Die vorliegende Erfindung betri f ft ein Verfahren zur Herstellung eines hydraulischen Bindemittels sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens .

Bei der Verschlackung von Klärschlamm, Tiermehl , Knochenmehl und ähnlichen organischen Abfallstof fen, was durch eine Verbrennung bei Temperaturen zwischen ungefähr 1420 ° C - 1600 ° C erfolgt , fällt eine homogene Schlackenschmel ze an, die neben beträchtlichen Mengen an Phosphaten auch Eisenspezies enthält .

Eine Schlackenschmel ze mit nicht näher definierten weiteren potentiellen Reaktionspartnern einer möglichen Redoxreaktion zwischen Phosphaten und Eisenspezies stellt nicht nur hinsichtlich der möglichen Bildung von Eisenphosphiden aus den Phosphaten und den Eisenspezies ein Problem dar, sondern lässt auch die wirtschaftlich sinnvolle Verwertbarkeit dieser in nicht unbeträchtlichen Mengen auftretenden Schlackenschmel ze wünschenswert erscheinen .

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine solche Schlackenschmel ze zum einen unschädlich zu machen und zum anderen ein wertvolles Produkt daraus zu gewinnen .

Die vorliegende Erfindung stellt daher ein Verfahren zur Herstellung eines hydraulischen Bindemittels zur Verfügung, welches dadurch gekennzeichnet ist , dass eine Schlackenschmel ze enthaltend P2O5 und Eisenoxid sowie weiters enthaltend CaO und Si02 unter Zugabe eines Oxidationsmittels für das Eisenoxid einem Kühlschritt zur Granulierung der Schlackenschmel ze zu amorphem Schlackenglas unterzogen wird . Bisherige Verfahren zur Herstellung hydraulischer Bindemittel haben Schlackenschmelzen, die Phosphate und insbesondere P2O5 zusammen mit Eisenspezies enthalten, nicht in Betracht gezogen. Bei der vorliegenden Erfindung konnte jedoch überraschender Weise festgestellt werden, dass durch die Zugabe eines Oxidationsmittels und die damit einhergehende Bildung von Spinell beziehungsweise Magnetit aus den Eisenoxiden ein hydraulisches Bindemittel erhalten wird, welches sich durch eine besonders hohe Hydraulizität auszeichnet und welches zusammen mit Branntkalk, ZnO, Soda, Wasserglas, Portlandklinker oder Gips vermischt eine wertvolle hydraulisch wirksame Zementkomponente darstellt. Der Eisengehalt dieser Schlacken wird durch den Oxidationsvorgang während der Verglasung in Magnetit übergeführt.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren ist es bevorzugt, dass die Schlackenschmelze einen P2Os-Gehalt von 2,5 Gew.-% bis 30 Gew.- % , bevorzugt 7,5 Gew.-% bis 25 Gew.-%, weiter bevorzugt 12,5 Gew.-% bis 20 Gew.-% und besonders bevorzugt von 17 Gew.-% bis 19 Gew.-% aufweist. Insbesondere wird beim erfindungsgemäßen Verfahren eine Schlackenschmelze eingesetzt, die einen P2O5- Gehalt von 15,84 Gew.-% aufweist und darüber hinaus CaO in Mengen von 27,28 Gew.-%, MgO in Mengen von 3,08 Gew.-%, K2O in Mengen von 0,704 Gew.-%, SiO2 in Mengen von 25,08 Gew.-%, AI2O3 in Mengen von 13,2 Gew.-%, Fe2Os in Mengen von 12,2 Gew.-% und SO3 in Mengen von 1,32 Gew.-% enthält. Weitere Bestandteile können enthalten sein.

Um den Kühlschritt zur Granulierung der Schlackenschmelze zur Herstellung eines hochgradig amorphen hydraulischen Bindemittels möglichst rasch durchführen zu können, ist das Verfahren gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung dahingehend weitergebildet, dass die Basi zität ( CaO Gew . -%/SiO2 Gew . -% ) der Schlackenschmel ze vor dem Kühlschritt durch Zugabe eines Kalkträgers oder eines Aluminiumträgers auf einen Wert von 0 , 85 bis 1 , 3 , insbesondere auf einen Wert von 1 , 2 eingestellt wird . Die Einstellung der Basi zität auf einen Wert in diesem Bereich sorgt dafür, dass die Schlackenschmel ze eine niedrige Viskosität aufweist , sodass sie beim Kühlschritt eine möglichst große Oberfläche ausbildet und dadurch eine rasche Abkühlung stattfindet . Dies verhindert die Bildung von Schlackenkristallen, sodass im besten Fall ein vollständig amorphes Produkt als Schlackenglas erhalten wird .

