DE102023100032A1 - Hydrothermally produced materials and their production and use - Google Patents

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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof

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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydrothermal erzeugte Zusammensetzung umfassend Tobermorit und/oder eine andere Kalksilikathydrat-Phase wobei die Zusammensetzung eine Vielzahl von Poren aufweist und mindestens eine Substanz umfasst, welche ausgewählt ist/sind aus einer Gruppe, die Quarzsand, Kies, Brechsand, Weißfeinkalk, Graukalk, Zement, Branntkalk, Anhydrid/Gips, Aluminium und Quarzmehl umfasst, wobei jeder dieser Substanzen eine Reinheit aufweist, welche ≥ 90 % beträgt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer porösen Zusammensetzung sowie Anwendungen für eine derartige Zusammensetzung.The invention relates to a hydrothermally produced composition comprising tobermorite and/or another calcium silicate hydrate phase, the composition having a large number of pores and comprising at least one substance selected from a group comprising quartz sand, gravel, crushed sand, fine white lime, grey lime, cement, quicklime, anhydride/gypsum, aluminium and quartz powder, each of these substances having a purity of ≥ 90%. The invention further relates to a method for producing a porous composition and applications for such a composition.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hydrothermal erzeugte Zusammensetzung umfassend Tobermorit und/oder eine andere Kalksilikathydrat-Phase. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Zusammensetzung sowie Anwendungen einer derartigen Zusammensetzung.The present invention relates to a hydrothermally produced composition comprising tobermorite and/or another calcium silicate hydrate phase. Furthermore, the invention relates to a process for producing such a composition and applications of such a composition.

Aus dem Stand der Technik sind Kalksandstein, Porenbeton und Mineraldämmplatten als eine Baustoffgruppe mit sehr ähnlicher chemischer Grundlage, aber überraschend unterschiedlichen Anwendungseigenschaften bekannt. Gemeinsam haben diese Baustoffe, dass sie als wesentlichen Bestandteil eine synthetische Form des natürlich vorkommenden Minerals Tobermorit und/oder eine andere Kalksilikathydrat-Phase (auch als C-S-H-Phase bezeichnet) umfassen.From the state of the art, sand-lime brick, aerated concrete and mineral insulation boards are known as a group of building materials with a very similar chemical basis but surprisingly different application properties. What these building materials have in common is that they contain a synthetic form of the naturally occurring mineral tobermorite and/or another calcium silicate hydrate phase (also known as C-S-H phase) as an essential component.

In einigen Eigenschaften unterscheiden sich diese Baustoffe jedoch grundlegend. So weist Kalksandstein eine vergleichsweise hohe Dichte auf, da es im Rahmen des Herstellprozesses zu einer starken Verdichtung kommt, sodass als Produkt ein Material mit hoher Rohdichte erzeugt wird. Kalksandstein hat eine Druckfestigkeit von bis zu 35 N/mm2. Er zeichnet sich u.a. durch einen hohen Schallschutz aus.However, these building materials differ fundamentally in some properties. For example, sand-lime brick has a comparatively high density because it is heavily compacted during the manufacturing process, so that the product is a material with a high bulk density. Sand-lime brick has a compressive strength of up to 35 N/mm 2 . It is characterized by, among other things, high sound insulation.

Bauteile aus Porenbeton werden im Gegensatz zum Kalksandstein bei der Herstellung expandiert. Daraus resultiert ein Produkt mit hohem Porenanteil und geringer Rohdichte. Porenbetonbauteile zeichnen sich u.a. durch eine sehr gute Wärmedämmung aus. In contrast to sand-lime bricks, components made of aerated concrete are expanded during production. This results in a product with a high pore content and low bulk density. Aerated concrete components are characterized by very good thermal insulation, among other things.

Mineraldämmplatten werden durch noch stärkeres Expandieren hergestellt und haben demzufolge eine nochmal geringere Rohdichte und eine nochmal höhere wärmedämmende Eigenschaft als Porenbeton.Mineral insulation boards are produced by even greater expansion and therefore have an even lower density and an even higher thermal insulation property than aerated concrete.

Zur Herstellung von Kalksandstein werden die Bestandteile gewogen und gemischt, Wasser zugegeben und nach einer Zwischenlagerung und gegebenenfalls nach weiterer Zugabe von Wasser mittels Pressen in die gewünschte (beispielsweise Stein-) Form gepresst. Diese Formteile werden dann im Autoklav bei ca. 200°C bei 14-16 bar innerhalb von 4-8 h hydrothermal gehärtet. Hierbei bilden sich an der Grenzfläche von Kalkhydrat und Quarz C-S-H-Phasen, überwiegend Tobermorit.To produce sand-lime brick, the components are weighed and mixed, water is added and, after intermediate storage and if necessary, further water is added, the brick is pressed into the desired shape (e.g. stone) using presses. These molded parts are then hydrothermally hardened in an autoclave at approx. 200°C at 14-16 bar within 4-8 hours. C-S-H phases, predominantly tobermorite, form at the interface between hydrated lime and quartz.

Bei der Herstellung von Porenbeton werden die Bestandteile ebenfalls gemischt und der enthaltene Branntkalk durch Zugabe von Wasser gelöscht. Die Mischung wird in Formen gegossen. Da die Mischung auch Aluminiumpulver enthält, reagiert dieses im alkalischen Milieu unter Bildung von Wasserstoff. Dieses Gas führt bei seiner Freisetzung zu einer Volumenzunahme und der Bildung von Blasen, die als Poren im Produkt verbleiben. Bei der Reaktion expandiert die Mischung innerhalb von 20 - 50 min. auf bis zu 90% des ursprünglichen Volumens. Die Porengröße beträgt üblicherweise ca. 0,5 - 1,5 mm. Die so hergestellten Formteile werden danach ebenfalls autoklaviert, jedoch bei etwa 180 - 200° C und 10-12 bar über einen Zeitraum von 6 - 12 h. Auch hier bilden sich bei der Aushärtung C-S-H-Phasen, vorwiegend Tobermorit. Die Formteile haben üblicherweise eine Rohdichte von 300 - 650 kg/m3.When producing aerated concrete, the components are also mixed and the quicklime it contains is slaked by adding water. The mixture is poured into molds. Since the mixture also contains aluminum powder, this reacts in an alkaline environment to form hydrogen. When this gas is released, it increases in volume and creates bubbles that remain in the product as pores. During the reaction, the mixture expands to up to 90% of its original volume within 20 - 50 minutes. The pore size is usually around 0.5 - 1.5 mm. The molded parts produced in this way are then also autoclaved, but at around 180 - 200° C and 10-12 bar for a period of 6 - 12 hours. Here, too, CSH phases, predominantly tobermorite, form during hardening. The molded parts usually have a bulk density of 300 - 650 kg/m 3 .

Zur Herstellung von Mineraldämmplatten wird eine der Herstellung von Porenbeton ähnliche Zusammensetzung verwendet, welche jedoch einen höheren Aluminium-Anteil aufweist. Dementsprechend kann im alkalischen Milieu mehr gasförmiger Wasserstoff gebildet werden, was zu einer noch größeren Volumenzunahme und damit einer noch geringeren Rohdichte des Produkts von üblicherweise lediglich 85 - 115 kg/m3 führt. Der Anteil an Luftporen im Produkt erreicht bis zu 95 %.Mineral insulation boards are manufactured using a composition similar to that used to manufacture aerated concrete, but with a higher aluminum content. Accordingly, more gaseous hydrogen can be formed in an alkaline environment, which leads to an even greater increase in volume and thus an even lower bulk density of the product, usually only 85 - 115 kg/m 3. The proportion of air pores in the product can reach up to 95%.

Die oben beschriebenen Baustoffklassen können vergleichsweise nachhaltig hergestellt werden, da beispielsweise die eingesetzten Rohstoffe regional bezogen werden können. Emissionen durch deren Transport können somit geringgehalten werden. Dies kann insbesondere damit begründet werden, dass die eingesetzten Rohstoffe mehr oder weniger überall verfügbare Grundstoffe sind und zu deren Herstellung keine aufwändigen Veredelungsverfahren benötigen.The classes of building materials described above can be produced relatively sustainably because, for example, the raw materials used can be sourced regionally. Emissions from their transport can therefore be kept to a minimum. This can be justified in particular by the fact that the raw materials used are basic materials that are more or less available everywhere and do not require complex finishing processes to produce.

Gemeinsam haben die oben genannten Baustoffklassen, dass bei deren Herstellung während der Aushärtung lediglich ein vergleichsweise geringer Druck und eine vergleichsweise geringe Temperatur nötig ist. Die benötigte thermische Energie wird üblicherweise in Form von Wasserdampf bereitgestellt. Diese Art der Aushärtung wird auch als hydrothermaler Härtungsprozess bezeichnet. Der dazu eingesetzte Wasserdampf kann rückgewonnen werden, wodurch Material- und Energieeinsatz weiter reduziert werden können.What the above-mentioned classes of building materials have in common is that only a relatively low pressure and a relatively low temperature are required during their production during curing. The thermal energy required is usually provided in the form of steam. This type of curing is also known as a hydrothermal curing process. The steam used can be recovered, which can further reduce the use of materials and energy.

Materialien, die nach einem solchen Verfahren unter Beteiligung von Wasserdampf als Reaktionspartner und Energieträger aushärten, werden im Rahmen dieser Erfindung als hydrothermal erzeugte Materialien bezeichnet.Materials which harden according to such a process involving water vapor as a reactant and energy carrier are referred to in this invention as hydrothermally produced materials.

In der Vergangenheit wurden Produkte aus den oben genannten hydrothermal erzeugten Materialien ausschließlich in Anwendungen des Baugewerbes verwendet. Die Zusammensetzung der hergestellten Produkte ist seit langem etabliert und unverändert. Wesentliche Veränderungen der Produkte in den letzten Jahren bestanden lediglich in einer Änderung deren Form.In the past, products made from the above-mentioned hydrothermally produced materials were used exclusively in construction applications. The composition of the manufactured products has long been established and unchanged. Significant changes to the products in recent years have only been a change in their shape.

