AT358459B - Verfahren zur herstellung eines magnesiumoxyd- -magnesiumsulfat-trockengemisches - Google Patents

Description

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   Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Trockengemisches aus kaustischer Magnesia und Kieserit, das in wasserhaltigem Zustande als Magnesiazement, insbesondere für die Erzeugung von Holzwolle-Leichtbauplatten bzw. von Homogenplatten, verwendet werden kann. 



   Bei der üblichen Herstellung von magnesiagebundenen Platten oder andern Formkörpern wird im allgemeinen so vorgegangen, dass das Bindemittel aus kaustisch gebranntem Magnesit und einer konzentrierten wässerigen Magnesiumsulfatlösung mit einer Dichte bei   15 C   von etwa 1, 133 bis 1, 160 g/ml bei Raumtemperatur erzeugt und zusammen mit Holzwolle od. dgl. unter Druck- und Wärmeeinwirkung zu den gewünschten Fertigprodukten verarbeitet wird. Bei dieser Arbeitsweise ist eine genaue Einhaltung bzw. Abstimmung der zum Einsatz gelangenden Mengen an kaustischer Magnesia und Kieserit notwendig, um eine stets gleichbleibende Qualität des Bindemittels zu ge-   währleisten.   



   Es wurde nun gefunden, dass sich die Herstellung eines solchen Magnesiazements wesentlich vereinfachen und darüber hinaus viel wirtschaftlicher und energiesparender gestalten lässt, auch hinsichtlich der Weiterverarbeitung zu Platten oder Formkörpern, wenn man, unmittelbar von kaustisch gebrannter Magnesia in noch heissem Zustande ausgehend, zusammen mit Kieserit ein Trockengemisch von vorbestimmter Zusammensetzung erzeugt, das zur Herstellung des Magnesiazements lediglich einen Zusatz von Wasser benötigt.

   Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung eines Magnesiumoxyd-Magnesiumsulfat-Trockengemisches, insbesondere für die Erzeugung von HolzwolleLeichtbauplatten bzw. von Homogenplatten od. dgl. magnesiagebundenen Formkörpern, ist somit dadurch gekennzeichnet, dass man kaustisch gebrannte Magnesia in noch heissem Zustande von etwa   6000e   direkt mit festem wasserhaltigem Magnesiumsulfat unter Bildung von wasserfreiem Magnesiumsulfat vermischt und das so erhaltene Trockengemisch feinst vermahlt. 



   Der Einsatz von kaustischer Magnesia in noch heissem Zustande, also der etwa   6000e   heissen ofenfallenden Magnesia, hat zur Folge, dass beim Vermischen mit dem zweckmässig feinverteilten wasserhaltigen Magnesiumsulfat eine Simultanentwässerung des Magnesiumsulfats (z. B. Kieserit   MgSO 4. H 20)   und Hydratation der kaustischen Magnesia stattfindet. Wie sich bei eingehenden Untersuchungen gezeigt hat, lässt sich die zur Plattenherstellung erforderliche Maschinenformzeit merklich herabsetzen, wenn man einen solchen Magnesiazement anwendet, bei welchem kalzinierter Kieserit in feinst verteilter Form bereits in der kaustischen Magnesia vorhanden ist, wobei dieses Gemisch einfach mit Wasser angeteigt wird. 



   Allerdings erweist sich technisch gemahlener kalzinierter Kieserit als zu grob für einen schnellen Umsatz in Mischung mit der kaustischen Magnesia. Durch die gemeinsame Entstehung von hydratisierter Magnesia und wasserfreiem Magnesiumsulfat in Form eines Trockengemisches mit feinster Verteilung dieser Komponenten lässt sich die angestrebte Verkürzung der Reaktionszeit und Gleichmässigkeit der Zusammensetzung mit Sicherheit erreichen. 



   Das bei der erfindungsgemässen Arbeitsweise entstehende Trockengemisch wird feinst vermahlen,   z. B.   auf eine Korngrösse von weniger als 100 pm, und braucht dann nur noch mit Wasser vermischt zu'werden, um das gebrauchsfertige Bindemittel zu erhalten. Dabei entsteht zunächst eine wässerige Suspension, die ohne zusätzliche Abstimmung der Magnesia- und Magnesiumsulfatanteile gegeneinander direkt mit Holzwolle, Holzspänen od. dgl. zu dem plattenbildenden Material verarbeitet und in üblicher Weise zum Fertigprodukt geformt werden kann. Bei Herstellung der Suspensionsmischung wird die Hydratationswärme frei und bewirkt spontan eine Temperaturerhöhung der Magnesiazementmischung, wozu auch die hier freiwerdende Lösungswärme des kalzinierten Magnesiumsulfates beiträgt.

   Dieser Temperaturstoss führt in der Folge zu einer Forcierung des Abbindeprozesses,   z. B.   in der Bandformmaschine, und ergibt so eine Erhöhung der Produktionsgeschwindigkeit. Eine spezielle Lösestation für die Herstellung von Magnesiumsulfatlösung, unter Einsatz von etwa   900e   heissem Lösungswasser und Rückkühlung auf etwa   20 C,   wie bisher notwendig, wird beim Arbeiten mit dem Trockengemisch nach der Erfindung überflüssig. 



