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DE2739493C2 - - Google Patents

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DE2739493C2
DE2739493C2 DE2739493A DE2739493A DE2739493C2 DE 2739493 C2 DE2739493 C2 DE 2739493C2 DE 2739493 A DE2739493 A DE 2739493A DE 2739493 A DE2739493 A DE 2739493A DE 2739493 C2 DE2739493 C2 DE 2739493C2
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waste
mixture
household waste
red mud
ceramic
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DE2739493A
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DE2739493A1 (de
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Rudolf 3062 Bueckeburg De Riedel
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Original Assignee
Individual
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Description

Bei der Aluminium-Herstellung fällt aus dem Bauxit-Aufschluß in erheblichen Mengen (allein in der Bundesrepublik Deutschland mehrere Millionen Tonnen pro Jahr) ein als "Rotschlamm" bezeichnetes Abfallprodukt an, das ein erhebliches Problem darstellt. Es ist nämlich, von geringfügigen Ausnahmen abgesehen, bislang noch nicht möglich gewesen, den Rotschlamm einer Weiterverwendung zuzuführen oder ihn auch nur schadlos zu beseitigen. Deshalb müssen derzeit über 90% des anfallenden Rotschlamms auf umweltschädliche Deponien gelagert werden, was zu einer außerordentlich starken Umweltbelastung führt und was auch enorme Kosten für die Einrichtung und Unterhaltung dieser Deponien verursacht.
Es hat natürlich nicht an Versuchen gefehlt, den Rotschlamm sinnvoll nutzbar zu machen. Da der Rotschlamm, bedingt durch seine Herkunft aus dem Bauxit, ein dem Ziegelton ähnliches Material ist, haben sich viele dieser Versuche damit befaßt, den Rotschlamm zu einer keramischen Masse weiterzuverarbeiten. Es hat sich jedoch gezeigt, daß der Rotschlamm dafür ungeeignet ist, denn er läßt sich schlecht verformen und nur schwierig trocknen, er erfordert hohe Brenntemperaturen und er ergibt ein Brennprodukt, das keine brauchbaren Festigkeiten erreicht und leicht abmehlt. Außerdem gibt der Rotschlamm beim Brennen auch ätzende Dämpfe ab, die einen großtechnischen Brennprozeß von vornherein unmöglich machen.
Im Vergleich zu Ziegelton liegt beim Rotschlamm das Verhältnis Al₂O₃ : SiO₂ ungünstig hoch. Darauf, vermutlich aber noch stärker auf die Tatsache, daß der Rotschlamm infolge eines außerordentlich hohen Gehaltes an Na₂O (Größenordnung bis zu 12%) sehr stark alkalisch ist, sind die einer Verarbeitung des Rotschlamms zu einer keramischen Masse entgegenstehenden Schwierigkeiten wohl zurückzuführen. Aber auch dem Vorschlag, den Rotschlamm mit Ton so zu mischen, daß die im Rotschlamm enthaltenen Alkalien durch die im Ton enthaltene Kieselsäure gebunden werden, ist der praktische Erfolg versagt geblieben.
Mit der Erfindung soll demgegenüber ein Verfahren geschaffen werden, das es gestattet, den Rotschlamm auf einfache und umweltfreundliche Weise zu einer hochwertigen keramischen Masse zu verarbeiten, die sich für die Herstellung von verschiedenen Produkten, z. B. von keramischen Ziegeln, von Blähtonen oder von Zuschlagstoffen für Leichtbeton, verwenden läßt.
Dieses Ziel erreicht die Erfindung dadurch, daß der Rotschlamm mit zerkleinertem Hausmüll gemischt und die Mischung anschließend bei keramischen Brenntemperaturen gebrannt wird.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, daß zum Binden der im Rotschlamm enthaltenen Alkalien eine Kieselsäure in chemisch aktiver Form verwendet werden muß. Eine solche chemisch aktive Form der Kieselsäure ist bei Ton nicht gegeben. Vielmehr liegt dort der Kieselsäure-Gehalt üblicherweise in Form sehr stabiler, chemisch inaktiver Kristalle vor, was als Grund dafür angesehen werden kann, daß eine Beimischung von Ton zu Rotschlamm erfolglos bleiben mußte.
