DD231063A1 - SEKUNDAERROHSTOFF FOR CEMENT - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft die Verwendung von Sekundärrohstoffen für Zement mit dem Ziel, Sekundärrohstoffe auf wirtschaftliche Weise zu verwenden. Die Aufgabe der Erfindung ist es, Rückstände aus der Verbrennung von Rohstoffen für die Zementherstellung zu nutzen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß dieser Rohstoff aus Rückständen der Verbrennung nach dem Prinzip der Wirbelschicht besteht und als "Bettasche" hinter dem Wirbelbett oder als Feinstaub hinter einem Zyklonabscheider oder hinter einem Filter entnommen und ohne Beimischung mit anderen Rückständen der Wirbelschichtfeuerung oder gemeinsam oder paarweise zu einem einzigen Rückstand trocken vermischt und mit einem Zementrohstoff gemeinsam zu Zementrohmehl oder nach dem Brennen des Rohmehls mit dem erbrannten Zementklinker gemeinsam zu Zement vermahlen werden.The invention relates to the use of secondary raw materials for cement with the aim of using secondary raw materials in an economical manner. The object of the invention is to use residues from the combustion of raw materials for cement production. According to the invention, the object is achieved in that this raw material consists of residues of combustion on the principle of the fluidized bed and as "bed ash" behind the fluidized bed or as fine dust behind a cyclone or behind a filter removed and without admixture with other residues of the fluidized bed or together or dry-blended in pairs into a single residue and co-ground with a cementitious raw material into cement raw meal or, after firing the raw meal with the fired cement clinker, into cement.
Description
Berlin, den 14.8.1984Berlin, 14.8.1984
WP C 048/263 391/6 63 989/24WP C 048/263 391/6 63 989/24
Sekundärrohstoff für Zement Anwendungsgebiet der Erfindung Secondary raw material for cement Field of application of the invention
Die Erfindung betrifft einen Sekundärrohstoff für die Zementherstellung.The invention relates to a secondary raw material for cement production.
Es ist bekannt, daß die für die Herstellung von Zement eingesetzten Rohstoffe die Hauptbestandteile Kalk, Kieselsäure, Tonerde und Eisenoxid enthalten müssen. Dafür werden als natürliche Rohstoffe vorzugsweise Kalkmergel und Mergel mit einem Kalziumkarbonatgehalt von ca. 60 % bis 80 % verwendet. In solchen Fällen, wo Kalkmergel oder Mergel nicht zur Verfügung stehen, müssen hochwertige Kalksteinlagerstätten und Tongruben ausgebeutet werden.It is known that the raw materials used for the production of cement must contain the main components of lime, silica, alumina and iron oxide. For this purpose, limestone marl and marl with a calcium carbonate content of about 60 % to 80 % are preferably used as natural raw materials. In such cases, where limestone marl or marl are not available, high quality limestone deposits and clay pits must be exploited.
Das Prinzip der Wirbelschichtfeuerung eignet sich in besonderer Weise zur Verbrennung von minderwertigen Brennstoffen und sogar industriallen Rückständen» die ansonsten kostenintensiv und umweltbelastend deponiert werden müßten, wie z. 8, Flotationsbergen» Waschbergen, Teichschlämmen aus der Kohlegewinnung und Klärschlämmen; nach diesem Verfahren können selbstverständlich auch andere Brennstoffe, wie höherwertige Kohlen, Ballastkohlen, Torfe und ölschiefer, verfeuert werden. Mit der Verbrennung von Abfällen wird zwar das Problem ihrer Deponierung beseitigt, dagegen ist es bisher nicht gelungen, die Rückstände der Wirbelschichtverbrennung wirtschaftlich zu verwerten. Diese Rück-The principle of fluidized bed combustion is particularly suitable for the combustion of low-grade fuels and even industriallen residues »which would otherwise be deposited costly and polluting, such. 8, Flotationsbergen »Washing mounds, pond sludges from coal production and sewage sludge; Of course, other fuels such as higher value coals, ballast coals, peat and oil shale can also be fired by this process. While the incineration of waste eliminates the problem of landfilling, it has not yet been possible to recycle the residues of fluidised bed combustion economically. This feedback
