DE1015734B - Process for making a calcium silicate product - Google Patents

Process for making a calcium silicate product

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DE1015734B
DE1015734B DEO3054A DEO0003054A DE1015734B DE 1015734 B DE1015734 B DE 1015734B DE O3054 A DEO3054 A DE O3054A DE O0003054 A DEO0003054 A DE O0003054A DE 1015734 B DE1015734 B DE 1015734B
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Description

Verfahren zur Herstellung eines Calciumsilicatproduktes Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung eines Calciumsilicatproduktes, das aus einer Kombination der Verbindungen 4 Ca0 . 5 Si02. 5 H20 und 5 Ca0 . 5 Si02 . 1120 besteht.Process for Making a Calcium Silicate Product The invention refers to the manufacture of a calcium silicate product made from a combination of compounds 4 Ca0. 5 Si02. 5 H20 and 5 Ca0. 5 Si02. 1120 exists.

Aus der USA.-Patentschrift 2 547127 ist es bekannt, daß äquimolare Mengen von Kalk und Siliciumdioxyd, die in Wasser dispergiert sind, bei erhöhten Temperaturen und Drücken unter Bindung des kristallinen Xonotlits, 5Ca0 . 5S102. 11,0, reagieren. Die Kristalle dieses Calciumsilicathydrates haben eine lattenähnliche Struktur und können in einem weiten Bereich des Schüttgewichtes zu Formkörpern zusammenwachsen, welches unter anderem von der Konzentration oder dem Wasser-Feststoff-Volumenverhältnis in Ausgangs- und Reaktionsgemisch abhängt. Das Molverhältnis Ca0: Si02 des Ausgangsgutes muß hierbei 1 betragen.From US Pat. No. 2,547,127 it is known that equimolar Amounts of lime and silica dispersed in water at increased Temperatures and pressures with binding of the crystalline xonotlite, 5Ca0. 5S102. 11.0, respond. The crystals of this calcium silicate hydrate have a latte-like shape Structure and can grow together to form molded bodies in a wide range of bulk density, which, among other things, depends on the concentration or the water-solid volume ratio depends in the starting and reaction mixture. The molar ratio Ca0: Si02 of the starting material must be 1 here.

Der andere Bestandteil des gemäß der Erfindung hergestellten Kombinationsproduktes ist das natürlich vorkommende Silicat Tobermorit, 4Ca0. 5Si02.5H20, in welchem das Molverhältnis Ca0 : Si02 = 0,8 beträgt. Seine Kristalle haben die Struktur dünner Schuppen. Gemäß vorliegender Erfindung wurde gefunden, daß in Gemischen von feinzerteiltem reaktionsfähigem Kalk und feinzerteiltem reaktionsfähigem Siliciumdioxyd und Wasser, in denen das Ca0 : Si02 Verhältnis über 0,8 und unter 1 liegt und das Wasser-Feststoff-Verhältnis (Gewicht) etwa 3 : 1 bis 9 : 1 beträgt, bei Temperaturen von etwa 125 bis wenig über 200'C und entsprechenden Drücken, um das Sieden zu verhindern, d. h. etwa 3 bis 16 atü, im wesentlichen die gesamte Kalkkomponente fortschreitend gelöst und mit dem Siliciumdioxydbestandteil in Reaktion gebracht werden kann und zu einem integrierten innigen und gleichmäßigen Gemisch einer Dispersion schuppiger Tobermoritkristalle und langer, dünner lattenartiger Xonotlitkristalle führt. Beide Verbindungen entstehen in feinkörniger kristalliner Struktur, die gleichmäßig von feinzerteilten Hohlräumen durchsetzt ist.The other component of the combination product made according to the invention is the naturally occurring silicate tobermorite, 4Ca0. 5Si02.5H20, in which the Ca0: Si02 molar ratio = 0.8. Its crystals have thinner structure Dandruff. According to the present invention it has been found that in mixtures of finely divided reactive lime and finely divided reactive silicon dioxide and water, in which the Ca0: Si02 ratio is above 0.8 and below 1 and the water-solids ratio (Weight) is about 3: 1 to 9: 1, at temperatures of about 125 to a little above 200 ° C and appropriate pressures to prevent boiling, d. H. about 3 up to 16 atm, essentially the entire lime component gradually dissolved and can be reacted with the silica component and become a integrated intimate and uniform mixture of a dispersion of flaky tobermorite crystals and long, thin slat-like xonotlite crystals leads. Both connections arise in fine-grained crystalline structure, which is evenly made up of finely divided cavities is interspersed.