Im Verfolg der Überlegung, SiO₂ in chemisch aktiver Form einzusetzen, wendet die Erfindung konsequent die Erkenntnis an, daß üblicher Hausmüll ein geradezu idealer Lieferant für chemisch aktive Kieselsäure ist. Beispielsweise enthält der bei der Verbrennung von Hausmüll in Müllverbrennungs-Anlagen anfallende Rückstand einen Anteil von 40-60% SiO₂ in feinstverteilter, nicht kristalliner, chemisch aktiver Form. Damit ist es also grundsätzlich möglich, durch Zusatz der Rückstände aus Müllverbrennungs- Anlagen zu Rotschlamm zu einer Mischung zu gelangen, die sich bei keramischen Brenntemperaturen zu einer hochwertigen keramischen Masse brennen läßt, weil beim Brennen zwingend das überschüssige Al₂O₃ aus dem Rotschlamm zu einem echten Tonmineral (z. B. Al₂O₃ · 2 SiO₂ · nH₂O) gebunden wird und vor allem auch eine Bindung der alkalischen Bestandteile, vor allem Na₂O, zu Silikaten eintritt.
Die Erfindung erschöpft sich aber nicht in der Verwendung des bei der Müllverbrennung anfallenden Rückstandes als Zuschlagstoff für den Rotschlamm, sondern geht noch einen Schritt weiter, indem bevorzugt zerkleinerter unverbrannter Hausmüll in frischer, ggfs. vorgetrockneter Form oder auch in Form von Müllkompost als Zuschlagstoff verwendet wird. Dieser unverbrannte Hausmüll liefert dann beim Brennen der fertigen Mischung, also gewissermaßen "in situ", die chemisch aktive Kieselsäure, die den Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens bewirkt. Zwar ist die Zusammensetzung des Hausmülls nicht einheitlich, sondern hängt stark von dem jeweiligen Einzugsgebiet ab. In vorwiegend ländlichen Gegenden hat der Hausmüll durchweg eine andere Zusammensetzung als zum Beispiel in Großstädten. Überraschend hat sich jedoch gezeigt, daß die Zusammensetzung des Hausmülls innerhalb eines bestimmten, vorgegebenen Einzugsgebietes außerordentlich konstant bleibt, so daß der Hausmüll tatsächlich eine für ein großtechnisches Verfahren brauchbare Rohstoff-Komponente bilden kann.
Die Verwendung von unverbranntem Hausmüll als Zusatzstoff zum Rotschlamm führt zu einer Reihe außerordentlicher Vorteile. Es wird nämlich nicht nur ein spürbarer Beitrag zu dem beinahe täglich dringender werdenden Problem einer umweltfreundlichen Müllbeseitigung geleistet (was mit Müllverbrennungs-Anlagen häufig auch nur unvollkommen gelingt), sondern es ergeben sich auch noch beträchtliche Verbesserungen im Produkt und in der Verfahrenstechnik. Da unverbrannter Hausmüll ein nur geringes Raumgewicht besitzt, verbessert ein Zusatz an zerkleinertem unverbranntem Hausmüll die Trocknungsfähigkeit der Mischung. Weiterhin enthält Hausmüll einen hohen Anteil an brennbaren Substanzen, die bei der keramischen Brenntemperatur ausbrennen und dadurch zu einem niedrigen Raumgewicht der gebrannten keramischen Masse führen, wie es für sehr viele Einsatzzwecke angestrebt wird. Außerdem können die brennbaren Bestandteile des Hausmülls auch mit zur Energieversorgung herangezogen werden, so daß Primär-Energie für das Brennen eingespart und häufig sogar noch überschüssige Wärmeenergie aus dem Brennofen abgezogen werden kann, was natürlich bei vorheriger Verbrennung des Hausmülls in Müllverbrennungs- Anlagen nicht möglich ist. In dem Zusammenhang ist auch noch darauf hinzuweisen, daß bei der Verbrennung von Hausmüll normalerweise eine saure Abgas-Atmosphäre entsteht, die überwiegend dem Kunststoffgehalt des Hausmülls entstammt. Diese saure Atmosphäre kompensiert vorteilhaft die im Rotschlamm enthaltenen Alkalien, so daß beim Brennen einer Mischung aus unverbranntem Hausmüll und Rotschlamm praktisch keine Umweltbelastung durch ätzende oder schädliche Abgase eintritt.
Insgesamt schafft die Erfindung damit durch Vereinigung von zwei Abfall-Produkten, die jedes für sich höchst problematisch sind, eine ausgesprochen elegante Möglichkeit, diese Abfallprodukte einer hochwertigen Weiterverwendung zuzuführen. Besonders interessant sind dabei auch die erhebliche Energie-Einsparung und die außerordentlich geringe Umweltbelastung.
