DE2918738A1

DE2918738A1 - Rohmischung zur herstellung von portlandzementklinker

Info

Publication number: DE2918738A1
Application number: DE19792918738
Authority: DE
Inventors: Sergej Potapovitsch Berezkin; Leonid Pimonovitsch Chlopkov; Lev Petrovitsch Feofanov; Pavel Nikolaevitsch Galkin; Geb Judina Lidia Ivan Lekalova; Geb Tykva Vera Ivanov Micheeva; Vladimir Petrovitsch Olifer; Aleksandr Alekseevits Rogatkin; Nikolaj Ivanovitsch Stovba; Geb Chudas Larisa Aleks Telina; Anatolij Ivanovitsch Ternovoj; Geb Naurova Anna Iva Trjascina
Original assignee: OLSCHANSKIJ CEMENTNYJ KOM; ZAPOROSCHSKIJ TITANO MAGNIEVYJ
Current assignee: OLSCHANSKIJ CEMENTNYJ KOM; ZAPOROSCHSKIJ TITANO MAGNIEVYJ
Priority date: 1978-05-10
Filing date: 1979-05-09
Publication date: 1979-11-15
Also published as: FR2425413B1; US4224077A; FR2425413A1; JPS5716942B2; JPS553380A; CA1132145A

Description

SCHIFF ν. FONER STREHL SCHÜBEL-HOPF CBEINGKAUL FINCK

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Rohmischungen zur Herstellung von Portlandzementklinker.

Der genannte Klinker wird zur Herstellung von hochfesten Zementen breit angewandt.

Der Hauptrohstoff zur Herstellung von Portlandzementklinker sind Kalkkomponenten, Tonkomponenten und verschiedene Korrekturzusätze.

Zusätze verwendet man als ein Mittel zur Regelung der Eigenschaften der Rohmischung, Klinker und Zement.

Beherrscht man den Vorgang der Wirkung von Zusätzen sowie ihren Einfluß auf mechanische Eigenschaften des Klinkers, so gibt es die Möglichkeit, die Eigenschaften der Rohmischungen mannigfaltig zu gestalten und auf deren Grundlage entsprechend Klinker mit einer Palette von nützlichen vorgegebenen Kennwerten herzustellen.

Bekannt ist zum Beispiel die Verwendung solcher modifizie-

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render Zusätze wie CaCl₀, TiOp usw. Diese Zusätze verbessern

^ ^ wie

einige Eigenschaften der Rohmischung , Bildsamkeit und Festigkeitseigenschaften des Klinkers, Jedoch sind sie rar und kostspielig. Yom ökonomischen Standpunkt aus ist es zweckmäßig, als Zusätze Abfallprodukte der Produktion zu verwenden.

Bekannt ist eine Rohmischung zur Herstellung von Portlandzementklinker , die Kalk- und Tonkomponenten enthält,, Die Zusammensetzung dieser Rohmischung umfaßt weiter eine eisenhaltige Komponente (Abbrand), ein .Abfallprodukt der chemischen Produktion, und ein Mangankonzentrat zur Korrektur des tonerdehaltigen und des siliziumhaltigen Moduls· (SU-PS 501047).

. Als modifizierende Zusätze werden in solche Eohmischung, zum Beispiel, Gichtstaub, eingeführt, der ein Abfallprodukt der Hochofenproduktion darstellt (siehe J. M· Butt, W. W. Timaschew "Portlandzementklinker", Verlag der Literatur für Baustoffe, Moskau, 1967) sowie ein Abfallprodukt der Sodaproduktion, das 70% CaCl₂ enthält (siehe SU-PS 326152).

Die genannten Rohmischungen finden eine breite Anwendung. Auf Basis solcher Rohmischungen wird Klinker mit erhöhter Festigkeit hergestellt. Die vorhandenen Zusätze erhöhen den Mineralisationsgrad und intensivieren das Brennverfahren.

Jedoch wird der Rohmischung und dem herzustellenden Klinker durch die Anwendung keines der zu verwendenden Zusätze die Palette der positiven Eigenschaften gewährleistet»

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Bekannt ist eine Rohmischung zur Herstellung von Portlandzementklinker, die aus Carbo-oat-, Ton- und eisenhaltigen Komponenten und aus sauerstoffhaltigen Chlorverbindungen als modifizierender Zusatz (SU-PS 485986) "bei folgendem Komponentenverhältnis (Gew.%) "besteht: Kalkkomponente 70 bis 82

Tonkomponente 15 bis 19

granulierte sekundäre Blei-Zink-Schlacke 3 bis 10 sauerstoffhaltige Chlorverbindung A bis 2.

