DD294968A5 - Verfahren zur herstellung eines gegenueber wasser bestaendigen, brennbaren agglomerats - Google Patents

Abstract

Die Erfindun betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gegenueber Wasser bestaendigen, brennbaren Agglomerats. Dazu werden ein feinteiliges, brennbares Material, ein organisches Bindemittel und ein Oxidationsmittel eingesetzt. Das Oxidationsmittel wird entweder mit dem brennbaren Material oder dem organischen Bindemittel oder mit dem einen oder anderen dieser Produkte oder deren Mischung gemischt. Die so erhaltene Mischung wird einer Agglomerierungsbehandlung unterzogen und das am Ende der Agglomerierungsbehandlung erhaltene Agglomerat einer Trocknung durch Erwaermen bzw. einer Ofentrocknung unterworfen.{Verfahren; Herstellung; brennbares Agglomerat; organisches Bindemittel; Oxidationsmittel; Trocknung; Ofentrocknung}

Description

insbesondere ist ihre mechanische Beständigkeit unzureichend und ihre Widerstandsfestigkeit gegenüber Wasser mittelmäßig.

Hierauf ist es zurückzuführen, daß diese Verfahren sich in der Praxis nicht entwickelt haben. Es wurde auch empfohlen, als Bindemittel auf Stärke zurückzugreifen, die, wenn sie allein oder in Mischung mit anderen Bindemitteln verwendet wird, wie es beispielsweise die Patente US 3726652 und DE 3227395 oder EP 0097486 lehren,

zahlreiche Nachteile besitzt.

Eine vergleichende Untersuchung hinsichtlich einer 1982 an der Universität von Berkeley durchgeführten Pelletisierung (These

von K. V.S.Sastry und D.W. Fuerstenau) zeigte, daß, bezogen auf eine Emulsion von Asphalt oder auf Bentonit, Stärke zu besseren Ergebnissen in folgenden Bereichen fühlte:

der mechanischen Kompressionsbeständigkeit, ' der Abriebsbeständigkeit,

der Schlagfestigkeit.

Außerdem kann die Stärke ohne Einschränkung in industriellen Vorrichtungen verwendet werden, die ursprünglich für die Verwendung von Pech oder Bitumen, die die gegenwärtig am stärksten verwendeten Bindemittel sind, vorgesehen waren,

wobei ihre Verwendung somit keine zusätzliche Investition erfordert. Überdies ist die Wartung der Vorrichtungen reduziert.

Schließlich erzeugt die Verbrennung der durch Stärke gebundenen Agglomerate keinen toxischen und/oder verschmutzenden

Rauch.

Jedoch besitzen-und dies stellt einen beträchtlichen Nachteil dar-die Agglomerate auf Stärkebasis ebenso wie diejenigen auf Basis von Bentonit eine sehr ausgeprägte Wasserempfindlichkoit, die deren Lagerung an der freien Luft unmöglich macht. Es wurde zur Behebung dieses Nachteils empfohlen, die Sta,Ke mit Pech, Asphalt oder Bitumen zu assoziieren oder auch die Stärke mit Harzen vom Harnstoff-Formaldehyd-, Phenol-Formaldehyd-, Melamin-Formaldohyd-, Ceton-Formaldehyd-Typ oder

deren Mischungen unlöslich zu machen.

Keine dieser Lösungen ist zufriedenstellend, da sämtliche das Problem der Freisetzung toxischer und verunreinigender Gase bei

der Verbrennung der so erhaltenen Agglomerate ruhen lassen.

Es wurde auch, um diese brennbaren Agglomerate auf Kohlenhydrat-Basis wasserbeständig zu machen, empfohlen (vergl. US 1507673), ihnen eine starke Säure in nicht vernachlässigbcrem Anteil, insbesondere Phosphorsäure, einzuverleiben und

diese Agglomerate bei einer Temperatur zwischen 200 und 54O⁰C zu behandeln.