Der Erfolg des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich noch dadurch verbessern, daß der Mischung aus Rotschlamm und zerkleinertem Hausmüll vor dem Brennen noch ein Anteil an erschöpfter Bleicherde zugesetzt wird. Ebenso wie Rotschlamm und Hausmüll stellt auch erschöpfte Bleicherde ein Abfall-Produkt dar, das z. B. bei der Reinigung von Mineralölen und Pflanzenölen anfällt. Die Basis für Bleicherde sind hochwertige Tonmineralien wie Bentonit oder dergleichen, und die erschöpfte Bleicherde hat etwa 20 bis 50% Öl-Rückstände aufgenommen. Sie muß auf Deponien abgelagert werden, denn irgendwelche sinnvollen Verwendungsmöglichkeiten hat es für erschöpfte Bleicherde bislang noch nicht gegeben. Der jährliche Anfall an erschöpfter Bleicherde allein in der Bundesrepublik Deutschland liegt in der Größenordnung von mehreren hunderttausend Tonnen nur aus den Ölraffinerien.
Mithin ist der Zusatz an erschöpfter Bleicherde ein weiterer Beitrag zum Problem der schadlosen Abfall-Beseitigung, d. h. dieser Zusatz liegt auf der Linie der Erfindung, nur aus Abfallprodukten ein brauchbares Endprodukt zu schaffen. Darüber hinaus kann der Zusatz an erschöpfter Bleicherde aber auch zu weiteren Vorteilen für das Produkt und für die Verfahrenstechnik führen. Durch die erschöpfte Bleicherde, bedingt durch deren Gehalt an hochwertigen Tonmineralien, wird nämlich die Plastizität der Mischung vor dem Brennen günstig beeinflußt, so daß die Mischung auch mit normalen Strangpressen verformt werden kann. Weiterhin führt der hohe Ölgehalt der erschöpften Bleicherde zu einer entsprechenden Erhöhung der Ausbrennstoffe in der Mischung, wodurch sich eine zusätzliche Beeinflussung sowohl des Energiehaushalts des Verfahrens als auch der Porosität des Produkts einstellt. Schließlich kann bei einem Gehalt der Mischung an erschöpfter Bleicherde das Verfahren aber auch so geführt werden, daß sich die Bleicherde beim Brennen sehr stark aufbläht, wodurch dann die Scherbenrohwichte des Produkts auf außerordentlich geringe Werte absinkt.
In apparativer Hinsicht unterliegt das erfindungsgemäße Verfahren keiner Beschränkung. Besonders zweckmäßig hat sich für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens jedoch ein Gegenlaufofen erwiesen, wie er in den eigenen Patentanmeldungen P 25 51 811.0 und P 27 21 948.3 beschrieben ist. Bei diesem Gegenlaufofen handelt es sich im Prinzip um einen Tunnelofen, der von seinen beiden Enden her im Gegenstrom mit dem zu brennenden Material beschickt wird. In der Mitte des Ofens befindet sich die Brennzone, und zu beiden Ofenseiten hin schließen sich an die Brennzone jeweils Zonen niedrigerer Temperatur an, die für den einlaufenden Materialstrom die Aufheizzone und für den ausgehenden Materialstrom die Kühlzone darstellen. Dabei ist abschnittsweise zwischen einem Abschnitt der Kühlzone und dem entsprechenden Abschnitt der Aufheizzone des Gegenstroms eine Luftumwälzung vorgesehen, die einen Wärmeaustausch bewirkt. Alle in der Aufheizzone bzw. in der Kühlzone entstehenden Gase und Dämpfe werden zur Brennzone hingeführt, wo sie mit dem Rauchgas abziehen. Ein solcher Gegenlaufofen stellt gerade für Materialien, die brennbare Bestandteile enthalten, eine optimale Energieausnutzung sicher, zumal die in der jeweiligen Aufheizzone austretenden brennbaren Dämpfe innerhalb des Ofens einwandfrei ausbrennen können, bevor sie den Ofen mit dem Rauchgas verlassen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand einzelner Ausführungsbeispiele näher erläutert. Bei diesen Beispielen wurden für den Rotschlamm, den Hausmüll und (ggfs.) die erschöpfte Bleicherde jeweils die gleichen Ausgangsprodukte eingesetzt. Die chemische Zusammensetzung und die Eigenschaften dieser eingesetzten Ausgangsprodukte sind in der beigefügten Tabelle 1 zusammengefaßt.
