CH131766A - Verfahren zum Brikettieren von lockeren Materialien, insbesondere Kohlengrus. - Google Patents

Description

      Terfahren    zum Brikettieren von lockeren.     Materialien,    insbesondere Kohlengrus.    Wenn lockere, zum Beispiel pulverför  mige Materialien, insbesondere Kohlengrus,  mit Pech oder Asphalt     brikettiert    werden  sollen, muss eine genügende Menge von Binde  mitteln verwendet werden, um alle Partikel  jener zu brikettierenden     Materialien    mit einer  Schicht von geschmolzenem Bindemittel ein  zuhüllen.

   Um befriedigende Ergebnisse zu  erhalten, müssen hierzu erfahrungsgemäss  71/2 bis 10 Gewichtsprozente an bituminösen  Bindemitteln verwendet werden, wenn schon  gemäss Berechnung theoretisch weniger als  5 % nötig wären, um die ganze Oberfläche  der pulverförmigen Materialien mit dem ge  schmolzenen Bindemittel zu bedecken, wobei  eine durchschnittliche Korngrösse des zu ver  arbeitenden Materials und die Viskosität des  geschmolzenen Bindemittels unter normalen  Betriebsverhältnissen in Berücksichtigung ge  zogen sind.

   Der erforderliche     Überschuss    von  mindestens 21/2 bis. 71/2 % ist der bisher un  zulänglichen     Benetzung    der Partikel durch    das     Bindemittel    zuzuschreiben, und .ergibt       Briketts,    welche zu weich sind und beim  Verbrennen in einem Ofen viel Rauch ent  wickeln.  



  Das den Gegenstand der vorliegenden Er  findung bildende     Brikettierungsverfahren    be  zweckt eine Vergütung der     Brikette    und eine  Ersparnis an bituminösen Bindemitteln un  gefähr bis zu der theoretisch erforderlichen  Menge herab. Dieses Verfahren wird in fol  gender Weise durchgeführt: Die zu briket  tierenden lockeren Materialien, zum Beispiel  pulverförmiger Kohlengrus, werden mit bitu  minösem; als     Bindemittel    dienendem Stoff  vermischt.

   Dieser Mischung wird alsdann  eine wässerige Emulsion zugesetzt, welche  aus einem chemische Affinität zu jenem  Bindemittel besitzenden 01 und einem     emul-          gierenden    Mittel besteht, das mit diesem  01 eine dauerhafte Emulsion zu bilden ver  mag, und welches     vorteilhafterweise    ein  Stoff von klebriger Beschaffenheit ist.      Bei praktischen Versuchen hat sich er  geben, dass für die     Brikettierung    von     Kohlen-          grus    je nach seiner mehr oder weniger feinen  Körnung die Deckkraft von bloss     ä    bis G       Gewichtsprozenten    bituminösen     Bindemittels     völlig ausreicht.  



  Besonders geeignete Emulsionen sind zum  Beispiel diejenigen vom Typ "Wasser in  01". Der Zweck und die Wirkung der Zu  gabe solcher Emulsionen zu einer Mischung  von Brennstoffen und bituminösen Binde  mitteln sind zwiefacher Art: In erster Linie  bewirkt der ölige Bestandteil der Emulsion,  dass das bituminöse     Bind.em.ittel    ein Erzeugnis  von niedrigerem Schmelzpunkt und gerin  gerer Viskosität ergibt, so     dass    härteres Pech  oder Asphalt verwendet werden     kann,    als  zum     Brikettieren    bisher üblich war; dies er  leichtert das Zerkleinern des Bindemittels  und dessen Vermischung mit dem pulver  förmigen Brennstoff.

   Sodann bewirkt das       emulgierende    Mittel, das gewöhnlich eine       wä.ss(-rige    Lösung ist, aber zum Beispiel auch  nur eine Pseudolösung oder in Wasser sus  pendiert sein kann, die Verteilung (Disper  sion) des Wassers im Pech oder Asphalt., das  durch das 01 in Fluss gebracht wird, wenn  das     emulgierende    Mittel mit Bitumen in Be  rührung kommt, was vorteilhaft bei einer  Temperatur von 80 bis 100   geschieht, die       normalerweise    -beim     Mischprozess    von     Brenn-          :eitoff    und Bindemittel am besten geeignet ist.