Um diese Reaktion zu erzielen, ist es notwendig, daß Calciumoxyd und Siliciumdioxyd in feinzerteilter reaktionsfähiger Form vorliegen. Insbesondere das Siliciumdioxyd muß eine solche Teilchengröße besitzen, daß der Durchmesser der Teilchen 44 Mikron oder kleiner ist. Ein noch feinerer Zerteilungsgrad läßt sich z. B. in einer Kolloidmühle erzielen. Dadurch verkürzt man die zum Lösen und zur Reaktion notwendige Zeit. Der Kalk kann ebenfalls vorteilhaft fein gemahlen werden; aber das scheint weniger notwendig zu sein, und zwar insbesondere dann, wenn er in Form von frisch gelöschtem Kalk verwendet wird, der mit heißem Wasser angesetzt ist, um die Feinheit und den Zerteilungs- und Dispersitätsgrad sowie die Löslichkeit zu erhöhen.To achieve this reaction it is necessary that calcium oxide and Silicon dioxide is in finely divided reactive form. In particular that Silica must have a particle size such that the diameter of the particles 44 microns or smaller. An even finer degree of division can be achieved, for. Am a colloid mill. This shortens the time needed to solve and react necessary time. The lime can also advantageously be finely ground; but that seems less necessary, especially when he's in shape freshly slaked lime is used, which is mixed with hot water, the fineness and the degree of division and dispersity as well as the solubility to increase.

Als eine weitere Bedingung muß die Reaktion in einer wäßrigen Dispersion der reagierenden Feststoffe durchgeführt werden, so daß diese in der gesamten Reaktionszeit ungehindert miteinander und mit den im Verlauf der Reaktion gebildeten Zwischenprodukten reagieren können. Durch eine solche Dispersion soll beispielsweise ein Abstand zwischen den dispergierten Teilchen erzielt werden, welcher zumindest gleich ihrem durchschnittlichen Durchmesser in jeder Richtung ist, was einem Volumenverhältnis Wasser zu Feststoff von etwa 7: 1 (Gewichtsverhältnis 3 : 1) entspricht. Vorteilhaft wählt man einen größeren Abstand der Teilchen, d. h. ein höheres Wasser-Feststoff-Volumenverhältnis, und zwar bis zu etwa 26: 1 (Gewichtsverhältnis 9 : 1). Der Wassergehalt des Gemisches wird je nach der gewünschten Dichte des Endproduktes gewählt.As a further condition, the reaction must be carried out in an aqueous dispersion of the reacting solids so that they can react unhindered with one another and with the intermediate products formed in the course of the reaction during the entire reaction time. Such a dispersion is intended, for example, to achieve a distance between the dispersed particles which is at least equal to their average diameter in each direction, which corresponds to a volume ratio of water to solid of about 7: 1 (weight ratio 3: 1). It is advantageous to choose a greater distance between the particles, ie a higher water-solids volume ratio, specifically up to about 26: 1 (weight ratio 9: 1). The water content of the mixture is chosen depending on the desired density of the end product.

Das für die Reaktion verwendete S'02 liegt zweckmäßig in Form von Quarz vor, weil dadurch die Reaktionszeit verhältnismäßig kurz ist. Man kann auch andere Formen von Si02 verwenden, wie Kieselsäure, Kieselgur, Tripoli u. dgl. ; aber hierbei kann wegen der physikalischen Wirkung des ursprünglich hydratisierten und stärker gelatinösen Zustandes dieser Si 02 Formen eine längere Reaktionszeit notwendig werden, bis die Umwandlung beendet ist.The S'02 used for the reaction is expediently in the form of Quartz, because it makes the response time relatively short. One can also use other forms of SiO 2 such as silica, kieselguhr, tripoli, and the like; but this may be due to the physical effect of the originally hydrated and the more gelatinous state of these Si 02 forms have a longer reaction time become necessary until the conversion is completed.

An Stelle von freiem Ca0 und 5i02 oder zusätzlich zu diesen kann man auch ein Material verwenden, in welchem diese beiden Bestandteile bereits aneinander gebunden sind, wie z. B. im Portlandzement und in der Hochofenschlacke. In diesem Falle wird der Ansatz unter Berücksichtigung des im Zement enthaltenen reaktionsfähigen Kalks und Siliciumdioxydes berechnet. So können z. B. 100 Teile Portlandzement mit 62 Teilen Quarz vermischt werden, um ein Verhältnis von 0,80 Ca 0 zu 1,0 Si 0, herzustellen, oder mit 60 Teilen Quarz für ein Verhältnis von 0,825 Ca0 zu 1,0 Si02. Eine solche Kombination von Kalk und Siliciumdioxyd, wie sie im Portlandzement vorliegt, scheint beide Bestandteile besonders reaktionsfähig zu machen, insbesondere in sehr feingemahlenem Zustand. In entsprechender Weise können auch Verbindungen mit einem anderen Kalk-Siliciumdioxyd-Verhältnis, in denen Kalk und Siliciumdioxyd mit reaktionsfähigem Quarz oder reaktionsfähiger Kieselsäure in wäßrigem Medium ähnlich reaktionsfähig sind, verwendet werden.Instead of or in addition to free Ca0 and 502, a material can also be used in which these two constituents are already bound to one another, e.g. B. in Portland cement and in the blast furnace slag. In this case the rate is calculated taking into account the reactive lime and silicon dioxide contained in the cement. So z. B., 100 parts Portland cement mixed with 62 parts of quartz to provide a ratio of 0.80 Ca 1.0 Si 0 to produce 0, or with 60 parts of quartz for a ratio of 0.825 to 1.0 Si02 Ca0. Such a combination of lime and silicon dioxide, as is found in Portland cement, seems to make both components particularly reactive, especially in a very finely ground state. In a corresponding manner, compounds with a different lime / silicon dioxide ratio, in which lime and silicon dioxide are similarly reactive with reactive quartz or reactive silicic acid in an aqueous medium, can also be used.

Was die Reaktionstemperatur betrifft, so ist unter optimalen Bedingungen ein Wert von 175' genügend hoch, damit die Umwandlung in etwa 8 Stunden vollständig erfolgt ist. Eine weitere Temperaturerhöhung beschleunigt die Reaktion, aber es empfiehlt sich, die Temperatur von 200° nicht wesentlich zu überschreiten, weil über 200° die Bildung des Xonotlits zu sehr überwiegt. Der zweckmäßige Bereich liegt daher zwischen etwa 125 und 203°. Der Druck wird entsprechend gesteigert, um das Sieden zu verhindern, z. B. in einem Autoklav.As for the reaction temperature, it is under optimal conditions a value of 175 'is high enough for the conversion to be complete in about 8 hours is done. Another increase in temperature speeds up the reaction, but it does it is advisable not to significantly exceed the temperature of 200 °, because over 200 ° the formation of xonotlite predominates too much. The practical range is therefore between about 125 and 203 °. The pressure is increased accordingly to accommodate the To prevent boiling, e.g. B. in an autoclave.

Die Reaktionszeit hängt von Art und Zustand der Ausgangsstoffe wie von der Reaktionstemperatur ab. Wenn man bei 175° oder darüber arbeitet, so erhitzt man das Reaktionsgemisch im allgemeinen in etwa 1 bis 2 Stunden auf den gewünschten Wert, hält es etwa 6 bis 8 Stunden oder auch 16 Stunden auf dieser Höhe und kühlt dann auf Raumtemperatur, z. B. in einer Stunde oder weniger bei den lang dauernden Versuchen oder in 8 bis 10 Stunden bei den kürzeren Versuchen. Bei niedrigeren Temperaturen ist die Reaktionsgeschwindigkeit geringer; sie ist ; bei 162° auf etwa die Hälfte gesunken und beträgt für einen vergleichbaren Umwandlungsgrad 15 bis 20 Stunden und bei 125° 2 bis 4 Wochen.The reaction time depends on the type and condition of the starting materials such as on the reaction temperature. If you're working at 175 degrees or above, that's how hot it is the reaction mixture is generally in about 1 to 2 hours to the desired Worth it, it will last about 6 to 8 hours or 16 hours at this level and cool then to room temperature, e.g. B. in an hour or less for the long ones Try or in 8 to 10 hours for the shorter attempts. At lower temperatures the reaction speed is slower; she is ; at 162 ° to about half decreased and amounts to 15 to 20 hours for a comparable degree of conversion and at 125 ° 2 to 4 weeks.

