WO/1998/040524 | METHOD OF PRODUCING AN AGGLOMERATE |
JP2018534429 | Methods and equipment for refining slag |
AMIRZADEH-ASL DJAMSCHID (DE)
EP0542330A1 | 1993-05-19 | |||
EP1630143A1 | 2006-03-01 | |||
US4911757A | 1990-03-27 | |||
US6238633B1 | 2001-05-29 |
DATABASE WPI Week 200670, Derwent World Patents Index; AN 2006-678367, XP002469303
DATABASE WPI Week 200213, Derwent World Patents Index; AN 2002-092654, XP002469304
Patentansprüche
1 . Recyclat, dadurch gekennzeichnet, dass es die bei der Gewinnung von Metallen anfallenden, aus Metallhüttenschlacken und Eisenhüttenschlacken bekannten Bestandteile, jedoch weniger als bis zu 3 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 1 ,5 Gew.-%, insbesondere weniger als 1 Gew.-% freies CaO oder freies MgO enthält.
2. Recyclat, dadurch gekennzeichnet, dass es die bei der Gewinnung von Metallen anfallenden, aus Aluminiumsalzschlacken bekannten Bestandteile, jedoch weniger als bis zu 3 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 1 ,5 Gew.-%, insbesondere weniger als 1 Gew.-% Nitride, wie beispielsweise Aluminiumnitrid aufweist.
3. Recyclat gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Chromatlöslichkeit von weniger als 2 mg/kg aufweist.
4. Recyclat gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass es zusätzlich zu den aus Metallhüttenschlacken und Eisenhüttenschlacken bekannten Bestandteilen eisensulfathaltige Additive enthält.
5. Recyclat gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das eisensulfathaltige Additiv ausgewählt ist aus Eisen(ll)Sulfat, Eisen(lll)Sulfat, Eisen(ll)- und/oder Eisen(lll)-haltigen Gebrauchtschwefelsäuren, metallsulfathaltigen Eisensulfaten, einem Gemisch aus Eisen(ll)Sulfat Heptahydrat und Eisen(ll)Sulfat Monohydrat, Grünsalz oder Filtersalz oder aus Mischungen dieser Bestandteile.
6. Recyclat gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das eisensulfathaltige Additiv in Mengen von 0,1 bis 95 Gew.-%, bevorzugt von 0,3 bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis 60 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 2 bis 40 Gew.-% vorliegt.
7. Recyclat gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Körnung des Recyclats zwischen 0,01 und 64 mm, bevorzugt zwischen 0,1 und 50 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 32 mm, insbesondere zwischen 0,2 und 10 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 2 mm beträgt.
8. Recyclat gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der pH-Wert des Recyclats auf zwischen 2 und 13, bevorzugt zwischen 4 und 10, besonders bevorzugt zwischen 5 und 9 eingestellt ist.
9. Verfahren zur Herstellung eines Recyclats gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die bei der Gewinnung von Metallen anfallenden Schlacken, beispielsweise Metallhüttenschlacken und / oder
Eisenhüttenschlacken, mit eisensulfathaltigen Additiven umgesetzt werden.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das eisensulfathaltige Additiv ausgewählt ist aus Eisen(ll)Sulfat, Eisen(lll)Sulfat, Eisen(ll)- und/oder Eisen(lll)-haltigen Gebrauchtschwefelsäuren, metallsulfathaltigen Eisensulfaten, einem Gemisch aus Eisen(ll)Sulfat Heptahydrat und Eisen(ll)Sulfat Monohydrat,
Grünsalz oder Filtersalz oder aus Mischungen dieser Bestandteile.
1 1 . Verfahren gemäß Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das eisensulfathaltige Additiv als Lösung, als feuchter Filterkuchen oder in Pulverform eingesetzt wird.
12. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Umsetzung der Schlacken in einem schnell-laufenden Mischer erfolgt.
13. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das eisensulfathaltige Additiv in Mengen von 0,1 bis 95 Gew.- %, bevorzugt von 0,3 bis 75 Gew.-%, besonders bevorzugt von 1 bis 60 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt von 2 bis 40 Gew.-% eingesetzt wird.
14. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Körnung der eingesetzten Schlacken zwischen 0,01 und 64 mm, bevorzugt zwischen 0,3 und 50 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 32 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 10 mm beträgt.
15. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das entstehende Recyclat getrocknet und granuliert oder gemahlen wird.
16. Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das entstehende Recyclat in Wasser dispergiert, anschließend filtriert und gegebenenfalls gewaschen wird, gegebenenfalls thermisch behandelt, bevorzugt getrocknet, und gleichzeitig oder anschließend zu einem feinen Pulver gemahlen oder desagglomeriert wird.
17. Verwendung eines Recyclats gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 im Bauwesen, für den Landschafts- oder Straßenbau, für den Einsatz in der Metallurgie oder als Düngemittel.
18. Verwendung eines Recyclats gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 im Bauwesen als Zuschlagstoff zu Beton, Zement, Asphalt, Feuerfestmaterialien, als Schallschutz im Hochbau, als Rohstoff zur Rückführung im Herstellprozess, für wenig Wasser durchlässige Beschichtungen wie Deponieabdeckungen, als Füllstoff zum Verfüllen von Bergschächten und unterirdischen Hohlräumen, zum Abdichten und Verfestigen von Baugrund, für den Landschafts- oder Straßenbau, für den Einsatz in der Metallurgie, beispielsweise als Schlackenbildner, als Düngemittel oder Zuschlagstoff (Rohstoff) zur Zementherstellung, als Chromatreduzierer, insbesondere für den Einsatz in Zubereitungen aus Zement. |
Aus Schlacken gewonnener Zuschlag- und Füllstoff
Gegenstand der Erfindung ist ein aus Schlacken gewonnener Zuschlag- und/oder Füllstoff, ein Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung.
Bei der Gewinnung von Metallen bilden sich aus den eingesetzten Rohstoffen nichtmetallische Stoffe. Diese nichtmetallischen Stoffe werden in der Fachwelt in Metallhüttenschlacke und Eisenhüttenschlacke unterteilt.
Bei den Metallhüttenschlacken handelt sich um Schlacken, die bei der Gewinnung von Metallen wie Aluminium, Chrom, Kupfer, Blei usw. als Abfall anfallen. Sie werden daher auch als Aluminium-, Chrom-, Kupfer- und Bleischlacken bezeichnet.
Bei den Eisenhüttenschlacken handelt sich um Hochofen-, Stahlwerks- und sekundärmetallurgische Schlacken. Die Stahlwerksschlacken unterscheidet man zusätzlich noch nach dem Herstellverfahren, bei dem sie angefallen sind: Beispielsweise fallen LD-Schlacken (LDS) bei der Produktion von Stahl nach dem Linz- Donawitz- Verfahren, Elektroofenschlacken bei der Produktion von Stahl nach dem Elektroofenverfahren und SM-Schlacken bei der Produktion von Stahl nach dem Siemens-Martin-Verfahren als Abfall an.
Diese Abfallprodukte werden bisher auf unterschiedliche Weise verwertet. Der überwiegende Teil der Eisenhüttenschlacken wird im Bauwesen sowie im Straßenbau eingesetzt.
Aufgrund der mineralogischen und chemischen Zusammensetzung sowie der physikalischen Eigenschaften dieser Schlacken bedarf es aber weiterer Verarbeitungsschritte, bevor die Schlacken verwertet werden können.
Die Eisenhüttenschlacken enthalten als Hauptbestandteile SiO 2 AI 2 O 3 , CaO und MgO. Daneben enthalten sie noch Eisenoxid, freies Eisen und Metall- sowie Schwermetalloxide (vgl. Tabelle 1 ).
Die Stahlwerksschlacken enthalten praktisch immer freie Oxide, insbesondere freien Kalk (CaO). MgO-reiche Schlacken enthalten daneben auch noch freies MgO (Tabelle 2).
