AT235739B

AT235739B - Verfahren zur Herstellung von Sintermagnesit

Info

Publication number: AT235739B
Application number: AT189459A
Authority: AT
Inventors: Eduard Dr Bergezi
Original assignee: Oesterr Amerikan Magnesit
Priority date: 1959-03-10
Filing date: 1959-03-10
Publication date: 1964-09-10
Also published as: BE588464A; CS149661B2

Description


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  Verfahren zur Herstellung von Sintermagnesit 
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 vollständig gebrannten Magnesiumverbindungen besteht, zugesetzt werden und die Briketts können vor dem Sintern bei einer Temperatur von 230 bis 3400C gehärtet werden. Ferner kann die zu brikettierende
Mischung auch mit Ligninsulfonsäure, z. B. in Form der Kalzium-, Natrium-oder Ammoniumsalze, ver- setzt werden, um eine Entnahme der Briketts aus der Pressform zu erleichtern. Dieses Verfahren hat je- doch den Nachteil, dass Eisensalze und ganz allgemein alle sauren Salze, d. h.

   Salze, deren pH-Wertin wässeriger Lösung unter 7 liegt, mit den in dem zugesetzten Flugstaub enthaltenen aktiven Anteilen der kaustischen Magnesia sehr rasch reagieren, indem die aktiven Zentren sozusagen herausgerissen werden, wogegen sich die restlichen, nichtaktiven Teile der Magnesia nur ganz langsam und unvollständig mit den sauren Salzen umsetzen, so dass bei Verwendung solcher Salze keine gleichmässige und vollständige
Härtung erfolgt. Die Folge davon ist eine ungleichmässige und teilweise unvollständige Sinterung der
Briketts, also ein nicht allen Anforderungen entsprechendes Sinterprodukt ; damit erweist sich aber die
Verwendung von sauren Salzen bzw. Eisensalzen als unzweckmässig.

   Ferner ist in diesem Zusammenhang ein Vorschlag zu erwähnen, gemäss welchem zur Erzeugung von Sintermagnesit aus fein-und feinstkör- nigen, natürlichen und künstlichen Magnesiumverbindungen ein Ausgangsmaterial mit einem Gehalt an
Magnesiumsulfat in Mengen von etwa 2 bis 10   Gew. -0/0,   vorzugsweise   4-8'%',   auf   MgO   bezogen, ver- wendet und nach Brikettierung gesintert wird.

   Auch bei diesem Verfahren erfolgt jedoch im noch besten
Fall nur eine ungleichmässige und unvollständige Härtung der Briketts und damit eine ungleichmässige und mangelhafte Sinterung, da aktive Magnesia fehlt und die Umsetzung zwischen den als Ausgangsmaterial verwendeten, nicht aktivierten, ungebrannten Magnesiumverbindungen und dem Magnesiumsulfat, sofern sie überhaupt eintritt, nur sehr unvollkommen verläuft und auf den Sinterungsgrad praktisch gar keinen
Einfluss hat.

   Ganz allgemein kann in diesem Zusammenhang gesagt werden, dass bei alleinigem Zusatz von Magnesiumsulfat dieses im wesentlichen nur als Bindemittel wirkt, d. h. eine bloss mechanische Verkittung der einzelnen Körner des magnesiumhaltigen Ausgangsmaterials herbeiführt, ohne mit ihnen eine chemische Umsetzung einzugehen ; es zersetzt sich erst oberhalb der Temperatur, bei der die Sinterung der Magnesia beginnt, so dass die Bindewirkung bis zur beginnenden Sinterung und noch darüber hinaus bestehen bleiben dürfte, ohne dass jedoch im Verlauf der Wärmeeinwirkung eine nennenswerte Härtung erfolgt. Dies ist auch der Grund dafür, dass bei alleiniger Verwendung von Magnesiumsulfat die erhaltenen Briketts eine verhältnismässig geringe Festigkeit aufweisen und gegen mechanische Beanspruchungen wenig widerstandsfähig sind, so dass der Flugstaubanfall hoch ist. 



   Schliesslich ist auch ein Verfahren bekannt, bei welchem als Ausgangsmaterial Stoffe verwendet werden, die nach dem Brennen mindestens 95% Magnesia und nicht über 1,   5%   Kieselsäure enthalten, und diese Stoffe gebrannt werden, bis sie einen Glühverlust von nicht über 0, 75% haben, worauf das Brenn-   produkt derart zerkleinert wird, dass 90% davon eine Korngrösse von unter 0, 147 mm aufweisen, und hierauf das    zerkleinerte Material unter Besprühen mit einer Lösung von Magnesiumchlorid und/oder Magnesiumsulfat zu Granalien verformt wird und die Granalien getrocknet und dann bei einer Temperatur von mindestens 18000C gebrannt werden.

   DiesesVerfahren hat unter anderem den Nachteil, dass zweimal auf hohe Temperaturen gebrannt werden und nach dem ersten Brennen eine Feinmahlung erfolgen muss, wodurch beträchtliche Kosten verursacht werden. 