Als sauerstoffhaltige Chlorverbindungen verwendet man Oxydationsmittel: Chlor-, hypochlorige und chlorhaltige Calc iumsalze·

Diese Rohmischung verfügt über eine Palette an positiven Eigenschaften, die Verwendung der genannten Zusätze ermöglicht außerdem die Herabsetzung der Brenntemperatur während der Herstellung von Klinker_#

Der zu verwendende Zusatz jedoch sichert nicht die erforderliche Ausbreitfähigkeit der Rohmischung, den entsprechenden Feuchtigkeitsgehalt in dieser sowie den ausreichenden Entkarbonisierungsgrad.

Der auf Basis dieser Eohmischung herzustellende Klinker verfügt über eine verringerte Festigkeit.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Beseitigung der genannten Nachteile.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in der Rohmischung zur Herstellung von Portlandzementklinker solche modifizierende Zusätze zu wählen, die der Rohmischung wertvolle Eigenschaften verleihen würde, und zwar: eine erhöhte Ausbreitfähigkeit "bei einem minimal erforderlichen Feuchtigkeitsgehalt, sowie der Rohmischung einen erhöhten Mineralisationsgrad sichern würde.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß in der erfindungsgemäßen Rohmischung, die aus Kalk-, Ton-, eisenhaltigen Komponenten und einem modifizierenden Zusatz besteht erfindungsgemäß die Rohmischung als modifizierenden Zusatz Hydrolyse-Hef e-Industrieabwässer und Heutralisationsprodukte der chlorhaltigen Abgase der Titan-Mangan-Produktion bei folgendem Komponentenverhältnis in Gew_#% enthält:

Kaikomponente 50 bis 52

!Eonkomponente 7,5 bis 10

eisenhaltige Komponente i bis 1,5

Hydrolyse-Hefe-Industrieabwässer 30 bis 38 Neutralisationsprodukte der
chlorhaltigen Abgase der Titan-Mangan-B? oduktion 1 bis 9·

Als Kalkkomponente kann man zum Beispiel Kalkstein, Kreide, Mergel, als Tonkomponente verschiedene Tone, sandige Lehme und als eisenhaltige Komponente Pyritabbrände, Gesteinsstaub verwenden.

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Wie oben angeführt, verwendet man als modif 125ierenden Zusatz Hydrolyse-Hefe-Industrisabwässer und Neutralisationsprodukte der chlorhaltigen Abgase der Titan-Mangan-Produktion.

Hyär-Olyse-Hefe-Industrieabwässer sand Abfallprodukte der Hefefabriken und haben folgende chemische Zusammensetzung in Gew«%:

organische Verbindungen 50 bis 5.4 Ammoniumstickstoff 5 "bis 7

H₉CO₂ 2 bis 5

P₂O₅ 1 Die 1,5 Mg 1 bis 2 K 0,3 bis 0,8 aktives Chlor 1 bis 2 ¹Ca 1 bis 3 Na 0,3 bis 0,8 SO. 5 bis 7 Wasser bis 100, Neutralisationsprodukt der chlorhaltigen Abgase der Titan-Mangan-Produktion stellt eine Lösung mit einer Konzentration von 60 bis 80% dar, die folgende chemische Zusammensetzung (Gew.%) hat:

CaO 1i?»8 bis 31,2 Ca(ClO)₂ 5 bis 5,8

CaCl₂ 12,5 bis 16,2 CaCO 1,7 bis 2,5

aktives Chlor 9,5 bis 17,1 G 2 bis 6,0

TiO₂ 10,0 bis 13,0 ^Ee2°3 ²*° ^{biS 1}°^f°

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O 7,04 bis 10,0 SiO₂ 7_v0 bis 30,0 MgO 3,0 bis 9,0 Mn 0,2 bis 0,3 ^Y2°5 ^{Of1 bis} °'^{4 0170}J °»^{5 bjLs} °»⁸ S 0,9 Ms 1,5 Wasser bis 100*

Ein Chlorgehalt von 15 bis 17% in den Neutralisationsprodukten der chlorhaltigen Abgase der !Titan-iilangan-Produktion erhöht den Entkarbonisierungsgrad der Hohmischung im Stadium der Aufbereitung des grobgemahlenen Schlamms auf 15 bis

Das vorhandene Chlor trägt auch zur Zersetzung der organischen Verbindung bei, die in den Hydrolyse-Hefe-Industrieabwässern enthalten sind. Dadurch wird die Ausbreitfähigkeit der Hohmischung auf 3 bis 5?₀ erhöht.Dank dem vorhandenen Chlor wird außerdem Calciumchlorid gebildet, das ein Intensivierungsmittel des Erennverfahrens ist.