Die Verwendung dieser Schlacken im Bauwesen, beispielsweise in Form von Granulaten für Beton oder Straßenbau zur Herstellung von Fundamentschichten, ist durch den vorhandenen freien Kalk oder durch das vorhandene freie MgO eingeschränkt. Sowohl der freie Kalk als auch das freie MgO können bei Anwesenheit von Wasser hydratisieren, was mit einer Volumenvergrößerung verbunden ist. Durch diesen
Hydratationsvorgang kann die Schlacke rissig werden und sogar vollständig zerfallen. Das führt zu einer unerwünschten Ausdehnung des Betons oder der Fahrbahn beim
Straßenbau.
Der freie Kalkanteil in der Stahlschlacke kann bis 10 Gew.-% oder mehr betragen. Bei MgO liegt der freie Anteil bei 8 Gew.-% oder mehr. Außerdem sind diese Schlacken sehr alkalisch, wodurch die Verwendbarkeit erheblich eingeschränkt wird.
Darüber hinaus enthalten die Schlacken, bedingt durch die Herstellverfahren sowie die eingesetzten Rohstoffe, Schwermetalle, die ein Gefahrenpotential bei der Verwertung darstellen. Einige Schlacken enthalten beispielsweise Chrom, das allergische Reaktionen der Haut auslösen kann. Wasserlösliche Cr(VI)-Verbindungen(Chromat) verursachen bei Augenkontakt schwere Schädigungen der Hornhaut (Trübung, Schwellung). An der Haut entwickeln sich Reizungen bis Verätzungen. Die Inhalation der Cr(VI)-Verbindungen führt zu Schädigungen der Atemwege. Daher ist es für die Verwendung der Schlacken notwendig, die Vorgaben der Löslichkeit der Schwermetalle einzuhalten. Einige industrielle Schlacken enthalten als Begleitstoff Chrom und weisen in Wasser eine erhebliche Chromat-Löslichkeit auf.
Die FR-A-2 546 530 offenbart die Behandlung der Stahlschlacken in Hinblick auf die Verwertung im Zement. Dabei wir die flüssige Schlacke (Schmelzphase) mit wenigstens einer Verbindung versetzt, die in der Lage ist, Aluminiumoxid zu bilden. Es wird die notwendige Wärmemenge geführt, um die Verbindung in der Schlacke aufzulösen, und
die Schlacke durchmischt. Die so behandelte Schlacke soll dann als hydraulisches Bindemittel, insbesondere für die Zementherstellung, verwendet werden.
Durch ein anderes Verfahren wird die noch flüssige Schlacke mit Sauerstoff und Sand behandelt. Das Produkt zeigt keine Volumenausdehnung und kann daher in Straßenbau verwendet werden.
Die WO-A-01 90 019 offenbart ein Verfahren zur Behandlung von Stahlschlacken, in dem in die flüssige Schlacke gasförmiger Sauerstoff eingeblasen wird und die Schlacke anschließend mit einer Aluminium- oder Kalk- sowie gegebenenfalls Siliziumoxid- und/oder Eisenquelle versetzt wird. Nach Abkühlen und weiterer Aufarbeitung erhält man ein hydraulisches Bindemittel, das Portland-Zement vollständig ersetzen kann.
Nachteilig bei den oben beschriebenen Verfahren ist, dass sie technisch sehr aufwendig und unwirtschaftlich sind. Außerdem erfolgt die Behandlung bei Temperaturen von bis zu 1500 0 C, wodurch sehr viel Energie verbraucht wird. Zudem müssen erheblichen Mengen an unterschiedlichen synthetischen oder natürlichen Rohstoffen eingesetzt werden.