stände müssen bislang wiederum deponiert werden. Es ist versucht worden, speziell aus der Verbrennung von Flotationsbergen entstandene Rückstände für die Herstellung von Mauerziegel, als Zusatz für Mörtslbinder und für die Herstellung eines Leichtbetonzuschlagstoffes einzusetzen. Die Rückstände aus der Verbrennung von Flotationsbergen stellen jedoch wegen ihrer chemisch-physikalischen Ähnlichkeit mit natürlichen Rohstoffen (z, B, Tone) eine Singularität dar, die nicht auf Verbrennungsrückstände anderer Stoffe und insbesondere nicht auf Kohle übertragbar ist und deshalb im folgenden ausgespart wird. Besonders für die Rückstände aus der Verbrennung von fossilen Brennstoffen nach dem Wirbelschichtprinzip gibt es derzeit noch keine Verwendungsmöglichkeiten·Stalls have to be landfilled so far. Attempts have been made to use residues resulting from the combustion of flotation mountains for the production of building bricks, as an additive for mortars and for the production of a lightweight concrete aggregate. The residues from the combustion of flotation mountains, however, because of their chemical-physical similarity with natural resources (z, B, clays) is a singularity that is not transferable to combustion residues of other substances and especially not on coal and is therefore omitted in the following. Especially for the residues from the combustion of fossil fuels according to the fluidized bed principle, there are currently no uses ·
Es ist bekannt, daß die bei der Wirbelschichtfeuerung anfallenden Rückstände in ihren chemisch-physikalischen Eigenschaften völlig unterschiedlich sein können· Dies hängt ab vonIt is known that the residues arising in fluidized bed firing can be completely different in their chemical-physical properties. This depends on
- der Art des zu verbrennenden Stoffes,- the nature of the substance to be burned,
- dem Verbrennungsverfahren,- the combustion process,
- dem Einsatzstoff zur Entschwefelung und dem Entschwefelungsgrad,- the feed for desulphurisation and the degree of desulphurisation,
- den Austragstellen der Anlage (z, B, Asche hinter Fließbett, Asche hinter Zyklon, Asche hinter Filter)·- the discharge points of the plant (z, B, ash behind fluid bed, ash behind cyclone, ash behind filter) ·
Die Rückstände aus verschiedenen Austragstellen weisen zusätzlich noch Unterschiede hinsichtlich ihrer Korngrößenverteilung atf·The residues from different discharge points additionally show differences regarding their particle size distribution.
Bekanntermaßen sind diese Rückstände auch nicht vergleich-It is known that these residues are not comparable.
bar mit Aschan aus Anlagen mit anderen Feuerungstechniken, wie Rost-, Staub- oder Schmelzkammerfeuerung, da hier bsi wesentlich höheren Temperaturen ( > 1000 0C) verbrannt- wird. Während Rückstände aus Rost-, Staub- oder Schmelzkammerfeuerungen einen Glasgehalt (glasige Bestandteile) von meist über 90 % aufweisen, liegen Rückstände aus der Wirbelschichtfeuerung in vorwiegend kristallinem Zustand vor, was ihrer Verwendung in vielen Bereichen der Baustoffindustrie entgegensteht.Bar with Aschan from plants with other firing techniques, such as rust, dust or Schmelzkammerfeuerung, since here bsi significantly higher temperatures (> 1000 0 C) is burned. While residues from rust, dust or melting chamber furnaces have a glass content (glassy constituents) of mostly more than 90 % , residues from the fluidized bed combustion are in a predominantly crystalline state, which precludes their use in many areas of the building materials industry.
Ziel der Erfindung ist es, einen Sekundärrohstoff für Zement zur Anwendung zu bringen, der auf wirtschaftliche Art und Weise anwendbar ist und die Lagerstätten von Verbrennungsrückständen entlastet,The aim of the invention is to use a secondary raw material for cement, which is economically applicable and relieves the deposits of incineration residues,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Rückstände aus der Verbrennung von Sekundärrohstoffen für die Zementherstellung zu nutzen.The invention has for its object to use residues from the combustion of secondary raw materials for cement production.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Rohstoff aus Rückständen der Verbrennung nach dem Prinzip der Wirbelschicht besteht.According to the invention the object is achieved in that the raw material consists of residues of the combustion according to the principle of the fluidized bed.
