Verfahren zur Gewinnung eines mit -Wasser abbindenden Mittels aus Anhydrit. Nach der Erfindung gelingt es in ein facher Weise, den Anhydrit so zu verändern, dass ein Handelsprodukt erhalten wird, -wel ches sieh beim Abbinden in bezug auf die Behandlungsweise, die Möglichkeit der Re gelung der Abbindezeit durch verzögernde oder beschleunigende Zusätze und in bezug auf die Eigenschaften des fertigen Produk tes ganz ähnlich wie der übliche Gips des Handels verhält.
Nach der Erfindung wird Anhydrit, vor zugsweise in feingemahlenem Zustande, mit Wasser, dem man zur Beschleunigung des Vorganges gewisse Stoffe zusetzen kann, die als Katalysatoren wirken, hydratisiert und dann das entstandene Produkt erhitzt. Katä- lysatoren sind zahlreiche Salze, insbesondere Alkalisalze und Erdalkalisalze, beispielsweise Magnesiumsulfaf, Kaliumsulfat, Carnallit, Alaun, einzeln öder in Mischung. Weitere Ka talysatoren sind Basen; beispielsweise kann Kalk in Form von Kalkmilch Verwendung finden.
Ferner können auch Säuren, wie Schwefelsäure oder Salzsäure, verwendet werden. Die Stoffe können einzeln oder in Mischung zugesetzt werden. Auch können zuerst einer der Stoffe und dann später ein anderer oder mehrere andere hinzugesetzt werden. Nach beendigter Hydratation kön nen die Katalysatoren mit Wasser aus gewaschen und gegebenenfalls von neuem benutzt werden. In geeigneten Fällen kann man die Katalysatoren auch in der Masse belassen.
Wenn der Anhydrit mit Karbonaten ver unreinigt ist, wie viele Anhydritsorten des Tagebaues, so empfiehlt sich in der Regel eine Behandlung mit Säuren oder sauren Salzen.
In manchen Fällen empfiehlt es sich, zur Beschleunigung der Hydrätisierung die Masse zu erwärmen. Manche Anhydritsorten, die sich schwer hydratisieren lassen, werden zweckmässig zuerst mit Wasser, dem eine geeignete Menge Salzsäure zugesetzt' ist, er wärmt.
Darauf wird die Flüssigkeit abge lassen, die Masse mit Wasser gewaschen und nun die Hydratisierung mittelst einer geeig neten Salzlösung, wie Magnesiumsulfät- oder Kaliumsulfatlösung, fortgesetzt, oder es werden die entsprechenden Salze einzeln oder gemeinsam direkt in die saure Aufschwem- mung des Anhydrits in fester oder gelöster Form zugegeben.
Die Hydratisierung wird verbessert und beschleunigt, wenn man die Masse in geeig neter Weise bewegt. Dies geschieht 'zweck mässig in Rührwerken oder mit Druckluft.
Die Menge der Katalysatoren und die Menge des Wassers, sowie die Hydratations- dauer richten sieh ganz nach der Beschaffen- lie.it des Anhydrits. Ebenso ist die zweck- m <B>f</B> ässige Zerkleinerungsstufe abhängig von der Herkunft und Beschaffenheit des Anhydrits. Der in Kalilagern vorkommende Anhydrit braucht beispielsweise weniger fein gemahlen zu werden wie der reine Anhydrit des Tage baues.
Ausserdem ist es nicht nötig, bei der Hydratisierung des erstgenannten Anhydrits dem Wasser katalysierende Salze zuzusetzen, weil er solche aus dem Kalivorkommen her schon zu enthalten pflegt und im übrigen auch frei ist von gewissen hydratations- hemmenden Substanzen, die bei dem An hydrit des Tagebaues zweckmässig durch oben genannte Katalysatoren, insbesondere aber solche mit sauren Eigenschaften, unschädlich gemacht -werden.
Will man den Katalysatoren wieder ge winnen und ein besonders reines und beson ders hart abbindendes Produkt erzielen, so wird nach Beendigung der Hydratation die Masse durch Filtration von der Flüssigkeit befreit und in geeigneter Weise ausgewaschen. Das Auswaschen hat einen gewissen Vorteil für die Fabrikation, insofern, als, je reiner das Endprodukt des Verfahrens ist, es um so leichter gemahlen werden kann, ja, in besonders reinem Zustande fast von selbst wieder zu Pulver zerfällt, im Gegensatz zu andern Verfahren, wo der Zusatz von Salzen der erwähnten Art, insbesondere von Sulfa ten, wie aus der Literatur bekannt,
eine ge wisse Härtewirkung auf eine aus Anhydrit durch Vermischen mit Wasser erhaltene Masse < ausübt.