Dementsprechend können die Produkte nahezu ausschließlich in den beschriebenen Anwendungen, nämlich als Bestandteil des Mauerwerks in Form von Steinen oder Platten eingesetzt werden.Accordingly, the products can be used almost exclusively in the applications described, namely as a component of the masonry in the form of stones or slabs.

Die Recyclingfähigkeit dieser Materialien ist sehr begrenzt. In der Vergangenheit wurden bereits Rezepturen vorgestellt, die diesen Nachteil ausräumen sollen. So ist beispielsweise in EP 3 235 794 B1 eine Rezeptur für einen sulfatarmen Porenbeton beschrieben. Diese Rezeptur weist ein verbessertes Auslaugverhalten auf, sodass eine Sulfatkonzentration im Eluat gering ist.The recyclability of these materials is very limited. In the past, recipes have been presented that are intended to eliminate this disadvantage. For example, in EP 3 235 794 B1 a recipe for a low-sulfate aerated concrete is described. This recipe has improved leaching behavior, so that the sulfate concentration in the eluate is low.

Es besteht daher die Notwendigkeit, hydrothermal erzeugte Materialien auch in völlig anderen Formen bereitzustellen, welche von der Stein- oder Plattenform abweichen, um diese Materialien auch für andere Anwendungen zugänglich zu machen.There is therefore a need to provide hydrothermally produced materials in completely different forms, which deviate from the stone or plate form, in order to make these materials accessible for other applications.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung derartiger Materialien bereitzustellen und neue Anwendungsmöglichkeiten aufzuzeigen.Furthermore, it is an object of the invention to provide a process for producing such materials and to demonstrate new application possibilities.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen und bevorzugte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.This problem is solved by the subject matter of the independent patent claims. Further developments and preferred embodiments are the subject matter of the dependent patent claims.

Eine Lösung der zugrundeliegenden Aufgabe besteht demnach in einer hydrothermal erzeugten Zusammensetzung umfassend Tobermorit und/oder eine andere Kalksilikathydrat-Phase. Diese Zusammensetzung weist eine Vielzahl von Poren auf und umfasst eine Substanz, vorzugsweise mehrere Substanzen, welche ausgewählt ist/sind aus einer Gruppe, die Quarzsand, Kies, Brechsand, Weißfeinkalk, Graukalk, Zement, Branntkalk, Anhydrid/Gips, Aluminium und Quarzmehl umfasst, wobei jede dieser Substanzen eine Reinheit ≥ 90 % aufweist.A solution to the underlying problem therefore consists in a hydrothermally produced composition comprising tobermorite and/or another calcium silicate hydrate phase. This composition has a large number of pores and comprises a substance, preferably several substances, which is/are selected from a group comprising quartz sand, gravel, crushed sand, fine white lime, grey lime, cement, quicklime, anhydride/gypsum, aluminium and quartz powder, each of these substances having a purity ≥ 90%.

Vorzugsweise umfasst die Zusammensetzung mindestens 2, vorzugsweise 3 der vorgenannten Substanzen. Jede dieser Substanzen weist vorzugsweise die oben genannte Reinheit von ≥ 90 % auf. Wie für Reinheitsangaben üblich beziehen sich diese Angaben auf Massenprozent. Sofern im Rahmen dieser Erfindung nichts anderes angegeben ist, sollen alle Prozentangaben als Massenprozent verstanden werden.The composition preferably comprises at least 2, preferably 3 of the aforementioned substances. Each of these substances preferably has the above-mentioned purity of ≥ 90%. As is usual for purity information, these details refer to percent by mass. Unless otherwise stated in the context of this invention, all percentages are to be understood as percent by mass.

Durch die hohe Reinheit der eingesetzten Substanz(en) ist es möglich, Verunreinigungen des Produkts zu vermeiden. So kann in einer bevorzugten Ausführungsform erreicht werden, dass die Zusammensetzung einen Weißgrad R457 ≥ 70, bevorzugt ≥ 75, mehr bevorzugt ≥ 78, weiter bevorzugt ≥ 80, meist bevorzugt ≥ 81 aufweist. Dies ermöglicht die Anwendung der Zusammensetzung in Bereichen, in denen weiße Produkte gefordert sind. Darüber hinaus ergibt sich auch die Möglichkeit, die Farbe gezielt, beispielsweise durch den Zusatz von Pigmenten einzustellen. Eine Verfremdung der gewünschten Farbe durch Verunreinigungen kann somit ebenfalls minimiert werden.The high purity of the substance(s) used makes it possible to avoid contamination of the product. In a preferred embodiment, the composition can have a whiteness R457 ≥ 70, preferably ≥ 75, more preferably ≥ 78, further preferably ≥ 80, most preferably ≥ 81. This enables the composition to be used in areas where white products are required. In addition, it is also possible to adjust the color in a targeted manner, for example by adding pigments. Any distortion of the desired color due to contamination can thus also be minimized.

Vorzugsweise ist die Zusammensetzung besonders arm an Verunreinigungen durch farbgebende Elemente wie Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti und Mn. Vorzugsweise beträgt der Anteil der Elemente Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti und Mn (gemessen als deren Oxidform, beispielsweise durch quantitativen Elementanalytik mittels Atomabsorptionsspektroskopie, Atomemissionsspektroskopie oder induktiv gekoppelte Plasmen gekoppelt mit Optischer Emissionsspektroskopie (ICP-OES)) in der Zusammensetzung ≤ 1 Massenprozent, bevorzugt ≤ 0,75 Massenprozent, mehr bevorzugt ≤ 0,5 Massenprozent, weiter bevorzugt ≤ 0,25 Massenprozent, meist bevorzugt ≤ 0,1 Massenprozent.Preferably, the composition is particularly low in impurities from coloring elements such as Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti and Mn. Preferably, the proportion of the elements Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti and Mn (measured as their oxide form, for example by quantitative element analysis using atomic absorption spectroscopy, atomic emission spectroscopy or inductively coupled plasmas coupled with optical emission spectroscopy (ICP-OES)) in the composition is ≤ 1 mass percent, preferably ≤ 0.75 mass percent, more preferably ≤ 0.5 mass percent, further preferably ≤ 0.25 mass percent, most preferably ≤ 0.1 mass percent.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Zusammensetzung mindestens eine Substanz, welche ausgewählt ist aus einer Gruppe, die amorphes SiO2, Weißzement, teilkalzinierter Dolomit, vollkalzinierter Dolomit, Magnesit, (bevorzugt kaustisch), Fasern, Porosierungsmittel, Recycling Material bevorzugt auf Basis von Kalksandstein, Porenbeton oder Mineraldämmplatten, Pigmente, Bindemittel, bevorzugt anorganische oder organische Bindemittel, insbesondere bevorzugt Wasserglas, Phosphatbinder, Latex, cellulosebasierte Binder, Acyrlat oder Styrol und amorphe Stoffe, bevorzugt Glas (gebrochen oder rund), Kieselgur, Diatomit oder teilkalzinierter Kaolin umfasst. Durch einen Zusatz einer oder mehrerer dieser Substanzen kann der Zusammensetzung ein verändertes Eigenschaftsprofil verliehen werden, sodass die Zusammensetzung für bestimmte Anwendungen angepasst oder optimiert werden kann.In a preferred embodiment, the composition comprises at least one substance selected from a group comprising amorphous SiO 2 , white cement, partially calcined dolomite, fully calcined dolomite, magnesite (preferably caustic), fibers, porosity agents, recycled material preferably based on sand-lime brick, aerated concrete or mineral insulation boards, pigments, binders, preferably inorganic or organic binders, particularly preferably water glass, phosphate binders, latex, cellulo based binders, acrylate or styrene and amorphous substances, preferably glass (crushed or round), kieselguhr, diatomite or partially calcined kaolin. By adding one or more of these substances, the composition can be given a different property profile so that the composition can be adapted or optimized for specific applications.

Vorzugsweise umfasst die Zusammensetzung die Substanz und oder die Substanzen welche ausgewählt ist/sind aus einer Gruppe, die Quarzsand, Kies, Brechsand, Weißfeinkalk, Graukalk, Zement, Branntkalk, Anhydrid/Gips, Aluminium und Quarzmehl umfasst, wobei vorzugsweise jeder dieser Substanzen in einer Reinheit von ≥ 92 %, bevorzugt ≥ 95 %. Dadurch kann bereits bei der Auswahl der eingesetzten Substanzen die Qualität der Zusammensetzung maßgeblich beeinflusst und derart gesteigert werden, dass die Zusammensetzung in Anwendungen genutzt werden kann, die hohe Anforderungen hinsichtlich der Qualität stellen.The composition preferably comprises the substance and/or the substances which are selected from a group comprising quartz sand, gravel, crushed sand, fine white lime, grey lime, cement, quicklime, anhydride/gypsum, aluminium and quartz powder, each of these substances preferably having a purity of ≥ 92%, preferably ≥ 95%. As a result, the quality of the composition can be significantly influenced when selecting the substances used and increased to such an extent that the composition can be used in applications which have high quality requirements.

In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Zusammensetzung partikulär vor. Die mittlere Partikelgröße (Siebanalyse) ≤ 80 mm, bevorzugt ≤ 50 mm, weiter bevorzugt ≤ 25 mm, mehr bevorzugt ≤ 10 mm, insbesondere bevorzugt ≤ 5 mm ist.In a preferred embodiment, the composition is in particulate form. The average particle size (sieve analysis) is ≤ 80 mm, preferably ≤ 50 mm, further preferably ≤ 25 mm, more preferably ≤ 10 mm, particularly preferably ≤ 5 mm.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die mittlere Partikelgröße (Siebanalyse bzw. Sedigraph) deutlich geringer und liegt vorzugsweise ≤ 2 mm, bevorzugt ≤ 1 mm, weiter bevorzugt ≤ 750 µm, mehr bevorzugt ≤ 500 µm, insbesondere bevorzugt ≤ 250 µm. Dadurch können weitere Anwendungen, beispielsweise als (Träger für einen) Katalysator oder Füllstoff erschlossen werden.In another preferred embodiment, the average particle size (sieve analysis or Sedigraph) is significantly smaller and is preferably ≤ 2 mm, preferably ≤ 1 mm, further preferably ≤ 750 µm, more preferably ≤ 500 µm, particularly preferably ≤ 250 µm. This opens up further applications, for example as (a carrier for a) catalyst or filler.