Es ist eine Ausführungsform der Erfindung, die bei der Verbrennung nach dem Prinzip der Wirbelschicht anfallenden Rückstände als Sekundärrohstoff für die Zementherstellung einzusetzen, wobei ihre gewichtsmäßigen Anteile an der Gesamt rohmehlmischung 1 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 5 bisIt is an embodiment of the invention to use the residue obtained during the combustion according to the principle of the fluidized bed as a secondary raw material for cement production, wherein their weight percentages of the total raw meal mixture 1 to 50 wt .-%, preferably 5 bis
40 Gew«-%, betragen. Dabei können ja nach chemischer Zusammensetzung die bei der Wirbelschichtfeuerung an unterschiedlichen Stellen anfallenden Rückstände (Bettasche, Zyklonstaub, Filterstaub) einzeln* paarweise oder zu dritt - trocken vermischt - verwendet werden.40% by weight. Depending on the chemical composition, the residues (bed ash, cyclone dust, filter dust) that accumulate at different points in the fluidized bed firing can be used individually * in pairs or in three - dry mixed.
Es ist im Sinne der Erfindung, daß der Rohstoff als "Bettasche" hinter dem Wirbelbett entnommen und ohne Vermischung mit anderen Rückständen der Wirbelschichtfeuerung als Rohstoff eingesetzt wird und daß der Rohstoff als Feinstaub hinter einem Zyklonabscheider entnommen und ohne Vermischung mit anderen Rückständen der Wirbelschichtfeuerung als Rohstoff eingesetzt wird, wobei dieser auch hinter einem Filter entnommen und ohne Vermischung mit anderen Rückständen der Wirbelschichtfeuerung als Rohstoff eingesetzt entnommen werden kann und in Weiterführung der Erfindung der Rohstoff aus den einzelnen Entnahmestellen anfallenden Rückstände ganz oder teilweise zu einem einzigen Rückstand trocken vermischt wird. In Ausführung der Erfindung ist es vorteilhaft * daß der Rohstoff 1 bis 40 Gew.-/o, vorzugsweise 3 bis 20 Gew.-%, CaSO in Form von Anhydrit II enthält und auch O1I bis 34 Gew.-%t vorzugsweise 1,5 bis 15 Gew.-%t freies CaO aufweisen kann»It is within the meaning of the invention that the raw material is removed as "bed ash" behind the fluidized bed and used without mixing with other residues of fluidized bed as raw material and that the raw material as fine dust taken from a cyclone and without mixing with other residues of fluidized bed as a raw material is used, which can also be removed behind a filter and used without mixing with other residues of the fluidized bed as a raw material used in continuation of the invention, the raw material from the individual sampling points residues is wholly or partially dry mixed into a single residue. In embodiments of the invention it is advantageous that the raw material * 1 to 40 wt .- / o, preferably from 3 to 20 wt .-% wt, CaSO contains in the form of anhydrite II and O 1 I-34 -.% T preferably 1 , 5 to 15 wt .-% t can have free CaO »
Es ist eine Ausführungsform der Erfindung, daß in dem Sekundärrohstoff Anhydrit sowie CaO und Restkarbonat vorwiegend in der Korngröße C 90^um enthalten sindund daß der Rohstoff mit einem Zement rohstoff in Anteilen von 1 bis 60 Gew,-%, vorzugsweise 5 bis 40 Gew.-%, gemeinsam zu Zementrohmehl vermählen wird. In Weiterführung der Erfindung ist wichtig, daß der Rohstoff nach dem Brennen des Rohraehls mit einemIt is an embodiment of the invention that are contained in the secondary raw material anhydrite and CaO and residual carbonate predominantly in the grain size C 90 ^ umund that the raw material with a cement raw material in proportions of 1 to 60 wt .-%, preferably 5 to 40 wt. -%, will mull together to cement raw meal. In continuation of the invention is important that the raw material after firing the Rohraehls with a
Anteil von 5 bis 30 Gew,-%, vorzugsweise 10 bis 15 mit dem erbrannten Zementklinker gemeinsam zu Zement vermahlan wird, wobei der Rohstoff vor seiner Zugabe in Kornfraktionen aufgeteilt wird.Proportion of 5 to 30% by weight , preferably 10 to 15 with the fired cement clinker is co-mulled into cement, the raw material is divided into grain fractions before its addition.