   Die Erfindung zielt nun darauf ab, die bei den angeführten Verfahren auftretenden Nachteile zu beseitigen und die Herstellung von Sintermagnesia eines gleichmässigen Sinterungsgrades von praktischer Vollkommenheit zu schaffen, wobei gleichzeitig jedoch den praktischen Bedürfnissen einer einfachen Durchführbarkeit und der Wirtschaftlichkeit Rechnung getragen wird.

   Dies wird beim Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung von Sintermagnesit aus feinverteiltem Rohmagnesit, wobei der Rohmagnesit nach Zusatz von beim Brennen von Magnesit anfallendem Flugstaub, vorzugsweise beim Brennen von Magnesit im Drehofen anfallendem Flugstaub, zu Briketts verpresst wird und die Briketts auf Sintertemperatur erhitzt werden, dadurch erreicht, dass der Rohmagnesit, insbesondere durch Flotation von Verunreinigungen befreiter Rohmagnesit, unter Zusatz von Flugstaub und neutral oder basisch reagierenden Salzen bzw. deren Lösungen, die mit den aktiven Zentren der im Flugstaub vorhandenen Magnesia unter Bildung von magnesiazementartigen Verbindungen reagieren, insbesondere Magnesiumsulfat, vorzugs-   weise Kieserit (MgSO . 1H 0) oder Bittersalz (MgSO.

   7 HO), in einer Menge von 0, 25 bis 20/0, vorzugsweise etwa 10/0 brikettiert und dann gesintert wird. Unter der Bezeichnung "neutral oder basisch rea-   gierende Salze" sind dabei Salze zu verstehen, die nicht sauer reagieren, also in wässeriger Lösung einen pH-Wert von 7 oder über 7 aufweisen. Diese Salze reagieren mit nahezu der Gesamtheit der aktiven Zentren der im Flugstaub, wie er beim Magnesitbrennen anfällt, vorhandenen kaustischen Magnesia unter gleichmässiger Bildung von magnesiazementartigen Verbindungen, die ihrerseits imstande sind, zu erhärten und dadurch eine innige Verkittung der Teilchen des magnesiumhaltigen Ausgangsmaterials zu 

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 bewirken.

   Beim Verfahren gemäss der Erfindung erfolgt somit eine chemische Umsetzung zwischen den dem Ausgangsmaterial zugesetzten Stoffen, die im Endergebnis eine Härtung zur Folge hat, welche sich in einer ausgezeichneten mechanischen Festigkeit der Briketts und einem ausserordentlich geringen Flugstaubanfall äussert. Falls erforderlich, kann der Flugstaub auch teilweise durch aktive Magnesia ersetzt sein. Besonders günstige Ergebnisse werden erhalten, wenn neben Flugstaub der angeführten Art und neutral oder basisch reagierenden Salzen, insbesondere Magnesiumsulfat, als weiterer Zusatz Ammonsulfat verwendet wird.

   Ammonsulfat gibt bei Erwärmung Ammoniak ab und es bleibt Schwefelsäure zurück, die weitere Zentren der kaustischen Magnesia, von deren ursprünglich vorhandenen aktiven Zentren praktisch alle bereits mit dem zugesetzten neutralen oder basischen Salz reagiert haben, aktiviert, so dass eine weitere Umsetzung und somit Härtung möglich ist. Ferner können den zu brikettierenden Stoffen auch Sulfitablauge oder wässerige Lösungen von Zellpech (unter dieser Bezeichnung ist das aus Sulfitablauge durch Eindampfen oder Versprühen im Vakuum hergestellte Produkt zu verstehen) zugesetzt werden. Der Zuschlag dieser Abfallprodukte, die im allgemeinen in Mengen von 0,5 bis 1,   50/0,   bezogen auf die Gesamtmischung, zugesetzt werden, hat zur Folge, dass die Abbindereaktion bzw.

   Aushärtung an sich zwar verlangsamt wird, dass jedoch die Grünfestigkeit erhöht und dann durch Erwärmung schliesslich eine bessere Härtung erreicht wird als ohne Zusatz dieser Produkte. Auch wird dadurch der Abbindevorgang gleichmässiger gestaltet und ein zu schnelles Abbinden der Masse vor dem Pressvorgang verhindert. In jedem Fall kann die Menge an Flugstaub bis zu   zo   vorzugsweise bis zu   150/0,   bezogen auf das Trockengewicht der Mischung, betragen. Bei gemeinsamem Zusatz von Magnesiumsulfat und Ammonsulfat soll die Gesamtmenge dieser beiden Stoffe gleichfalls in dem oben angeführten Bereich von 0,25 bis 2, vorzugsweise etwa 1   Gew.-'%   liegen.