Bei der Gewinnung von Aluminium fällt beispielsweise als Metallhüttenschlacke die so genannte Aluminium-Salzschlacke an. Diese Schlacke enthält neben AI 2 O 3 und AI noch erhebliche Mengen an Aluminiumnitrid (AIN). Der Anteil von Aluminiumnitrid kann je nach Prozessführung und Verfahren bis zu 30 Gew.-% oder mehr betragen. Aufgrund des AIN-Gehalts ist eine Verwertung der Aluminium-Salzschlacken nicht möglich, da bei Kontakt mit Luft oder Wasser AIN zu unerwünschtem Ammoniak-Gas reagiert.
Zur Aufarbeitung und Wiederverwertung von solchen Al-Salzschlacken existieren zwar diverse Verfahren. Bei einem Verfahren zur Aufarbeitung wird die Salzschlacke zerkleinert und durch Klassierung der metallische Anteil abgetrennt. Anschließend werden die Salzkomponenten mit Wasser ausgewaschen und dabei die entstandenen Ammoniak-Gase durch Prozessgasreinigung in Aluminiumsulfat umgewandelt. Nach Abfiltrieren der wasserunlöslichen Oxide und Auskristallisation des gelösten
- A -
Schmelzsalzes entstehen dann Produkte, die als preisgünstiger Rohstoff zur Herstellung von Zementklinker und Mineralwolle eingesetzt werden können. Trotz aufwendiger Aufbereitung verbleibt jedoch ein Restanteil des ursprünglich vorhandenen Aluminiums als AIN unreagiert oder als Ammoniak im Produkt, wodurch weiterhin ein deutlicher Ammoniakgeruch auftritt. Erst durch thermische Behandlung, insbesondere vollständige Trocknung, lässt sich der Ammoniak verflüchtigen. Dieses Verfahren ist jedoch sehr aufwendig und nicht wirtschaftlich.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Recyclate bereitzustellen, die durch ein kostengünstiges, Energie sparendes, technisch einfach durchzuführendes Aufbereitungsverfahren aus den bei der Gewinnung von Metallen zwangsweise anfallenden Schlacken herstellbar sind.
Unter „Recyclate" im Sinne der Erfindung sind Zuschlag- und Füllstoffe zu verstehen, die bei der Gewinnung von Metallen anfallen und die die aus Metallhüttenschlacken und Eisenhüttenschlacken bekannten Bestandteile enthalten, jedoch bis zu weniger als 3 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 1 ,5 Gew.-%, insbesondere weniger als 1 Gew.-% freies CaO oder freies MgO enthalten oder, im Falle von Aluminiumsalzschlacken, weniger als 1 ,5 Gew.-%, insbesondere weniger als 1 Gew.-% Nitride, wie beispielsweise Aluminiumnitrid aufweist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es weiterhin, solche Recyclate
• für den Einsatz in Beton, Zement, Asphalt, Feuerfestmaterialien, als Schallschutz im Hochbau,
• als Rohstoff zur Rückführung im Herstellprozess,
• für wenig Wasser durchlässige Beschichtungen wie Deponieabdeckungen,
• zum Verfüllen von Bergschächten und unterirdischen Hohlräumen,
• zum Abdichten und Verfestigen von Baugrund,
• für den Landschafts- oder Straßenbau,
• für den Einsatz in der Metallurgie als Schlackenbildner,
• als Düngemittel,
• als Zuschlagstoff (Rohstoff) zur Zementherstellung,
• als Chromatreduzierer, insbesondere für den Einsatz in Zubereitungen aus Zement bereitzustellen.
überraschenderweise gelöst wurde diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die Merkmale des Hauptanspruchs und neben. Vorzugsweise Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen charakterisiert.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Recyclate, die durch ein kostengünstiges, Energie sparendes, technisch einfach durchzuführendes Aufbereitungsverfahren aus den bei der Gewinnung von Metallen zwangsweise anfallenden Schlacken herstellbar sind.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Recyclate, die bei der Gewinnung von Metallen anfallen und die die aus Metallhüttenschlacken und Eisenhüttenschlacken bekannten Bestandteile enthalten, jedoch bis zu weniger als 3 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 1 ,5 Gew.-%, insbesondere weniger als 1 Gew.-% freies CaO oder freies MgO enthalten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind weiterhin Recyclate, die bei der Gewinnung von Metallen anfallen und die die aus Aluminiumsalzschlacken bekannten Bestandteile enthalten, jedoch weniger als bis zu 3 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 1 ,5 Gew.-%, insbesondere weniger als 1 Gew.-% Nitride, wie beispielsweise Aluminiumnitrid und die eine Chromatlöslichkeit von weniger als 2 mg/kg aufweisen.