Wenn eine Schlackenschmel ze mit besonders hohem Gehalt an P2O5 zur Herstellung eines hydraulischen Bindemittels beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt wird, kann das Verfahren gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung dadurch verbessert werden, dass der Schlackenschmel ze vor dem Kühlschritt elementares Aluminium zugesetzt wird, bevorzugt zusammen mit Aluminiumoxid, und/oder zumindest ein Kohlenstof f träger zugesetzt wird, bevorzugt Stückkoks zusammen mit Koksstaub, und dass dabei gebildetes P2 und CO aus der Gasphase abgezogen wird . Die Zugabe von elementarem Aluminium sorgt für eine aluthermische Reduktion des P2O5 zu gas förmigem P2 , welches aus der Gasphase abgezogen und in der Folge durch Kondensation gewonnen werden kann . Gleichzeitig wird auch der Gehalt an Fe2O3 durch Reduktion des Fe2O3 zu FeO ( Fe ³⁺ Fe ²⁺ ) vermindert . Hierbei stellt sich bei einem P2Os-Gehalt von etwa 3 , 5 Gew . -% eine Redoxgleichgewicht ein . Auf diese Weise wird nicht nur die Qualität des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten hydraulischen Bindemittels sichergestellt , sondern darüber hinaus eine überaus reine Phosphorspezies gewonnen, die einen wertvollen Rohstof f darstellt . Die Zugabe von elementarem Aluminium erfolgt bevorzugt in einem Ausmaß , dass im gebildeten Schlackenglas ein Gleichgewicht der Gewichtanteile zwischen CaO, Si02 und AI2O3 erreicht wird . Bei hohen Gehalten an P2O5 werden bevorzugt ZnO, Zn-Halogenide organische Zn-Verbindungen wie Zn-Formiat und/oder Zn-Acetat und/oder anorganische Zn- Verbindungen eingesetzt , um hochfeste und biokompatible Spezial zemente zu erhalten . Ohne die genannte Zugabe von Zn- Spezies kann das gebildete Schlackenglas gegebenenfalls auch als Düngemittelkomponente mit einem hohen Gehalt an Kalk und Phosphat eingesetzt werden .

Die aluthermische Reduktion des P2O5 ist ausgesprochen exotherm, und es kann aufgrund dessen erforderlich sein, diese Reaktion zu zügeln, um zu hohe Temperaturen der Schlackenschmel ze und eventuelle Verzugserscheinungen zu vermeiden . Aus diesem Grund kann es bevorzugt vorgesehen sein, Aluminiumoxid als Moderator der aluthermischen Reduktion zuzusetzen . In diesem Fall stellt Aluminiumoxid als Produkt der Oxidation des eingesetzten Aluminiums zur Reduktion des Phosphoroxids einen Moderator dar und auch relativ große Mengen zugegebenen Aluminiumoxids stellen für die Qualität des durch das erfindungsgemäße Verfahren herzustellenden hydraulischen Bindemittels kein Problem dar, da Aluminiumoxid bekanntermaßen ohne Weiteres zementgängig ist und die Frühfestigkeit derartiger Zemente signi fikant erhöht .

Bei der Zugabe von Kohlenstof f trägern wird in der Regel Stückkoks mit hohen Anteilen an Koksstaub zur Beschleunigung der Reduktionskinetik durch die sehr hohe spezi fische Oberfläche des Koksstaubs eingesetzt . Hierbei ist eine hohe Turbulenz zwischen Schmel ze und Reduktionsmittel anzustreben . Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung kann die Schlackenreduktion auch dadurch erfolgen, dass der Schlackenschmel ze vor dem Kühlschritt Calciumcarbid zugesetzt wird, bevorzugt zusammen mit Kohlestaub, und dass dabei gebildetes P2 und CO aus der Gasphase abgezogen wird . Durch die Zugabe von Calciumcarbid, ggf . gemischt mit Kohlestaub, kommt es zu einer exothermen Reduktion, die ggf . durch Kohlestaub und die dadurch gleichzeitig ablaufende , endotherme Kohlenstof f-Reduktion moderiert werden kann . Dabei wird der entsprechende Oxidgehalt nach folgender Reaktionsgleichung reduziert :