Verfahrensseitig wird die oben beschriebene Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung einer porösen Zusammensetzung gelöst, welches die Schritte umfasst:

  • - Bereitstellen eines ersten Rohstoffs oder mehrerer Rohstoffe mit einer Reinheit ≥ 90 %, wobei der Rohstoff/die Rohstoffe ausgewählt ist/sind aus einer Gruppe, die Quarzsand, Kies, Brechsand, Weißfeinkalk, Graukalk, Zement, Branntkalk, Anhydrid/Gips, Aluminium und Quarzmehl umfasst,
  • - Vermischen der Rohstoffe,
  • - hydrothermale Umsetzung der Rohstoffmischung zu der Zusammensetzung durch Beaufschlagung mit Wasserdampf.
In terms of the process, the object described above is achieved by a process for producing a porous composition, which comprises the steps:
  • - Providing a first raw material or several raw materials with a purity ≥ 90 %, wherein the raw material(s) is/are selected from a group comprising quartz sand, gravel, crushed sand, fine white lime, grey lime, cement, quicklime, anhydride/gypsum, aluminium and quartz powder,
  • - Mixing of raw materials,
  • - hydrothermal conversion of the raw material mixture to the composition by exposure to water vapor.

Durch dieses Verfahren ist es besonders einfach möglich, eine wie oben beschriebene Zusammensetzung kostengünstig und in großen Mengen herzustellen.This process makes it particularly easy to produce a composition as described above cost-effectively and in large quantities.

Das Verfahren bietet sich insbesondere für eine Herstellung einer solchen Zusammensetzung unter lediglich geringer CO2-Emission oder sogar vollständig CO2-emissionsfrei an. Denkbar wäre diesbezüglich beispielsweise die Nutzung regenerativ gewonnener C-haltiger Energieträger oder mit regenerativ erzeugtem Strom oder diese durch Geothermie zu erzeugen. Insbesondere die Verwendung von regenerativ erzeugtem Strom als alleinige Energieform der Wärmeerzeugung bietet eine hochinteressante Alternative zu den C-haltigen Energieträgern, insbesondere im Hinblick auf die CO2-Emissionen und die damit verbundenen Auflagen und Bestrebungen, diese zu reduzieren. Vorzugsweise wird daher in einer bevorzugten Verfahrensvariante der zur hydrothermalen Umsetzung verwendete Wasserdampf aus Wasser unter Verwendung von Strom erzeugt, insbesondere von Strom aus regenerativen Quellen.The process is particularly suitable for producing such a composition with only low CO 2 emissions or even completely without CO 2 emissions. In this regard, it would be conceivable, for example, to use renewably obtained C-containing energy sources or with renewably generated electricity or to generate them using geothermal energy. In particular, the use of renewably generated electricity as the sole form of energy for heat generation offers a highly interesting alternative to C-containing energy sources, particularly with regard to CO 2 emissions and the associated requirements and efforts to reduce them. In a preferred process variant, the steam used for the hydrothermal conversion is therefore preferably generated from water using electricity, in particular electricity from renewable sources.

In einer bevorzugten Verfahrensvariante wird mindestens ein zweiter Rohstoff, bevorzugt mehrere zweite Rohstoffe zur Herstellung der Rohstoffmischung eingesetzt. Dabei ist der mindestens eine zweite Rohstoff ausgewählt aus einer Gruppe, die amorphes SiO2, Weißzement, teilkalzinierter Dolomit, vollkalzinierter Dolomit, Magnesit (bevorzugt kaustisch), Fasern, Porosierungsmittel, Recycling Material bevorzugt auf Basis von Kalksandstein, Porenbeton oder Mineraldämmplatten, Pigmente, Bindemittel, bevorzugt anorganische oder organische Bindemittel, insbesondere bevorzugt Wasserglas, Phosphatbinder, Latex, cellulosebasiete Binder, Acyrlat oder Styrol und amorphe Stoffe, bevorzugt Glas (gebrochen oder rund), Kieselgur, Diatomit oder teilkalzinierter Kaolin umfasst. Es hat sich gezeigt, dass bei einem Zusatz eines oder mehrerer Rohstoffe dieser Gruppe der hydrothermal erzeugten Zusammensetzung neue Eigenschaften verliehen werden können, die diese Zusammensetzungen mit veränderten Eigenschaften für neue Anwendungen geeignet machen.In a preferred process variant, at least one second raw material, preferably several second raw materials, is used to produce the raw material mixture. The at least one second raw material is selected from a group that includes amorphous SiO 2 , white cement, partially calcined dolomite, fully calcined dolomite, magnesite (preferably caustic), fibers, porosity agents, recycled material preferably based on sand-lime brick, aerated concrete or mineral insulation boards, pigments, binders, preferably inorganic or organic binders, particularly preferably water glass, phosphate binders, latex, cellulose-based binders, acrylate or styrene and amorphous substances, preferably glass (broken or round), diatomaceous earth, diatomite or partially calcined kaolin. It has been shown that by adding one or more raw materials from this group, the hydrothermally produced composition can be given new properties that make these compositions with modified properties suitable for new applications.

Vorzugsweise beträgt der Anteil der Elemente Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti und Mn gemessen als deren Oxidform in dem mindestens einen ersten und/oder dem mindestens einen zweiten Rohstoff, vorzugsweise in jedem der eingesetzten Rohstoffe ≤ 1 Massenprozent, bevorzugt ≤ 0,75 Massenprozent, mehr bevorzugt ≤ 0,5 Massenprozent, weiter bevorzugt ≤ 0,25 Massenprozent, meist bevorzugt ≤ 0,1 Massenprozent. Durch diese Auswahl der Rohstoffe ist es möglich, die Eigenschaften der hydrothermal erzeugten Zusammensetzung vorzugeben und insbesondere zu verhindern, dass unerwünschte Verfärbungen in der Zusammensetzung auftreten.Preferably, the proportion of the elements Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti and Mn measured as their oxide form in the at least one first and/or the at least one second raw material, preferably in each of the raw materials used, is ≤ 1 mass percent, preferably ≤ 0.75 mass percent, more preferably ≤ 0.5 percent by mass, more preferably ≤ 0.25 percent by mass, most preferably ≤ 0.1 percent by mass. This selection of raw materials makes it possible to specify the properties of the hydrothermally produced composition and, in particular, to prevent undesirable discoloration from occurring in the composition.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird bei der hydrothermalen Umsetzung der Rohstoffmischung Tobermorit und/oder eine andere Kalksilikathydrat-Phase gebildet. Insbesondere bevorzugt ist, dass durch die Beaufschlagung mit Wasserdampf im erhaltenen Produkt eine Vielzahl von Poren gebildet wird. Diese Poren können beispielsweise zwischen mehreren Kristallen des üblicherweise plättchenförmigen Tobermorits angeordnet sein. Es ist jedoch auch möglich, dass die Poren andersartig in dem erhaltenen Produkt enthalten sind, beispielsweise in einer anderen Kalksilikathydrat-Phase.In a preferred embodiment, tobermorite and/or another calcium silicate hydrate phase is formed during the hydrothermal conversion of the raw material mixture. It is particularly preferred that a large number of pores are formed in the resulting product by exposure to water vapor. These pores can be arranged, for example, between several crystals of the usually platelet-shaped tobermorite. However, it is also possible that the pores are contained in a different form in the resulting product, for example in another calcium silicate hydrate phase.

Vorzugsweise wird das bei der hydrothermalen Umsetzung der Rohstoffmischung erhaltene Produkt bis zu einer gewünschten Zielpartikelgröße zerkleinert. Dies erfolgt vorzugsweise durch Brechen und/oder Malen. Insbesondere ist bevorzugt, dass das Zerkleinern im trockenen Zustand erfolgt. Dies hat sich aufgrund der im (Zwischen-) Produkt enthaltenen Poren als besonders einfach erwiesen. Es ist jedoch auch möglich, dass einer oder mehrere der Zerkleinerungsschritte im feuchten Zustand, beispielsweise als Nassmahlung erfolgen. Dies kann insbesondere dann vorteilhaft sein, wenn Staubbildung vermieden oder reduziert werden soll.Preferably, the product obtained in the hydrothermal conversion of the raw material mixture is comminuted to a desired target particle size. This is preferably done by breaking and/or grinding. In particular, it is preferred that the comminution takes place in the dry state. This has proven to be particularly simple due to the pores contained in the (intermediate) product. However, it is also possible for one or more of the comminution steps to take place in the moist state, for example as wet grinding. This can be particularly advantageous if dust formation is to be avoided or reduced.

Vorzugsweise wird das (Zwischen-) Produkt bis zu einem Zustand beziehungsweise einer Partikelgröße vermahlen, bei der Agglomerate aus Kristallen des Tobermorits und/oder einer anderen Kalksilikathydrat-Phase vorliegen. Bei einer beispielsweise plättchenförmigen Kristallstruktur des Tobermorits liegen so in jedem der Agglomerate eine Vielzahl von Hohlräumen vor, welche jedem Agglomerat eine effektive Mikroporosität verleihen. Diese Mikroporosität führt zu einer besonders großen effektiven Oberfläche, die in vielfältiger Weise genutzt werden kann. Insbesondere sind diesbezüglich optische Effekte und die Eigenschaft als Katalysator oder als Träger einer katalytisch aktiven Substanz zu erwähnen.Preferably, the (intermediate) product is ground to a state or particle size in which agglomerates of crystals of tobermorite and/or another calcium silicate hydrate phase are present. For example, if tobermorite has a platelet-shaped crystal structure, each of the agglomerates contains a large number of cavities, which give each agglomerate effective microporosity. This microporosity leads to a particularly large effective surface area, which can be used in a variety of ways. In this regard, optical effects and the property as a catalyst or as a carrier of a catalytically active substance are particularly worth mentioning.