Ein solches Recyclat wird erfindungsgemäß überraschenderweise erhalten, indem die bei der Gewinnung von Metallen anfallenden Schlacken, beispielsweise Metallhüttenschlacken und / oder Eisenhüttenschlacken, mit eisensulfathaltigen Additiven umgesetzt werden.
Durch die Umsetzung von eisensulfathaltigen Additiven mit beispielsweise Stahlwerksschlacken (LD- /Elektroofen-Schlacke) erhält man erfindungsgemäß ein Recyclat, bei dem das freie CaO und/oder das freie MgO auf Werte von weniger als 3 Gew.-%, vorzugsweise weniger als 1 ,5 Gew.-%, insbesondere weniger als 1 Gew.-% oder, im Falle von Aluminiumsalzschlacken, bei dem das Nitrid, beispielsweise Aluminiumnitrid, auf weniger als 1 ,5 Gew.-%, insbesondere auf weniger als 1 Gew.-% Nitrid, wie beispielsweise Aluminiumnitrid, reduziert wird.
Es ist bekannt, dass Eisen(ll)Sulfat als Chromatreduzierer des im Zement vorliegenden Chromat(VI) eingesetzt werden kann. Dabei reduziert Eisen(ll)Sulfat das lösliche Chrom(VI) zum unlöslichen Chrom(lll).
Feuchtes Eisensulfat fällt als so genanntes Grünsalz bei der Herstellung von Titandioxid in größerer Menge als Abfall an. Dieses Salz besteht aus einem Gemisch von FeSO 4 *7H 2 O (Eisen(ll)Sulfat Heptahydrat) und FeSO 4 « 4H 2 O (Eisen(ll)Sulfat Tetrahydrat).
Durch die thermische Behandlung des Grünsalzes ab einer Temperatur von 80°C gelangt man zum Eisen(ll).»H 2 O (Eisen(ll)Sulfat Monohydrat).
Grundsätzlich ist es erfindungsgemäß möglich, als eisensulfathaltiges Additiv Eisen(ll)Sulfat oder Eisen(lll)Sulfat einzeln oder in der Mischung miteinander, als Lösung, als feuchter Filterkuchen oder in Pulverform einzusetzen. Außerdem können die Eisensulfate erfindungsgemäß auch andere Metallsulfate enthalten.
Vorzugsweise wird als eisensulfathaltiges Additiv erfindungsgemäß jedoch eisensulfathaltiges Grünsalz für die Umsetzung mit Schlacken verwendet.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden als eisensulfathaltige Additive metallsulfathaltige Schwefelsäuren, beispielsweise Dünnsäure, die beispielsweise bei der Titandioxidproduktion oder in Beizereien anfällt, eingesetzt.
Es ist erfindungsgemäß möglich, neben Dünnsäure aus der Titandioxidherstellung auch andere eisen(ll)- und/oder eisen(l I ^sulfathaltigen Gebrauchtschwefelsäuren, einzeln oder in Mischung untereinander, zu verwenden.
Eisen(ll)- bzw. eisen(lll)haltige Gebrauchtschwefelsäuren fallen bei verschiedenen chemischen Verfahren an. Beispielsweise entsteht bei der Produktion von Titandioxid nach dem Sulfatverfahren die so genannte Dünnsäure mit ca. 23 % Schwefelsäure. Diese Dünnsäure enthält neben Eisen(ll)Sulfat noch andere Metallsulfate. Es ist auch möglich, erfindungsgemäß andere eisen(ll)- und/oder eisen(lll)sulfathaltige Gebrauchtschwefelsäuren zu verwenden.
