durchtritt der heißen Gase gleichzeitig mit einem Teil der Trocknung bewirkt werden.

Eine für die Benutzung bei der Schlammtrocknung geeignete Vorrichtung soll nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden, welche einen Teil der Trocknungseinrichtung schematisch veranschaulicht.

In diese Vorrichtung wird der Zementrohschlamm mit einem Gehalt an Schaumbildner durch eine Rohrleitung 4 in eine stationäre Trommel 1 eingeführt, welche eine schwach geneigte Welle 2 mit Schlagarmen 3 enthält, die so gestaltet sind, daß ^: sie sowohl den Schlamm zwecks Schaumbildung schlagen als auch ihn von einem Ende der Trommel zum anderen fördern. Heiße Abgase von einem Drehofen werden in die Trommel durch eine Rohrleitung 5 eingeführt und strömen durch die Trommel im Wärmeaustausch mit dem schaumförmigen Schlamm. Der getrocknete Schlamm wird durch die Leitung S direkt in den Drehofen ausgetragen.

Falls der schautnförmige Schlamm durch Trocknen ohne zu vieles Rühren oder Bewegen getrocknet wird, behält er seine poröse Struktur über einen langen Zeitraum während des Erhitzens, Calcinierens und Brennens im Ofen bei, so daß ein Erfindungsmerkmal darin besteht, den Schlamm in Schaumform zu brennen. Ein derartiger Schlamm liefert einen porösen Klinker, welcher sehr leicht abgekühlt werden kann, beispielsweise in Wasser oder Trockeneis, und welcher daher mit Vorteil bei der Herstellung von weißem Zement benutzt werden kann.

Bei der Anwendung der Erfindung auf die Herstellung von Kalk durch Brennen von Kalksteinschlamm kann die Umwandlung in Schaum in irgendeiner geeigneten Verfahrensstufe in analoger Weise stattfinden wie die Umwandlung während der Zementherstellung.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zum Behandeln (insbesondere Fördern, Trocknen und Brennen) von Mineralschlamm, insbesondere Rohsehlainni, für die Herstellung von Zement, gebranntem Kalk u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Rohschlamm ganz oder teilweise in Schaum umgewandelt und in dieser Form weiterbehandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bestandteil des Rohschlammes vor seiner Vermischung mit den übrigen Bestandteilen ganz oder teilweise in Schaum umgewandelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, insbesondere für die Zementherstellung, dadurch gekennzeichnet, daß der Zementschlamm in einem Schlammbehälter oder Rührwerksbehälter vor dem Feinmahlen in Schaum umgewandelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Erleichterung der Förderung der Zementrohschlamm vor dem Weiterpumpen in Schaum umgewandelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umwandlung des Zementrohschlammes in Schaum an einer tiefen Stelle der Förderleitung bewirkt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zementschlamm in Schäumform durch Wärmeaustausch mit heißen Gasen getrocknet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der schaumförmige Schlamm auf einem Saugrost, einer Filtertrommel o. dgl. getrocknet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der schaumförmige Schlamm über die Oberfläche von aufgehängten Ketten o. dgl. während des Trocknens ausgebreitet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche ι bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm in Schaumform gebrannt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche ι bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schlamm oder einem Bestandteil desselben ein Schaum bildender Stoff zugefügt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm ader Schlammbestandteil nach Zufügung des Schaumbildners bis zur Schaumbildung geschlagen wird.
12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in oder durch den Schlamm oder Schlammbestandteil Luft hindurchgepreßt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schlamm

usw. Stoffe einverleibt werden, welche durch Reaktion Gase entwickeln.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Verringerung der Gasbildungsgeschwindigkeit die Gase entwickelnden Stoffe mit Harz, Ölen, Teeren, niedrig schmelzenden SiIicaten o. dgl. imprägniert werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche ι bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorgebildeter Schaum mit dem Schlamm vermischt wird, um diesen in Schaum umzuwandeln.
16. Verfahren nach Anspruch 10 oder 15, gekennzeichnet durch die Verwendung von Seife mit oder ohne Gelatine.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen