Verfahren zur Herstellung von Calciumsulfat-Halbhydrat aus natürlichem
Anhydrit Viele Gipsvorkommen in der Natur sind durch Hydratisierung von Anhydrit
entstanden. Daher enthalten sie gelegentlich noch Anhydrit und gehen in der Tiefe
oft,in reinen Anhydrit über. Im allgemeinen ergibt schon ein Gehalt von wenigen
Prozent Anhydrit, in der üblichen Art gebrannt, einen minderwertigen Stuckgips;
solche Partien müssen ausgeschieden werden und kommen auf die Halde. Steigert sich
aber der Anteil an Anhydrit oder geht das Vorkommen in reinen Anhydrit über, so
pflegt man ein solches Vorkommen aufzulassen.Process for the production of calcium sulfate hemihydrate from natural
Anhydrite Many natural gypsum deposits are due to the hydration of anhydrite
developed. Therefore, they occasionally still contain anhydrite and go deep
often, in pure anhydrite. In general, a salary of just a few results
Percent anhydrite, fired in the usual way, an inferior stucco plaster;
such lots have to be eliminated and are put on the heap. Increases
but the proportion of anhydrite or does the occurrence change into pure anhydrite, so
one is accustomed to abandon such an occurrence.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, aus anhydrithalti.gem Rohgips oder
auch aus reinem Anhydrit Stuckgips herzustellen. So kann man z. B. solchen anhydrithaltigen
Rohgips oder auch reinen Anhydrit durch Verwitternlassen in Gegenwart von Wasser,
von Salzen, Säuren usw. im Laufe der Zeit in das Dihydrat überführen und ihn dann
brennen. Doch benötigt dieser Prozeß lange Zeit. Ferner wurde versucht, Anhydrit
unter Zugabe von Wasser oder Säuren in Autoklaven unter Druck und Hitze zu hydratisieren
und dann zu brennen. Auch dieses Verfahren führte nicht zu praktischen Ergebnissen.
Der Vorschlag, Anhydrit oder anhydrithaltigen Gipsrohstein hei Rotglut zu brennen
und dann mit ungebranntem Gips zu mischen, stellt sich als zu kostspielig und umständlich
heraus.There has been no shortage of attempts to use raw plaster of paris or anhydrite
can also be made from pure anhydrite plaster of paris. So you can z. B. such anhydrite
Raw gypsum or pure anhydrite by weathering in the presence of water,
of salts, acids, etc. in the course of time into the dihydrate and then
burn. But this process takes a long time. Attempts were also made to use anhydrite
hydrate with the addition of water or acids in autoclaves under pressure and heat
and then to burn. This procedure did not lead to practical results either.
The suggestion to burn anhydrite or anhydrite-containing plaster of paris with red heat
and then mixing it with unfired plaster of paris turns out to be too costly and cumbersome
out.
Es ist auch bereits ein Verfahren beschrieben, im Drehofen überhitztes
Calciumsulfat in einem nachgeschalteten Mischer bei Temperaturen über 140° mit -,weniger
hydratisierten Anteilen zu homogenisieren oder Rohgips im Drehofen stufenweise zu
erhitzen und die verschiedenen unterschiedlich entwässerten Anteile zu vermischen,
doch werden bei diesem Verfahren die Anteile mit wechselndem Wassergehalt in kompliziertem
Verfahren -erst erzeugt.A method has also already been described for overheating in a rotary kiln
Calcium sulphate in a downstream mixer at temperatures above 140 ° with -, less
to homogenize hydrated parts or to gradually add raw gypsum in a rotary kiln
heat and mix the different dehydrated parts,
however, in this process, the proportions with changing water content become complicated
Process-first generated.