Diese Lösung ist nicht zufriedenstellend, da bei der Behandlung sich, wie bei den Lignosulfonaten, das Problem der Freisetzung

korrosiver Gase stellt. Überdies ist die Handhabung einer starken Säure stets eine delikate Maßnahme und somit hinderlich.

Es wurde auch empfohlen, die Agglomerate mit einer wasserabweisenden Schicht oder Haut zu überziehen, die durch Aufbringen eines emulgieren Wachses erhalten wird. Wenngleich eine derartige Lösung originell ist, ist sie kostspielig aufgrund

der eingesetzten Wachsmengen, und der den Agglomeraten auf diese Weise verliehene Schutz gegenüber Feuchtigkeit kann sich verändern, wenn diese Agglomerate im Verlauf ihres Transports einen Schock erfahren, der zu einer Zerstörung der

Schutzschicht führt. Es wurde schließlich empfohlen (vergl. EP 89400071), wasserbeständige, brennbare Agglomerate herzustellen, die innerhalb

ihror Masse einesteils ein Kohlenhydrat als Bindemittel und anderenteils ein Mittel auf Organosilicium-Basis als wasserabweisendes Mittel enthalten.

Derartige Agglomerate besitzen, obgleich sie eine gegenüber Wetterunbilden brauchbare Beständigkeit besitzen, den Nachteil,

eine relativ spröde bzw. brüchige Oberflächenbeschaffenheit aufzuweisen, wenn sie feucht sind. Eine derartige Empfindlichkeit äußert sich in einer offenkundigen Zerstörung ihrer Haut bei ihrer Handhabung, wodurch Stäube in nicht vernachlässigbarer

Menge gebildet werden. Demzufolge gibt es kein Verfahren, das es ermöglicht, unter wirtschaftlichen und ökologisch annehmbaren Bedingungen

brennbare Agglomerate zu erhalten, die zugleich zufriedenstellende mechanische Eigenschaften und Wasserbeständigkeit besitzen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es somit, die Nachteile des Standes derTechnikzu beheben und ein brennbares Agglomerat bereitzustellen, das den verschiedenen Anforderungen der Praxis besser genügt als die bereits existierenden.

Darlegung des Wesen» der Erfindung Die Anmelderin hat nun gefunden, daß dieses Ziel erreicht werden kann, indem man ein feintoiliges, brennbares Material mit

einem organischen Bindemittel und einem Oxidationsmittel agglomeriert und das so erhaltene Agglomerat einer

Trocknungsbehandlung durch Wärme bzw. einer Ofentrocknung unterzieht. Demzufolge ist das Verfahren zur Herstellung von brennbaren, wasserbeständigen Agglomeraten gemäß der Erfindung dadurch

gekennzeichnet, daß man ein !einteiliges, brennbares Material, ein organisches Bindemittel und ein Oxidationsmittel einsetzt, das Oxidationsmittel entweder mit dem brennbaren Material oder dem organischen Bindemittel oder mit dem einen oder anderen dieser Produkte oder deren Mischung mischt, die so erhaltene Mischung einer Agglomerierungsbehandlung unterzieht und das erhaltene Agglomerat am Ende der Agglomerierungsbehandlung einer Trocknungsbehandlung durch Erwärmen bzw. einer Ofentrocknung unterzieht.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das organische Bindemittel unter den Melassen, den Cellulosen, den Hemicellulosen, den Mehlen, den Proteinen, den Stärken, den Derivaten dieser Produkte und

deren Mischungen ausgewählt, wobei die Stärken und die Stärkederivate bevorzugt sind.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Oxidationsmittel ein

wasserlösliches Oxidationsmittel, ausgewählt unter den Hypochlorites den Perboraten, den Persulfaten, den Percarbonaten,

den Bromaten, den Peroxiden und deren Mischungen, wobei die Persulfate bevorzugt sind und das Ammoniumpersulfat besonders bevorzugt ist.