Vorzugsweise erfolgt in einem Schritt einer Verfahrensvariante eine Oberflächenmodifizierung. Bei einer solchen Oberflächenmodifizierung kann es sich beispielsweise um eine Hydrophobierung oder Funktionalisierung, z.B. eine Silanisierung handeln.Preferably, a surface modification is carried out in one step of a process variant. Such a surface modification can be, for example, hydrophobization or functionalization, e.g. silanization.

In einer bevorzugten Variante wird das (Zwischen-) Produkt getrocknet, gebrochen und anschließend fraktioniert. So kann es auf eine gewünschte Partikelgröße und/oder Partikelgrö-ßenverteilung eingestellt werden. Gegebenenfalls kann sich an diese Schritte ein Schritt des Entstaubens anschließen.In a preferred variant, the (intermediate) product is dried, broken and then fractionated. This allows it to be adjusted to a desired particle size and/or particle size distribution. If necessary, these steps can be followed by a dedusting step.

In einer bevorzugten Variante des Verfahrens wird das (Zwischen-) Produkt trocken gemahlen und gegebenenfalls gesichtet. Anschließend erfolgt nach Bedarf eine Fraktionierung.In a preferred variant of the process, the (intermediate) product is dry ground and, if necessary, sifted. This is followed by fractionation as required.

Sofern es zur Einstellung einer gewünschten Partikelgrößenverteilung vorteilhaft ist, können einzelne durch eine oder mehrere der oben genannten Verfahrensvarianten erhaltene Fraktionen mit sich selbst und/oder anderen Materialien und/oder Fraktionen gemischt werden. Vorzugsweise werden diese trocken bereitgestellt.If it is advantageous for setting a desired particle size distribution, individual fractions obtained by one or more of the above-mentioned process variants can be mixed with themselves and/or other materials and/or fractions. These are preferably provided dry.

Alternativ oder ergänzend zu den oben genannten Verfahrensvarianten kann auch eine Nassmahlung und gegebenenfalls eine anschließende Fraktionierung erfolgen. Die Nassmahlung erfolgt vorzugsweise mit bereits vorzerkleinerten Materialien.As an alternative or in addition to the above-mentioned process variants, wet grinding and, if necessary, subsequent fractionation can also be carried out. Wet grinding is preferably carried out with materials that have already been pre-crushed.

Die so erhaltenen Produkte können vorzugsweise einer Nass-Mischung mit sich selbst und/oder mit anderen Materialien und/oder Fraktionen unterzogen werden. Die Bereitstellung dieser erfolgt vorzugsweise als Suspension.The products thus obtained can preferably be subjected to wet mixing with themselves and/or with other materials and/or fractions. These are preferably provided as a suspension.

Alternativ oder ergänzend dazu ist auch eine Bereitstellung nach Trocknung als Granulat oder Mehl denkbar.Alternatively or in addition, provision after drying as granules or flour is also conceivable.

Vorzugsweise wird das erhaltene Produkt für einen Transport und/oder zur Weiterverarbeitung verpackt. Insbesondere ist diesbezüglich die lose Bereitstellung des trockenen oder feuchten Produkts in BigBag, in Säcken, Paketen, Kartons und/oder Eimern bevorzugt. Alternativ oder ergänzend dazu kann die Bereitstellung von feuchten Produkten auch als Slurry, beispielsweise in einem Tank, einem IBC, Flaschen, Dosen, Kanistern und/oder in Eimern erfolgen.The product obtained is preferably packaged for transport and/or further processing. In this regard, the loose provision of the dry or moist product in big bags, sacks, packages, boxes and/or buckets is particularly preferred. Alternatively or additionally, moist products can also be provided as a slurry, for example in a tank, an IBC, bottles, cans, canisters and/or buckets.

Vorzugsweise schließt das Verfahren einen Schritt der Zugabe eines Additivs ein, welches dem Produkt beziehungsweise der Zusammensetzung eine gewünschte physikalische (und/oder mechanische) und/oder chemische und/oder dekorative Eigenschaften oder Kombinationen daraus verleiht. Beispielsweise kann ein solches Additiv auf einer (inneren) Oberfläche der Produktpartikel und/oder Agglomerate angelagert werden, um dieser eine besondere optische, katalytische und/oder mechanische Eigenschaft zu verleihen.Preferably, the method includes a step of adding an additive which imparts to the product or composition a desired physical (and/or mechanical) and/or chemical and/or decorative properties or combinations thereof. For example, such an additive can be deposited on an (inner) surface of the product particles and/or agglomerates in order to impart a particular optical, catalytic and/or mechanical property thereto.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist daher eine Verwendung einer wie oben beschriebenen porösen Zusammensetzung, wobei die Anwendungen ausgewählt ist aus einer Gruppe, die eine Anwendung als

  • - Füllstoff für Polymere, insbesondere als wärmedämmender und/oder gewichtsreduzierender Leichtfüllstoff in Polymeren geringer Dichte oder als wärmeleitender und/oder schalldämmender Füllstoff in Polymeren hoher Dichte,
  • - Absorber, insbesondere als Absorber eines Inhalts-, Schad-, und/oder Wertstoff aus einem gasförmigen und/oder flüssigen Medium,
  • - Dämmstoff für eine Bauanwendung,
  • - Grobkorn für die gezielte Verwertung in Kalksandstein,
  • - Grobkorn für die gezielte Verwertung in Porenbeton,
  • - Grobkorn für die gezielte Verwertung in einer Mineraldämmplatte,
  • - Feinanteil für die gezielte Verwertung in Kalksandstein,
  • - Feinanteil für die gezielte Verwertung in Porenbeton,
  • - Feinanteil für die gezielte Verwertung in einer Mineraldämmplatte,
  • - Lärm- und/oder Schallschutz,
  • - Leichtfüllstoff für die Hinterfüllung von Polymerformteilen,
  • - Porenarmer (vorzugsweise farbiger) Granulatfüllstoff in einem Polymerverbundwerkstoff,
  • - Uni- oder gemischtfarbiges Granulat in einem Polymerverbundwerkstoff,
  • - Dämmstoff zur Hohlraumbefüllung in einem Mauerstein, insbesondere zum Füllen eines Mauerziegels
  • - IR-reflektierender Bestandteil in einer Farbe, einem Putz oder einer anderen Wand- oder Dachbeschichtung,
  • - Klimaregulierender Beschichtungs- oder Werkstoff in einem Innenraum, insbesondere zur Wärme- und/oder Feuchteregulierung des Raums
umfasst.A further essential aspect of the present invention is therefore a use of a porous composition as described above, wherein the applications are selected from a group comprising an application as
  • - filler for polymers, in particular as a heat-insulating and/or weight-reducing lightweight filler in low-density polymers or as a heat-conducting and/or sound-insulating filler in high-density polymers,
  • - Absorber, in particular as an absorber of a content, pollutant and/or valuable substance from a gaseous and/or liquid medium,
  • - Insulation material for a building application,
  • - Coarse grain for targeted use in sand-lime brick,
  • - Coarse grain for targeted use in aerated concrete,
  • - Coarse grain for targeted use in a mineral insulation board,
  • - Fine fraction for targeted use in sand-lime brick,
  • - Fine fraction for targeted use in aerated concrete,
  • - Fine fraction for targeted use in a mineral insulation board,
  • - Noise and/or sound insulation,
  • - Lightweight filler for backfilling polymer moldings,
  • - Low-porosity (preferably colored) granular filler in a polymer composite material,
  • - Solid or mixed coloured granules in a polymer composite material,
  • - Insulating material for filling a cavity in a brick, in particular for filling a brick
  • - IR-reflective component in a paint, plaster or other wall or roof coating,
  • - Climate-regulating coating or material in an interior space, in particular for regulating the heat and/or humidity of the room
includes.

Die oben beschriebenen bevorzugten Ausgestaltungen der Zusammensetzung sollen bezüglich der Eigenschaften des bei der Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens erhaltenen Produkts als offenbart gelten. Analog sollen auch die lediglich verfahrensseitig beschriebenen Eigenschaften des bei der Durchführung des Verfahrens erhaltenen Produkts auch als bevorzugte Ausgestaltungen der Zusammensetzung als solche als offenbart gelten. The preferred embodiments of the composition described above are to be considered as disclosed with regard to the properties of the product obtained by carrying out the method described above. Analogously, the properties of the product obtained by carrying out the method that are only described in terms of the method are also to be considered as disclosed as preferred embodiments of the composition as such.

Ebenso sollen die verfahrensseitig und in Bezug auf die Zusammensetzung offenbarten Merkmale auch für die aufgezeigten Möglichkeiten der Anwendung derartiger Produkte beziehungsweise Zusammensetzungen als offenbart gelten.Likewise, the features disclosed in terms of the process and in relation to the composition should also be deemed to be disclosed for the demonstrated possibilities of using such products or compositions.

Bevorzugte Ausgestaltungen sind auch anhand der folgenden Beispiele dargestellt, die Offenbarung dieser Beispiele betrifft sowohl die Zusammensetzung als solche als auch das Verfahren und mögliche Anwendungen der erhaltenen Produkte beziehungsweise Zusammensetzungen.Preferred embodiments are also illustrated by the following examples; the disclosure of these examples relates both to the composition as such and to the process and possible applications of the products or compositions obtained.