    Diese Ausbreitung des im Bitumen enthal  tenen Wassers ist besonders     charakteristisch     für     da:s    erfindungsgemässe Verfahren und be  wirkt eine Zunahme des Volumens und der  Deckkraft des Bindemittels, welches wäh  rend der Vereinigung mit dem Brennstoff  sich auf diesem festsetzt.  



  Es sind schon verschiedene Mittel vor  geschlagen worden, um     das    in Bitumen ent  haltene Wasser zu verteilen oder auszu  breiten oder um Bitumen in Wasser zu     emul-          gieren,    und um diese zusammengesetzten Er  zeugnisse als     Bindemittel    für fein verteilte  Brennstoffe zu verwenden, aber das erfin  dungsgemässe Verfahren unterscheidet sich    wesentlich von bekannten Verfahren, bei  denen für die     Verteilung    des     Wassers    im Bi  tumen eine besondere Anlage erforderlich ist,  die hierbei sich ergebenden     Zwischenprodukte     aber doch nur halbfest sind und daher der  Zerkleinerung Schwierigkeiten darbieten;

    ausserdem verlieren sie beim Zerkleinern viel  von dem verteilten Wasser. Weitere Nach  teile, die der Verwendung von derart zu  sammengesetzten Bindemitteln anhaften, sind  die     erheblichen;    Kosten für Kraft, Arbeit und  die Anlage, und anderseits die lange Dauer  von dem Zeitpunkt an, wo die heisse pla  stische Masse zuerst hergestellt wird, bis zu  demjenigen, wo diese Masse hinlänglich ab  gekühlt und erhärtet ist, um in einer     Brech-          anlage    zerkleinert zu werden, ohne diese zu  verschmieren..  



  Hinsichtlich der als     Bitumenemulsion    an  gesprochenen Zwischenprodukte ist noch zu       bemerken,        d.ass    sie Emulsionen von     "Bitumen     in Wasser" sind, in denen das Wasser den       beständigen    Anteil der Emulsion     darrstel.lt.     Derartige Emulsionen können gemäss     dem     vorliegenden Verfahren nicht erzeugt wer  den, da hierbei die Verteilung des den be  ständigen Anteil der Emulsion bildenden  Wassers augenblicklich erfolgt, sobald die  verschiedenen Bestandteile zusammengebracht  und in einem Mischkessel erhitzt werden.

    Eine weitere Bedingung, welcher Bitumen,  das in Wasser     emulgieren    soll, zu genügen  hat, ist die     Verwendung    eines Bitumens,       welches    beim Siedepunkt des Wasser oder  schon darunter schmilzt, während beim er  findungsgemässen     Verfahren        gera,d'e    die Ver  wendung von solchem Bitumen wichtig ist,  das erst über dem Siedepunkt des Wassers,  beispielsweise bei etwa. 120  , schmilzt, und       welches(daher    ganz untauglich ist, um     Emul-          sionen    bekannter     Art    in Wasser zu liefern.

    Es ist daher klar, dass beim vorliegenden     V(,_r-          fahren    die Verwendung eines zuvor von       )Vasser    befreiten Bitumens oder einer     vor-          gängig    hergestellten     .Emulsion    von Bitumen  in Wasser ausgeschlossen ist, sondern, dass  bloss Emulsionen von 01 und Wasser in Be  tracht kommen können, welche einer 1i-           schung    von fein verteiltem Brennstoff und  bituminösem Material zugesetzt werden.  



  Zur Durchführung des vorliegenden Ver  fahrens geeignete Emulsionen können auf  verschiedene Arten erzeugt werden, die aber  in zwei Kategorien zusammengefasst werden       können.     



  <I>Klasse 1.</I> Emulsionen von Wasser in (>1  werden durch stufenweisen Zusatz zu     schwe-          rem    Brennöl erzeugt, das als Basis entweder  Asphalt oder Paraffin hat, bei beständigem  Umrühren in einem geeigneten Gefäss, von  irgend einem oder zugleich von mehreren  der     hiernach    genannten, zuvor in Wasser ge  lösten Stoffen, nämlich: Chloride, Sulfate,  Nitrate, Karbonate oder     Hydroxy    de von Al  kalimetallen oder Ammoniak; Chloride oder  Nitrate von     Erdalkalimetallen;    Silikate von       Alkalimetallen.     