Es kann von Interesse sein, mit der Wirkung dieser Oxidationsmittel diejenige von entsprechend ausgewählten Metallionen, die

aufgrund ihrer katalytischer! Wirkung hinsichtlich Oxidationsreaktjonen anerkannt sind, zu assoziieren. Als Beispiel kann man das Kupfer-, das Zink-, das Eisen- und die anderen zweiwertigen Metallionen nennen.

Wenn das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte organische Bindemittel eine Stärke oder ein Stärkederivat ist,

bezeichnet man mit diesen Ausdrücken was die Stärke anbelangt, die nativen Stärken jeglichen Ursprungs, die natürlichen

Stärken oder die Stärkehybride, die beispielsweise der Kartoffel, dem Maniok, dem Mais, dem Wachsmais, dem Mais mit hohem Amylosegehalt, dem Getreide bzw. Weizen und den granulometrischen Fraktionen, die hieraus hergestellt sein können, der Gerste oder dem Sorghum entstammen, und was das Stärkederivat anbelangt, die auf physikalischem und/oder chemischem Weg modifizierten Stärken. Vorteilhaft ist das organische Bindemittel eine native Stärke, die gegebenenfalls durch eine physikalische Koch- Extrusionsbehandlung und/oder Gelatinisierungsbehandlung auf der Trommel bzw. Walze in kaltem Wasser löslich gemacht

worden ist.

Bezogen auf das Gewicht der feintoiligen, brennbaren Materialien, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt:

ein Anteil von 0,2 bis 25Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 15Gew.-% und insbesondere 2 bis 7Gew.-%, organisches Bindemittel, ein

Anteil von 0,01 bis 10Gew.-%, vorzugsweise 0,025 bis 5Gew.-% und insbesondere 0,05 bis 3Gew.-%, Oxidationsmittel. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das wasserlösliche Oxidationsmittel in

pulverförmiger Form dem feinteiligen, brennbaren Material und/oder dem organischen Bindemittel und/oder der Mischung der beiden zugegeben werden.

Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform kann das Oxidationsmittel in wäßriger Lösung dem brennbaren Material

und/oder der Mischung dieses Materials und des organischen Bindemittels zugesetzt werden.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Agglomerierungstechnik unter der Politisierung, der Druckverdichtung, der Extrusion und der Formung ausgewählt. Diese Techniken sind ihrerseits bekannt und werden

beispielsweise in EP 0097486 beschrieben.

Im übrigen unterzieht man stets entsprechend dem vorstehenden Verfahren das am Ende der Agglomerierungsbehandlung

erhaltene Agglomerat einer Trocknungsbehandlung durch Wärme unter Temperaturbedingungen, die im allgemeinen zwischen etwa 150 und 500°C, vorzugsweise zwischen 170 und 300⁰C und insbesondere zwischen 190 und 250°C, liegen.

Gemäß einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird zumindest ein

wasserabweisendes Mittel auf Organosilidum-Basis bzw. Organokieselsäure-Basis dem feinteiligen, brennbaren Material, dem organischen Bindemittel, dem Oxidationsmittel oder deren Mischungen zugesetzt, um eventuelle Risiken der Wasseraufnahme durch Kapillarität der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltenen Agglomerate, wenn diese Wetterunbilden ausgesetzt sind, einzuschränken.

Vorzugsweise ist das wasserabweisende Mittel auf Organosilicium-Basis eine Verbindung, deren Struktureinheit durch die

Formel

} (D

wiedergegeben wird, worin R und Ri, die identisch oder voneinander verschieden sein können, organische Reste sind, wobei die Verbindung vorzugsweise unter den nicht-reaktiven Siliconölen, den Siliconharzen, den insbesondere hydroxylierten, alkylierten, arylierten, hydroalkylierten, hydroarylierten, reaktiven Siliconölen sowie den Mischungen dieser Produkte und den Emulsionen, die aus diesen Produkten hergestellt werden können, ausgewählt ist, oder auch eine Verbindung, ausgewählt unter den Siliconaten der allgemeinen Formel