Als besonders geeignete Rohstoffe wurden die in der folgenden Tabelle 1 dargestellten Substanzen identifiziert. In der Tabelle 1 ist für jede Substanz jeweils die Mindestreinheit des eingesetzten Rohstoffs (als „Anteil Hauptbestandteil“) angegeben. Weiterhin listet die Tabelle 1 bevorzugte Partikelgrößen der eingesetzten Rohstoffe und die bevorzugte maximal tolerierbare Verunreinigung mit Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti und Mn. Die in Tabelle 1 gelisteten Angaben zur bevorzugten Reinheit, bevorzugten Partikelgröße und maximal tolerierbare Verunreinigung mit den genannten Metallen sollen dabei jeweils unabhängig verstanden werden. Auch wenn es bevorzugt ist, dass alle Substanzen/Rohstoffe die in Tabelle 1 gelisteten Eigenschaften aufweisen, ist es auch möglich, dass nicht alle der gelisteten Substanzen eingesetzt werden und/oder nicht alle der eingesetzten Substanzen alle der gelisteten Eigenschaften aufweisen. Tabelle 1: geeignete Rohstoffe und deren bevorzugte Eigenschaften Bestandteile* Korngröße (Sieb analyse) Anteil Hauptbestandteil Anteil der Summe der Oxide aus** Summe der Schwermetalle 6* Weißgrad, R 457 bevorzugt mehr bevorzugt meist bevozugt mm Ma-% Ma-% Ma-% Ma-% Ma-% % Quarzsand 0-1,0 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Kies 0-6 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Brechsand 0-1,0 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Weißfeinkalk <0,1 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Graukalk <0,1 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Zement 11 * <0,1 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Branntkalk <0,1 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Anhydrid/Gips <0,1 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Aluminium <0,1 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Quarzmehl <0,1 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Mineralischer Zuschlag 10* <0,1 >80 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 SiO2, amorph <0,1 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Weißzement 11* <0,1 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Teilkalzinierter Dolomit <0,2 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Vollkalzinierter Dolomit <0,2 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Magnesit, kaustisch <0,2 >90 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Fasern*** <5 >80 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Porosierunqsmittel**** <2 >80 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Recvclinq Material***** <5 >80 <1 <0,5 <0,1 <0,5 >60 Pigmente 7* Bindemittel 8* Amorphe Stoffe 9* **) Oxidform der Elemente Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti und, Mn, ***) polymer-, glas- oder mineral-basiert, synthetisch oder natürlich, kristallin oder amorph oder auf Basis nachwachsender Rohstoffe, auch Recycling ****) polymer-, glas- oder mineral-basiert, synthetisch oder natürlich, kristallin oder amorph oder auf Basis nachwachsender Rohstoffe, auch Recycling *****) Auf Basis von Kalksandstein, Porenbeton, Mineraldämmplatten aus dem bisherigen Prozess und dem hier beschriebenen neuen Prozess 6*) Summe aus Pb, Ni, Cr, Cu, Hg, As, Sb, Zn 7*) anorganische oder organische Pigmente 8*) anorganische oder organische Bindemittel, z.B. Wasserglas, Phosphatbinder, Latex, cellulosebasiete Binder, Acyrlate, Styrole 9*) Glas (gebrochen, rund), Kieselgur, Diatomit, teilkalzinierter Kaolin 10*) Silikatisch (Feldspat, kalzinierter Kaolin), oxidisch, phosphatbasiert, carbonatisch, sulfatbasiert 11*) Summe der hydraulisch aktiven Bestandteile The substances shown in the following Table 1 were identified as particularly suitable raw materials. In Table 1, the minimum purity of the raw material used (as "main component proportion") is given for each substance. Table 1 also lists the preferred particle sizes of the raw materials used and the preferred maximum tolerable contamination with Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti and Mn. The information listed in Table 1 on the preferred purity, preferred particle size and maximum tolerable Possible contamination with the metals mentioned should be understood independently. Even if it is preferred that all substances/raw materials have the properties listed in Table 1, it is also possible that not all of the listed substances are used and/or not all of the substances used have all of the listed properties. Table 1: suitable raw materials and their preferred properties Ingredients* Grain size (sieve analysis) Proportion of main ingredient Proportion of the sum of oxides from** Total heavy metals 6* Whiteness, R 457 preferred more preferred most preferred mm Ma-% Ma-% Ma-% Ma-% Ma-% % Quartz sand 0-1.0 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 gravel 0-6 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Crushed sand 0-1.0 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 White fine lime <0.1 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Grey lime <0.1 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Cement 11 * <0.1 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Quicklime <0.1 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Anhydride/Gypsum <0.1 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 aluminum <0.1 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Quartz powder <0.1 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Mineral surcharge 10* <0.1 >80 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 SiO 2 , amorph <0.1 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 White cement 11* <0.1 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Partially calcined dolomite <0.2 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Fully calcined dolomite <0.2 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Magnesite, caustic <0.2 >90 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Fibers*** <5 >80 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Pore-forming agent**** <2 >80 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Recvclinq Material***** <5 >80 <1 <0.5 <0.1 <0.5 >60 Pigments 7* Binder 8* Amorphous substances 9* **) Oxide form of the elements Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti and Mn, ***) polymer-, glass- or mineral-based, synthetic or natural, crystalline or amorphous or based on renewable raw materials, including recycling ****) polymer-, glass- or mineral-based, synthetic or natural, crystalline or amorphous or based on renewable raw materials, including recycling *****) Based on sand-lime brick, aerated concrete, mineral insulation boards from the previous process and the new process described here 6*) Sum of Pb, Ni, Cr, Cu, Hg, As, Sb, Zn 7*) inorganic or organic pigments 8*) inorganic or organic binders, e.g. water glass, phosphate binders, latex, cellulose-based binders, acrylates, styrenes 9*) Glass (broken, round), diatomaceous earth, diatomite, partially calcined kaolin 10*) Silicate (feldspar, calcined kaolin), oxidic, phosphate-based, carbonate-based, sulfate-based 11*) Sum of hydraulically active components

In Tabelle 2 sind bevorzugte Zusammensetzungen für bestimmte Anwendungen gelistet. Wie dieser Tabelle zu entnehmen ist, müssen nicht alle der gelisteten Rohstoffe für jede Anwendung in der Zusammensetzung enthalten sein. Gegebenenfalls ist für die jeweilige Anwendung eine zusätzliche Aufbereitung (beispielsweise Partikelgrößeneinstellung und/oder Oberflächenbehandlung) notwendig oder vorteilhaft. Tabelle 2: Bevorzugte Zusammensetzungen nach Anwendung Anwendung 1. Granulat mit hohem Weißgrad für Dachbeschichtung 2. Granulat für dekorative Anwendungen* 3. Pulver für die Verwendung in Farben 4. Suspension für die Verwendung in Farben 5. Verwendung als Leichtfüllstoff Bestandteile Quarzsand X X Kies Brechsand X X Weißfeinkalk X X X X X Graukalk Zement Branntkalk Anhydrid/Gips X X X Aluminium X X X Quarzmehl (X) (X) X X X Mineral. Zuschlaq0* Neu SiO2, amorph X X X Weißzement Teilkalzinierter Dolomit (x) (X) (x) (x) (x) Vollkalzinierter Dolomit (x) (X) (X) (X) (X) Magnesit, kaustisch (X) (X) (X) (X) (X) Fasern*** (X) (X) Porosierungsmittel**** Recvclinq Material***** (X) (X) (X) (X) (X) Zugabe von Pigmenten 7* (X) (X) Zugabe von Bindemitteln 8* (X) (X) Amorphe Stoffe 9* (X) (X) Trocken brechen und fraktionieren, ggf. entstauben 0,5-6 mm 0-6 mm Trocken mahlen, ggf. sichten, dadruch fraktionieren (X) X Mischen von Fraktionen mit sich selbst und/oder anderen Mat. Nass mahlen und ggf. fraktionieren X X Nass-Mischung mit sich selbst und/oder mit anderen Mat. Susp. (X) (X) Bereitstellung nach Trocknung als Granulat oder Mehl Oberfl.mod., z.B. Hydroph. oder Funktion. z.B.Silanisierung (X) *) in polymer oder zementös gebundenen Küchenspülen, Arbeitsplatten, Sanitärartikeln, oder Bauteilen Table 2 lists preferred compositions for specific applications. As can be seen from this table, not all of the listed raw materials have to be included in the composition for every application. Additional processing (e.g. particle size adjustment and/or surface treatment) may be necessary or advantageous for the respective application. Table 2: Preferred compositions by application Application 1. High whiteness granules for roof coating 2. Granules for decorative applications* 3. Powder for use in paints 4. Suspension for use in paints 5. Use as a lightweight filler Components Quartz sand X X gravel Crushed sand X X White fine lime X X X X X Grey lime cement Quicklime Anhydride/Gypsum X X X aluminum X X X Quartz powder (X) (X) X X X Mineral. Surcharge0* New SiO 2 , amorph X X X White cement Partially calcined dolomite (x) (X) (x) (x) (x) Fully calcined dolomite (x) (X) (X) (X) (X) Magnesite, caustic (X) (X) (X) (X) (X) Fibers*** (X) (X) Porosifying agent**** Recvclinq Material***** (X) (X) (X) (X) (X) Addition of pigments 7* (X) (X) Addition of binding agents 8* (X) (X) Amorphous substances 9* (X) (X) Dry breaking and fractionating, dust removal if necessary 0.5-6mm 0-6mm Dry grind, sift if necessary, and thereby fractionate (X) X Mixing fractions with themselves and/or other mat. Wet grinding and fractionation if necessary X X Wet-mixture with itself and/or with other Mat. Susp. (X) (X) Provision after drying as granules or flour Surface mod., e.g. hydroph. or function. e.g. silanization (X) *) in polymer or cement-based kitchen sinks, worktops, sanitary ware or components