   Im Rahmen der Erfindung wird die Menge an wasserhaltigem Magnesiumsulfat, insbesondere Kieserit, derart bemessen, dass das   MgO/SO g-Verhältnis   einer bestimmten Magnesiumsulfatkonzentration äquivalent ist, welche für das Verfahren jeweils eingehalten werden soll. Für die Herstellung eines   zur'Leichtbauplattenproduktion   geeigneten Magnesiazements, wobei in der Regel eine Magnesium- 

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 sulfatlösung mit einer Dichte bei   150C   von 1, 133 bis 1, 160 g/ml zum Einsatz gelangt, wird vorteilhaft so vorgegangen, dass das   MgO/SO,-Verhältnis   im Trockengemisch einem Anteil von 16 bis 20%   MgSO 4 anhydrisch,   vorzugsweise von 18% anhydrisch entspricht.

   Im Falle von magnesiumgebundenen Homogenplatten wird der Anteil an Magnesiumsulfat entsprechend höher bemessen, weil dort mit konzentrierteren Lösungen gearbeitet wird. 



   Eine besonders günstige Arbeitsweise besteht darin, dass das feinst vermahlene Trockengemisch unmittelbar nach dem Vermischen mit Wasser in noch warmem Zustande mit dem für die Plattenbildung benötigten Material aus Holzwolle oder Holzspänen vermischt und der Formgebung,   z. B.   in der Bandformmaschine oder in Plattenpressen, unterworfen wird. Dabei erweist es sich als besonders günstig, wenn das Trockengemisch mit bereits vorgewärmtem Wasser, insbesondere mit Wasser von 25 bis   40 C,   vermischt wird. Die eben beschriebene Vorgangsweise ergibt den zusätzlichen Vorteil, dass die im Verlauf des Verfahrens bei der Erzeugung des Magnesiazements freigesetzte Wärme für den anschliessenden Produktionsprozess unter weiterer Energieersparnis direkt nutzbar gemacht werden kann. 



   Bei praktischer Anwendung der Erfindung lässt sich die Erzeugung von Platten, Formkörpern   od. dgl.   unter Verwendung des beschriebenen Trockengemisches derart regeln, dass nur noch die Wasserzugabe in Abhängigkeit von der Holzfeuchtigkeit variiert und gesteuert zu werden braucht. 



  An Stelle einer Regulierung der Konsistenz des Magnesiabindemittels durch Änderung der Magnesium-   sulfat-Lösungsanteile   kann man nun die Konsistenz allein durch Dosierung der Wasserzufuhr, ohne Änderung am Bindemittel selbst, in gewünschter Weise einstellen. Damit wird es auch möglich, den Produktionsvorgang speziell über einen Prozessrechner zu steuern. 



   Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines nicht beschränkenden Ausführungsbeispieles weiter erläutert. 



   Beispiel : Zur Erzeugung des Trockengemisches wird das wasserhaltige Magnesiumsulfat mit kaustisch gebrannter Magnesia unmittelbar nach ihrem Austritt aus dem Drehrohrofen und vor dem Eintritt in die Kühltrommel vermischt. Zu diesem heissen ofenfallenden Material, das eine Temperatur 
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 trommel kommende Material, das ein Gemisch von kalziniertem Kieserit und bereits zum Teil hydratisierter kaustischer Magnesia darstellt, wird feinst vermahlen.

   Ein typisches Mahlprodukt weist beispielsweise die folgende Siebanalyse auf : 
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<tb> 
<tb> > 90 <SEP> pm <SEP> 0,3 <SEP> Gew.-%
<tb> 90 <SEP> - <SEP> 63 <SEP> pm <SEP> 3, <SEP> 2Gew.-%
<tb> 63 <SEP> - <SEP> 32 <SEP> pm <SEP> 14,8 <SEP> Gew.-%
<tb> 32-10 <SEP> pm <SEP> 55, <SEP> 7 <SEP> Gew.-% <SEP> 
<tb> < 10 <SEP> pm <SEP> 26,0 <SEP> Gew.-%
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Das in dem Trockengemisch enthaltene kalzinierte Magnesiumsulfat ist wesentlich leichter löslich als Kieserit.

   Durch das gemeinsame Vermahlen mit der kaustischen Magnesia wird die Lösebereitschaft des Magnesiumsulfats, offensichtlich infolge Vergrösserung der Oberfläche, weiter gesteigert, so dass das Trockengemisch beim Anteigen mit Wasser den gleichen Effekt erreichen lässt, wie dies in der üblichen Holzwolle-Leichtbauplattenproduktion durch Herstellung des Bindemittels aus kaustischer Magnesia und vorbereiteter Magnesiumsulfatlösung geschieht. 



   Mit dem in der vorstehend beschriebenen Weise erhältlichen Trockengemisch, dessen Magnesiumsulfatgehalt annähernd dem bei der Normalproduktion erreichten Magnesiumsulfatgehalt des Bindemittelgemisches entspricht, wurden in der Bandformmaschine Holzwolle-Leichtbauplatten erzeugt und mit den nach üblicher Arbeitsweise erhaltenen Platten verglichen. Dabei zeigte sich im Falle von 2,5 cm-Platten, dass die mit dem erfindungsgemäss erhältlichen Trockengemisch hergestellten Platten unter sonst gleichen Bedingungen (Gewicht, Darrbezugsfeuchte) etwa die gleiche Biege- 

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