Andere in den Heutralisationsprodukten der chlorhaltigen Abgase vorhandene Komponenten üben einen positiven Einfluß sowohl auf die Eigenschaften der fiohmischung aus, als auch auf Eigenschaften des Klinkers, z_# B. Al₂Ox fördert die Erhöhung der Reaktionsfähigkeit der Rohmischung, da es in 3?orm eines freien Oxids anwesend ist. Das füJbrt zur Erhöhung der Festigkeitseigenschaften des Klinkers«

Die erfindungsgemäße Rohmischung zur Herstellung von PortlandzWntklinker verfügt über verbesserte physikalisch-chemische

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und mechanische Eigenschaften. So beträgt z. B, die Ausbreitfähigkeit dieser Rohmischung 58 bis 60 mm, das ist um 3 bis 5 mm mehr im Vergleich zur Rohmischung, in der als Zusatz sauerstoffhaltige Chlorverbindungen verwendet werden; es hat sich bedeutend der Entkarbonisierungsgrad erhöht (bis 12-18%).

Der aus der erfindungsgemäßen Rohmischung herzustellende Klin-

2 ker hat eine erhöhte Festigkeit von 550-560 kp/cm , dabei wird die Brenntemperatur um 80 bis 140 C verringert, die Ofenleistung wird um 2 bis 3% erhöht und der Brennstoffverbrauch um 3 bis 4 % verringert.

Das Verfahren zur Herstellung der Rohmischung für Portlandzementklinker ist technologisch einfach und wird wie folgt durchgeführt.

Die Kalkkomponente wird im voraus in zwei Stufen zerkleinert: zuerst in einem Wangenbrecher und danach in einem Hammerbrecher. Danach werden die zerkleinerte Kalkkomponente und die Tonkomponente in einem bestimmten Verhältnis in eine Stabmühle gefüllt, in die auch Hydrolyse-Hefe-Industrieabwässer und Neutralisationsprodukte der chlorhaltigen Abgase der iitan-Mangan-Produktion eingeführt werden. Der hergestellte zerkleinerte Schlamm wird aus der Stabmühle in ein . Becken für grobgemahlenen Schlamm eingeführt· Der Schlamm wird analysiert, um den CaCO^-, Alp⁰*-! IFe₂Ox-* SiO₂- und Chlorgehalt festzustellen. Aus dem Becken wird Schlamm in eine Kugelmühle gepumpt, in die auch eine eisenhaltige Komponente eingeführt wird. Sie werden zusammen feingemahlen.

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— Q -

Um die vorliegende .Erfindung "besser verstehen zu können, v/erden folgende konkrete Beispiele angeführt.

Beispiel 1.

Bs wird eine Rohmischung für Portlandzementklinker mit folgender Zusammensetzung hergestellt.

Kalkstein 50

Ion 10

Gesteinsstaub 1

Hydrolyse-Hefe-Industrieabwässer 58 Neutralisationsprodukte der chlorhaltigen Abgase der Titan-Mangan-Pröduktion

Der Kalkstein wird im voraus in einem Viangenbreeher und danach in einem Hammerbrecher zerkleinert. Ton und zerkleinerter Kalkstein werden in eine Stabmühle eingeführt, in die auch Hydrolyse-Hefe-Industrieabwässer und iJeutralisationsprodukte der chlorhaltigen Abgase der Titan-Mangan-Produktion eingeführt werden. Der hergestellte zerkleinerte Schlamm wird in ein Becken für grobgemahlenen Schlamm und danach in Kugelmühlen für Peinmahlung eingeführt, wo er gleichzeitig mit Gesteinsstaub bis einem bestimmten Mahlungsgrad zerkleinert wird*