Erfindungsgemäß bevorzugt wird als eisensulfathaltiges Additiv Filtersalz für die Umsetzung mit Schlacken verwendet.
Filtersalz fällt als Abfallstoff bei der Produktion von Titandioxid an. Dabei werden durch die Aufkonzentrierung von Dünnsäure eisensulfathaltige Salzgemische ausgefällt. Nach Abtrennung der Schwefelsäure erhält man einen eisensulfathaltigen Filterkuchen, der noch ca. 20 Gew.-% anhaftende Schwefelsäure enthält. Je nach Bedarf und Anforderung zur Behandlung von Schlacken mit Filtersalz, kann das Filtersalz erfindungsgemäß mehr oder weniger Schwefelsäure enthalten. Das Filtersalz kann auch nach Neutralisation der Schwefelsäure mit Alkali-/Erdalkalisalzen, beispielsweise mit CaO, Ca(OH) 2 oder CaCO 3 , eingesetzt werden.
Der Vorteil bei dem erfindungsgemäßen Einsatz von Filtersalz als eisensulfathaltiges Additiv liegt darin, dass die basischen Verbindungen, beispielsweise freies CaO und/oder MgO in der Schlacke mit der im Filtersalz anhaftenden Schwefelsäure zu Ca- Sulfat und/oder Mg-Sulfat reagieren und ein inertes Recyclat entsteht. Dadurch kann der freie CaO/MgO-Gehalt auf Werte unterhalb von 1 Gew.-% reduziert werden. Somit
werden die nachteiligen Eigenschaften beim Einsatz der bekannten Zuschlag- und Füllstoffe wie Volumenvergrößerung, Rissbildung, vollständiger Zerfall, vermindert. Darüber hinaus kann durch die Zugabemenge an Filtersalz der Anteil des freien CaO und/oder des MgO gesteuert werden.
Durch diese Verfahrensweise gelingt es auch, gegebenenfalls vorhandenes lösliches Chromat auf ein Maß zu reduzieren, mit dem die gesetzlichen Vorgaben für die Verwendung des Recyclats eingehalten werden.
Ein so erhaltenes Recyclat kann erfindungsgemäß außerdem teilweise oder vollständig neutralisiert werden. Der pH-Wert kann dabei gezielt zwischen 2 und 13, bevorzugt zwischen 4 und 10, besonders bevorzugt zwischen 5 und 9 eingestellt werden, so dass das erfindungsgemäße Recyclat in einer breiten Anwendung hervorragend eingesetzt werden kann.
Durch die erfindungsgemäße Umsetzung der Aluminiumsalzschlacke mit den erfindungsgemäß einsetzbaren eisensulfathaltigen Additiven wird erreicht, dass unerwünscht freigesetztes Ammoniak-Gas, das durch die Reaktion vom Aluminumnitrid beim Kontakt mit Luft und Wasser entsteht, sofort mit Eisensulfat reagiert und in Form vom Ammoniumsulfat oder einer Mischung aus Me-Ammoniumsulfate gebunden wird.
Vorteilhafterweise wird erfindungsgemäß als eisensulfathaltiges Additiv Filtersalz, Dünnsäure aus der Titandioxidherstellung, eisen(ll)- und/oder eisen(lll)sulfathaltige Gebrauchtschwefelsäuren, einzeln oder in Mischung untereinander, für die Umsetzung mit Aluminiumsalzschlacken verwendet.
Die Umsetzung von Stahlwerksschlacken mit Filtersalz, eingesetzt als Filterkuchen, kann in einem schnell-laufenden Mischer erfolgen. Dabei können Temperaturen bis zu 120°C entstehen. Nach Abkühlen erhält man erfindungsgemäß ein rieselfähiges Recyclat, das unmittelbar verwendet werden kann. Falls erforderlich, kann das Recyclat getrocknet und granuliert oder gemahlen werden.