  <I>Klasse. 11.</I> In ähnlicher Weise wie so  eben     beschildert,        wemden    Emulsionen von  Wasser in<B>01</B> auch erzeugt, indem man     a.n-          #,tatt    Lösungen von mineralischen oder an.  organischen Salzen, organische kolloidale  Lösungen oder     Suspensionen    mit hochgra  diger Viskosität, welche also schon an und  für sich klebrige Beschaffenheit besitzen,  verwendet.

   Typische     emulgierende    Lösungen       ,3ind    zum Beispiel solche von     Natriumka,seat,          Gelatine    oder Leim,     Natriumalginat,    N1  triumpektat oder     Sulfitzelluloselauge,    ent  weder in saurer Beschaffenheit oder nach  Neutralisierung mit     kaustischer    Soda.

   Ty  pische     emulgierende    Suspensionen sind bei  spielsweise die durch     vorteilhafterweise    Un  ter     Druck        erfolgendem    Kochen gewonnenen  Maischen aus Getreide, zum Beispiel Mais,  Weizen, Gerste, oder solchen aus Knollen,  zum Beispiel Kartoffeln oder Rüben, oder  aus andern vegetabilischen Gewächsen, zum       Beispiel    Meerwasser- oder     Frischwasser-          a.l,@en,    mit Natriumkarbonat oder     Natrium-          hydroxyd.     



  Die Zusammensetzung der in Frage kom  menden Emulsionen ist normalerweise: 1 Teil  Brennöl auf 1 bis 6 Gewichtsteile der wässe  rigen Lösung oder Suspension.    Die Art der Durchführung des Verfah  rens beim Brikettieren von Brennstoff ist  zum Beispiel folgende, von bekannten     Bri-          kettierungsverfahren    in mehrfacher Bezie  hung durchaus verschiedene: Der Brennstoff  wird in fein verteiltem Zustande innig ver  mischt mit     S    bis 6     Gewichtsprozenten.    von  natürlichem oder     Petrolasphalt    oder mit ans  der Destillation von Teer oder Mineralölen  gewonnenem Pech.

   Die Mischung kann er  folgen entweder nach vorangegangener Zer  kleinerung des Pechs oder Asphalts, oder  indem diese Stoffe in geschmolzenem Zu  stande dem Brennstoff beigegeben werden.  Nach erfolgter inniger Mischung wird eine  1 bis 4 Gewichtsprozente des Brennstoffes  betragende Menge Emulsion jener Masse zu  gesetzt. Sowohl die Mischung des Brenn  stoffes mit dem bituminösen Bindemittel, als  auch die behufs Aktivierung und Erhöhung  der Wirksamkeit dieses Bindemittels zuge  setzte Emulsion können hierbei kalt sein.  Der Zusatz von flüssiger oder breiiger Emul  sion erfolgt     @zweckmä-ssig    in der Weise, dass  die Emulsion möglichst gleichmässig in der  andern Masse     verteilt    wird.

   Die drei Kom  ponenten, also Brennstoff, Bitumen und  Emulsion. können alsdann noch einer weite  ren     iXischhehandlung    auf kaltem Wege unter  worfen werden, zum Beispiel in einer me  chanisch     bewegten        Rührtrommel    oder einer  andern die Homogenität der Masse herbei  führenden Einrichtung, bevor die Masse  schliesslich in einen erhitzten Mischkessel  eingebracht wird, um geschmolzen und her  nach zu Formlingen gepresst zu werden.  Die erwähnte Emulsion verursacht die Ver  teilung und Ausbreitung des Wassers in       dem        bituminösen    Mittel in dem Augenblick.  wo die ganze Mischung zur     Brikettierung     bereit ist.

   Diese Verteilung des Wassers er  höht, wie bereits erwähnt worden ist, die  Deckkraft und daher die     kittende        Wirkung     des verwendeten     Bindemittels.     