Tabelle 3 zeigt die Ergebnisse einer Versuchsreihe 1. Diese wurde unter Verwendung einer Kalksandsteinrezeptur durchgeführt, wobei verschiedene in der Tabelle genannten Materialien mit dem Ziel ausgetauscht wurden, Materialien zu erzeugen, die insbesondere für die in Tabelle 2 genannten Anwendungsbeispiele 1, 2 und 3 geeignet sind. Tabelle 3: Ergebnisse Versuchsreihe 1 Bestandteile* Anteil in der Rezeptur Korngröße Anteil Hauptbestandteil Anteil der Summe der Oxide aus** Summe der Schwermetalle 6* Weißgrad, R 457 bevorzugt meist bevozugt Original Ma-% mm Ma-% Ma-% Ma-% Ma-% Ma-% % Quarzsand 45 0-1,0 >90 0,5-1 <0,5 >60 Kies 45 0-6 >90 0,5-1 <0,5 >60 Weißfeinkalk 16 <0,1 >90 0,5-1 <0,5 >60 Quarzmehl 0 <0,1 >90 -- <0,5 >60 Zugabe von Pigmenten 7* 0 <0,1 >90 -- -- -- <0,5 >90 V0 Quarzsand 85 0,05-0,3 >90 -- -- 0,05 <0,5 >60 Weißfeinkalk 15 <0,1 >90 0,5-1 -- <0,5 >60 V1 Weißfeinkalk 20 <0,1 >90 -- -- <0,1 <0,5 >60 Quarzmehl 80 <0,1 >90 -- 0,1-0,5 <0,5 >60 V2 Weißfeinkalk 25 <0,1 >90 -- -- <0,1 <0,5 >60 Quarzmehl 75 <0,1 >90 -- 0,1-0,5 <0,5 >60 V3 Weißfeinkalk 20 <0,1 >90 -- - <0,1 <0,5 >60 Quarzmehl 80 <0,1 >90 -- 0,1-0,5 <0,5 >60 V4 Weißfeinkalk 20 <0,1 >90 -- -- <0,1 <0,5 >60 Quarzmehl 80 <0,05 >90 -- 0,1-0,5 <0,5 >60 V5 Weißfeinkalk 20 <0,1 >90 -- -- <0,1 <0,5 >60 Quarzmehl 79 <0,05 >90 -- 0,1-0,5 <0,5 >60 Zugabe von TiO2* 1 <0,1 >90 -- -- <0,1 <0,5 >90 Table 3 shows the results of a test series 1. This was carried out using a sand-lime brick recipe, whereby various materials listed in the table were exchanged with the aim of producing materials that are particularly suitable for the application examples 1, 2 and 3 listed in Table 2. Table 3: Results of test series 1 Ingredients* Proportion in the recipe Grain size Proportion of main ingredient Proportion of the sum of oxides from** Total heavy metals 6* Whiteness, R 457 preferred most preferred Original Ma-% mm Ma-% Ma-% Ma-% Ma-% Ma-% % Quartz sand 45 0-1.0 >90 0.5-1 <0.5 >60 gravel 45 0-6 >90 0.5-1 <0.5 >60 White fine lime 16 <0.1 >90 0.5-1 <0.5 >60 Quartz powder 0 <0.1 >90 -- <0.5 >60 Addition of pigments 7* 0 <0.1 >90 -- -- -- <0.5 >90 V0 Quartz sand 85 0.05-0.3 >90 -- -- 0.05 <0.5 >60 White fine lime 15 <0.1 >90 0.5-1 -- <0.5 >60 V1 White fine lime 20 <0.1 >90 -- -- <0.1 <0.5 >60 Quartz powder 80 <0.1 >90 -- 0.1-0.5 <0.5 >60 V2 White fine lime 25 <0.1 >90 -- -- <0.1 <0.5 >60 Quartz powder 75 <0.1 >90 -- 0.1-0.5 <0.5 >60 V3 White fine lime 20 <0.1 >90 -- - <0.1 <0.5 >60 Quartz powder 80 <0.1 >90 -- 0.1-0.5 <0.5 >60 V4 White fine lime 20 <0.1 >90 -- -- <0.1 <0.5 >60 Quartz powder 80 <0.05 >90 -- 0.1-0.5 <0.5 >60 V5 White fine lime 20 <0.1 >90 -- -- <0.1 <0.5 >60 Quartz powder 79 <0.05 >90 -- 0.1-0.5 <0.5 >60 Addition of TiO 2 * 1 <0.1 >90 -- -- <0.1 <0.5 >90

In Tabelle 4a sind die Bedingungen dargestellt, unter denen verschiedene Probenkörper hergestellt wurden. Die für diese Probenkörper ermittelten physikalischen Kennwerte sind in Tabelle 4b dargestellt. Die Abkürzung „QM“ steht in diesen Tabellen für Quarzmehl. Dabei wurden verschiedene mit „DS 1600“ beziehungsweise „DS 16900“ bezeichneten Quarzmehltypen der Anmelderin verwendet. Bei dem verwendeten Kalk, dessen Produktbezeichnung mit „PC“ abgekürzt ist, handelt es sich um ein ≥ 97 % reinen CaO mit einer Schüttdichte von 0,8 kg/dm3 und einem Glühverlust von ≤ 1,5 % sowie einem Rückstand bei einer Siebanalyse mit einem 0,09 mm Sieb von ≤ 2 %.

Figure DE102023100032A1_0001
Tabelle 4b Bestimmung Steinkennwerte Nr. Bez. Länge [cm] Breite [cm] Höhe [cm] Steinvolumen [cm'] Masse [g] Masse 28 d [g] Rohdichte [g/cm3] Fläche [cm2] Bruchkraft F [kN] Steinfestigkeit nach Autoklavierung [N/mm2] Steinfestigkeit nach28 d [N/mm2] 1 1.1 24,00 11,50 7,30 2014,80 3494,50 1,73 276,00 1241,10 44,97 2 1.2 24,00 11,50 7,30 2014,80 3719,50 1,85 276,00 1858,70 67,34 4 1.4 24,00 11,50 7,30 2014,80 3702,50 3680,10 1,84 276,00 1558,70 - 56,47 7 2.1 24,00 11,50 7,30 2014,80 3359,90 1,67 276,00 1988,70 72,05 8 2.2 24,00 11,50 7,30 2014,80 3507,60 1,74 276,00 2087,20 75,62 10 2.4 24,00 11,50 7,30 2014,80 3673,20 3668,20 1,82 276,00 2259,90 - 81,88 13 3.1 23,90 11,50 7,30 2006,41 3301,00 1,65 274,85 1920,80 69,89 14 3.2 23,90 11,50 7,30 2006,41 3180,10 1,58 274,85 1247,60 45,39 16 3.4 23,90 11,50 7,30 2006,41 3320,40 3301,60 1,65 274,85 1975,80 - 71,89 19 4.1 24,00 11,50 7,30 2014,80 3349,90 1,66 276,00 1013,80 36,73 22 4.4 24,00 11,50 7,30 2014,80 3392,60 1,68 276,00 1150,30 41,68 Table 4a shows the conditions under which various test specimens were produced. The physical properties determined for these test specimens are shown in Table 4b. The abbreviation "QM" in these tables stands for quartz powder. Various types of quartz powder from the applicant, designated "DS 1600" and "DS 16900", were used. The lime used, whose product name is abbreviated to "PC", is ≥ 97% pure CaO with a bulk density of 0.8 kg/dm 3 and a loss on ignition of ≤ 1.5%, as well as a residue in a sieve analysis with a 0.09 mm sieve of ≤ 2%.
Figure DE102023100032A1_0001
Table 4b Determination of stone characteristics No. Ref. Length [cm] Width [cm] Height [cm] Stone volume [cm'] Mass [g] Mass 28 d [g] Bulk density [g/cm 3 ] Area [cm 2 ] Breaking force F [kN] Stone strength after autoclaving [N/mm 2 ] Stone strength after 28 d [N/mm 2 ] 1 1.1 24,00 11,50 7.30 2014.80 3494.50 1.73 276.00 1241.10 44.97 2 1.2 24,00 11,50 7.30 2014.80 3719.50 1.85 276.00 1858.70 67.34 4 1.4 24,00 11,50 7.30 2014.80 3702.50 3680.10 1.84 276.00 1558.70 - 56.47 7 2.1 24,00 11,50 7.30 2014.80 3359.90 1.67 276.00 1988.70 72.05 8th 2.2 24,00 11,50 7.30 2014.80 3507.60 1.74 276.00 2087.20 75.62 10 2.4 24,00 11,50 7.30 2014.80 3673.20 3668.20 1.82 276.00 2259.90 - 81.88 13 3.1 23.90 11,50 7.30 2006,41 3301,00 1.65 274.85 1920.80 69.89 14 3.2 23.90 11,50 7.30 2006,41 3180.10 1.58 274.85 1247.60 45.39 16 3.4 23.90 11,50 7.30 2006,41 3320.40 3301.60 1.65 274.85 1975,80 - 71.89 19 4.1 24,00 11,50 7.30 2014.80 3349.90 1.66 276.00 1013.80 36.73 22 4.4 24,00 11,50 7.30 2014.80 3392.60 1.68 276.00 1150.30 41.68