Si

OX

⁰ - (ID

R₂ eine Alkyl-, Alkenyl- oder Arylgruppe steht, X ein Alkali- oder Erdalkalimetallatom ist und 1 s η s 10, wobei das Kaliumsiliconat bevorzugt ist. Die bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens eingesetzte Zusammensetzung stellt im Rahmen dieser speziellen Anwendung ein neues industrielles Produkt dar, ebenso wie die so erhaltenen, brennbaren Agglomerate. Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann man den Agglomeraten andere Bestandteile zusetzen, wie z. B. Carbonate, ungelöschten oder gelöschten Kalk, Dolomit, Alkalisilicate, Tone, Latex, Borax, Polyphosphate, Phosphate, Milch

und/oder Lactoserum in konzentrierter Form, Zement, Polyvinylalkohole und wärmehärtbare Harze. Der Anteil dieser

Bestandteile kann 15Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des feinteiligen Materials, erreichen. Die granulometrische Verteilung

dieser Bestandteile muß vorzugsweise ähnlich derjenigen des feinteiligen Materials sein.

-5- 294 Ausführungsbeispiele Dio Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele, die sich auf vorteilhafte Ausführungsformen erstrecken, näher erläutert.

Beispiel 1 Kugeln bzw. Kügelchen auf Feinkohle-Basis/Vergleich In einen Mischer bringt man einesteils 50 kg Feinkohle mit einer Granulometrie unterhalb 1 mm und anderenteils 3kg native Getreidestärke ein. Man erhitzt dieses Gemisch auf 5O⁰C und bringt dann 4,51 Wasser ein. Man mischt das so erhaltene Gemisch

eine Viertelstunde unter Erhitzen, wobei die Temperatur auf 9O⁰C steigt. Die mit Hilfe einer unter der Bezeichnung CENCO bekannten Feuchtigkeitswaage gemessene letztendliche Feuchtigkeit beträgt dann 8,5%. Das Gemisch wird durch

Druckverdichtung auf einer Presse vom Typ Sahut Conreur agglomeriert. Unter den Behandlungsparametern trifft man Vorsorge für die Temperatur des Gemisches, die zum Zeitpunkt der Agglomerierung etwa 70⁰C beträgt, den Druck für die Regulierung der Pressen, der 16,7 χ 10⁵N/m linear beträgt, die Geschwindigkeit der Zylinder der Presse, die 5U/min beträgt, und die Leistrung der Presse, die 6kW beträgt. Man erhält so Kohlekugeln mit einer ausreichenden Kohäsion in grünem Zustand, um einen Transport zu überstehen. Die Beständigkeit dieser Kugeln, bestimmt mit Hilfe eines Kompressiometers mit Gegengewicht, entwickelt von der Firma Sahut Conreur, besitzt die folgenden Werte:

in grünem Zustand 294,3 N

nach 24stündigem Trocknen bei Raumtemperatur 686,7 N

nach einer einstündigen Wärmetrocknung bei 100⁰C,

gefolgt von einer einstündigen Wärmetrocknung

bei 13O⁰C 1765,8 N.

Diese Kugeln werden hierauf in kaltes Wasser getaucht. Man stellt fest, daß sie sehr rasch auseinanderfallen. Nach einigen Minuten besitzt das Agglomerat überhaupt keine Kohäsion mehr.

Diese Ergebnisse zeigen, daß es möglich ist, allein unter Verwendung eines Bindemittels vom Stärke-Typ Feinkohle· Agglomerate zu bilden, die gute mechanische Eigenschaften aufweisen, jedoch gegenüber Wasser nicht beständig sind.