  <I>Beispiele:</I>  1. Anthrazit     wurde        brikettiert    mit 6  B1     "Mexphalt',        Blessen    Schmelzpunkt 120      beträgt, und 1,2 % einer Emulsion, die aus  gleichen Gewichtsteilen von     mexik        anischein     Brennöl und einer 20     %igen        Sodalösung    zu  sammengesetzt war.  



  2. Anthrazit wurde     brikettiert    mit 6 %  BI     "Mexphalt'    von 1.20   Schmelzpunkt und  1,8 % einer Emulsion, die zusammengesetzt  war aus 1 Teil mexikanischem Brennöl und  2 % einer Lösung von     Natriumkaseat.     



  3. Belgische Kohle wurde     brikettiert    mit  5 %     "Gasophalt",    dessen     .Schmelzpunkt    bei  140'     liegt,    und 2 % .einer Emulsion, die aus  gleichen Teilen von     mexikaniseb.em    Brennöl  und einer 2     %igen        Natriumalginatlösung    zu  sammengesetzt war.  



  4. Kanadische karbonisierte Braunkohle  wurde     brikettiert    mit 6 % B:1     "Mexphalt"    von  120' Schmelzpunkt und 3     %    .einer Emulsion  aus 1 Teil mexikanischem Brennöl und 4  Teilen Maische, die gewonnen     wurde    durch  Kochen unter Druck gleicher Teile von Kar  toffeln und Wasser     unter    Zusatz von 1 %       Natriumsilikat.     



  5. Neuseeländischer     Kohlengrus        wurde     brikettiert mit 6 % BI     "Mexphalt"    von 120'  Schmelzpunkt und' 1,8 % einer Emulsion aus  gleichen Teilen von mexikanischem Brennöl.       Sulfitzelluloselauge    von 1,3     spez.    Gewicht  und Wasser.  



  Alle diese Ausführungsbeispiele ergaben  bei einer Pressung von 30     Zentner    auf den  Quadratzoll (=     etwa    1500 kg auf     61i-    cm=)       Brikette,    deren Kohäsion durch die belgische  Trommelprobe auf 85 bis 90 % festgestellt  wurde.  



  Die     hiervor        gebrauchten        Ausdrücke          ,.Mexphalt"    und     "Gasophalt"    sind für bitu  minöse Stoffe handelsübliche, als Marken       eingetragene    Bezeichnungen und     deuten    der  eine auf die Herkunft, der andere auf Be  schaffenheit.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I: Verfahren zum Brikettieren von lockeren Materialien, insbesondere von Kohlengrus, bei welchem bituminöse Stoffe als Binde- mittel verwendet werden;

   dadurch gekenn zeichnet, dass der Mischung von lockerem Ma terial und einem bituminösen Bindemittel, dessen Schmelzpunkt über dem Siedepunkt des Wassers liegt, eine wässerige Emul sion zugesetzt wird, die aus einem che mische Affinität zu jenem Bindemittel be sitzenden 01 und einem emulgierenden Mittel, das mit diesem 01 eine beständige Emulsion zu bilden vermag, zusammengesetzt ist.

   UNTERANSPRüCHE 1. Verfahren, nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, :dass das emulgierende Mittel adhäsive Beschaffenheit besitzt. 2. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass das bituminöse Mittcl .einen, Schmelzpunkt von mindestens 120' C besitzt. 3. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Emulsion 1 Teil 01 auf 1 bis 6 Gewichtsteile des emul- gierenden Mittels enthält. 4.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass zu brikettierendes, pulverförmiges Material in feiner Zertai- lung in kaltem Zustande mit '3 bis 6 Ge wichtsprozenten des bituminösen Stoffe und mit 1 bis 4 Gewichtsteilen Emulsion vermischt und diese Mischung hernach er hitzt wird. 5. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, da.ss das bituminöse Binde mittel in fester Form, aber in zerkleiner tem Zustande zu brikettierendem, pulver förmigen Material zugesetzt wird. 6.

   Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, da.ss das bituminöse Binde mittel in geschmolzenem Zustande zu bri- ketti:eren,dem, pulverförmigen Material gesetzt wird. PATENTANSPRUCH Il' Ein gemäss dem Verfahren nach Patent anspruch I hergestelltes Brikett, bestehend aus pulverförmigem Brennstoff und einem mit einer ursprünglich flüssigen Emulsion versetzten bituminösen Bindemittel.