Die oben genannten Probenkörper wurden gebrochen, in die Fraktionen <0,1 mm, 0,1 - 0,5 mm und 0,5 - 2,5 mm klassiert und an diesen Fraktionen verschiedene Prüfungen durchgeführt. In der nachfolgenden Tabelle 5 sind die Ergebnisse dieser Prüfungen zusammenfassend dargestellt. Zum Vergleich sind in Tabelle 5 auch Messwerte der Ausgangsrezeptur (als „Original-Rezeptur“ bezeichnet) und die Ergebnisse für auf dem Markt befindliche Referenzmaterialien für verschiedene Anwendungen gelistet. Als Referenz für Dachbeschichtungen wurde ein Produkt auf Basis von Kaolin oder Keramik, gebrannt bei ca. 1100-1300°C herangezogen. Als Referenz für einen dekorativen Füllstoff wurde ein Produkt auf Basis von hoch gebranntem Quarz (>1200°C) mit >10 Ma-% Cristobalitgehalt oder helle, pigmentbeschichtete Sandkörnungen genutzt. Als Referenz für einen Füllstoff für Anwendungen in Farbzusammensetzungen diente ein Produkt auf Basis von fluxkalziniertem Diatomit. Alle Referenzprodukte haben gegenüber den oben beschriebenen Zusammensetzungen den Nachteil, dass sie unter großem Energieaufwand, insbesondere unter hohem Einsatz fossiler Energieträger und dem damit einhergehenden hohem CO2-Ausstoß hergestellt wurden. Tabelle 5: Optische Werte gebrochener Probenkörper <0,1 mm 0,1-0,5 mm 0,5-2,5 mm Weißgrad R457 Gelbwert CIE L CIE a CIE b CIE L CIE a CIE b CIE L CIE a CIE b Original-Rezeptur 44,18 32,00 80,05 3,73 13,96 74,16 3,46 11,09 70,31 3,04 9,35 V0: Quarz = Feinquarz 64,33 14,55 87,72 1,93 6,49 81,39 2,16 6,24 76,33 2,37 5,76 D1 V1: Quarzmehl + Rein-CaO, 1 81,28 5,17 93,49 0,65 2,41 88,78 1,03 3,38 88,56 1,29 3,74 D2 V2: Quarzmehl + Rein-CaO, 2 81,03 5,09 93,58 0,62 2,38 88,63 1,19 3,55 85,91 1,32 3,75 D3 V3: Quarzmehl + Rein-CaO, 3 81,41 4,85 93,57 0,64 2,24 89,14 1,02 3,16 85,75 1,32 3,48 D4 V4: Quarzmehl + Rein-CaO, 4 82,97 4,83 94,26 0,62 2,26 88,84 1,13 3,52 85,77 1,31 3,65 D4+ TiO2 V5: Quarzmehl + Rein-CaO, 4 + TiO2-Zusatz, 5 84,12 4,12 95,87 0,59 2,02 90,91 0,98 3,01 91,23 0,99 2,85 1. Referenz Dachbeschichtung 91,41 -0,17 6,46 2. Referenz Dekorativer Füllstoff 87,67 -0,01 1,37 3. Referenz Farben-Füllstoff 84,0 5,02 96,67 0,62 2,53 The above-mentioned specimens were broken, classified into the fractions <0.1 mm, 0.1 - 0.5 mm and 0.5 - 2.5 mm and various tests were carried out on these fractions. The results of these tests are summarized in Table 5 below. For comparison, Table 5 also lists measured values of the initial recipe (referred to as the “original recipe”) and the results for reference materials available on the market for various applications. A product based on kaolin or ceramic, fired at approx. 1100-1300°C, was used as a reference for roof coatings. A product based on highly fired quartz (>1200°C) with >10 Ma-% cristobalite content or light, pigment-coated sand grains was used as a reference for a decorative filler. A product based on flux-calcined diatomite was used as a reference for a filler for applications in paint compositions. All reference products have the disadvantage compared to the compositions described above that they were manufactured using a high energy input, in particular using a high amount of fossil fuels and the associated high CO 2 emissions. Table 5: Optical values of broken specimens <0.1mm 0.1-0.5mm 0.5-2.5mm Whiteness R457 Yellow value CIE-L CIE a CIE b CIE-L CIE a CIE b CIE-L CIE a CIE b Original recipe 44.18 32.00 80.05 3.73 13.96 74.16 3.46 11.09 70.31 3.04 9.35 V0: Quartz = Fine quartz 64.33 14.55 87.72 1.93 6.49 81.39 2.16 6.24 76.33 2.37 5.76 D1 V1: Quartz powder + pure CaO, 1 81.28 5.17 93.49 0.65 2.41 88.78 1.03 3.38 88.56 1.29 3.74 D2 V2: Quartz powder + pure CaO, 2 81.03 5.09 93.58 0.62 2.38 88.63 1.19 3.55 85.91 1.32 3.75 D3 V3: Quartz powder + pure CaO, 3 81.41 4.85 93.57 0.64 2.24 89.14 1.02 3.16 85.75 1.32 3.48 D4 V4: Quartz powder + pure CaO, 4 82.97 4.83 94.26 0.62 2.26 88.84 1.13 3.52 85.77 1.31 3.65 D4+ TiO2 V5: Quartz powder + pure CaO, 4 + TiO 2 additive, 5 84.12 4.12 95.87 0.59 2.02 90.91 0.98 3.01 91.23 0.99 2.85 1. Reference roof coating 91.41 -0.17 6.46 2. Reference Decorative Filler 87.67 -0.01 1.37 3. Reference Color Filler 84.0 5.02 96.67 0.62 2.53

Wie der Tabelle 5 zu entnehmen ist, belegen die Ergebnisse zum einen, dass durch eine gezielt ausgewählte Charakteristik der Einsatzstoffe auch gezielte Verbesserungen in den Endprodukten erzeugt werden können und zum anderen, dass damit Materialien erzeugt werden, die die Zielcharakteristik von auf dem Markt befindlichen Produkten, hier ausgedrückt unter anderem durch die optischen Werte, erreichen oder diese sogar übertreffen.As can be seen from Table 5, the results demonstrate, on the one hand, that targeted improvements in the end products can be achieved through a specifically selected characteristic of the input materials and, on the other hand, that materials can be produced that achieve or even exceed the target characteristics of products available on the market, expressed here among other things by the optical values.

Tabelle 6 zeigt die Wasseraufnahme nach DIN EN 14411 für die oben beschriebenen Proben der Versuchsreihe 1. Diese Versuchsreihe wurde wie oben beschrieben auf Basis einer Kalksandsteinrezeptur durchgeführt. Die Wasseraufnahme nach DIN EN 14411 ist für die Basisrezeptur (auch als Original-Rezeptur bezeichnet) mit 6 Masse-% (Ma-%) gering. Dies lässt auf keine oder lediglich geringe Poren schließen. Die Wasseraufnahme Eb wird nach DIN EN 14411 klassifiziert. Sie beschreibt den Anteil des Wassers, der vom keramischen Material aufgenommen werden kann, bezogen auf die jeweilige Masse in %.Table 6 shows the water absorption according to DIN EN 14411 for the samples of test series 1 described above. This test series was carried out on the basis of a sand-lime brick recipe as described above. The water absorption according to DIN EN 14411 is low for the basic recipe (also known as the original recipe) at 6 mass% (Ma%). This suggests that there are no or only small pores. The water absorption Eb is classified according to DIN EN 14411. It describes the proportion of water that can be absorbed by the ceramic material, based on the respective mass in %.

Wie der Tabelle 6 zu entnehmen ist, ist bei allen Proben (V0 - V4), die im Rahmen der Versuchsreihe 1 gegenüber der Basis-Rezeptur verändert wurden, eine erhöhte Wasseraufnahme („WA“) nach DIN EN 14411 messbar. Gegenüber der Rezeptur V0 konnte die Porosität und damit die Wasseraufnahme bei den Proben V1 - V4 nochmals signifikant gesteigert werden. Für die Analysen, die den in Tabelle 6 dargestellten Werten zugrunde liegen wurden jeweils Proben der Fraktion mit einer Partikelgröße (Siebanalyse) im Bereich von 0,5 - 2,5 mm herangezogen. Tabelle 6: Wasseraufnahme nach DIN EN 14411 WA*, Ma-% Original-Rezeptur 6 V0: Quarz = Feinquarz 16 V1: Quarzmehl + Rein-CaO, 1 20 V2: Quarzmehl + Rein-CaO, 2 20 V3: Quarzmehl + Rein-CaO, 3 21 V4: Quarzmehl + Rein-CaO, 4 22 *Wasseraufnahme nach DIN EN 14411 As can be seen from Table 6, an increased water absorption (“WA”) according to DIN EN 14411 can be measured for all samples (V0 - V4) that were modified compared to the basic recipe in test series 1. Compared to recipe V0, the porosity and thus the water absorption of the Samples V1 - V4 were significantly increased again. For the analyses on which the values shown in Table 6 are based, samples of the fraction with a particle size (sieve analysis) in the range of 0.5 - 2.5 mm were used. Table 6: Water absorption according to DIN EN 14411 WA*, Ma-% Original recipe 6 V0: Quartz = Fine quartz 16 V1: Quartz powder + pure CaO, 1 20 V2: Quartz powder + pure CaO, 2 20 V3: Quartz powder + pure CaO, 3 21 V4: Quartz powder + pure CaO, 4 22 *Water absorption according to DIN EN 14411

Die oben beschriebenen Zusammensetzungen bieten somit eine neue Möglichkeit, alternative Materialien für diese Produkte bereitzustellen, die mit geringem Anteil fossiler Energieträger auf preiswerte Art und Weise herstellbar sind. Die Zusammensetzungen können meist mit bereits existierender Anlagentechnik und damit sehr geringem Investitionsaufwand hergestellt werden.The compositions described above therefore offer a new opportunity to provide alternative materials for these products that can be produced inexpensively with a low proportion of fossil fuels. The compositions can usually be produced using existing plant technology and thus with very little investment.

Die Anmelderin behält sich vor, sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale als erfindungswesentlich zu beanspruchen, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.The applicant reserves the right to claim all features disclosed in the application documents as essential to the invention, provided that they are new compared to the prior art, either individually or in combination.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 3235794 B1 [0014]EP 3235794 B1 [0014]

Claims (10)