P2O5 + CaC ₂ + 2 C -> CaO +P ₂ ( Gas ) + 4 CO ( Gas )

Das hierbei gebildete CaO erhöht in sehr vorteilhafter Weise die Schlackenbasi zität ( CaO/SiO2 ) durch unmittelbare Reaktion in der Schlackenschmel ze . FeO in der Schlackenschmel ze reagiert bei weiterem Zusatz von Calciumcarbid ebenfalls reduktiv und exotherm nach der folgenden Gleichung :

3 FeO + CaC2 -> 3 Fe ( schmel z flüssig) + CaO + CO ( Gas )

Auch hierbei wird die Basi zität der Schlackenschmel ze erhöht . Die Zugabe von CaC2 führt darüber hinaus zu einer optimalen Entschwefelung des P-Gases , da die Schwefelverbindungen gleichsam vollständig in die Schlackenschmel ze eingebunden werden .

Besonders vorteilhaft hinsichtlich des Schlackenendprodukts und insbesondere dessen Zementeigenschaften ist die Zugabe eines Al-Träger (Krätze bzw . Dross ) -Calciumcarbid-Gemisches , da hier sowohl die Basi zität wie auch der A12O3-Gehalt der Schlacke in besonders vorteilhafter Weise vor der Granulation der Schlackenschmel ze eingestellt werden kann . Die Zugabe von Kohlestaub bewirkt eine moderatere Reduktion und vermindert den Bedarf an teurem Calciumcarbid .

Alterativ oder zusätzlich kann es gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung vorgesehen sein, dass die Schlackenschmel ze vor dem Kühlschritt einer elektrochemischen Reduktion von P2O5 unterzogen wird, bevorzugt bei einer Elektrodenspannung von 16 V bis 24 V, und dass dabei gebildetes P2 als Kathodengas abgezogen wird . In aller Regel werden ungefähr 6 , 8 kWh Strom pro kg Phosphor benötigt . Bei Verwendung einer inerten Anode fällt O2 als Anodengas an, bei Verwendung einer Graphitanode fällt CO als Anodengas an .

Eine Kombination der vorgennannten Reduktionsprozesse ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ebenfalls möglich . Mit den vorgenannten Reduktionsmethoden kann der Zielgehalt an restlichem Phosphat und Eisenoxid der Produktschlacke optimal geregelt eingestellt werden, um nach dem Kühlschritt ein wertvolles hydraulisches Bindemittel zu erhalten .

Wie bereits mehrfach erwähnt , ist die möglichst vollständige Verglasung der als Ausgangsprodukt des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines hydraulischen Bindemittels eingesetzte Schlackenschmel ze anzustreben . Zu diesem Zweck ist das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt dahingehend weitergebildet , dass der Kühlschritt darin besteht , die Schlackenschmel ze in ein Wasserbad zu dispergieren, wobei das Wasserbad für die Schlackenschmel ze bevorzugt bei einer Temperatur zwischen 80 ° C und dem Siedepunkt vorgehalten wird, bevorzugt zwischen 85 ° C und dem Siedepunkt , weiter bevorzugt zwischen 90 ° C und dem Siedepunkt und insbesondere bevorzugt zwischen 95 ° C und dem Siedepunkt . Die Ausgangs-Schlackenschmel ze wird gemäß dieser bevorzugten Verfahrens führung in ein Wasserbad eingebracht und im Wasserbad möglichst kleinteilig dispergiert , um einen raschen Übergang der Wärme von der Schlackenschmel ze in das Wasserbad zu gewährleisten . Hierbei ist die oben erörterte Einstellung der Basi zität der Schlackenschmel ze und die damit einhergehende Reduktion der Viskosität von Nutzen, da eine Schlackenschmel ze mit Basi zitätswerten zwischen 0 , 85 und 1 , 3 beispielsweise durch Rühren im Wasserbad durch die beim Rühren auftretenden Scherkräfte dispergiert , d . h . zerteilt und zerkleinert wird . Für eine besonders rasche Abkühlung wird das Wasserbad bevorzugt bei erhöhten Temperaturen von über 80 ° C und dem Siedepunkt vorgehalten, sodass es beim Einbringen der Schlackenschmel ze zu einem sofortigen Verdampfen des Wassers im Wasserbad kommt , sodass für das Kühlen der Schlackenschmel ze sofort die Verdampfungsenthalpie des Wassers zur Verfügung steht , was bekanntermaßen zu einer Aufnahme besonders großer Wärmemengen durch das Wasser führt .