Das Hy dratationsprodukt wird nun bei gewöhnlichem Druck oder unter Anwendung des Vakuums erwärmt und dabei gleichzeitig getrocknet. Die Zeitdauer der Behandlung richtet sich nach den angewendeten Tempera turen, und innerhalb gewisser Grenzen wird die Dauer der Erwärmung mit steigender Temperatur verkürzt. Bei der praktischen Ausführung des Verfahrens wird man mei stens but daran tun; Temperaturen zwischen etwa<B>80'</B> C und<B>170'</B> C zu benutzen, ob wohl das Verfahren auch bei ausserhalb die ses Bereiches liegenden Temperaturen noch mehr oder weniger gut durchführbar ist. Wenn man die Temperaturen von<B>170'</B> er heblich überschreitet, wird das Produkt we niger gut.
Dagegen erhält man bei starker Temperaturerhöhung, etwa bei Rotglut, wie der ein brauchbares, abbindefähiges Mittel.
Das fertig getrocknete Erzeugnis wird, wenn es nicht von selbst genügend zerbröckelt, gemahlen und ist dann versarid- oder verwen dungsbereit. Wird zu bestimmten Zwecken gewünscht, die normale Abbindedauer zu be schleunigen, so kann dies durch Zusatz von geeigneten Mitteln, die zum Teil zu demsel ben Zweck schon beim Gips des Handels be kannt sind, wie zum Beispiel Naliumsulfat, untersehwefligsaures Kali und andere mehr, geschehen. Anderseits kann auch eine Ver langsamung des Abbindeprozesses erreicht werden durch Zusatz von auch zu diesem Zweck in der Gipstechnik bekannten Stoffen, wie Bora, Leim oder dergleichen. Auch Kalk kann vorteilhaft benutzt werden.
Die Zusatzmittel können dem fertigen Produkt vor dem Versand oder an Ort und Stelle bei der Benutzung zugesetzt werden.
Auch die Härte des abgebundenen Pro duktes kann durch geeignete Zusätze, ähn lich wie dies beim Gips bekannt ist, erhöht werden. So eignen sich beispielsweise Borax und Kaliumsulfat dazu, ausser der Verzöge rung der Abbinde-zeit auch eine starke Er härtung des fertigen Gegenstandes herbei zuführen. Ein besonderer Vorzug des Verfahrens ist es, dass man es in dem Sinne wiederholen kann, dass die fertige abgebundene Masse von neuem dem Verfahren unterworfen werden kann und dadurch wieder regeneriert wird.
So kann man beispielsweise Formen aus dem abgebundenen Mittel, die nicht mehr ge braucht werden und sich sonst, ähnlich wie die Gipsformen, nutzlos anhäufen, wieder mahlen und, soweit als erforderlich, von neuem mit Hilfe von Wasser mit oder ohne Katalysatoren, hydratisieren und dann wie der nach der zweiten Stufe des Verfahrens erhitzen. Es findet hierbei eine Dehydrati- sierung des in den Formen in hydratisiertem Zustande vorhandenen Anhydrits derart statt, dass der dehydratisierte Anhydrit ohne wei teres wieder mit Wasser angemacht ab bindet.
Man kann auch nach dem vorliegenden Verfahren die beim Gipsbergbau in grossen Mengen natürlich vorkommenden Gemische von Gips und Anhydrit auf ein abbinde fähiges Mittel verarbeiten. Diese Gips-An- hydrit-Mischungen wurden bisher auf die Halde gestürzt, weil sie nach den üblichen Verfahren des Gipsbrennens wegen ihres m e 'hr oder weniger grossen Anhydritgehaltes tD kein brauchbares Erzeugnis liefern.
Process for obtaining a water-setting agent from anhydrite. According to the invention, it is possible in a number of ways to change the anhydrite so that a commercial product is obtained, -wel Ches see the setting in relation to the treatment, the possibility of regulating the setting time by delaying or accelerating additives and in relation to the properties of the finished product behave very similarly to the usual plaster of paris in the trade.