Hydrothermal erzeugte Zusammensetzung umfassend Tobermorit und/oder eine andere Kalksilikathydrat-Phase dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung eine Vielzahl von Poren aufweist und mindestens eine Substanz umfasst, welche ausgewählt ist/sind aus einer Gruppe, die Quarzsand, Kies, Brechsand, Weißfeinkalk, Graukalk, Zement, Branntkalk, Anhydrid/Gips, Aluminium und Quarzmehl umfasst, wobei jeder dieser Substanzen eine Reinheit aufweist, welche ≥ 90 %.Hydrothermally produced composition comprising tobermorite and/or another calcium silicate hydrate phase, characterized in that the composition has a plurality of pores and comprises at least one substance which is/are selected from a group comprising quartz sand, gravel, crushed sand, fine white lime, grey lime, cement, quicklime, anhydride/gypsum, aluminium and quartz powder, each of these substances having a purity which is ≥ 90%. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Weißgrad R457 ≥ 70, bevorzugt ≥ 75, mehr bevorzugt ≥ 78, weiter bevorzugt ≥ 80, meist bevorzugt ≥ 81 aufweist.Composition according to Claim 1 , characterized in that it has a whiteness R457 ≥ 70, preferably ≥ 75, more preferably ≥ 78, further preferably ≥ 80, most preferably ≥ 81. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Elemente Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti und Mn gemessen als deren Oxidform in der Zusammensetzung ≤ 1 Massenprozent, bevorzugt ≤ 0,75 Massenprozent, mehr bevorzugt ≤ 0,5 Massenprozent, weiter bevorzugt ≤ 0,25 Massenprozent, meist bevorzugt ≤ 0,1 Massenprozent beträgt.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that the proportion of the elements Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti and Mn measured as their oxide form in the composition is ≤ 1 mass percent, preferably ≤ 0.75 mass percent, more preferably ≤ 0.5 mass percent, further preferably ≤ 0.25 mass percent, most preferably ≤ 0.1 mass percent. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine Substanz umfasst, welche ausgewählt ist aus einer Gruppe, die amorphes SiO2, Weißzement, teilkalzinierter Dolomit, vollkalzinierter Dolomit, Magnesit, (bevorzugt kaustisch), Fasern, Porosierungsmittel, Recycling Material bevorzugt auf Basis von Kalksandstein, Porenbeton oder Mineraldämmplatten, Pigmente, Bindemittel, bevorzugt anorganische oder organische Bindemittel, insbesondere bevorzugt Wasserglas, Phosphatbinder, Latex, cellulosebasiete Binder, Acyrlat oder Styrol und amorphe Stoffe, bevorzugt Glas (gebrochen oder rund), Kieselgur, Diatomit oder teilkalzinierter Kaolin umfasst.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises at least one substance which is selected from a group comprising amorphous SiO 2 , white cement, partially calcined dolomite, fully calcined dolomite, magnesite (preferably caustic), fibers, porosity agents, recycled material preferably based on sand-lime brick, aerated concrete or mineral insulation boards, pigments, binders, preferably inorganic or organic binders, particularly preferably water glass, phosphate binders, latex, cellulose-based binders, acrylate or styrene and amorphous substances, preferably glass (broken or round), diatomaceous earth, diatomite or partially calcined kaolin. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz und/oder die Substanzen, welche ausgewählt ist/sind aus einer Gruppe, die Quarzsand, Kies, Brechsand, Weißfeinkalk, Graukalk, Zement, Branntkalk, Anhydrid/Gips, Aluminium und Quarzmehl umfasst, wobei vorzugsweise jeder dieser Substanzen eine Reinheit aufweist, in einer Reinheit von ≥ 92 %, bevorzugt ≥ 95 % eingesetzt wird.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that the substance and/or the substances which is/are selected from a group comprising quartz sand, gravel, crushed sand, fine white lime, grey lime, cement, quicklime, anhydride/gypsum, aluminium and quartz powder, wherein preferably each of these substances has a purity, is used in a purity of ≥ 92%, preferably ≥ 95%. Zusammensetzung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie partikulär vorliegt, wobei die mittlere Partikelgröße (Siebanalyse) ≤ 80 mm, bevorzugt ≤ 50 mm, weiter bevorzugt ≤ 25 mm, mehr bevorzugt ≤ 10 mm, insbesondere bevorzugt ≤ 5 mm ist.Composition according to one of the preceding claims, characterized in that it is in particulate form, the average particle size (sieve analysis) being ≤ 80 mm, preferably ≤ 50 mm, further preferably ≤ 25 mm, more preferably ≤ 10 mm, particularly preferably ≤ 5 mm. Verfahren zur Herstellung einer porösen Zusammensetzung, vorzugsweise nach einem der vorangegangenen Ansprüche, gekennzeichnet durch, die Schritte: - Bereitstellen eines ersten Rohstoffs oder mehrerer erster Rohstoffe mit einer Reinheit ≥ 90 %, wobei der Rohstoff/die Rohstoffe ausgewählt ist/sind aus einer Gruppe, die Quarzsand, Kies, Brechsand, Weißfeinkalk, Graukalk, Zement, Branntkalk, Anhydrid/Gips, Aluminium und Quarzmehl umfasst, - Vermischen der Rohstoffe, - hydrothermale Umsetzung der Rohstoffmischung zu der Zusammensetzung durch Beaufschlagung mit Wasserdampf.Process for producing a porous composition, preferably according to one of the preceding claims, characterized by the steps: - providing a first raw material or several first raw materials with a purity ≥ 90%, wherein the raw material/raw materials is/are selected from a group comprising quartz sand, gravel, crushed sand, fine white lime, grey lime, cement, quicklime, anhydride/gypsum, aluminium and quartz powder, - mixing the raw materials, - hydrothermal conversion of the raw material mixture to the composition by exposure to steam. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zweiter Rohstoff, bevorzugt mehrere zweite Rohstoffe zur Herstellung der Rohstoffmischung eingesetzt werden, wobei der mindestens eine zweite Rohstoff ausgewählt ist aus einer Gruppe, die amorphes SiO2, Weißzement, teilkalzinierter Dolomit, vollkalzinierter Dolomit, Magnesit, (bevorzugt kaustisch), Fasern, Porosierungsmittel, Recycling Material bevorzugt auf Basis von Kalksandstein, Porenbeton oder Mineraldämmplatten, Pigmente, Bindemittel, bevorzugt anorganische oder organische Bindemittel, insbesondere bevorzugt Wasserglas, Phosphatbinder, Latex, cellulosebasiete Binder, Acyrlat oder Styrol und amorphe Stoffe, bevorzugt Glas (gebrochen oder rund), Kieselgur, Diatomit oder teilkalzinierter Kaolin umfasst.Procedure according to Claim 7 , characterized in that at least one second raw material, preferably several second raw materials are used to produce the raw material mixture, wherein the at least one second raw material is selected from a group comprising amorphous SiO 2 , white cement, partially calcined dolomite, fully calcined dolomite, magnesite (preferably caustic), fibers, porosity agents, recycled material preferably based on sand-lime brick, aerated concrete or mineral insulation boards, pigments, binders, preferably inorganic or organic binders, particularly preferably water glass, phosphate binders, latex, cellulose-based binders, acrylate or styrene and amorphous substances, preferably glass (broken or round), diatomaceous earth, diatomite or partially calcined kaolin. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil der Elemente Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti und Mn gemessen als deren Oxidform in dem mindestens einen ersten und/oder dem mindestens einen zweiten Rohstoff, vorzugsweise in jedem der eingesetzten Rohstoffe ≤ 1 Massenprozent, bevorzugt ≤ 0,75 Massenprozent, mehr bevorzugt ≤ 0,5 Massenprozent, weiter bevorzugt ≤ 0,25 Massenprozent, meist bevorzugt ≤ 0,1 Massenprozent beträgt.Procedure according to Claim 7 or 8th , characterized in that the proportion of the elements Fe, Cr, Cu, Ni, Co, Ti and Mn measured as their oxide form in the at least one first and/or the at least one second raw material, preferably in each of the raw materials used, is ≤ 1 mass percent, preferably ≤ 0.75 mass percent, more preferably ≤ 0.5 mass percent, further preferably ≤ 0.25 mass percent, most preferably ≤ 0.1 mass percent. Verwendung einer Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1-7, ausgewählt aus einer Gruppe, die Anwendungen als - Füllstoff für Polymere, insbesondere als wärmedämmender und/oder gewichtsreduzierender Leichtfüllstoff in Polymeren geringer Dichte oder als wärmeleitender und/oder schalldämmender Füllstoff in Polymeren hoher Dichte, - Absorber, insbesondere als Absorber eines Inhalts-, Schad-, und/oder Wertstoff aus einem gasförmigen und/oder flüssigen Medium, - Dämmstoff für eine Bauanwendung, - Grobkorn für die gezielte Verwertung in Kalksandstein, - Grobkorn für die gezielte Verwertung in Porenbeton, - Grobkorn für die gezielte Verwertung in einer Mineraldämmplatte, - Feinanteil für die gezielte Verwertung in Kalksandstein, - Feinanteil für die gezielte Verwertung in Porenbeton, - Feinanteil für die gezielte Verwertung in einer Mineraldämmplatte, - Lärm- und/oder Schallschutz, - Leichtfüllstoff für die Hinterfüllung von Polymerformteilen, - Porenarmer (vorzugsweise farbiger) Granulatfüllstoff in einem Polymerverbundwerkstoff, - Uni- oder gemischtfarbiges Granulat in einem Polymerverbundwerkstoff, - Dämmstoff zur Hohlraumbefüllung in einem Mauerstein, insbesondere zum Füllen eines Mauerziegels, - IR-reflektierender Bestandteil in einer Farbe, einem Putz oder einer anderen Wand- oder Dachbeschichtung, - Klimaregulierender Beschichtungs- oder Werkstoff in einem Innenraum, insbesondere zur Wärme- und/oder Feuchteregulierung des Raums.Use of a composition according to any of the Claims 1 - 7 , selected from a group that includes applications as - Filler for polymers, in particular as a heat-insulating and/or weight-reducing lightweight filler in low-density polymers or as a heat-conducting and/or sound-insulating filler in high-density polymers, - Absorber, in particular as an absorber of a constituent, pollutant and/or valuable substance from a gaseous and/or liquid medium, - Insulating material for a building application, - Coarse grain for targeted use in sand-lime brick, - Coarse grain for targeted use in aerated concrete, - Coarse grain for targeted use in a mineral insulation board, - Fine fraction for targeted use in sand-lime brick, - Fine fraction for targeted use in aerated concrete, - Fine fraction for targeted use in a mineral insulation board, - Noise and/or sound insulation, - Lightweight filler for backfilling polymer moldings, - Low-porosity (preferably colored) granulate filler in a polymer composite material, - Single- or mixed-colored granulate in a polymer composite material, - insulating material for filling a cavity in a masonry unit, in particular for filling a building brick, - IR-reflecting component in a paint, plaster or other wall or roof coating, - climate-regulating coating or material in an interior space, in particular for regulating the heat and/or humidity of the room.
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Porenbeton. In: Wikipedia, Die freie Enzyklopädie. Bearbeitungsstand:5. Juli 2022. URL: https://web.archive.org/web/20220929190843/https://de.wikipedia.org/wiki/Porenbeton [abgerufen am 18.08.2023]

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