Beispiel 2 Feinkohle-Kugeln gemäß der Erfindung Man mischt in einem Mischer innig 50kg Feinkohle mit den Eigenschaften identisch denjenigen der Feinkohle des Beispiels 1

und 2,5 kg native Getreidestärke. Man erhitzt das erhaltene Gemisch unter Durcharbeiten bis auf eine Temperatur von 50°C. Man versetzt dann mit 25g Ammoniumpersulfat, verdünnt in 2,51 Wasser. Man arbeitet hierauf das Gemisch eine Viertelstunde durch, indem man die Temperatur des Gemisches auf 9O⁰C bringt. Die letztendliche Feuchtigkeit beträgt dann 8%. Das Gemisch wird hierauf einer Agglomerierungsbehandlung durch Druckverdichtung unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 unterzogen. Man erhält so Feinkohle-Kügelchen mit einer ausreichenden Kohä'iion in grünem Zustand, um einen Transport zu überstehen. Diese werden dann einer Wärmetrocknung während 2 Stunden bei einer Temperatur von 220°C unterzogen.

Die Beständigkeit dieser Kugeln, gemessen wie in Beispiel 1, besitzt die folgenden Werte:

in grünem Zustand 200N

nach einer Wärmetrocknung von 2 Stunden bei 22O⁰C 1300N.

Diese Kugeln werden dann in kaltes Wasser getaucht. Es wird selbst nach einem Eintauchen während mehrerer Monate keine Desaggregation festgestellt. Die mechanische Beständigkeit der Kugeln bleibt nach ihrem Verweilen in Wasser unverändert, und es wird keine Verschlechterung der Oberflächenbeschaffenheit während ihrer Handhabung nach dem Eintauchen beobachtet. Dieses Beispiel zeigt, daß der Zusatz von 5% nativer Stärke und 0,05% Ammoniumpersulfat auf Trockengewicht, bezogen auf

das Gewicht der brennbaren Feinkohle, es ermöglicht, Agglomerate zu erzielen, die den Anforderungen der Technik hinsichtlich mechanischer Beständigkeit und Wasserbeständigst genügen.

Beispiel 3 Feinkohle-Kugeln gemäß der Erfindung Man gibt zu einem Gemisch von Feinkohle und Stärke, die mit derjenigen von Beispiel 2 identisch ist, unter den gleichen Bedingungen 50g Natriumperborat, worauf man das Gemisch die gleichen Behandlungen erfahren läßt wie das Gemisch des Beispiels 2. Die letztendliche Feuchtigkeit des Gemisches ist identisch mit derjenigen des Beispiels 2. Man erhält so Feinkohle-Kugeln mit einer ausreichenden Kohäsion in grünem Zustand, um einenTransportzu überstehen. Diese Kugeln werden dann einer Wärmetrocknung von 2 Stunden bei einer Temperatur von 220°C unterzogen. Die Beständigkeit dieser Kugeln, gemessen wie in Beispiel 1, besitzt die folgenden Werte: In grünem Zustand 350N

nach einer 2stündigenWärmetrockni!ng bei 220⁰C . 1100N.

Diese Kugeln werden dann in kaltes Wasser getaucht. Es wird selbst nach einem Eintauchen von mehreren Monaten kein Zerfall

beobachtet.

Ihre mechanische Beständigkeit bleibt nach ihrem Aufenthalt in Wasser und nach einer einfachen Entwässerung unverändert. Es

wird kein Abbau ihrer Oberflächenbeschaffenheit beobachtet.

Dieses Beispiel zeigt, daß die Zugabe von 5% nativer Stärke und 0,1 % Natriumperborat als Trockengewicht, bezogen auf das Gewicht der Feinkohle des brennbaren Materials, es ermöglicht, Agglomerate zu erzielen, die den Anforderungen der Technik

hinsichtlich mechanischer Beständigkeit sowie Wasserbeständigkeit genügen.

Beispiel 4 Feinkohle-Kugeln gemäß der Erfindung Man gibt zu einem Gemisch von Feinkohle, Stärke und Ammoniumpersulfat, identisch demjenigen des Beispiele 2,100g

wasserabweisendes Mittel vom Typ Rhodorsil Siliconate 51T (Kaliumsiliconat, das von RHONE-POULENC mit einem

Trockengehalt von etwa 49% in den Handel gebracht wird). Dieses Gemisch unterzieht man den gleichen Behandlungen wie das Gemisch des Beispiels 2. Man erhält so Feinkohle-Kugeln,

die eine ausreichende Kohäsion in grünem Zustand besitzen, um einem Transport standzuhalten. Diese Kugeln werden dann einer Wärmetrocknung von 2 Stunden bei einer Temperatur von 230°C unterzogen.

