DE687157C - anfallendem Abfallsand - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft 'ein Verfahren zum Behandeln und Nutzbarmachen pulverförmiger, kieselsäurehaltiger Stoffe. Insbesondere bezieht sie sich auf Verfahren zum Behandeln und Nutzbarmachen des fein verteilten und sehr innigen Gemenges aus gepulvertem Sand und Glassplittern, wie es sich als Abfall beim Schleifen oder Glätten von gegossenem Glas ergibt.

Nach der Erfindung sollen diese Stoffe so behandelt werden, daß sie in einen Zustand gebracht werden, in dem sie Handelswert besitzen. Die bevorzugte Behandlung ist bestimmt, die Abfallstoffe genügend zusammenhängend und wärmeleitend zu gestalten, so daß sie als einer der Bestandteile bei der; Glasherstellung dienen können.

Dieser Zweck und andere der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung im einzelnen.

Glas wird gewöhnlich durch Zusammenschmelzen eines Gemenges von Sand, Kalk, Soda und Bruch- oder Abfallglas bereitet. Das Bruchglas wird dem Gemenge beigefügt, um eine leicht schmelzbare Masse zu erzielen und rascheres Schmelzen zu fördern. Natürlich können auch andere Zusätze dem Gemenge zugefügt werden, wenn besondere Wirkungen erzielt werden sollen, die vier hier erwähnten Bestandteile aber bilden die Grundlage der meisten Glasarten. Der Sand und das Bruchglas stellen die Hauptbestandteile des Glassatzes dar, und ihr Preis bestimmt die Kosten des Glases in weitem Umfang. Offensichtlich würde daher eine weniger kostspielige Sandquelle von großer Bedeutung für die Industrie sein.

Beim Herstellen von gegossenem Glas werden die Glasplatten einem Abschleifen mit einem Schleifmittel, z. B. gewöhnlichem Sand, unterworfen. Während des Schleif ens werden die Sandteilchen allmählich abgenutzt, bis sie keine Wirkung mehr ausüben, worauf sie beseitigt werden. Das verbrauchte

Schleifmittel, bestehend aus einem äußerst gleichförmigen Gemenge von Kieselsäure, Glassplittern und Spuren von Eisen besitzt eine Durchschnittsteilchengröße von etwa 20 Mikron (μ). In der langen Zeit, während der gegossenes Glas hergestellt wurde, haben sich große Mengen dieses fein verteilten Abfallsandes angesammelt.

Es wird vorgeschlagen, dieses Gemenge ίο von Sand und Glas in der Glaserzeugung statt des üblichen Gemenges von Sand und Bruchglas zu benutzen. Der Anteil an Glassplittern macht in dem Abfallsand etwa io bis 2 5 o/o aus und entspricht nahezu dem Verhältnis des gewöhnlich dem Glassatz zugesetzten Bruchglases. Die Feinheit der Verteilung und die Gleichförmigkeit eines solchen Gemenges wird die Schmelzfähigkeit des Glassatzes erhöhen. Indessen hat dieser Abfallsand so geringe Teilchengröße, daß er nicht unmittelbar in einem Glassatz zu verwenden ist. Die Wärmeleitfähigkeit einer großen Menge des Abfallsandes ist verhältnismäßig gering, und der Satz würde nur langsam schmelzen. Weiterhin würde der fein verteilte Sand dazu neigen, die übrigen Bestandteile des Satzes zu isolieren und die Schmelzzeit weiter zu erhöhen. Würde aber ein fein verteilter Sand einem Schmelzofen zugeführt, so würde er in die Züge und die Gittersteine der Regeneratoren geführt werden und nicht nur einen hohen Gemengeverlust verursachen, sondern auch ein häufiges Außerbetriebsetzen des Ofens zum Reinigen erforderlich machen.

Die Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gemacht, die Teilchengröße des Abfalls zu erhöhen, so daß er unmittelbar bei der Glaserzeugung benutzt werden kann. Es hat sich herausgestellt, daß dieser Abfall einen genügend hohen Hundertsatz Glas besitzt, so daß beim Erwärmen die feinen Teilchen zusammengeschmolzen oder geschweißt werden. Tatsächlich führt die Sinterung zu so großen Zusammenballungen, daß man ini allgemeinen das Erzeugnis vermählen muß, um es auf die beste Teilchengröße zu bringen.

Der Abfallsand wird, so wie er von der Halde genommen wird, allmählich zunehmender Wärme unterworfen, um das Wasser daraus auszutreiben. Die Erwärmung wird fortgesetzt, bis der Sand eine Temperatur von etwa 315⁰C erreicht hat. Auf dieser Höhe wird sie so lange gehalten, wie zum Zusammenballen der feinen Sand- und Glasteilchen erforderlich ist. Das Erzeugnis wird abgekühlt, und die größeren Klumpen werden, falls nötig, gemahlen oder sonstwie auf die gewünschte Teilchengröße verkleinert.