Die hergestellte Rohmischung verfügt über folgende Eigenschaften:

Ausbreitfähigkeit - 58 mm

Wasseraufnahmevermögen - 59%· Bei Herstellung von Klinker aus dieser Rohmischung wird die

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Temperatur, bei der der Prozeß der Klinkerbildung abgeschlossen wird, von 1500°C auf 1420°C herabgesetzt. Die Festigkeit des aus dieser Rohmischung hergestellten Klinkers beträgt kp/cm ·

Beispiel 2«

Es wird eine Rohmischung für P ort land zementklinker mit folgender Zusammensetzung in Gew*$ hergestellt: Kalkstein 51

Ton 8,5

Pyritabbrand 1,0

Hydrolyse-Hefe-Industrieabwässer 35»0 Neutralisationsprodukte der chlorhaltigen Abgase der Titan-Mangan-Produktion 4-, 5 Die Sohmischung wird entsprechend der im Beispiel 1 beschriebenen Methodik aufgearbeitet.

Die hergestellte Rohmischung verfügt über folgende Eigenschaften:

Ausbreitfähigkeit 59

Wasseraufnahmevermögen 38

Bei der Herstellung von Klinker aus dieser Rohmischung wird die Temperatur, bei der die Klinkerbildung abgeschlossen wird, von 1500⁰O auf 1390 G herabgesetzt; die Festigkeit des aus dieser Rohmischung hergestellten Klinkers beträgt

kp/cm ·

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Beispiel 3»

Es wird, eine Rohmischung für Portlandzementklinker mit folgender Zusammensetzung in Gew.% hergestellt:

Kalkstein 52

Ton 7,5

ityritabbrand 1,5

Hydrolyse-Hefe-Industrieabwässer 30 Heutralisationsprodukte der chlorhaltigen Abgase der Titan-Mangan-

Produktion 9,0

Die Rohmischung wird entsprechend der im Beispiel 1 beschrie, benen Methodik aufbereitet.

Die hergestellte Rohmischung verfügt über folgende Eigenschaf tens

Ausbreitfähigkeit - 60 mm

Wasseraufnahmevermögen .v 39%· Bei der Herstellung von Klinker aus dieser Rohmischung

wird die Temperatur, bei der die Klingerbildung abge-

o ο

schlossen wird, von 1500 G auf 1360 C herabgesetzt; die Festigkeit des aus dieser Rohmischung hergestellten Klinkers beträgt

kp/cm _#

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Claims

PATENTANWÄLTE

SCHIFF v.FÜNER STREHL SCHÜBKL-HOPF EBBINC-iH AUS FINCK

MARIAHILFPLAT2 2 & S), MÖNCHEN ÖO POSTADRESSE: POSTFACH 95 O1 6O, D-8OOO MÖNCHEN 95

ZaporoschskiQ titano-magnievyj kombinat

Olschanskij cementnyj kombinat

PROFESSIONAL REPRGSENTATIVES ALSO BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE

KARL LUOWIQ SCHIFF (1964-137B)

DIPL. CHEM. DR. ALEXANDER V.FÜNER

DIPL. INS, PETER STREHL

DIPL. CHEM. DR. URSULA SCHOBEL-HOPf=

DIPL. INQ. DIETER ESBINSHAUS

DR. INO. DIETER FINCK

TELEFON (O89) 482Οβ4

TELEX G-33 665 AURO D

TELEGRAMMS AUROMARCPAT MÜNCHEN

DEA-19308 9. Mai 1979

Rohmischung zur Herstellung von Portlandzementklinker

Patentanspruch

Rohmischung zur Herstellung von Portlandzementklinker, die aus einer Kalkkomponente, einer Tonkomponente, einer eisenhaltigen Komponente und einem modifizierenden Zusatz besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohmischung als modifizierenden Zusatz Hydrolyse-Hefe-Industrieabv/ässer und üTeutralisätionsprodukte der chlorhaltigen Abgase der Titan-iäangan-Produktion bei folgendem Komponentenverhältnis in Gew.% enthält:

Kalkkomponente
Tonkomponente
eisenhaltige Komponente

50 bis 52 7,5 bis 10 1 bis 1,5

Hydrolyse-Hefe-j-ndustrieabwässer 30 bis 38 Neutralisationsprodukte der
chlorhaltigen Abgase der Titan-ManganrrProduktion 1 bis 9·

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