Selbstverständlich verdampfen hierbei große Mengen Wasser, und es bilden sich dementsprechend große Mengen an Brüden, weshalb das erfindungsgemäße Verfahren in diesem Zusammenhang bevorzugt dahingehend weitergebildet ist , dass beim Kühlschritt entstehender Brüden aus dem Wasserbad aufgefangen, kondensiert und dem Wasserbad wieder zugeführt wird, wobei die Kondensation bevorzugt in Form einer adiabaten Kompression durchgeführt wird zur Gewinnung von exergetisch nutzbarer Abwärme aus dem Brüden . Es kann hierbei ein geschlossener Dampf kreislauf gebildet werden, sodass bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens keinerlei problematische Dämpfe austreten . Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form erfolgt die Kondensation in Form einer adiabaten Kompression zur Gewinnung von Abwärme aus dem Brüden . Die adiabate Kompression von Brüden zur Gewinnung von Abwärme ist im Stand der Technik als Thermokompression bekannt und führt dazu, dass die Kondensationswärme der Brüden auf einem höheren Temperaturniveau anfällt , wodurch gegenüber einer isobaren Kompression durch Abkühlung auch ein großer Teil der Abwärme der Brüden als fühlbare Wärme durch Wärmetausch gewonnen werden kann .

Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung wird beim Kühlschritt entstehender Brüden aus dem Wasserbad aufgefangen, kondensiert und dem Wasserbad wieder zugeführt , wobei der Brüden durch Kompression auf eine Temperatur zwischen 180 ° C und 220 ° C gebracht und die Wärme des Brüden zur Trocknung von mechanisch entwässertem Klärschlamm eingesetzt wird . Die Enthalpie des entstehenden Brüdendampf es ( 100 ° C, Normaldruck) der Siedewassergranulation kann mittels eines Brüdenverdichters ( optional in Verbund mit einer adiabaten Dampf kompression) auf das genannte Temperaturniveau und bevorzugt auf ein Temperaturniveau von etwa 210 ° C gehoben werden und mit Vorteil besonders wirtschaftlich zur thermischen Trocknung von mechanisch entwässertem Klärschlamm mit ungefähr 25% Trockensubstanz auf etwa 60% Trockensubstanz herangezogen werden . Die vorangehende Zugabe von CaO in den noch nassen Klärschlamm führt zu einer Voreinstellung der Basi zität und treibt Stickstof f aus dem Klärschlamm in Form von wertvollem Ammoniak (NH3 ) aus .

Bei der Thermokompression werden die Brüden von 100 ° C und Umgebungsdruck auf 400 ° C und 13 bar Überdruck mittels eines Dampf kompressors verdichtet . Dazu werden 0 , 164 kWh/ kg Brüden Verdichtungsarbeit geleistet . Nach der Verdichtung hat dieser Hochdruckdampf einen Wärmeinhalt von 0 , 905 kWh/ kg, der bei dieser Temperatur durch Kondensation des Wasserdampfes über Wärmetausch z . B . in Form von Elektri zität rückgewinnbar ist . Bei einem realistischen Wirkungsgrad einer Dampfturbine können ungefähr 0 , 271 kWh/ kg in Form von elektrischem Strom produziert werden . Somit können abzüglich der Verdichtungsarbeit etwa 0 , 1 kWh/ kg Brüden in Form von elektrischem Strom aus diesem Prozess exportiert werden . Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren fallen ca . 1100 kg Brüden pro Tonne Schlackenschmel ze an, somit ergibt sich ein Stromexport von 110 kWh/ t Schlackenschmel ze . Daraus ergeben sich erhebliche CCk-Einsparungen bei der Entsorgung der Schlackenschmel ze .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird gemäß einer bevorzugten Aus führungs form als Oxidationsmittel ein Sauerstof f träger eingesetzt , insbesondere Luft , O2 , CO2 , Wasser und/oder Wasserdampf .