Beispiel 1
Aus den Ausgangsprodukten wurde folgende Mischung hergestellt:
Diese Mischung ist zur Herstellung von Wand- und Fußbodenplatten bestimmt. Infolge ihres relativ hohen Eisen-Gehalts (bedingt durch den hohen Gehalt an Rotschlamm) spricht sie sehr stark auf eine reduzierende Ofenatmosphäre an und liefert dann einen blau-violetten bzw. blau-roten Verblender mit rustikalem Charakter, der im Bedarfsfall auch noch mit einer Salzglasur versehen werden kann. Die Mischung ist ebenso aber auch für das Anflamm-Verfahren und für einen oxidierenden Brand geeignet. Die Brenntemperaturen liegen oxidierend bei 1200°C und reduzierend bei 1160°C.
Der Müllzusatz zur Mischung ist absichtlich klein gehalten, um das Produkt nicht allzu porös zu machen, was bei der Verwendung für Verblendzwecke nicht erwünscht ist. Es geht bei dieser Mischung in erster Linie darum, die Alkalien des Rotschlamms zu Silikaten zu binden und den Tonmineral-Gehalt geringfügig zu erhöhen.
Die chemische Zusammensetzung der Mischung und auch die Eigenschaften des erhaltenen Produkts sind in der beigefügten Tabelle 2 zusammengefaßt. Dabei ist zu erkennen, daß der SiO₂- Gehalt der Mischung noch nicht ganz ausreicht, um alles vorhandene Al₂O₃ in Tonmineralien umzubilden, zumal ja auch davon ausgegangen werden muß, daß der aus dem Rotschlamm stammende SiO₂-Anteil zumindest teilweise in kristalliner Form vorliegt und chemisch inaktiv ist. Dennoch hat das Produkt eine für den vorgesehenen Verwendungszweck voll ausreichende Festigkeit.
Die Energiebilanz des Verfahrens wird weiter unten erläutert.
Beispiel 2
Es wurde von folgender Mischung ausgegangen:
Diese Mischung ist insbesondere zur Herstellung von Hintermauerziegeln mit sehr guten Wärmeeigenschaften bestimmt und auch für Großblockziegel geeignet. Sie läßt sich mit normalen Strangpressen verformen und wird oxidierend bei ca. 1190°C gebrannt.
Die chemische Zusammensetzung der Mischung ergibt sich ebenfalls aus der Tabelle 2. Gegenüber dem Beispiel 1 ist der Müll-Zusatz höher, was die Verarbeitung der Mischung in normalen Ziegeleimaschinen begünstigt. Eine vollständige Bindung des Al₂O₃- Gehalts ist auch hier noch nicht gegeben, für den vorgesehenen Verwendungszweck der gebrannten Masse aber auch nicht erforderlich. Wegen des gegenüber Beispiel 1 höheren Gehalts an Ausbrennstoffen (Ölrückstände aus der Bleicherde und brennbare Bestandteile aus dem Müll) bekommt die gebrannte Masse bei hoher Festigkeit eine niedrige Scherbenrohwichte von unter 1,5 g/cm³. Bei Herstellung eines Gitterziegels mit 50% Lochanteil führt dies zu einem Raumgewicht von 0,7 bis 0,8 g/cm³, was günstiger ist als das Raumgewicht der derzeit üblichen Leichtbauziegel.
Beispiel 3
Dieses Beispiel betrifft eine für Blähton geeignete Masse, bei der von folgender Mischung ausgegangen wird.
Diese Mischung ist auch für Hintermauerziegel geeignet, wenn bei der Formgebung nicht mit Strangpressen, sondern mit Formkastenpressen (z. B. Kniehebelpressen, Drehtischpressen u. ä.) gearbeitet wird. Allerdings kann die Mischung durch Erhöhung des Bleicherde-Anteils auch strangpreßfähig gemacht werden.
Das Brennen der Mischung erfolgt oxidierend bei ca. 1180°C, z. B. im Drehrohrofen. Wenn die Mischung dabei sehr rasch erhitzt wird, tritt ein starkes Aufblähen auf, wobei die normalerweise im Bereich von etwa 1,1 g/cm³ liegende Scherbenrohwichte auf Werte unter 1 g/cm³ absinkt, also sich ein Blähton-Erzeugnis einstellt.
