DE2022419A1

DE2022419A1 - Verfahren zur Herstellung von geblaehten,gebrannten Granulaten oder Formkoerpern aus staubfoermigen mineralischen Stoffen,insbesondere Gesteinsmehl,z.B.Tonstaub

Info

Publication number: DE2022419A1
Application number: DE19702022419
Authority: DE
Inventors: Krause Heinz Josef
Original assignee: KRAUSE HEINZ JOSEF
Current assignee: KRAUSE HEINZ JOSEF
Priority date: 1970-05-08
Filing date: 1970-05-08
Publication date: 1971-11-25

Description

2'Verfahren zur Herstellung von geblähten, gebrannten Granulaten oder Formkörpern aus staubförmigen mineralischen Stoffen, insbesondere aus Gesteinsmehl, z.B. Tonstaub. " Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von geblähten gebrannten Granulaten oder Formkörpern aus staubförmigen mineralischen Stoffen, insbesondere Gesteinsmehl, wie z.B. Tonstaub, wobei die staubförmigen mineralischen Stoffe mit Wasser zu einer breiigen formbaren Nasse versetzt werden.
Man hat bereits vorgeschlagen, den staubförmigen mineralischen Stoffen solche flüssigen Zusatzstoffe zuzumischen, die infolge einer chemischen Reaktion miteinander Gase abspalten, so daß die Mischung in kalte Zustand schäume, worauf die Mischung gebrannt wird.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung von Granulaten und Forikörpern aus solchen kaltschäumenden Nassen, das weniger aufwendig ist und bei dem Zusatzstoffe verwendet werden, die das gesamte Verfahren rationeller gestalten.
Nach der Erfindung wird das dadurch erreicht, daß nach der Herstellung der breiigen formbaren Masse eine Schaummasse zugesetzt wird, worauf die Gesaitwischung gebrannt wird.
Die Schau nasse besteht dabei aus eine an sich bekannten Schaumbildner, der bei Zusatz von Wasser schäume. Der Zusatz der Schau-asse nach der Herstellung der breiigen Masse hat den Vorteil, daß die zugesetzte Schaumbildnermenge geringer werden kann.
Als Schawabildner können verwendet werden: Tenside Fettalkoholpolyglykoläther1 Fettaiobo1sulfat, Alkylsulfonaten, Fettalkoholäthersulfat, Alkylphenolpolyglykoläther etc.
Sie werden in Mengen von O,i bis zu 7,5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Wassermenge, zugegeben.
Die Schaummenge, die der breiigen Masse zugesetzt wird, beträgt etwa 10 bis 50 Gewichtsprozent, bezogen auf die Ausgangsmasse, also beispielsweise den Tonstaub.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden der breiigen Masse Verflüssigungsmittel zugegeben, die die Aufgabe haben, die Viskosität der breiigen Masse herabzusetzen. Ist nämlich die Viskosität der breiigen Masse herabgesetzt, dann läßt sich die Schaummasse besser mit der breiigen Masse mischen und fein verteilen. Als Verflüssigungittel wird zweckmäßig ein Elektrolyt verwendet z.B Soda, Wasserglas, oder Humussäure.
Zweckmäßig wird der Elektrolyt dem Wasser zugesetzt, das zur Herstellung der breiigen Masse dient. Die zuzusetzende Menge an Verflüssigungsmittel beträgt etwa 2 bis 12 Qewichtsprozent. bezogen auf die zuzuse@tzende Wassermenge.
Die breiige Masse und auch die aus der breiigen Masse und der Schaummasse bestehende Gesamtmischung wird einer ständigen Bewegung unterworfen und zwar so lange, bis die Gesamtmischung entweder zu Granulaten oder zu Formkörpern verarbeitet wird, die nachher gebrannt werden.
Die Aufrechterhaltung einer ständigen Bewegung hat den Vorteil, daß die Gesamtmischungen, auch die breiige Masse in einem relativ dünnflüssigen Zustand verbleibt.
Wird die Bewegung der gesamten Mischung eingestellt, dann verfestigt sich die Gesamtmischung infolge der thixotropen Eigenschaften dieser Mischung, so daß die in ihr enthaltenen Gasblasen fixiert werden.
Sollen als Ausgangsstoffe solche Stoffe verwendet werden, die unter Wärmeeinwirkung, also z,B. infolge des beim Brennen zunächst eintretenden Trockenvorganges zum Zerfallen neigen, dann wird der breiigen Masse ein Bindemittel zugesetzt. Die Ausgangsstoffe, die nach diesem Verfahren verarbeitet werden, sind hochfeuerfeste Massen, wie z.B. calzinierte Tonerde, Zirkon, Rutil, Quarz-und Basaltstaub und auch Magnesit oder Aluminiumoxyd Als Bindemittel dient dabei z B. Sulfitablauge, Dextrin oder Leim, also solche Stoffe, die der breiigen Masse auch im trocknen Zustand noch einen Zusammenhalt geben.
Die Gesamtmischung kann nach dem Zusatz der Schaummasse nach der Beendigung des Mischvorganges in Formen abgefüllt werden, die alsdann gebrannt werden.
Es kann aber auch die Gesamtmischung mit Hilfe an sich bekannter Vorrichtungen, z.B. einer Lochplatte, einem Granulierteller oder einem Granulierrohr, zu Granulaten verarbeitet werden, die dann ebenfalls gebrannt werden.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung können der Gesamtmischung auch solche Stoffe zugefügt werden, die der Gesamtmischung Wasser entziehen Dabei wird die Gesamtmischung steifer und unterstützt die thixotrope Wirkung bei Beendigung des Mischvorganges. Als Stoffe, die der Mischung Wasser entziehen, können Sägespäne verwendet werden in der Körnung von etwa 1 mm.