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und insbesondere bei einer Verfahrens führung, bei der der Kühlschritt in einem Wasserbad und insbesondere in einem Wasserbad durchgeführt wird, das bei einer Temperatur zwischen 80 ° und dem Siedepunkt vorgehalten wird, fällt ein mikroporöses und in Form von Hohlkugeln granuliertes , Schlackenglas an, welches sich aufgrund dieser Eigenschaft bevorzugt dahingehend zur weiteren Verarbeitung anbietet , dass das granulierte Schlackenglas gemahlen wird, bevorzugt auf Korngrößen von kleiner als 80 Mikrometer . Das Vermahlen des granulierten Schlackenglases , das beim erfindungsgemäßen Verfahren gebildet wird, erfordert aufgrund der überaus großen Porosität , die durch den Gehalt an P2O5 im Vergleich zu Schlackengläsern, die weniger oder kein P2O5 enthalten, noch gesteigert ist , beim Vermahlen nur eine sehr geringe Mahlarbeit und es auch zu keinerlei Verklebungen an den Mahlwerkzeugen . Es gelingt daher mit geringem Aufwand, sehr geringe Korngrößen aus dem granulierten Schlackenglas zu erhalten, und bevorzugt Korngrößen von kleiner als 80 Mikrometer . Diese sind sehr leicht zementgängig und hoch reaktiv, um die Hydrauli zität des erfindungsgemäß hergestellten hydraulischen Bindemittels noch weiter zu steigern . Hiermit geht eine besonders vorteilhafte Zement frühfestigkeit einher .

Dadurch, dass das sehr poröse Schlackenglas gemahlen wird, kommt es zu einer mehr oder weniger vollständigen Abscheidung der durch den Oxidationsschritt abgeschiedenen Eisenanteile aus dem Rest der Schlacke , wobei die Eisenanteile als Magnetit anfallen . Dies ermöglicht es , die Eisenanteile aus dem gemahlenen Schlackenglas magnetisch abzuscheiden, wie dies einer bevorzugten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung entspricht .

Dieser Magnetit stellt ein hochwertiges synthetisches Eisenerz dar und kann beispielsweise bei der Verhüttung zu Roheisen, als Sinterhil fsmittel bei der Klinkerherstellung, als Adsorbermasse oder als Katalysator bei der Ammoniaksynthese nach dem Haber-Bosch-Verfahren oder bei der homogenen Wassergas-Shi f t-Reaktion eingesetzt werden . In die Magnetitphase werden darüber hinaus diverse Spinellbildner, wie z . B . Chrom, eingebaut , wodurch eine hochreine Zementkomponente entsteht , in der Schwermetalle kaum zu finden sind .

Der eventuelle Schwefelgehalt der Ausgangsschlackenschmel ze wird durch den Oxidationsvorgang sul fatisch in das amorphe Schlackenglas unter Gipsbildung eingebaut , was die zementtechnische Reaktivität des Schlackenglases weiter erhöht . Die Oxidation von in der Ausgangsschlackenschmel ze enthaltenem Schwefel zu Sul faten wird durch den bei der Oxidation ebenfalls entstehenden Magnetit aus dem Eisenoxid katalysiert .

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfasst eine Granulierkammer mit einem Becken zur Aufnahme eines Wasserbades , eine Aufgabevorrichtung für die Schlackenschmel ze in Form eines in das Becken reichenden Tauchrohrs sowie einen zur Rotation antreibbaren Rotor im Becken unterhalb des Tauchrohrs , um ein Wasserbad zur Ausbildung einer Trombe in Rotation zu versetzen und ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet , dass die Aufgabevorrichtung einen Schmel zebehälter für die Schlackenschmel ze umfasst , der in seinem Boden eine konzentrisch zum Tauchrohr angeordnete Öf fnung aufweist , die mit einem in zum Tauchrohr axialer Richtung verschiebbaren Stößel verschließbar ist .