Da die verschiedenen vorstehend beschriebenen Reaktionsbedingungen voneinander abhängen, muß man gewöhnlich, wenn man eine dieser Bedingungen verändert, eine andere Bedingung ändern, damit die Reaktion zu dem gewünschten Zustand und/oder der gewünschten Zusammensetzung führt.Since the various reaction conditions described above one must usually depend on one another if one changes one of these conditions, Change another condition to allow the response to be the desired state and / or the desired composition leads.

Wenn man die porösen Formkörper gemäß der Erfindung unter Verwendung von Quarz herstellt, kann man den feinzerteilten Quarz und den feinzerteilten Kalk trocken miteinander vermischen und das Gemisch dann in der notwendigen Wassermenge dispergieren. Man kann auch zuerst den Kalk in Wasser aufschlämmen und ihn dann einer gesondert hergestellten wäßrigen Dispersion des Quarzes zusetzen. Die Kalkaufschlämmung kann eine erhöhte Temperatur haben, desgleichen die Ouarzdispersion. Das in dieser Weise frisch und bei erhöhter Temperatur hergestellte Gemisch beider Bestandteile wird nun in die Form gebracht.When using the porous molded body according to the invention from quartz, one can use the finely divided quartz and the finely divided lime Mix together dry and then add the necessary amount of water to the mixture disperse. You can also slurry the lime in water first and then it add a separately prepared aqueous dispersion of the quartz. The lime slurry can be at an elevated temperature, as can the quartz dispersion. That in this A mixture of both ingredients made fresh and at an elevated temperature is now brought into shape.

Die Feststoffe können während der Reaktion und schließlichen Integration der Charge durch Rühren oder durch Zusatz von inertem, feinzerteiltem faserigem Material im Zustand der Dispersion gehalten werden. Besonders wirksam sind Asbestfasern, welche ihrer Länge nach so weit zerfasert werden, daß der Durchmesser der Einzelfasern in der Größenordnung von 0,1 bis 3 Mikron liegt, während ihre Länge unterschiedlich, aber stets merklich größer als dieDicke ist, d. h. die charakteristische Faserform gewahrt bleibt. Die Asbestfaser wird zu diesem Zwecke präpariert, indem man sie in Form einer 5- bis 10°/oigen wäßrigen Suspension in einer Aufschlämmvorrichtung behandelt. Auch Cellulosefasern sind als Dispergierungsmittel geeignet. Während Faserasbest besonders als Dispergierungsmittel geeignet ist, verleiht der Zusatz von Asbest beliebiger Form der Masse inneren Zusammenhalt und verhindert das Auseinanderbrechen während des Trocknens.The solids can during the reaction and eventual integration the batch by stirring or by adding inert, finely divided fibrous Material can be kept in the state of dispersion. Asbestos fibers are particularly effective, which are frayed so far along their length that the diameter of the individual fibers on the order of 0.1 to 3 microns while their length varies, but is always noticeably greater than the thickness, d. H. the characteristic fiber shape is preserved. The asbestos fiber is prepared for this purpose by making it in the form of a 5 to 10% aqueous suspension in a slurry device treated. Cellulose fibers are also suitable as dispersants. While Fiber asbestos is particularly suitable as a dispersant, the additive imparts of asbestos any form of mass internal cohesion and prevents it from breaking apart while drying.

Die noch heiße Dispersion wird nun der gewünschten Reaktionstemperatur (etwa 125 bis 203°) unterworfen, wobei der Druck entsprechend erhöht wird, um ein Sieden zu verhindern, z. B. in einem Autoklav. Der für die Aufnahme der Dispersion bestimmte, in den Autoklav einzubringende Behälter kann offen oder durch einen Deckel verschlossen sein. Behälter oder gesamter Autoklav können gegebenenfalls, wenn das Gemisch gerührt werden soll, in Umdrehungen versetzt werden.The still hot dispersion is now at the desired reaction temperature (about 125 to 203 °), the pressure being increased accordingly to one To prevent boiling, e.g. B. in an autoclave. The one for taking up the dispersion certain containers to be brought into the autoclave can be open or through a lid to be introverted. If necessary, the container or the entire autoclave can be used Mixture is to be stirred, added in revolutions.

