DE2028227C3

DE2028227C3 - Verfahren zur Herstellung von Calciummagnesiumsilikathydraten mit abgestufter Basizität

Info

Publication number: DE2028227C3
Application number: DE19702028227
Authority: DE
Inventors: Heinz Georg Dipl.-Ing.Dr. 4050 Moenchengladbach Kurczyk; Adrian Ottenheym; Josef Dipl.-Chem.Dr. Wuhrer
Original assignee: Rheinische Kalksteinwerke 5603 Wuelfrath GmbH
Current assignee: Rheinische Kalksteinwerke 5603 Wuelfrath GmbH
Priority date: 1970-06-09
Filing date: 1970-06-09
Publication date: 1974-12-05
Also published as: DE2028227A1; DE2028227B2

Claims

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stisch gebrannter Oxide des Calciums und Magnesj-

Patentansprüche: ums verwenden. Man kann auch Dolomit oder dolomitischen Kalkstein kaustisch gebrannt einsetzen oder

J, Verfahren zur Herstellung von Calcium- die aus diesen Stoffen erhältlichen Hydroxide ver-

raagnesiumsiükathydraten mit abgestufter Basizi- S wenden.

tat unter Benutzung der für die Herstellung von Als Kieselsäure wird zweckmäßig feingemahlener

ErdalkalisUikaten bekannten hydrothermalen Um- Quarzsand verwendet, weil dieser die hydrothermale

Setzung von Kieselsäure und Erdalkalioxiden bei Umsetzung begünstigt.

Temperaturen zwischen 180 und 230° C, da- Das Verfahren selbst kann in den für die Härtung durch gekennzeichnet, daß Oxide bzw, ίο von Kalksandsteinen oder Gasbeton üblichen Ein-Hydroxide des Calriums und Magnesiums im richtungen durchgeführt werden. Vorteilhaft ist es je-Molverhältnis 0,5 bis 1,5 mit Kieselsäure im MoI- doch, die hydrothermale Umsetzung unter gleichzei- verhältnis CaO: SiO₈ von 1,5 bis 2,5 in Gegen- tiger Zerkleinerung bzw. Mahlung des Reaktionsgewart von Wasser hydrothermal umgesetzt werden. misches vorzunehmen, da sich gezeigt hat, daß auf 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- 15 diese Weise eine weitaus schnellere Reaktion unter kennzeichnet, daß Oxide bzw. Hydroxide des Bildung der Hydrosilikathydrate erfolgt. Außerdem Calciums und Magnesiums im Molverhältnis 0,8 ist es hierbei möglich, normalen grobkörnigen Grubis 1,2 mit Kieselsäure im Molverhältnis bensand als Kieselsäurekomponente zu verwenden, CaO: SiO₀ von 1,8 bis 2,2 in Gegenwart von z.B. einen Grubensand mit Körnungen von 0 bis Wasser hydrothermal umgesetzt werden. ao 3 mm. Dabei ergeben sich Umsetzungszeiten der

Größenordnung von einer Stunde.