Es ist möglich, den Sekundärrohstoff auf verschiedene Art und Weise einzusetzen» Er kann zusammen mit den natürlichen Rohstoffen den üblichen und bekannten Aufbereitungsanlagen zudosiert und schließlich mit diesen gemeinsam zu Zementrohmehl vermählen werden. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn Ruckstände mit erhöhten Kohlenstoffgehalten eingesetzt werden, deren latente Energie beim Klinkerbrand nutzbar gemacht wird. Nach der Erfindung kann in diesem Fall auch die aus einer Direktentschwefelung mit calciumhaltigen Absorptionsmitteln nicht genutzte Kalkkomponente - als ein notwendiger Bestandteil des Zementrohmehls - ebenfalls genutzt werden« Gemäß der Erfindung liegt der Arrteil an Überschußkalk zwischen 0,1 und 34 Gew#~%, vorzugsweise zwischen 1,5 und 15 Gew.-%.It is possible to use the secondary raw material in different ways. »It can be added together with the natural raw materials to the usual and known treatment plants and finally ground together with these into cement raw meal. It is particularly advantageous if residues with increased carbon contents are used, whose latent energy is made usable in the clinker fire. According to the invention, the lime component not used in direct desulphurization with calcium-containing absorbents can also be used as a necessary component of the cement raw meal. According to the invention, the amount of excess lime is between 0.1 and 34% by weight, preferably between 1.5 and 15% by weight.
Weiterhin kann erfindungsgemäß der Rohstoff einem fertig erbrannten Zementklinker in Anteilen von 5 bis 30 Gew.~/o, vorzugsweise von 10 bis 15 Gew.-%, zudosiert und mit diesem gemeinsam vermählen werden. Hierfür ist es besonders vorteilhaft, den Feinanteil des Rückstandes nach vorheriger Trennung bei 90 ^um einzusetzen. Es wurde nämlich durch Versuche überraschend festgestellt, daß sich die Komponente CaSO (Anhydrit II) im wesentlichen in diesem Feinkornbereich anreichert. Das Anhydrit dient dabei gleichzeitig der späteren Erstarrungsregulierung des Zements und kann auf diese Weise ganz oder teilweise die Zugabe eines Sulfatträgers ersetzen.Furthermore, according to the invention, the raw material can be metered into a ready-fired cement clinker in proportions of from 5 to 30% by weight, preferably from 10 to 15% by weight, and ground together with it. For this purpose, it is particularly advantageous to use the fines of the residue after prior separation at 90 ^ order. It has been surprisingly found by experiments that the component CaSO (anhydrite II) accumulates substantially in this fine grain area. At the same time, the anhydrite serves for the subsequent solidification regulation of the cement and can in this way completely or partially replace the addition of a sulfate carrier.
Falls erforderlich, kann der Sekundärrohstoff auch alleina aufgemahlen werden und in dieser Form dem Zementrohmehl zugegeben werden·If necessary, the secondary raw material can also be ground up alone and added to the cement raw meal in this form.
Ein entscheidender Vorteil, der durch die Erfindung erzielt wird, besteht darin, daß bei Zugabe der aus der Wirbelschichtverbrennung anfallenden Rückstände zum Zementrohmehl die Eigenschaften des fertigen Zements normgerecht sind* Dieser wirtschaftliche Faktor wird noch dadurch erhöht, daß dabei gleichzeitig eine kostenintensive Deponierung entfällt und zusätzlich hochwertige Lagerstätten geschont werden.A decisive advantage, which is achieved by the invention, is that the addition of the resulting from the fluidized bed combustion residues to cement raw meal the properties of the finished cement are standard * This economic factor is further increased by the fact that at the same time a costly landfill deleted and in addition high-quality deposits are spared.
Claims (11)
und Restkarbonat vorwiegend in der Korngröße ^ 90 ^m
enthalten sind*8. secondary raw material according to points 1 to 7, gekannzeichnet in that in the raw material anhydrite and CaO
and residual carbonate predominantly in grain size ^ 90 ^ m
are included *
in Anteilen von 1 bis 60 Gew,-%, vorzugsweise 5 bis
40 Gew.-%, gemeinsam zu Zementrohmehl vermählen wird»9 · Secondary raw material according to items 1 to 8, characterized in that the raw material with a cement raw material
in proportions of 1 to 60% by weight, preferably 5 to
40 wt .-%, will be ground together to cement raw meal »
Zugabe in Kornfraktionen aufgeteilt wird.11. secondary raw material according to items 1 to 5 and 9 and 10, characterized in that the raw material before his
Addition is divided into grain fractions.
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