Beim Sintern des Stoffes können kleine Mengen oder größere über Heizflächen größerer Ausdehnung verteilte Mengen leicht auf die verhältnismäßig niedrige Sinter temperatur gebracht werden, wodurch die Schwierigkeit des Erzielens hoher Wärmeleitfähigkeit durch den fein verteilten Stoff erheblich vermindert wird. Das Erhitzen des fein verteilten Stoffes vor der Sinterung kann weiter durch die An-Wesenheit von Soda und anderen glaserzeugenden. Bestandteilen vereinfacht werden. Das Glas und die Kieselsäure verbinden sich in dem Sinter ungs er zeugnis sogar einheitlicher als im ursprünglichen fein verteilten Zustand, die gesinterten Zusammenballungen aber sind immer noch porig und zerbrechlich. Wegen seiner physikalischen Beschaffenheit kann man daher den gesinterten Stoff auf eine solche Größe zerkleinern, wie sie für den Zusatz zu einem Glassatz paßt. Der Vorteil einer gründlichen Vermengung von Glas und Kieselsäure wird demnach beibehalten, und gleichzeitig wird hinreichende Wärmeleitfähigkeit und Staubfreiheit im Schmelzgefäß erzielt.

Die zusammengeballten Massen können nach Wunsch in Teilchen jeder passendein Größe aufgebrochen werden oder sie können in noch formfähigem Zustand zu Briketts geformt werden. Unter bestimmten Umständen könnte es auch erwünscht sein, den pulverförmigen Stoff zu einer zusammenhängenden Masse zu sintern und noch heiß in einen Glasschmelzofen zu bringen und so die Notwendigkeit zu umgehen, den Stoff nochmals zu erhitzen. Der Stoff könnte dem Ofen zusammen mit den übrigen Bestandteilen des Glases, wie allgemein üblich, zugeführt werden. ·

Der Eisengehalt dieses Abfallstoffes liegt gewöhnlich innerhalb eines Spielraumes von ι bis I¹^⁰Io- In gewissen Fällen kann diese Verunreinigung unerwünscht sein, und der Sand kann dann magnetisch oder mit einer ¹QS ioo/oigen Lösung von Salz- oder Schwefelsäure behandelt werden, um das Eisen ganz oder teilweise zu entfernen. Dieses Verfahren bildet keinen Bestandteil der Erfindung. Sind die metallischen Verunreinigun- »to gen entfernt, so wird der Sand wie beschrieben weiterbehandelt.

Der vorbereitende Schritt der Reinigung ist indessen nicht notwendig, um den Sand für weitere Benutzung geeignet zu machen. Gegenwärtig wird z. B. gewissen Glassätzen ein kleiner Hundertsatz Eisen absichtlich zugesetzt, um ihm eine grünliche Färbung zu verleihen. Das sich ergebende Glas ist ■besonders wertvoll für die Herstellung von Sicherheitsglas, denn der Eisengehalt wirkt als Filter für aktinisches Licht und verhütet

eine rasche Abnutzung der Verstärkungsschicht. Bei Glas für Flaschen oder sonstige Behälter würde die Anwesenheit von Eisen ebenfalls bedeutungslos sein, und der für dieses Glas zu verwendende Sand braucht nicht gereinigt zu werden.

Gewöhnlich enthält der Abfallsand derartige Glassplittermengen, daß man beim Bereiten des Glassatzes nicht noch Bruchglas

ίο hinzutun kann. In manchen Fällen, jedoch kann dem Sand noch Bruchglas zusätzlich nach Bedarf beigemengt werden. Es hat sich ferner herausgestellt, daß beim Abschleifen von gegossenem Glas der beim Schleifvor-

iS gang verbrauchte Sand das Gewicht des Glases übersteigt. Dementsprechend könnte die gesamte für weitere Glassätze erforderliche Sandmenge aus diesen Abfallstoffen gewonnen werden.

Bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung ist man also imstande, von bisher wertlosem Sand Gebrauch zu machen. Der Sand kann mit sehr geringen Kosten wieder gewonnen werden, und dementsprechend können die Glasherstellungskosten gesenkt werden. Der Glasgehalt des Abfallsandes geht bei dem Verfahren nicht verloren, sondern wird statt dessen zum Ersatz für das gesamte oder doch einen Teil des Bruchglases, das bei aufeinanderfolgenden Glassätzen benötigt wird.

Offenbar kann das beschriebene Verfahren verschiedenen Abänderungen unterworfen werden, ohne deshalb vom Geiste der Erfindung abzuweichen.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Nutzbarmachen von beim Glasschleifen anfallendem Abfallsand, dadurch gekennzeichnet, daß der jo Sand bis zum Zusammenschmelzen der feinen Teilchen zu großen Zusammenballungen erwärmt wird, worauf das Erzeugnis gemahlen wird, um einen Stoff von gleichmäßiger Korngröße zu erzielen.

2. Verfahren nach Anspruch ι zur Verwendung bei der Herstellung von Glas, dadurch gekennzeichnet, daß' Glasplatten mit Sand als Schleifmittel geschliffen werden, wobei sich fein verteilte Kieselsäureteilchen mit Teilchen des von den Platten abgeschliffenen Glases vermengt bilden und der Anteil des Glases etwa 10 bis 25 Teile ausmacht, daß dann das Gemenge bis zum Sinterpunkt der Glasteilchen zum Bilden von Zusammenballungen von Glas und Kieselsäure erhitzt wird, worauf die Zusammenballungen mit Flußmitteln vermengt und zur zusätzlichen Glasbildung erhitzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Verwendung bei der Herstellung von Glas, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemenge von fein verteiltem Glas und Kieselsäure bis zur Sintertemperatur des Glases erhitzt wird, um Zusammenballungen zu erzeugen, worauf diese mit Soda und anderen glasbildenden Bestandteilen vermengt werden und das Gemenge bis zur Glasbildung geschmolzen wird.