Die Beständigkeit dieser Kugeln, gemessen wie in Beispiel 1, besitzt die folgenden Werte:

in grünem Zustand 200N

nach 2stündiger Wärmetrocknung bei 230°C 1400 N.

Diese Kugeln werden dann während 1 Stunde in kaltes Wasser getaucht. Nach diesem Aufenthalt beträgt ihre Gewichtsaufnahme an Wasser lediglich 1,6%. Die mechanische Beständigkeit der Kugeln bleibt nach Ihrem Aufenthalt in Wasser unverändert, und es wird kein Abbau ihrer Oberflächenbeschaffenhe't während der Handhabung nach dem Eintauchen beobachtet. Dieses Beispiel zeigt, daß die Zugabe von 5% nativer Stärke und 0,05% Ammoniumpersulfat sowie 0,1 % Kaliumsiiiconate auf Trockengewicht, bezogen auf das Gewicht der Feinkohle des Brennstoffs, es ermöglicht, Agglomerate zu erhalten, die den Anforderungen der Technik hinsichtlich mechanischer Beständigkeit und Wasserbeständigkeit genügen, und es auch

ermöglicht, stark die Wasseraufnahme dieser Agglomerate zu begrenzen, wenn diese unerwünscht ist.

Claims (10)

1. Verfahren zur Herstellung eines gegenüber Wasser beständigen, brennbaren Agglomerats, dadurch gekennzeichnet, daß man ein feinteiliges, brennbares Material, ein organisches Bindemittel und ein Oxidationsmittel einsetzt, das Oxidationsmittel entweder mit dem brennbaren Material oder dem organischen Bindemittel oder mit dem einen oder anderen dieser Produkte oder deren Mischung mischt, die so erhaltene Mischung einer Agglomerierungsbehandlung unterzieht und das am Ende der Agglomerierungsbehandlung erhaltene Agglomerat einer Trocknung durch Erwärmen bzw. einer Ofentrocknung unterwirft.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Bindemittel unter Melassen, Cellulosen, Hemicellulose!!, Mehlen, Proteinen, Stärken, den Derivaten dieser Produkte und deren Mischungen ausgewählt wird, wobei die Stärken und Stärkederivate bevorzugt sind.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Oxidationsmittel ein wasserlösliches Oxidationsmittel, ausgewählt unter den Hypochloriten, den Perboraten, den Persulfaten, den Percarbonate^ den Bromaten, den Peroxiden und deren Mischungen ist, wobei die Persulfate bevorzugt sind und das Ammoniumpersulfat besonders bevorzugt ist.

4. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die angewandte Agglomerierungstechnik unter der Pelletierung, der Druckverdichtung, der Extrusion und der Formung ausgewählt wird.

5. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperaturbedingungen, die sich aus der Trocknung durch Erwärmen ergeben, im allgemeinen zwischen etwa 150 und etwa 500⁰C, vorzugsweise zwischen 170 und 300⁰C und insbesondere zwischen 190 und 250⁰C, liegen.

6. Verfahren gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Bindemittel entweder eine native Stärke jeglichen Ursprungs, eine natürliche Stärke oder ein Stärkeabkömmling bzw. Hybrid ist, entstammend beispielsweise der Kartoffel, dem Maniok, dem Mais, dem Wachsmais, dem Mais mitt hohem Amylosegehalt, dem Getreide bzw. Weizen und den granulometrischen Fraktionen, die hieraus hergestellt werden können, der Gerste und dem Sorghum, oder ein Stärkederivat, bestehend aus einer auf physikalischem und/oder chemischem Wege modifizierten Stärke, ist.