Auch andere fasrige organische Stoffe eignen sich hierzu. Weiterhin können der Mischung zu diesem Zweck auch Sulfitablauge oder Zellulose zugesetzt werden. Auch anorganische Stoffe erfüllen einen solchen Zweck, z.B.
Kalk und Betonit, Wasserglas und Abfälle bei der Mineralfaserherstellung.
Bei der Herstellung von Formkörpern aus der Gesamtmischung kann auch so vorgegangen werden, daß die Gesamtmischung in Formen eingebracht wird, die mit einem saugfähigen und brennbaren Material ausgelegt sind oder aus solchem Material bestehen. Dadurch wird der Gesamtmischung auch Wasser entzogen, das in dieses saugfähige Material eindringt und dadurch für ein Versteifen der Mischung sorgt. Auch ist dadurch erreicht, daß die einzelnen Formkörper beim nachfolgenden Brennvorgang nicht zusaimenhaften.
Der nachfolgende Brennvorgang, entweder der Granulate oder der aus der Gesamtmischung hergestellten Formkörper führt zu einer Verdichtung der Granulate bzw der Forikörper.
Dabei hat man es in der Hand, durch die Wahl der Brennen temperaturen den Verdichtungsgrad vorher zu bestimmen.
Werden die geschäumten Granulate z.B. bei einer Temperatur von 10700 gebrannt, dann erhält man ein Schüttgewicht von etwa 550 kg pro cbm. Werden hingegen die geschäumten Granulate bei einer Temperatur von 11000 gebrannt, dann erhält man ein Schüttgewicht von 650 kg pro cbm.
Die Herstellung der geschäumten Granulate aus einer kaltgeschäumten Masse hat mithin den Vorteil, daß man in der Lage ist, die Festigkeit des Granulates genau vorher zu bestimmen Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen V*rfaxwens besteht darin, daß der Füllungsgrad eines Drehrohrofens, der mit einer derartigen Gesatmischung beschickt wird, größer werden kann, weil bei dem nachfolgenden Brennvorgang die Granulate bzw. die Formkörper sich verdichten.
Das bedeutet, daß der Drehrohrofen besser ausgenützt wird als bei den üblichen pyroplastischen Blähverfahren, bei denen die Granulate während des Blähvorganges an Volumen zunehmen.
Beispiel 1 1000 g Tonstaub von 0,5 mm Korngröße werden akt 400 cbcm Wasser zugesetzt und die Masse gemischt, so daß eine plastische breiige Masse entsteht. Dem Wasser werden 2 bis i Gewichtsprozent eines Verflüssigungsmittels, z.B. Soda, zugegeben, so daß die Masse beim Rühren weiter plastisch bis diinnflüssig wird und thixotrope Eigenschaften erhält, so daß die Bewegung der Masse aufrechterhalten werden muß.
Nach Herstellung einer solchen breiigen bis dünnflüssigen Masse wird eine Schaummasse zugegeben Diese Schau-asse wird gesondert hergestellt. Dabei verwendet man auf 100 cbcm Wasser ca. 2 g eines Schaumbildner, z. B. Fettalkoholpolyglykoläther.
Dadurch ergibt sich etwa eine Schau-asse von 800 bis i000 cbcm, die nxnzehr der breiigen Tonmasse zugefillint wird.
Diese Schaummasse wirkt auf die breiige Masse weiter verflüssigend, so daß sich eine intensive Mischung zwischen der Tonmasse und der Schaummasse ergibt.
Die so entstandene Masse hat thixotrope Eigenschaften; sie muß daher ständig in Bewegung gehalten werden, was entweder durch Vibration oder durch Rühren geschehen kann. Ist der Mischvorgang beendet, dann kann auch die Bewegung der Masse beendet werden. In diesem Falle dickt die Masse infolge ihrer thixotropen Eigenschaften sofort ein und stabilisiert den in ihr enthaltenen Schaum.
Beispiel 2 1000 g Mineralstaub werden 400 bis 500 cbcm Wasser zugesetzt. Das Wasser enthält ein Verflüssigungsmittel in Mengen von etwa 4 Gewichtsprozent, bezogen auf die Wassermenge. Dieser Menge wird ein Bindemittel, z.B.
Sulfitablauge in Mengen von 0,1 bis zu 5 Gewichtsprozent, bezogen auf die Gesamtmasse, zugesetzt.
Der so hergestellten breiigen Masse wird die Schaummasse zugesetzt, wie im Beispiel 1 im einzelnen erläutern Der Zusatz des Bindemittels hat bei dieser Art von Ausgangsstoffen denVorteil, daß bei Beginn des Brennvorganges die Masse nicht zum Zerfallen bzw. zum Zerrieseln neigt.
Die auf diese Weise hergestellte, die Schaummasse enthaltende Gesamtmischung, wird mit Hilfe an sich bekannter Vorrichtungen zu Granulaten verarbeitet oder in Formen gegossen und alsdann gebrannt.
Nach dem Brennen der Form entsteht ein Stein, der in dünnste Plättchen zerschnitten werden kann.
Es können daraus z,B. Fliesen hergestellt werden.
Beispiel 3 Zur Herstellung der breiigen Masse aus Tonstaub gemäß Beispiel 1 kann anstelle von Wasser auch Heißdampf zugegeben werden. Die Menge entspricht der zuzusetzenden Wassermenge.
-Ansprüche -