Die Atmosphäre des Autoklavs enthält vorteilhaft einen schwachen Überschuß von Wasser und wird in gesättigtem oder schwach übersättigtem Zustand gehalten, damit im wesentlichen kein Wasserverlust und damit eine Schrumpfung der Schmelze eintritt.The atmosphere of the autoclave advantageously contains a slight excess of water and is kept in a saturated or slightly oversaturated state, thus essentially no loss of water and thus shrinkage of the melt entry.

Der poröse Formkörper kann je nach Dichte des Produktes bei Temperaturen zwischen 149 und 177° getrocknet werden. Infolge der durch die Integrierung der Masse erzielten hohen Porosität und Festigkeit kann man bereits vor beendeter chemischer Reaktion mit von außen nach innen fortschreitender Integration, sobald die äußeren Teile formbeständig geworden sind, das Wasser verdampfen, solange die Verdampfung nicht zu schnell erfolgt und nicht der Integration vorauseilt. Man kann auch die Trocknung durch wiederholtes Waschen in Aceton, anschließend inÄther und schließliches 1stündiges Trocknen bei 100° bewirken.The porous shaped body can, depending on the density of the product, at temperatures be dried between 149 and 177 °. As a result of the integration of the The high porosity and strength achieved can be achieved even before the chemical has finished Reaction with integration progressing from the outside in, as soon as the outside Parts have become dimensionally stable, the water will evaporate as long as the evaporation takes place does not happen too quickly and does not run ahead of integration. You can also do that Drying by repeated washing in acetone, then in ether and finally Effect drying for 1 hour at 100 °.

Um z. B. einen Formkörper der Dichte 0,32 g/cm3 zu gewinnen, verwendet man gebrannten Kalk (94°/o Ca0), Quarzmehl (99,8 % Si 02), von dem etwa 96 bis 98 °/a ein Sieb Nr. 325 passieren, oder Kalk und Siliciumdioxyd in Form von Portlandzement sowie verschiedene Sorten und Arten von Asbest in folgenden :Mengen: Ca0 : Si0.; = 0,825 gebrannter Kalk (Ca0), kg .......... 90;80 Quarz, kg ......................... 118,04 Chrysotil, 60grädig, kg............... 6,44 Amosit, kg......................... 6,44 Wasser, kg ........................ 665,11 Wasser-Feststoff-Verhältnis ......... 3:1 Der gebrannte Kalk wird mit seinem vierfachen Gewicht heißen Wassers (etwa 54 bis 77°) unter Rühren hydratisiert. Der restliche Teil des Wassers wird dann in Form einer 5- bis 10%igen Aufschlämmung mit Asbest zugesetzt, worauf man das Quarzmehl zugibt. Nachdem alle Bestandteile zugesetzt sind, wird das Gemisch weitere 5 Minuten gerührt. Die Aufschlämmung wird nun in Schalen von der gewünschten Größe und Form gegossen und bei einem Dampfdruck von 8,8 kg/cm2 (178,3°) 8 Stunden oder bei 15,4 kgjcm2 (201,9°) 5 Stunden im Autoklav behandelt.To z. B. to obtain a molded body with a density of 0.32 g / cm3, one uses quicklime (94% Ca0), quartz flour (99.8% Si 02), of which about 96 to 98 ° / a a sieve no. 325 pass, or lime and silicon dioxide in the form of portland cement and various types and types of asbestos in the following: Quantities: Ca0: Si0 .; = 0.825 Quick lime (Ca0), kg .......... 90; 80 Quartz, kg ......................... 118.04 Chrysotile, 60 degrees, kg ............... 6.44 Amosite, kg ......................... 6.44 Water, kg ........................ 665.11 Water-to-solid ratio ......... 3: 1 The quick lime is hydrated with four times the weight of hot water (about 54 to 77 °) while stirring. The remaining part of the water is then added in the form of a 5-10% slurry with asbestos, after which the quartz flour is added. After all ingredients have been added, the mixture is stirred for an additional 5 minutes. The slurry is then poured into dishes of the desired size and shape and autoclaved at a steam pressure of 8.8 kg / cm2 (178.3 °) for 8 hours or at 15.4 kg / cm2 (201.9 °) for 5 hours.