Bei dieser Mischung läßt sich sehr gut auch ein neuer Zuschlagstoff für Leichtbeton herstellen, indem im Gegenlaufofen flache, plättchenförmige Ziegel durch entsprechende Feuerführung zum Aufblähen gebracht und nach dem Brennen zu Granulat von gewünschter Korngröße gebrochen werden. Der besondere Vorteil dieses Zuschlagstoffes liegt in der splittrigen Kornoberfläche, die dem Beton wesentlich bessere Eigenschaften gibt als die Kugelform des normalen Blähtons.
Die Zusammensetzung der Mischung ergibt sich wiederum aus der Tabelle 2. Es ist zu erkennen, daß der SiO₂-Gehalt in diesem Fall ausreicht, um eine weitgehende Mineralisierung aller Leichtmetall- Bestandteile und auch praktisch des gesamten Al₂O₃ zu ergeben. Damit bekommt die gebrannte Masse trotz geringen Gewichts und hoher Wärmedämmung optimale Festigkeitseigenschaften.
Beispiel 4
Im Falle dieses Beispiels wird von der Mischung
ausgegangen, d. h. es wird auf einen Zusatz von erschöpfter Bleicherde verzichtet. Die Mischung ist insbesondere für Hintermauerziegel mit niedriger Druckfestigkeit und guter Wärme- und Schalldämmung, z. B. für den Innenausbau, bestimmt und kann oxidierend bei ca. 1170°C gebrannt werden.
Besonders zu betonen ist, daß die Mischung sehr schnell getrocknet werden kann (nämlich innerhalb von etwa 2 Stunden gegenüber normalerweise 2 Tagen), weil praktisch keine Trockenschwindung vorhanden ist und die Masse durch den hohen Müllanteil innerlich gut verzahnt ist. Allerdings ist die Plastizität der Mischung ziemlich gering, läßt aber eine Verarbeitung auf Strangpressen gerade noch zu.
Die Zusammensetzung der Mischung und die Eigenschaften des gebrannten Produkts ergeben sich wiederum aus der Tabelle 2.
Energiebilanz
Die in den vorangehenden Beispielen beschriebenen Mischungen enthalten erhebliche Energien, die aus den verbrennlichen Substanzen des Mülls und (bei den Beispielen 1 bis 3) aus dem Ölrückstand der Bleicherde stammen. Wie die in Tabelle 3 zusammengefaßte Übersicht erkennen läßt, ist bei allen Mischungen der Energieinhalt größer als der Wärmeverbrauch beim Brennen. Der Brennstoff muß also in allen Fällen nicht durch Brennstoffaufgabe reguliert werden, sondern durch Wärmeentzug. Das läßt sich bei einem Gegenlaufofen besonders günstig bewirken und kann beispielsweise geschehen durch Abzug von Warmluft, durch Wärmespülung (Einblasen von Kaltluft bei gleichzeitiger Entnahme von Warmluft in benachbarten Zonen) oder durch Erhitzen von Thermoöl (Öl mit einem Siedepunkt über 100°C bis zu etwa 250°C) bzw. Wasser (zu Heißwasser oder Dampf).
Die auf diese Weise vom Ofen abgeführte Wärme kann zum Trocknen der Mischung verbraucht werden. Bei den Mischungen gemäß Beispielen 1 und 2 wird dabei der Gesamtverbrauch für die Trocknung und das Brennen, einschließlich der Wärmeverluste, durch den Energiegehalt der Mischung gedeckt. Für die Mischung gemäß Beispiel 2 verbleibt dabei sogar noch ein so großer Energieüberschuß, daß eine Dampfkraft-Anlage etwa 250 kW elektrische Energie erzeugen kann, wenn die Tagesleistung 100 t beträgt (dem wirtschaftlich sinnvollen Minimum). Mit dieser Leistung können alle im Dauerbetrieb tätigen Maschinen (hauptsächlich als Ventilatoren) betrieben werden, und lediglich ein Teil der Arbeitsmaschinen für Aufbereitung und Formgebung müßte noch aus dem Netz gespeist werden.
Bei der Mischung gemäß Beispiel 3 muß, wenn im Drehrohrofen gearbeitet wird, wegen des höheren spezifischen Wärmeverbrauchs von Drehrohröfen ein Teil der Trockenwärme durch Primärenergie zugespeist werden. Das gleiche gilt auch für die Mischung gemäß Beispiel 4, die einen geringeren Heizwert enthält als die übrigen Mischungen.