Claims

Ansprüche Verfahren zur Herstellung von geblähten, gebrannten Granulaten oder Formkörpern aus staubförmigen mineralischen Stoffen, insbesondere aus Gesteinsmehl, z.B. Tonstaub, wobei die staubförmigen mineralischen Stoffe mit Wasser zu einer breiigen formbaren Masse versetzt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß nach Herstellung der breiigen Masse eine Schaummasse zugesetzt wird, worauf die Gesamtmischung gebrannt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 19 d a d u r c h g e k e n n z o i c h n e t, daß zur Herabsetzung der Viskosität der breiigen Masse ein Verflüssigungsmittel, z.B ein Elektrolyt, zugesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Elektrolyt Soda, Wasserglas oder Humussäure dient
4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schaummasse aus einem Schaumbildner besteht, der bei Zusatz von Wasser schäumt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e tX daß als Schaumbildner Tenside, Fettalkoholpolyglykoläther, Fettalkoholsulfat, Alkylsulfonaten, Fettalkoholäthersulfat, Alkylphenolpolyglykoläther etc. verwendet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Schau-asse 10 bis 50 Gewichtsprozent der Ausgangsaasse beträgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß 0,1 bis 7,5 Gevichtsprozent Schaumbildner dem Wasser, bezogen auf die Wassermenge, zugegeben werden.
8. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der trockenen Ausgangsmasse 20 bis 50 Gewichtsprozent Wasser zugegeben werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß de Wasser 2 bis 12 Gewichtsprozent Verflüssigungsmittel, bezogen auf die Wassermenge, zugegeben werden.
10. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Gesaatmischung bis zur Beendigung des Mischungsvorganges in ständiger Bewegung gehalten wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Gesamtmischung solche Stoffe zugesetzt werden, die der Masse das Wasser entziehen.
12. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß solche Zusatzstoffe, z.B. Sägespäne, Sulfitablauge, Zellulose, talk, Betonit, Wasserglas usw. sind.
13. Verfahren nach Anspruch 1, insbesondere bei solchen breiigen Massen, die unter Wärmeeinwirkung zum Zerfallen neigen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e,t daß der breiigen Nasse ein Bindemittel zugesetzt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Bindemittel vor dem Zusatz der Schaummasse zugesetzt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e tt daß als Bindemittel Sulfitablauge, Dextrin oder Leim dient.
16. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Qesamtmischung in eine mit saugfähigem, aber brennbarem Material ausgelegte Form eingegossen wird.
17. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Form aus saugfähigem und brennbaren Material besteht.
18. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß als saugfähiges Material Papier oder Zellulose dient.
19. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t daß die Gesamtmischung zu Granulaten verarbeitet wird, und die Granulate bei einer Temperatur zwischen 900 und 17000 C. gebrannt werden.