Überraschenderweise wurde aber gefunden, daß man in einfacher Weise
natürlichen (rhombischen) Anhydrit oder anhydrithaltigen Rohgips vorteilhaft direkt
in Stuckgips (Halbhydrat) überführen kann, wenn man dem Anhydrit oder gipshaltigen
Anhydrit Rohgips oder wasserhaltiges Material zusetzt und beim Brennen nicht über
180° C hinausgeht. Um dem Gleichgewicht 3 Ca S O4+ Ca S 04 - 2 H2 O=4 Ca S 04. '/z
H2 O zu entsprechen, mischt man entweder reinen An:hydrit mit mindestens 251/o ungebranntem
Gips oder mischt anhydrithaltigen Rohgips mit so viel der fehlenden Komponente,
daß die Mischung ungefähr obiger Gleichung nahekom@mt. Dier Befund ist um so überraschender,
als der Übergang von natürlichem Anhydrit (= unlöslichem Anhydrit = Anhydrit II
= rhombischem Anhydrit) in Halbhydrat in der Literatur als nicht möglich hingestellt
wird. In der Praxis hat sich als zweckmäßig erwiesen, über den stöchiometrischen
Anteil des wasserhaltigen Materials herauszugehen, da im Betrieb ein Teil des Wassers
unter den Arbeitsbedingungen entweichen kann. Derartige Mischungen von Anhydrit
und Gips werden etwa 15 bis 120 Minuten auf eine Temperatur von 110 biss
180° erhitzt.Surprisingly, however, it has been found that natural (rhombic) anhydrite or anhydrite-containing raw gypsum can advantageously be converted directly into stucco plaster (hemihydrate) if raw gypsum or water-containing material is added to the anhydrite or gypsum-containing anhydrite and does not exceed 180 ° C. when firing. In order to match the equilibrium 3 Ca S O4 + Ca S 04 - 2 H2 O = 4 Ca S 04. '/ z H2 O, either pure anhydrite is mixed with at least 251 / o unfired gypsum or raw gypsum containing anhydrite is mixed with as much of the missing component that the mixture approximates the above equation. This finding is all the more surprising since the transition from natural anhydrite (= insoluble anhydrite = anhydrite II = rhombic anhydrite) to hemihydrate is presented in the literature as not possible. In practice, it has proven to be useful to go beyond the stoichiometric proportion of the water-containing material, since part of the water can escape under the working conditions during operation. Such mixtures of anhydrite and gypsum are heated to a temperature of 110 to 180 ° for about 15 to 120 minutes.
Die Bildung des Halbhydrats verläuft bei Erhitzung über 180° offensichtlich
langsamer als die Wasserabgabe des Halbhydrats zum sogernannten löslichen Anhydrit,
deshalb ist eine Erhitzung über 180° unzweckmäßig. Die Hydratisierung des vorhandenen
Anhydrits zum Halbhydrat wird wesentlich beschleunigt, wenn die Mischungen bereits
fein pulverisiert verarbeitet werden. Bei dieser Hydratisierung von natürlichem
Anhydrit ist es zwar möglich, das erforderliche Wasser vor oder während des Kochens
in flüssiger oder dampfförmiger Form einzubringen, doch ist eine genügen=de Versorgung
mit notwendigerweise feinstverteiltem Wasser sch=wer zu bewerkstelligen. Es ist
für eine schnelle und gleichmäßige Durchführung des Verfahrens vielmehr wesentlich,
das aus dem Rohgips entweichende Wasser in statu nascendi mit dem Anhydrit zur Reaktion
zu bringen. Die Zuführung von Wasser durch andere wasseirabgebende Verbindungen,
etwa durch wassergesättigtes Silicagel, ist ebenfalls möglich. Außer Rohgips kann
auch älteres, bereits an der Luft hydratisiertes Haldenmaterial von natürlichem
oder synthetischem Anhydrit Verwendung finden.The formation of the hemihydrate is evident when heated above 180 °
slower than the release of water from the hemihydrate to the so-called soluble anhydrite,
therefore, heating over 180 ° is inexpedient. The hydration of the existing
Anhydrite to hemihydrate is accelerated significantly if the mixtures are already
can be processed finely powdered. With this hydration of natural
Although anhydrite it is possible to add the required water before or during cooking
to be brought in in liquid or vapor form, but a sufficient supply is required
with necessarily finely divided water difficult to accomplish. It is
rather essential for a quick and uniform implementation of the procedure,
the water escaping from the raw plaster of paris reacts in statu nascendi with the anhydrite
bring to. The supply of water through other water-releasing compounds,
water-saturated silica gel, for example, is also possible. Except raw plaster can
also older, naturally hydrated pile material
or synthetic anhydrite can be used.