According to the invention, anhydrite, preferably in a finely ground state, is hydrated with water to which certain substances that act as catalysts can be added to accelerate the process, and the resulting product is then heated. Catalysts are numerous salts, in particular alkali salts and alkaline earth salts, for example magnesium sulfate, potassium sulfate, carnallite, alum, individually or in a mixture. Other Ka catalysts are bases; for example, lime can be used in the form of milk of lime.
Furthermore, acids such as sulfuric acid or hydrochloric acid can also be used. The substances can be added individually or as a mixture. One of the substances can also be added first and then another one or more others later. After hydration has ended, the catalysts can be washed out with water and, if necessary, used again. In suitable cases, the catalysts can also be left in the mass.
If the anhydrite is contaminated with carbonates, as is the case with many types of anhydrite in open-cast mining, treatment with acids or acidic salts is usually recommended.
In some cases it is advisable to heat the mass to accelerate hydration. Some types of anhydrite, which are difficult to hydrate, are first warmed up with water to which a suitable amount of hydrochloric acid has been added.
The liquid is then drained off, the mass is washed with water and the hydration is now continued by means of a suitable salt solution such as magnesium sulfate or potassium sulfate solution, or the corresponding salts are added individually or together directly to the acidic suspension of the anhydrite in solid form or added in dissolved form.
The hydration is improved and accelerated if you move the mass in a suitable manner. This is done 'appropriately in agitators or with compressed air.
The amount of catalysts and the amount of water, as well as the duration of hydration, depend entirely on the nature of the anhydrite. Likewise, the appropriate size reduction level depends on the origin and nature of the anhydrite. The anhydrite that occurs in potash stores, for example, does not need to be ground as finely as the pure anhydrite in opencast mining.
In addition, it is not necessary to add catalyzing salts to the water during the hydration of the first-mentioned anhydrite, because it already contains those from the potash and is free of certain hydration-inhibiting substances, which are useful in the case of the hydride of the open pit by the above-mentioned catalysts, but especially those with acidic properties, are rendered harmless.
If the catalysts are to be recovered and a particularly pure and particularly hard-setting product is to be achieved, the mass is freed from the liquid by filtration and washed out in a suitable manner after the hydration has ended. Washing has a certain advantage for manufacturing, in that the purer the end product of the process, the easier it can be ground, yes, in a particularly pure state it almost automatically disintegrates into powder again, in contrast to other processes, where the addition of salts of the type mentioned, especially sulfates, as known from the literature,
has a certain hardening effect on a mass obtained from anhydrite by mixing with water.
The hydration product is then heated under normal pressure or using a vacuum and dried at the same time. The duration of the treatment depends on the tempera tures used, and within certain limits the duration of the heating is shortened as the temperature rises. In practicing the procedure one will mostly do it; Temperatures between approximately <B> 80 '</B> C and <B> 170' </B> C should be used, although the method can still be carried out more or less well even at temperatures outside this range. If you significantly exceed the temperatures of <B> 170 '</B>, the product will be less good.
On the other hand, if the temperature rises sharply, such as red heat, like that, a usable, binding agent is obtained.
The finished dried product is, if it does not crumble sufficiently by itself, ground and is then ready for use or for use. If for certain purposes it is desired to accelerate the normal setting time, this can be done by adding suitable agents, some of which are already known for the same purpose in the case of gypsum, such as nalium sulphate, sulphurous potash and others . On the other hand, the setting process can also be slowed down by adding substances known for this purpose in plastering technology, such as bora, glue or the like. Lime can also be used to advantage.
The additives can be added to the finished product prior to shipping or on-site at use.
The hardness of the set product can also be increased by using suitable additives, similar to what is known from plaster of paris. Borax and potassium sulphate, for example, are suitable for not only delaying the setting time but also causing a strong hardening of the finished object. A particular advantage of the process is that it can be repeated in the sense that the finished, set mass can be subjected to the process again and is thereby regenerated again.
For example, molds from the set agent that are no longer needed and otherwise, similar to plaster molds, pile up uselessly, ground again and, if necessary, hydrated again with the help of water with or without catalysts, and then heat like that after the second stage of the procedure. In this case, the anhydrite present in the forms in the hydrated state is dehydrated in such a way that the dehydrated anhydrite readily binds again when mixed with water.
The present method can also be used to process the mixtures of gypsum and anhydrite, which occur naturally in large quantities in gypsum mining, into a binding agent. These gypsum-anhydrite mixtures have hitherto been dumped because they do not provide a usable product after the usual gypsum-burning processes because of their more or less high anhydrite content tD.