7. Verfahren gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das organische Bindemittel eine native Stärke ist, die gegebenenfalls durch eine physikalische Koch-Extrusionsbehandlung und/ oder Gelatinisierungsbehandlung auf der Trommel bzw. Walze in kaltem Wasser löslich gemacht worden ist.

8. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß, ausgedrückt als Gewichtsverhältnis des feinteiligen, brennbaren Materials, eingesetzt werden: ein Anteil von 0,2 bis 25Gew.-%, vorzugsweise 1 bis 15Gew.-% und insbesondere 2 bis 7Gew.-%, organisches Bindemittel, ein Anteil von 0,01 bis 10Gew.-%, vorzugsweise 0,025 bis 5Gew.-% und insbesondere 0,05 bis 3Gew.-%, Oxidationsmittel.

9. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein wasserabweisendes Mittel auf Organosilicium-Basis bzw. Organokieselsäure-Basis dem feinteiligen, brennbaren Material, dem organischen Bindemittel, dem Oxidationsmittel oder deren Mischung zugesetzt wird.

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserabweisende Mittel auf Organosilicium-Basis eine Verbindung ist, deren Struktureinheit durch die Formel

(I)

wiedergegeben wird, worin R und Ri, die identisch oder voneinander verschieden sein können, organische Reste sind, wobei die Verbindung vorzugsweise ausgewählt wird unter den nichtreaktiven Siliconölen, den Siliconharzen, den reaktiven, insbesondere hydroxylierten, alkylierten, arylierten, hydroalkylierten, hydroarylierten, Siliconölen sowie den Mischungen dieser Produkte und den Emulsionen, die aus diesen Produkten hergestellt werden können, oder eine Verbindung ist, ausgewählt unter den Siliconaten der allgemeinen Formel

Si

OX

worm .

R₂ eine Alkyl-, Alkenyl- oder Arylgruppe ist, X für ein Alkali- oder Erdalkalimetallatom steht 1 < η < 10, wobei das Kaliumsiliconat bevorzugt ist.

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines gegenüber Wasser beständigen, brennbaren Agglomerate. Sie betrifft

auch die bei diesem Verfahren eingesetzte Zusammensetzung.

Mit dem Ausdruck „brennbare Agglomerate" wird jede Erscheinungsform (einteiliger, brennbarer Materialien, die leicht

transportiert werden können und zu häuslichen und industriellen Zwecken verwendbar sind, bezeichnet. Man kann als Beispiel

Kugeln, Briketts und Pellets anführen.

Die be! der vorliegenden Erfindung betroffenen, feinteiligen, brennbaren Materialien können sämtliche kohlenstoffreiche

Substanzen sein, wie z. B. Feinkohle oder Kohlenstaub, Feinkohle von Holzkohle, Feinkohle von Kühlenkoks, Feinkohle von

Petrolkoks oder eine Mischung dieser Produkte. Diese Materialien und insbesondere die Feinkohle und der Kohlenstaub werden

durch die modernen Extraktions- und Waschverfahren, insbesondere von Kohle, in großen Mengen gebildet.

Unter den werterhöhenden Anwendungen dieser Materialien kann man vor allem deren Verwendung in Form von brennbaren

Agglomeraten nennen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Verschiedene Agglomerierungstechniken für diese Fcinkohle und den Kohlenstaub, bei denen im allgemeinen Additive oder

Bindemittel eingesetzt werden, die geeignet sind, eine ausreichende Kohäsion zu gewährleisten, wurden bereits empfohlen.

Unter diesen Additiven oder Bindemitteln sind die am häufigsten verwendeten Pech der Steinkohle, der Holzkohle oder

Petrolpech, Bitumen, die Lignosulfonate, die Tona, die Polysaccharide und unter diesen insbesondere die Stärken und die

Stärkederivate.