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die Schlackenschmel ze , enthaltend P2O5 und Eisenoxid sowie weiters enthaltend CaO und SiÖ2 sowie AI2O3 durch das zwischen der konzentrisch im Boden des Schmel zebehälters für die Schlackenschmel ze angeordneten Öf fnung und dem in axialer Richtung verschiebbaren Stößel gebildeten Ringspalt als möglichst dünnwandigen Schmel zezylinder aus dem Schmel zebehälter in das Tauchrohr eintreten zu lassen, sodass die Schlackenschmel ze bereits als dünne Schicht auf das Wasserbad tri f ft , welches durch die Wirkung des zur Rotation antreibbaren Rotors im Becken unterhalb des Tauchrohrs einen Wirbel und somit eine Trombe ausbildet , sodass die auf das rotierende Wasserbad auftref fende Schlackenschmel ze sofort zerteilt und dadurch im Wasserbad dispergiert wird . Auf diese Weise tritt eine überaus rasche Abkühlung der Schlackenschmel ze ein, sodass eine vollständige Verglasung zu amorphem Schlackenglas erreicht werden kann .

Für die Zugabe eines Oxidationsmittels ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bevorzugt dahingehend weitergebildet , dass eine Zuleitung für ein gas förmiges Oxidationsmittel axial durch den Stößel geführt ist . Auf diese Weise wird das Oxidationsmittel bereits im Tauchrohr in die dünne Schicht der Schlackenschmel ze eingebracht und tritt zusammen mit der Schlackenschmel ze in das Wasserbad ein und wird dort ebenfalls dispergiert , sodass es zu einer ef fektiven Oxidation der Ausgangsschlackenschmel ze und damit zur Umsetzung von Eisenoxiden zu Magnetit beziehungsweise Spinell und ggf . von Schwefeloxiden zu Sul fat und somit zur Bildung von Gips kommt .

Das amorphe Schlackenglas hat eine überaus geringe Dichte und schwimmt daher nach dem Austrag aus dem Bereich des Rotors auf der Trombe des Wasserbads auf . Zum Austrag des in der erfindungsgemäßen Vorrichtung gebildeten hydraulischen Bindemittels ist die Vorrichtung daher derart ausgebildet , dass die Granulierkammer einen an ein Wehr anschließenden Austragsbereich für granuliertes Schlackenglas aufweist , wobei bevorzugt im Austragsbereich eine Siebfläche zum Abziehen von Brüden in einen Brüdenabzug angeordnet ist , wie dies einer bevorzugten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung entspricht . Alternativ kann zum Abtrennen von Feuchtigkeit auch ein Hydrozyklon oder eine Schubzentri fuge vorgesehen sein . Der Rotor kann in Bezug auf seine Drehzahl so eingestellt werden, dass die Trombe bis knapp an die Oberkante des Wehrs heranreicht , sodass auf schwimmendes Schlackenglas über das Wehr und in den an das Wehr anschließenden Auftragsbereich gefördert wird, sodass das Schlackenglas aus der Granulierkammer ausgetragen werden kann . Die gemäß der bevorzugten Aus führungs form im Austragsbereich angeordnete Siebfläche gestattet es , dass eventuell an dem Schlackenglas anhaftende Feuchtigkeit und insbesondere Brüden durch die Siebfläche abgezogen werden können . Es wird nach der Siebfläche daher ein vollkommen trockenes Schlackenglas erhalten, welches beispielsweise durch die Wirkung einer Zellradschleuse abgefördert werden kann .

Gemäß einer bevorzugten Aus führungs form der vorliegenden Erfindung bildet der Brüdenabzug einen Siphon aus , der mit dem Becken kommuni ziert . Auf diese Weise kann der Brüden, der im Brüdenabzug unterhalb der Siebfläche kondensiert , direkt dem Wasserbad wieder zugeführt werden .

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Aus führungsbeispiels näher erläutert .

In dieser zeigen Fig . 1 eine seitliche Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig . 2 einen Höhenschnitt quer zu axialen Richtung in Höhe des Wehrs und somit in Höhe des Austragsbereichs aus der Granulierkammer .