Um einen Formkörper von geringer Dichte, z. B. 0,16 g/cm3, herzustellen, kann man das oben beschriebene Verfahren mit der :Maßgabe anwenden, daß der Asbest auf einen hohen Trenngrad zerfasert wird. Außerdem kann ein verhältnismäßig hoher Prozentgehalt von bis zu 20°/0 langfaserigem Asbest notwendig oder vorteilhaft sein, um den gewünschten inneren Zusammenhalt und ausreichende Festigkeit zu erzielen. Das Wasser-Feststoff-Verhältnis im Gemisch muß dann auf 6,0 bis 6,2 Gewichtsteile Wasser je Gewichtsteil Feststoff erhöht werden.To make a molded article of low density, e.g. B. 0.16 g / cm3, to produce you can use the procedure described above with the proviso that the asbestos is shredded to a high degree of separation. In addition, a relatively high Percentage of up to 20% long-fiber asbestos may be necessary or advantageous, to achieve the desired internal cohesion and sufficient strength. The water-solids ratio in the mixture must then be 6.0 to 6.2 parts by weight Water per part by weight of solid can be increased.

Für Formkörper von niedrigerem Schüttgewicht können die Reaktionsgemische aus Kalk, Siliciumdioxyd und inertem zerkleinertem Faserprodukt und/öder gewöhnlichen, zum Zwecke der Erhöhung des inneren Zusammenhalts zugesetzten Fasern usw. auf ein solch hohes Wasser-Feststoff-Verhältnis eingestellt werden, daß die entstandenen Kristalle zu einem einheitlichen Körper der gewünschten gleichmäßigen Zusammensetzung und Festigkeit zusammenwachsen.For moldings of lower bulk density, the reaction mixtures of lime, silica and inert pulverized fiber product and / or ordinary, to the For the purpose of increasing the internal cohesion of added fibers, etc. to such high water-solids ratio can be set so that the crystals formed to a uniform body of the desired uniform composition and Strength grow together.

Die Reaktion zwischen Ca0 und Quarz erfolgt in der Weise, daß zuerst Kalk in Lösung geht und auf die dispergierten Quarzteilchen einwirkt. Dabei entsteht zuerst ein lösliches Produkt, welches in eine gelatinös ausfallende Phase von der Zusammensetzung 2,0 Ca0 . 1,0 Si0, . x 1320 (x = 2 oder mehr) sowie gegebenenfalls wasserärmere Hydrate des gleichen Ca0 : Si02 Verhältnisses übergeht. Mit fortschreitender Reaktion verschwindet die Phase des festen Kalks, worauf das noch vorhandene Si0, in Reaktion tritt, bis über eine Reihe von Zwischenprodukten mit immer niedriger werdendem Ca0 : Si0-Verhältnis die Endzusammensetzung erreicht ist, die dem Ca 0 : Si 02 Verhältnis des Ausgangsgemisches entspricht. Da die Reaktion stets über Zwischenprodukte von höherem CaO-Gehalt führt, ist es nicht unbedingt notwendig, daß sämtliches Si0, von Anfang an im Ausgleichsgemisch enthalten ist, sondern man kann zunächst die zur Bildung eines der Zwischenprodukte notwendige Menge zusetzen und erst später den restlichen Anteil Si02.The reaction between Ca0 and quartz takes place in such a way that first Lime goes into solution and acts on the dispersed quartz particles. This creates first a soluble product, which in a gelatinous precipitating phase of the Composition 2.0 Ca0. 1.0 Si0,. x 1320 (x = 2 or more) and, if applicable less watery hydrates of the same Ca0: Si02 ratio passes over. With advancing Reaction, the phase of the solid lime disappears, whereupon the remaining Si0, enters into reaction until over a number of intermediates with lower and lower As the Ca0: Si0 ratio, the final composition is reached that corresponds to the Ca 0 : Si 02 corresponds to the ratio of the starting mixture. Because the reaction is always about Leads to intermediate products with a higher CaO content, it is not absolutely necessary to that all Si0 is contained in the compensation mixture from the start, but one can first add the amount necessary to form one of the intermediate products and only later the remaining portion of Si02.

