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        JAHRESTAGUNG DER DTTG 1998   3. - 5. September 1998, Greifswald  Berichte der DTTG e.V. - Band 6

 

Vom Naturprodukt zum Industrierohstoff - Aufbereitung und Qualitätssicherung von Mahltonen für Geotechnik und Baupraxis

M. Schellhorn
Stephan Schmidt KG, Ton-Bergbau, Bahnhofsstraße 92, 65599 Dornburg/Langendernbach


 

GLIEDERUNG
     Zusammenfassung      4. Produktspezifische Mahltrocknung
     1. Einleitung      5. Weitere Veredlung
     2. Rohstoff Ton      6. Qualitätssicherung
     3. Homogenisierung      Literatur

 
ABBILDUNGEN
Abb. 1Abb. 1. Laborprogramm

 

Zusammenfassung

Tone haben in der Geotechnik ein großes Spektrum an Einsatzmöglichkeiten. Für die Baupraxis ist es von ausschlaggebender Bedeutung, daß sich die eingesetzten Baustoffe problemlos verarbeiten lassen und ein hohes Maß an Sicherheit in bezug auf die zu erzielenden Eigenschaften bieten.

Wenn eine dieser Grundvoraussetzungen nicht erfüllt wird, ist ein Bauverzug die logische Konsequenz. Von daher sind nicht aufbereitete Tone als Naturprodukte mit z.T. schwankenden Eigenschaften als Baustoffe nur in begrenzten Umfang einzusetzen.

Durch selektive Förderung von Rohtonen und eine anwendungsspezifische Aufbereitung können aus Tonen jedoch industrielle Produkte hergestellt werden, die aufgrund ihrer außerordentlich hohen Konstanz der geforderten Eigenschaften als Spezialbaustoffe definiert werden.

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1. Einleitung

Mineralische Baustoffe wie Zement oder Kalk werden nahezu ausschließlich als Industrieprodukte hergestellt, deren Anforderungsprofile durch einschlägige Normen geregelt und für jedermann nachvollziehbar sind. Im Gegensatz hierzu handelt es sich bei Tonen um Naturprodukte, die entsprechend der jeweiligen Lagerstätteninhalte ganz unterschiedliche Eigenschaften mit mehr oder weniger großen Toleranzen aufweisen können.

Diese Artenvielfalt der Tone spiegelt sich in den verschiedenartigsten Anwendungsbereichen der klassischen Märkte für Tone wieder. Rohstoffe für z.B. keramische Anwendungen müssen völlig anderen Qualitätskriterien genügen als etwa Produkte für den Spezialtiefbau.

In der Geotechnik und Baupraxis werden Mahltone unter anderem für folgende Anwendungen eingesetzt:

Deponiebau:
Spezialtiefbau:
Bauchemie:
Dem Rohstofflieferanten stellt sich hierbei die Aufgabe, aus einer Vielzahl von Einzelrohstoffen maßgeschneiderte Produkte herzustellen, die für den jeweiligen Verwendungszweck optimiert sind. Die entsprechenden Aufbereitungskonzepte richten sich streng nach den Anforderungsprofilen der Endabnehmer.

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2. Rohstoff Ton

In einer Tonlagerstätte werden bereits bei der Erkundung durch Kernbohrungen Unterschiede in Tonlagern hinsichtlich grundlegender Parameter wie z.B. Chemismus, Kornverteilung etc. erfaßt, die im laufenden Abbaufortschritt durch die Entnahme von Schlitzproben ergänzt werden.

Mit Hilfe dieser Daten werden in einer einzigen Lagerstätte bis zu ca. 30 verschiedene Einzeltone definiert, die im folgenden als Rohtone bezeichnet werden. Jeder Rohton zeichnet sich durch spezifische Eigenschaften aus.

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3. Homogenisierung

Je nach Einsatzgebiet eines Tonproduktes in der Geotechnik werden gezielte Eigenschaften gefordert, die i.d.R. nicht durch einen einzigen Rohton erfüllt werden können. Hierzu kommt, daß die Eigenschaften eines Rohtones mehr oder weniger stark schwanken.

Aus diesem Grund werden Tonmischungen hergestellt, die genauestens auf das Anforderungsprofil der jeweiligen Anwendung abgestimmt sind. Die selektiv geförderten Rohtone werden hinsichtlich ihrer aktuellen Kennwerte überprüft und darauf basierend eine Mischrezeptur errechnet. Die in Boxen gelagerten Rohtone werden über Kastenbeschicker in Mischboxen gegeben, in denen über ein zweidimensional bewegliches Einstreusystem ein Mischbett mit größtmöglicher Homogenität erzeugt wird. Bei der Homogenisierung werden zum Teil mehr als 10 Rohtone für ein einziges Produkt eingesetzt.

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4. Produktspezifische Mahltrocknung

Nicht nur die Zusammensetzung einer Tonmischung ist qualitätsentscheidend für den Endverbraucher. Auch die Mahlfeinheit eines Tonmehles ist von großer Bedeutung hinsichtlich der gewünschten Schüttdichte, Mischfreudigkeit, Reaktionsträgheit etc.. Durch abgestimmte Mahlprogramme wird diesen Anforderungen Rechnung getragen.

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5. Weitere Veredlung

Auch nach der Vermahlung können die Tonmehlprodukte durch gezielte Beimischungen von Additiven/Zuschlagstoffen in ihren Eigenschaften variiert werden. Somit können letztendlich hochwertige Compounds oder gar Fertigmischungen wie z.B. für Rohrauflager hergestellt werden.

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6. Qualitätssicherung

Für die Herstellung von Tonmehlen und Compounds sind eine ganze Reihe von Produktionsschritten von der Lagerstättenerkundung über die Definition von Rohtonen bis hin zum eigentlichen Produkt notwendig.

Bei jedem Aufbereitungsschritt werden die Rohstoffe bzw. die Zwischenprodukte mit einem anwendungsspezifischen Laborprogramm auf ihre Eignung und der Einhaltung von Grenzwerten hin untersucht. Eine Übersicht hierzu gibt die abschließende Abbildung.
 


 
Abb. 1 Abb. 1: Laborprogramm zur Qualitätssicherung

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Literatur

Fiebiger, W.; Schellhorn, M.: Industrial minerals in soil sealants and waste dump linings. Industrial Minerals 317, pp. 41-47 (Feb. 1994)

Fiebiger, W.: Spezialtone für die Keramikindustrie: Reserven, Produktion, Handel, Perspektiven. CFI 74, S. 491-497 (Sept. 1997)

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