Die Zugabemenge an eisensulfathaltigen Additiven, wie beispielsweise Eisen(ll)Sulfat und/oder Eisen(lll)Sulfat, Eisen(ll)- und/oder Eisen(lll)-haltigen
Gebrauchtschwefelsäuren, metallsulfathaltigen Eisensulfaten und/ oder Filtersalz, liegt erfindungsgemäß zwischen 0,1 und 95 Gew.-%, bevorzugt zwischen 0,3 und 75 Gew.- %, besonders bevorzugt zwischen 1 bis 60 Gew.-%, ganz besonders bevorzugt zwischen 2 bis 40 Gew.-%.
Die Körnung der eingesetzten Schlacken beträgt zwischen 0,01 und 64 mm, bevorzugt zwischen 0,3 und 50 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,5 und 32 mm, ganz besonders bevorzugt kleiner als 10 mm. Siebfraktionen mit einer Körnung zwischen den oben genannten Grenzen können erfindungsgemäß ebenfalls eingesetzt werden. Auf diese Weise erhält man ein Recyclat mit analoger Körnung.
Die Körnung des Recyclats beträgt erfindungsgemäß zwischen 0,01 und 64 mm, bevorzugt zwischen 0,1 und 50 mm, besonders bevorzugt zwischen 0,3 und 32 mm, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,2 und 10 mm, insbesondere kleiner als 2 mm.
Weitere vorteilhafte Eigenschaften für die Verwendung als Zuschlag- und/oder Füllstoff können erfindungsgemäß erreicht werden, wenn das Recyclat, falls erforderlich, nach Dispergierung im Wasser filtriert und gegebenenfalls gewaschen wird, gegebenenfalls thermisch behandelt, bevorzugt getrocknet, und gleichzeitig oder anschließend wieder zu einem feinen Pulver gemahlen oder desagglomeriert wird.
Durch die vorliegende Erfindung ist es erstmals möglich, an sich wertlose Abfallstoffe zu kombinieren und daraus Recyclate bereitzustellen, die vielfältig eingesetzt werden können, beispielsweise im Bauwesen, für den Landschafts- oder Straßenbau, für den Einsatz in der Metallurgie oder als Düngemittel. Auf diese wirtschaftlich einfache Verfahrensweise können erfindungsgemäß Recyclate bereitgestellt werden, wodurch Rohstoffe eingespart werden und somit die natürlichen Ressourcen geschont werden.
Diese Recyclate können insbesondere im Bauwesen als Zuschlagstoff zu Beton, Zement, Asphalt, Feuerfestmaterialien, als Schallschutz im Hochbau, als Rohstoff zur
Rückführung im Herstellprozess, für wenig Wasser durchlässige Beschichtungen wie Deponieabdeckungen, als Füllstoff zum Verfüllen von Bergschächten und unterirdischen Hohlräumen, zum Abdichten und Verfestigen von Baugrund, für den Landschafts- oder Straßenbau, für den Einsatz in der Metallurgie, beispielsweise als Schlackenbildner, als Düngemittel oder Zuschlagstoff (Rohstoff) zur Zementherstellung, als Chromatreduzierer, insbesondere für den Einsatz in Zubereitungen aus Zement eingesetzt werden.
Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Recyclats als Chromatreduzierer in Zubereitungen aus Zement entsteht ein hydraulisches Bindemittel, das Zement als Hauptbestandteil enthält. Dieses hydraulische Bindemittel ist ein begehrter Rohstoff im Bauwesen.
Tabelle 1 : Charakteristische Mineralphasen von Stahlwerksschlacken
Phase Bezeichnung
2 CaO * SiO 2 Dicalciumsilikat
3 CaO * SiO 2 Tricalciumsilikat 2 CaO * Fe 2 O 3 Dicalciumferrit FeO Wüstit
(Ca, Fe)O Kalkwüstit
(Mg, Fe)O Magnesiowüstit freies CaO Freikalk freies MgO Periklas