Wenn man Kieselsäure an Stelle von Quarz verwendet, ist der Reaktionsverlauf ähnlich; auch hier wird die Endzusammensetzung über eine Reihe von Zwischenprodukten von höherem Ca0 : Si02 Verhältnis erreicht. Wegen des hydratisierten Zustandes der Kieselsäure ist jedoch, wie oben bereits erwähnt, eine längere Reaktionszeit notwendig. Manchmal findet man auch nach längerer Reaktionszeit noch geringe Mengen von Kieselsäure, Gyrolit oder Xonotlit. Das beruht auf der langsameren und entsprechend verzögerten Wirkung der Kieselsäure, was zu einer Stabilisierung des Zwischenproduktes, 1 Ca0 . 1 Si0, . x H20, führt. Durch Erhöhung des Kalkgehaltes des ursprünglichen Rohgemisches von Kalk und Siliciumdioxyd um nur 0,25 °/o erfolgt die Umwandlung der Charge im wesentlichen vollständig.If one uses silica in place of quartz, the reaction progresses similar; Here, too, the final composition is based on a number of intermediate products achieved by a higher Ca0: Si02 ratio. Because of the hydrated state of the However, as already mentioned above, silica requires a longer reaction time. Sometimes, even after a long reaction time, you can still find small amounts of silica, Gyrolit or Xonotlit. This is based on the slower and correspondingly delayed one Effect of the silica, which leads to a stabilization of the intermediate, 1 Ca0 . 1 Si0,. x H20, leads. By increasing the lime content of the original raw mixture of lime and silicon dioxide by only 0.25 per cent the conversion of the charge takes place in the essential completely.

Das Zusammenwachsen der Kristalle von 4 Ca0 . 5 Si0, . 5 H20 und 5Ca0-5Si02.H20 zu einem Formkörper kann ohne jedes Bindemittel erfolgen. Dadurch entsteht ein dreidimensionales Netzwerk, das von Hohlräumen durchsetzt ist. Das gesamte Porenvolumen kann geringer oder weit größer als das der Kristalle sein. Die poröse, zellenartige, kristalline Struktur ist fest und elastisch und bis zu hohen Temperaturen beständig. Diese Eigenschaften beruhen zum Teil auf den physikalischen Eigenschaften der Kristalle, ihrem dispersen Zusammenwachsen sowie ihrer chemischen Zusammensetzung, den einzigartigen thermischen Eigenschaften und der niedrigen Wärmeleitfähigkeit. Das stark hydratisierte schuppige Tobermorit hat eine hohe thermische Kapazität und einen hohen Widerstand gegenüber der Aufnahme und dem Durchgang von Wärme. Das weniger stark hydratisierte lattenartige Xonotlit ist auch bei sehr hohen Temperaturen beständig, fest und sowohl chemisch als auch physikalisch verhältnismäßig inert. Beide Verbindungen entstehen in feinkörniger kristalliner Struktur, die gleichmäßig von feinverteilten Hohlräumen durchsetzt ist. Dieses Kombinationsprodukt, das frei von Nebenprodukten und Bindemitteln ist, vereinigt die vorteilhaften Eigenschaften der beiden genannten Hydrate in sich und eignet sich gut für Bauzwecke oder als Wärmeisolierstoff, wobei die beiden Komponenten in vorbestimmten, dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßten Mengen miteinander verbunden werden können.The growing together of the crystals of 4 Ca0. 5 Si0,. 5 H20 and 5Ca0-5Si02.H20 to a shaped body can be made without any binder. This creates a three-dimensional one Network that is interspersed with voids. The total pore volume can be smaller or be far larger than that of the crystals. The porous, cell-like, crystalline Structure is firm and elastic and resistant to high temperatures. These properties are based in part on the physical properties of the crystals, their disperse properties Growing together as well as their chemical composition, the unique thermal Properties and low thermal conductivity. The highly hydrated scaly Tobermorite has a high thermal capacity and a high resistance to it the absorption and transmission of heat. The less hydrated, slat-like Xonotlit is stable, solid and both chemically even at very high temperatures as well as physically relatively inert. Both compounds arise in a fine-grained manner crystalline structure, which is evenly interspersed with finely divided cavities is. This combination product, which is free from by-products and binders, combines the advantageous properties of the two hydrates mentioned in and works well for construction purposes or as a thermal insulation material, with the two components in predetermined amounts adapted to the respective purpose can be connected.