Das gebräuchlichste dieser Bindemittel ist zweifellos Steinkohlenpech, da jedoch die Anforderungen hinsichtlich des

Umweltschutzes immer strenger werden, unterliegt seine Verwendung heute einer gewissen Einschränkung.

Tatsächlich erfordert seine Verwendung, daß die so erhaltenen Agglomerate eine thermische oder Entrauchungsbehandlung

erfahren, damit die Konzentration an phenolischen Verbindungen gesenkt wird. Diese Behandlung führt jedoch zu einer nicht

vernachlässigbaren atmosphärischen Verschmutzung. Überdies führt, wenn die Entrauchung nicht vollständig ist, die

Verbrennung dieser Agglomerate zum Zeitpunkt ihrer Verwendung zu einer Freisetzung von für den Menschen schädlichem

Rauch.

Diese Nachteile haben dazu geführt, daß bestimmte Länder die Verwendung untersagt haben.

Die mit der Verwendung des Peches verbundenen Nachteile finden sich auch bei der Verwendung von Bitumen als Bindemittel.

Zur Behebung dieser Nachteile wurde empfohlen, als Bindemittel auf Lignosulfonate, insbesondere auf

Ammoniumlignosulfonate, zurückzugreifen.

Die die Verwendung dieser Produkte betreffende, wissenschaftliche Literatur ist außerordentlich umfangreich, und man kann

beispielsweise die Patente SU 983147,SU 1010146und SU 1137103,die EP 0097486und DE 3227 395 oder die DD 224331 und US 4666522 nennen.

Es stellt sich heraus, daß die Agglomerierungstechnik mit Lignosulfonaten komplex ist und ihre Durchführung eine große

Beherrschung verlangt. Insbesondere ist es notwendig, die Feinkohle auf einen präzisen Feuchtigkeitsgehalt zu trocknen, derart,

daß das Gemisch Lignosulfonate-Feinkohle agglomeriert werden kann, wobei ein Überschuß oder ein Mangel an Wasser dieses

Verfahren unmöglich macht.

Andererseits tritt bei der thormischen Behandlung, um die Lignosulfonate zu polymerisieren und so den Agglomeraten eine gute

Beständigkeit gegenüber Wasser zu verleihen, eine Freisetzung von schädlichen, an Schwefelsäure reichen Dämpfen bzw.

Gasen auf- eine nicht vernachlässigbare Ursache für die atmosphärische Verschmutzung.

Es wurde empfohlen, dieses Problem der Verschmutzung zu lösen, indem man die fraglichen Vorrichtungen mit verschiedenen

Einrichtungen versieht und insbesondere indem man Einrichtungen für die Kondensation der Dämpfe bzw. Rauchgase vorsieht.

Derartige Vorrichtungen konnten jedoch nur zur Folge haben, daß das Problem der Verschmutzung auf ein Korrosionsproblem

verlagert wurde, von dem man weiß, daß es, vor allem, wenn es sich um die Behandlung von Schwefelsäure-reichen

Kondensaten handelt, außerordentlich schwierig zu beherrschen ist, selbst wenn man als Materialbestandteil der

Agglomerierungsvorrichtungen spezielle Stähle verwendet.

Auf jeden Fall verlangen, unabhängig von den in Betracht gezogenen Lösungen, die mit der Verwendung der Lignosulfonate

verbundenen Nachteile eine kostspielige bzw. schwierige Technik.

Überdies besitzen die nach dieser Technik hergestellten Agglomerate den Nachteil, bei ihrer Verbrennung schwefelhaltige

Rückstände ?.u bilden, die sich insbesondere in den Rauchgasen wiederfinden.

Man hat Verfahren empfohlen, die nicht die vorstehenden, dem Pech, dom Teer und den Lignosulfonaten eigenen Nachteile

aufweisen, bei denen diese Bindemittel durch Tone und vor allem dem Bentonit ersetzt werden (US 4025596 und DE 1671365).

Die nach diesen Techniken erhaltenen Agglomerate besitzen jedoch nicht die erforderlichen physikalischen Eigenschaften,