In Fig . 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Bezugs zeichen 1 bezeichnet . Die Vorrichtung 1 weist eine Granulierkammer 2 auf , die ein Becken 3 zur Aufnahme eines Wasserbads 4 ausbildet . Die Granulierkammer 2 ist an einem oberen Ende mit einem Deckel 5 verschlossen, damit bei der Granulation der Schlackenschmel ze gebildete Brüden nicht unkontrolliert austreten können . Eine Aufgabevorrichtung für die Schlackenschmel ze 6 ist mit dem Bezugs zeichen 7 bezeichnet . Die Aufgabevorrichtung 7 besteht im Wesentlichen aus einem in das Becken 3 reichenden Tauchrohr 8 , einem Schmel zebehälter 9 für die Schmel ze 6 und einen in axialer Richtung 10 verschiebbaren Stößel 11 , der eine im Boden 9a des Schmel zebehälters 9 angeordnete Öf fnung 12 verschließen oder freigeben kann . Eine Zuleitung 27 für das Oxidationsmittel ist axial durch den Stößel 11 geführt . Bei Freigabe der Öf fnung 12 durch den Stößel 11 tritt ein hohl zylindrischer Film 13 der Schlackenschmel ze 6 in das Tauchrohr 8 ein und tri f ft in der Folge auf die Oberfläche einer im Wasserbad 4 durch die Wirkung des Rotors 14 gebildeten Trombe 15 und wird dort sofort dispergiert und zerkleinert . Im Wasserbad 4 findet auf diese Weise eine überaus rasche Abkühlung der Schlackenschmel ze zu amorphem Schlackenglas statt und das erstarrte Schlackenglas schwimmt an der Oberfläche der Trombe 15 auf . Bei entsprechender Einstellung der Drehzahl des Rotors 14 erreicht das gebildete Schlackenglas die Höhe des Wehrs 16 und wird über das Wehr 16 ausgetragen . Das Schlackenglas läuft beim Austrag über eine Entwässerungsvorrichtung in Form einer Siebfläche 17 , wo es zu einem Abzug von Brüden direkt aus dem Schlackenglas kommen kann, wobei der Brüden durch die Wirkung eines Absauggebläses 18 aus dem Brüdenabzug 19 abgezogen wird . Eventuell im Brüdenabzug 19 kondensierender Brüden wird durch einen durch den Brüdenabzug 19 gebildeten Siphon 20 , der mit dem Wasserbad 4 kommuni ziert , dem Wasserbad wiederum zugeführt . Der Brüden kann anschließend einem Kompressor 21 zugeführt werden, in dem eine adiabate Kompression des Brüdens erfolgt , sodass Kondensat gebildet und über eine Leitung 22 dem Wasserbad 4 rückgeführt werden kann . Bei einer Thermokompression entsteht weiters Abwärme in Mengen von ungefähr 460 kWh/ t Ausgangsschlackenschmel ze . Nach dem Kompressor 21 können weiters nicht kondensierbare Gase abgezogen werden . Über eine Leitung 23 kann zusätzlich Wasser zum Ausgleich von Verlusten im Wasserbad zugeführt werden .

In Fig . 2 sind gleiche Teile mit gleichen Bezugs zeichen versehen, und es ist zu erkennen, dass die Granulierkammer 2 im Wesentlichen einen rotationssymmetrischen Querschnitt aufweist , der für die Ausbildung einer Trombe durch die Wirkung des Rotors 14 geeignet ist . Das amorphe Schlackenglas tritt in den Austragsbereich 24 , der tangential aus dem Wasserbecken ausleitet , wobei das in Fig . 1 im Schnitt dargestellte Wehr 15 in j enem Bereich angeordnet ist , der in Figur 2 mit dem Bezugs zeichen A gekennzeichnet ist . Im Bereich des Beckens 3 kann in Rotationsrichtung der Trombe 15 , die durch die kreis förmig eingezeichneten Pfeile in Figur 2 angedeutet ist , hinter der Ausleitung in den Austragsbereich 24 ein im Sinne des Doppelpfeils 25 verstellbares Leitelement 26 angeordnet sein, mit dem das auf der Trombe auf schwimmende Schlackenglas zusätzlich zum Wehr 16 hin aufgestaut werden kann . Das Leitelement 26 kann hierzu auch in Form eines Rechens ausgebildet sein, um die Ausbildung der Trombe 15 nicht übermäßig zu behindern . Eine Entwässerungsvorrichtung in Form einer Siebfläche ist wiederum mit dem Bezugs zeichen 17 versehen . Wie bereits erwähnt kann die Entwässerungsvorrichtung aber auch als Hydxrozyklon oder als Schubzentri fuge ausgebildet sein .