DE2023089A1 - Verfahren zur Herstellung von geblaehten Granulaten oder Formkoerpern aus staubfoermigen mineralischen Stoffen,insbesondere aus Gesteinsmehl,z.B. Tonstaub,Flugstaub,Flugasche od.dgl. - Google Patents

Description

• "Verfahren zur Herstellung von geblähten Granulaten oder Pormkörpern aus staubförmigen mineralischen Stoffen, insbesondere aus Gesteinsmehl, z.B. Tonstaub, Flugstaub, Flugasche oder dgl." Die erfindung betrifft ei Verfahren zur Herstellung von geblähten Granulaten oder Formkörpern aus staubförmigen mineralischen Stoffen, insbesondere Gesteinsmehl, wie z.B.
• Tonstaub, wobei die staubförmigen mineralischen Stoffe mit Wasser zu einer breiigen formbaren Masse 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 kaltem Zustand schäumt, worauf die Mischung gebrannt wird.
• Die erfindung schafft ein Verfahren zur Herstellung von Granulaten und Formkörpern aus solchen kaltschäumenden Massen, 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 Gesamtmischung durch Brennen oder Zusatz von einem hydraulischen Bindemittel erhärtet wird.
• Die Schaummasse besteht dabei aus einem an sich bekannten Schaumbildner, der bei Zusatz von Wasser schäumt.
• Der usatz der Schaummasse nach der Berstellung der breiigen Masse hat den Vorteil, daß die zugesetzte Schaumbildnermenge geringer werden kann.
• Als Schaumbildner können verwendet werden: Tenside, Fettalkoholpolyglykoläther, Pettalkoholsulfat, Alkylsulfonaten, Fettalkoholäthersulfat, Alkylphenolpolyglykoläther etc.
• Sie werden in Mengen von 0,1 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 Verflüssigungamittel zugegeben, die die Aufgabe haben, die Viskosität der breiigen kasse herabzusetzen. Ist nämlich die Viskosität der breiigen Masse herabgesetzt, dann läßt sich die Schaummasse besser mit der breiigen Masse mischen und fein verteilen. Als Verflüssigungsmittel wird zweckmäßig ein Elektrolyt verwendet, z.X. 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 Gewichtsprozent, bezogen auf die zuzusetzende 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 Pormkörpern verarbeitet wird.
• 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 zugesetzt9 Die Ausgangsstoffe, die nach diesem Verfahren verarbeitet werden, sind hochfeuerfeste Massen, wie z0B. calzinierte Tonerde, Zirkon, Rutil, Quarz-und Basaltstaub und auch Magnesit oder Aluminiumoxyd.
• Als Bindemittel dient dabei zoBo Sultitablauge, Dextrin oder Leim, also solche Stoffe, die der breiigen Masse auch im trockenen Zustand noch einen Zusammenhalt geben.
• Die Gesamtmischung kann nach dem usatz der Schaummasse nach der Beendigung des Mischvorganges in Formen abgefüllt werden, die alsdann gebrannt werden.
• Ss 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'normen 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 zusammenhaften.
• Der nachfolgende brennvorgang, entweder der Granulate oder der aus der Gesamtmischung hergestellten Formkörper führt zu einer Verdichtung der Granulate bzw.
• der Formkörper.
• Dabei hat man es in der Hand, durch die Wahl der Brenntemperaturen den Verdichtungsgrad vorher zu bestimmen.
• Werden die geschäumten Granulate z.. 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 obm.
• Die Herstellung der geschäumten Granulate aus einer kaltgesohäumten Masse hat mithin den Vorteil, daß man in der Lage ist, die Festigkeit des Granulates genau vorher zu bestimmen.
• Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß der Füllungsgrad eines Drehrohrofens, der mit einer derartigen Gesamtmischung beschickt wird, größer werden kann, weil bei dem nachfolgenden Brennvorgang die Granulate bzw. die Pormkörper 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.
• Der Gesamtmischung kann auch ein hydraulisches zindemittel zugesetzt werden, z.B. Zement, um die Gesaxtmischung die entweder in Formen eingebracht wird, oder die zu Granulaten verarbeitet wird, auf hydraulischem Wege zu erhärten beispiel: 1 1000 g Tonstaub von 0,5 mm Korngröße werden 400 cbcm Wasser zugesetzt und die Masse gemischt, so daß eine plastische breiige Masse entsteht. Dem Wasser werden 2 bis 4 Gewichtsprozent eines Verflüssigungsmittels, z.B. Soda, zugegeben, so daß die Masse beim Rühren weiter plastisch bis dünnflüssig wird und thixotrope Eigenschaften erhält, so daß wie Bewegung der Masse aufrechterhalten werden muß.
• Nach Herstellung einer solchen breiigen bis dünnflüssigen Masse wird eine Schaummasse zugegeben, Diese Schaummasse wird gesondert hergestellt. Dabei verwendet man auf 100 chem Wasser ca. 2 g eines Schaumbildner, z.B. Fettalkoholpolyglykoläther.
• Dadurch ergibt sich etwa eine Schaummasse von 800 bis 1000 ebem, die nunmehr der breiigen Tonmasse zugeführt 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 Mischvorg8ng beendet, dann kann auch die Bewegung der Masse beendet werden. In diesem Falle dickt die Masse infolge ihrer thixotropen Sigenschaften sofort ein und stabilisiert den in ihr enthaltenen Schaum.
• Beispiel: 2 1000 g Mineralstaub werden 400 bis 500 cbom Wasser zugesetzt. Das Wasser enthält ein Verflüssigungsmittel in mengen von etwa 4 Gewichtsprozent, bezogen auf die Wassermenge0 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 erläutert.
• Der Zusatz des Bindemittels hat bei dieser Art von Ausgangsstoffen den Vorteil, 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 kann0 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.

Claims (1)

1. A n s p r uc h e

   Verfahren zur Herstellung von geblähten, gebrannten Granulaten oder kormkörpern aus staubförmigen mineralischen Stoffen, insbesondere aus Gesteinsmehl, z.B. Tonstaub,Xwobei 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 durch Brennen oder Zusatz eines hydraulischen Bindemittels erhärtet wird.

   2.) 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 zur Herabsetzung der Viskosität der breiigen Masse ein Verflüssigungsmittel, z.j. ein Elektrolyt, zugesetzt wird0 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.

   X Flugstaub, Flugasche oder dergl.

   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 schäume.

   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 t , 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 Schaummasse 10 bis 50 Gewichtsprozent der Ausgangsmasse beträgt.

   7O) 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 Gewichtsprozent 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 o l c h n e t , daß dem 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 ke n n æ e l c h n e t , daß die Gesamtmischung bis zur Beendigung des Mischungsvorgangen 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 o h n e t , daß der Gesamtmischung solche Stoffe zugesetzt werden, die der Masse das Waeer entziehen, 12.) Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r n h g e k e n n z e i c h n e t , daß solche Zusetzstoffe, z.B. Sägespäne, Sulfitablauge, Zellulose, Kalk, Betonit, Wasserglas usw. sind.

   13.) Verfahren nach Anspruch 1 inabesondere bet nolohen breiigen Massen, die unter Wärmeeinwirkung zum Zerfallen neigen, d a d u r c h g e k n n z e i c h n e t , daß der breiigen Masse 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 von 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 t , daß als Bindemittel Sulfitablauge, Dextrin oder Lein 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 Gesamtmischung in eine mit saugfähigem, aber brennbarem Material ausgelegte Form eingegossen wird0 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 brennbarem 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 a. gebrannt werden.