Gemäß der vorliegenden Erfindung erhält man

Calciummagnesiumsilikathydrate mit abgestufter Ba-

sizität bzw. mit abgestufter Reaktionsfähigkeit, je

25 nachdem das CaO: SiO₂-Verhältnis und das

Es ist bereits bekannt, Erdalkalihydroxide mit Kie- CaO: MgO-Verhältnis gewählt werden. Beispielsselsäure hydrothermal bei Temperaturen um 200° C weise erhöht sich die Basizität bei geringeren Kieselumzusetzen. Dazu werden z. B. Sand und gelöschter Säuregehalten in der Mischung und geringeren Ma-KaIk innig vermählen und unter Zusatz von Wasser gnesiumgehalten. Jedoch nimmt andererseits selbstmehrere Stunden unter Druck erhitzt. Dieses Verfah- 30 verständlich bei der Kombination geringer Magneren läßt sich in abgewandelter Form auch unter Ver- siumoxydgehalt und hoher Kieselsäuregehalt die Rewendung von Magnesiumoxid als Erdalkalikompo- aktionsfähigkeit wieder ab. Für die meisten Anwennente durchführen, dungszwecke ergeben sich als vorteilhaft Bereiche für Wie bereits vorgeschlagen wurde, kann man auch das CaO: SiO.,-Verhältnis von 1,8 bis 2,2 und für das gebrannten und hydratisierten Dolomit mit Kiesel- 35 CaO: MgO-Verhältnis von 0,8 bis 1,2. Bereits innersäure zu einem innigen Gemisch der Hydrosilikate halb dieser engen Grenzen läßt sich die Reaktions-Xonotlit und Cerolit umsetzen und aus diesen Hy- Fähigkeit der Calciummagnesiumsilikathydrate in drosilikaten durch Erhitzen Diopsid gewinnen. weiten Bereichen verändern und den gewünschten

Weiterhin ist es bekannt, daß die einzelnen Erd- Einsatzzwecken anpassen.

alkalioxide eine unterschiedliche Basizität aufweisen. 40 Die nach der vorliegenden Erfindung gemahlenen Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zu- Stoffe sind nach dem Trocknen sehr feinteilig und gründe ausgehend von Erdalkalioxiden und Kiesel- eignen sich sehr gut als Füllstoffe für viele Anwensäure als Grundstoffe unter Anwendung der hydro- dungszwecke, bei denen eine basische Aktivität vorthermaien Umsetzung in Gegenwart von Wasser Erd- teilhaft ist.
alkalisilikate herzustellen, die eine abgestufte Basizi- 45 .
tat aufweisen und die somit hinsichtlich ihrer Basizi- Beispiel
tat ihrem Einsatzzweck als Füllstoffe angepaßt werden 75 Gewichtsteile Doloniitkalkhydrat mit einem können. molaren CaO: MgO-Verhältnis von 1,0 und einem Es wurde gefunden, daß man Calciummagnesium- Glühverlust von 19,15% wurden mit 25 Gewichtssilikathydrate mit abgestufter Basizität unter Benut- 50 teilen feingemahlenem Quarzsand entsprechend einem zung der für die Herstellung von Erdalkalisilikaten molaren CaO: SiO₂-Verhältnis von 2,14 und 50 Gebekannten hydrothermalen Umsetzung von Kiesel- wichtsteilen Wasser zu einem Brei angerührt und gut säure und Erdalkalioxiden bei Temperaturen zwi- durchmischt. Der Brei wurde in einem Druckkessel sehen 180 und 230° C herstellen kann, wenn man mit Heißdampf 8 Stunden auf 190° C erhitzt. Das Oxide bzw. Hydroxide des Calciums und Magnesi- 55 halbfeste Reaktionsprodukt wurde sodann zcrkleiums im Molverhältnis 0,5 bis 1,5 mit Kieselsäure im nert und bis auf etwa 10°/o Restfeuchtigkeit getrock-Molverhältnis CaO : SiO₂ von 1,5 bis 2,5 in Gegen- net. Nach der Trocknung wird ein sehr feinteiliges wart von Wasser hydrothermal umsetzt. Pulver erhalten.

Die für die Umsetzung erforderliche Wassermenge Die Analyse der Trockensubstan ergab folgende sollte zweckmäßig etwa 1 Gewichtsteil betragen, be- 60 Zusammensetzung:
zogen auf 1 Gewichtsteil der Ausgangsmischung Kieselsäure und Oxide bzw. Hydroxide des Calciums SiO₂ 26,80%

und Magnesiums. Diese Mischung läßt sich am besten CaO 42,25 %

verarbeiten, da ein pumpfähiger Schlamm entsteht. MgO 29,15%

Als Ausgangsstoffe kann man Mischungen kau- 65 R₂O₃ 1,91 %