Es bedeutet einen wesentlichen technischen Fortschritt, da,ß .die
zur Umsetzung von Anhydrit mit wasserha=ltigem Material notwendigen Wärmemengen
geringer sind als die zur Herstellung von Halbhydrat aus Rohgips aufzuwendenden
Beträge.It means a significant technical advance because, ß .the
Amount of heat required to convert anhydrite with water-containing material
are lower than those required for the production of hemihydrate from raw plaster of paris
Amounts.
Beispiel 1 1000 kg Naturanhydrit werden mit 350 kg Rohgips fein vermahlen
(Rückstand der Mischung auf dem
64-Maschen-Sieb 15,6%), in bekannter
Weise in einem Gipskocher auf 135° C erhitzt und 30 Minuten bei dieser Temperatur
belassen. Abgekühlt liegt ein Stuckgips vor, der, mit Wasser angemacht, nach 10
Minuten anzuziehen beginnt und in 3 Stunden erhärtet. Wird die gleiche Mischung
ungebrannt unter sonst gleichen Bedingungen verarbeitet, so erstarrt sie erst nach
Tagen zu einer leicht mit der Hand zerdrückbaren Masse, Beispiel 2 Ein dem mittleren
Muschelkalk Württembergs entstammender Anhydrit enthielt 22% Gipsstein. Dieses Material
war als ungeeignet zum Brennen von Stuckgips befunden. worden. Läßt man es aber
im gemahlenen Zustand bei 120 bis 130° C im Laufe einer halben Stunde einen kurzen
Drehofen passieren, so erhält man nach dem Abkühlen eineu Stuckgips, der, in üblicher
Weise mit Wasser angerührt, in 20 Minuten anzieht und nach 2 Stunden erhärtet (während
das gemahlene, nicht erhitzte Ausgangsprodukt erst nach 27 Stunden langsam abzubinden
begann) und der nach 24 Tagen eine Druckfestigkeit von 68 kg/em2 aufweist. Die Abbindegeschwindigkeit
von auf diese Weise hergestelltem Stuckgips kann durch Temperaturhöhe und Brenndauer
in einem gewissen Umfang beeinflußt werden. Am günstigsten erweist sich eine Brenntemperatur
von 110 bis 130° C.Example 1 1000 kg of natural anhydrite are finely ground with 350 kg of raw gypsum
(Residue of the mixture on the
64-mesh sieve 15.6%), in known
Heated way in a plaster cooker to 135 ° C and 30 minutes at this temperature
left. A stucco plaster has cooled down, which, mixed with water, after 10
Starts to tighten in minutes and hardens in 3 hours. Will be the same mix
When processed unfired under otherwise identical conditions, it only solidifies afterwards
Days to a mass that can be easily crushed by hand, Example 2 A middle one
Muschelkalk anhydrite from Württemberg contained 22% gypsum stone. This material
was found to be unsuitable for firing plaster of paris. been. But if you leave it
in the ground state at 120 to 130 ° C for a short time in the course of half an hour
Passing the rotary kiln, after cooling down you get a plaster of paris, the one in common
Way mixed with water, sets in 20 minutes and hardens after 2 hours (during
to set the ground, unheated starting product only after 27 hours
began) and which has a compressive strength of 68 kg / em2 after 24 days. The setting speed
of plaster of paris produced in this way can be affected by the temperature level and the burning time
can be influenced to a certain extent. A firing temperature proves to be most favorable
from 110 to 130 ° C.