Wird eine Herstellungsanlage mit einer Tagesleistung von 100 t zugrunde gelegt, lassen sich mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gegenüber der konventionellen Ziegelherstellung folgende Einsparungen erzielen:
Masse gemäß Beispiel 1
a. Oxidierender Brandca. 1550 t Heizöl/Jahr b. Reduzierender Brandca. 1800 t Heizöl/Jahr
Masse gemäß Beispiel 2
ca. 1500 t Heizöl/Jahr und ca. 1 Million kWh/Jahr
Masse gemäß Beispiel 3
ca. 3100 t Heizöl/Jahr
Allein diese enormen Energie-Einsparungen sind, von den Fragen der Abfall-Beseitigung ganz abgesehen, schon ein entscheidender Vorteil der Erfindung.
In den vorangehenden Beispielen wurde von frischem Hausmüll ausgegangen. Bei Verwendung von Müllkompost (aus Hausmüll gleichen Ursprungs) ändern sich die eingesetzten Mengen und auch die erzielten Ergebnisse praktisch nicht. Übliche Müllkompostierungsanlagen liefern normalerweise nur ein "ankompostiertes" Produkt, das noch kein echter Kompost im gärtnerischen Sinne ist und sich daher auch noch nicht sehr stark von frischem Müll unterscheidet. Dieses Produkt besitzt für das erfindungsgemäße Verfahren eine sehr geeignete Aufbereitungsform und hat außerdem auch den Vorteil, daß es infolge eines etwas höheren Gehalts an Ausbrennstoffen die Energiebilanz noch etwas günstiger gestaltet.
Tabelle 1
Die eingesetzten Ausgangsprodukte
Tabelle 2
Zusammensetzung und Eigenschaften der Produkte (bezogen auf Trockengewicht)
Tabelle 3
Energiebilanz, bezogen auf die Produktion von 100 tato

Claims (9)

1. Verfahren zur Herstellung einer keramischen Masse aus Rotschlamm, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotschlamm mit feinzerkleinertem Hausmüll gemischt und die Mischung anschließend bei keramischen Brenntemperaturen gebrannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischung vor dem Brennen noch ein Anteil an erschöpfter Bleicherde zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als feinzerkleinerter Hausmüll ein frischer, ggfs. vorgetrockneter Hausmüll eingesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als feinzerkleinerter Hausmüll ein kompostierter Hausmüll eingesetzt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als feinzerkleinerter Hausmüll der Rückstand aus einer Müllverbrennungsanlage eingesetzt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennen in einem Gegenlaufofen ohne Einsatz von Primär-Energie durchgeführt wird.
7. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1-6 hergestellten keramischen Masse zur Herstellung von keramischen Ziegeln.
8. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1-6 in Verbindung mit Anspruch 2 hergestellten keramischen Masse zur Herstellung von Blähton.
9. Verwendung der nach einem der Ansprüche 1-6 in Verbindung mit Anspruch 2 hergestellten keramischen Masse zur Herstellung eines neuen Zuschlagstoffes für Leichtbeton.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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HU171820B (hu) * 1975-03-17 1978-03-28 Ferenc Puskas Sposob ispol'zovanija krasnogo shlama v keramicheskoj promyshlennosti
DE3430731C2 (de) * 1984-08-21 1994-11-24 Handelskontor Ludbert Graf Zu Herstellungsverfahren für keramische Pellets
US5149412A (en) * 1987-11-26 1992-09-22 Alcan International Limited Electrolysis cell and refractory material therefor
ATE275109T1 (de) * 2000-07-07 2004-09-15 Optiroc Group Ab Blähfähiges stoffgemisch zur herstellung eines leichtgranulats
GR1006282B (el) * 2007-06-19 2009-02-20 ΑΛΟΥΜΙΝΙΟ ΑΝΩΝΥΜΟΣ ΕΤΑΙΡΕΙΑ με δ.τ. ΑΛΟΥΜΙΝΙΟ Α.Ε. Διεργασια για την παραγωγη δομικων κεραμικων απο καταλοιπα βωξιτη της διεργασιας bayer
IT1398149B1 (it) * 2010-02-10 2013-02-14 Argitek Srl Laterizi ad elevato isolamento termico e ridotto impatto ambiantale loro processo di preparazione e loro uso.
CN102491657B (zh) * 2011-11-22 2013-07-17 中国铝业股份有限公司 一种利用赤泥、铝土矿选尾矿生产聚合胶凝材料的方法

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