   Bei ausreichender Feuchtigkeit des Ausgangsmaterials können die neutralen oder basischen Salze, also insbesondere Magnesiumsulfat, vorzugsweise Kieserit, und allenfalls Ammonsulfat auch in fester Form zugesetzt werden. Bei Verwendung einer wässerigen Lösung von Magnesiumsulfat bzw. Magnesiumsulfat und Ammonsulfat muss beachtet werden, dass durch die Feuchtigkeit des Gutes eine Verdünnung erfolgt. Daher soll die Salzlösung eine Konzentration von mindestens 
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 Ergebnis ausgezeichnet. 



   Eine besonders gute Festigkeit und Härtung der Briketts und in weiterer Folge eine ausserordentlich gleichmässig und vollständig gesinterte Magnesia wird erhalten, wenn das brikettierte Material zuerst bei einer mässig erhöhten Temperatur, vorzugsweise bei Temperaturen zwischen 40 und   IOOOC,   einer Härtung unterworfen und dann erst gesintert wird. So kann beispielsweise das brikettierte Material bereits durch kurzzeitiges Lagern unter Einwirkung von Warmluft, insbesondere Warmluft aus Abgasen, besser als in der Kälte gehärtet werden. Noch günstigere Ergebnisse lassen sich erreichen, wenn das brikettierte Material einer Wärmebehandlung mit kohlendioxydhaltigen Abgasen, vorzugsweise den beim Magnesitbrennen anfallenden Rauchgasen, unterworfen wird, da Kohlendioxyd mit aktiven Magnesiazentren gleichfalls unter Erhärtung reagiert.

   Im allgemeinen genügt es, wenn die Wärmebehandlung während eines Zeitraumes von etwa 30 bis 50 min durchgeführt wird. Die Briketts sollen nicht zu rasch austrocknen, weil sonst die unter Wasserverbrauch verlaufende Härtungsreaktion zum Stillstand kommen muss, u. zw. zu einem vorzeitigen Stillstand, der unter Umständen eine erhebliche Verminderung der Endfestigkeit der Briketts bewirkt. Aus diesem Grunde ist es auch vorteilhaft, die Briketts während oder nach der Wärmebehandlung noch mit Wasser zu besprühen, da durch die erneute Zufuhr von Wasser eine gute Nacherhärtung gewährleistet ist.

   Noch zweckmässiger ist es, den Feuchtigkeitsgehalt der Rauchgase durch vorhergehende Aufsättigung so hoch einzustellen, dass eine vorzeitige Austrocknung der Briketts vor Beendigung des Härtungsvorganges überhaupt vermieden wird. 

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Claims

PATENT ANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von Sintermagnesit aus feinverteiltem Rohmagnesit, wobei der Rohmagnesit nach Zusatz von beim Brennen von Magnesit anfallendem Flugstaub, vorzugsweise beim Brennen von Magnesit im Drehofen anfallendem Flugstaub, zu Briketts verpresst wird und die Briketts auf Sintertemperatur erhitzt werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohmagnesit, insbesondere durch Flotation von Verunreinigungen befreiter Rohmagnesit, unter Zusatz von Flugstaub und neutral oder basisch reagierenden Salzen bzw. deren Lösungen, die mit den aktiven Zentren der im Flugstaub vorhandenen Magnesia unter Bildung von magnesiazementartigen Verbindungen reagieren, insbesondere Magnesiumsulfat, vorzugsweise Kieserit oder Bittersalz, in einer Menge von 0,25 bis 2%, vorzugsweise etwa 1%, brikettiert und dann gesintert wird.

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass neben Flugstaub und neutral oder basisch reagierenden Salzen, insbesondere Magnesiumsulfat, als weiterer Zusatz Ammonsulfat verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch l oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass den zu brikettierenden Stoffen Sulfitablauge oder wässerige Lösungen von Zellpech zugesetzt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bis zu 30 Gew. -0/0, vorzugsweise bis zu 15 Gew. o Flugstaub, bezogen auf das Trockengewicht der Mischung zugesetzt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnesiumsulfat und Ammonsulfat zusammen in Mengen von 0,25 bis 2, vorzugsweise etwa 1 Gew. -0/0, bezogen auf die Menge an magnesiumhaltigem Ausgangsmaterial und Flugstaub, berechnet als Trockensubstanz, verwendet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei ausreichender Feuchtigkeit des Ausgangsmaterials Magnesiumsulfat bzw. Magnesiumsulfat und Ammonsulfat in fester Form zugesetzt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das brikettierte Material zuerst bei mässig erhöhten Temperaturen, vorzugsweise zwischen 40 und 100 C, einer Härtung unterworfen und dann erst gesintert wird.

8. Verfahren nach Anspruchs/dadurch gekennzeichnet, dass das brikettierte Material durch kurzzeitiges Lagern unter Einwirkung von Warmluft, insbesondere Warmluft aus Abgasen, gehärtet wird.

9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das brikettierte Material einer Wärmebehandlung mit kohlendioxydhaltigen Abgasen, vorzugsweise den beim Magnesitbrennen anfallenden Rauchgasen, unterworfen wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmebehandlung während eines Zeitraumes von etwa 30 bis 50 min durchgeführt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Briketts nach der Wärmebehandlung mit Wasser besprüht bzw. bespritzt werden.