Nachdem die praktische Durchführung der Erfindung vorstehend im wesentlichen nur unter Verwendung von Quarz als Si02 Bestandteil beschrieben worden ist, wird in der nachfolgenden Tabelle die Anwendung von Tripoli als Si02 Bestandteil gezeigt. Die angegebenen Zeiten gelten für einen gewöhnlichen Härtungszylinder. Aus der Tabelle ist zu ersehen, daß mit steigendem Molverhältnis Ca 0 : Si 02 die zur Umwandlung in ein vollständig kristallines Produkt bei gegebenem Druck notwendige Zeit ebenfalls in einem gewissen Verhältnis dazu zunimmt. Ein Härtungsdruck von 15,8 bis 16,9 atü scheint technisch und wirtschaftlich für alle Ca0 : Si02 Verhältnisse geeignet zu sein, aber man kann auch außerhalb dieses Bereiches liegende Drücke und entsprechende Temperaturen wählen.Since the practical implementation of the invention has been described above essentially only using quartz as a SiO 2 component, the use of tripoli as a SiO 2 component is shown in the table below. The times given apply to an ordinary hardening cylinder. It can be seen from the table that with an increasing molar ratio of Ca 0: Si 02, the time required for conversion into a completely crystalline product at a given pressure also increases in a certain proportion. A curing pressure of 15.8 to 16.9 atm seems technically and economically suitable for all Ca0: Si02 ratios, but you can also choose pressures and corresponding temperatures outside this range.

Die für einen gegebenen Druck notwendige Zeit zur Gewinnung eines vollständig kristallinen Produktes ist etwas kürzer, wenn man Quarz an Stelle von Tripoli oder Kieselsäure als Siliciumdioxydquelle verwendet.The time it takes for a given pressure to acquire a completely crystalline product is slightly shorter if you use quartz in place of Tripoli or silica used as a source of silica.

Im Rahmen der Erfindung sind eine Reihe von Abänderungen möglich. So kann man für die Härtung und Trocknung des integrierten Formkörpers auch das in der USA.-Patentschrift 2 534 303 beschriebene Verfahren benutzen, nach welchem die Rohgemische in einer erheblich kürzeren Zeit gehärtet und getrocknet werden können, als es bei einer gesonderten Autoklavenbehandlung und Trocknungsstufe möglich ist.A number of modifications are possible within the scope of the invention. So you can also do that for the hardening and drying of the integrated molding in U.S. Patent 2,534,303 use the method according to which the raw mixes are hardened and dried in a considerably shorter time than possible with a separate autoclave treatment and drying stage is.

Claims (1)

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung eines Calciumsilicatproduktes, das aus ineinandergewachsenen Gemischen der Calciumsilicathydrate 4 Ca0 . 5 Si0, # 5 1120 und 5Ca0#5Si02.H20 besteht, dadurch gekennzeichnet, daß man Kalk und Si 0, in einem Molverhältnis von über 0,8 und unter 1,0 @in einer wäßrigen Dispersion, deren Wasser-Feststoff-Verhältnis (Gewicht) etwa 3:1 bis etwa 9 : 1 beträgt, bei einer Temperatur von etwa 175 bis wenig über 200° C und einem Druck von etwa 8 bis 16 atü in Reaktion bringt und das erhaltene Gemisch der ineinandergewachsenen Kristalle durch Trocknen von seinem Gehalt an freiem Wasser befreit. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Reaktion bei einer Temperatur von 203° und einem Druck von 16 atü durchführt. 3. Verfahren nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daB man die Dispersion der Ausgangsstoffe durch Zusatz feinzerteilter Faserstoffe, wie zerfasertem Asbest, aufrechterhält. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2 547127.PATENT CLAIMS: 1. Process for the production of a calcium silicate product, that of intergrown mixtures of calcium silicate hydrates 4 Ca0. 5 Si0, # 5 1120 and 5Ca0 # 5Si02.H20, characterized in that lime and Si 0, in a molar ratio of more than 0.8 and less than 1.0 in an aqueous dispersion, whose water-to-solids ratio (weight) is about 3: 1 to about 9: 1, at a temperature of about 175 to a little above 200 ° C and a pressure of about 8 to 16 atm and the resulting mixture of intergrown crystals freed from its free water content by drying. 2. Procedure according to claim 1, characterized in that the reaction is carried out at a temperature of 203 ° and a pressure of 16 atm. 3. The method according to claim 1 to 2, characterized in that the starting materials are dispersed by adding finely divided fibers such as shredded asbestos. Into consideration Drawn Documents: U.S. Patent No. 2,547,127.
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