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Verfahren zur Erhöhung der Bindung von gebranntem Gips mit Papier
Es ist in der deutschen Patentschrift 1132 791 vorgeschlagen, den als Nebenprodukt
angefallenen, Säure enthaltenden Gips vor dem Auftragen auf Papier mit Ammoniak
zu neutralisieren. Die Ammoniakneutralisation des als Nebenprodukt angefallenen
Gipses vor dem Aufbringen des Gipses auf das Papier stellt eine erhebliche Verbesserung
insofern dar, als das Bindevermögen dieses als Nebenprodukt angefallenen Gipses
gegenüber Papier erhöht wird. Die bekannte Verwendung von Neutralisationsmitteln,
wie Kalk, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat, Natriumhydroxyd und Calciumcarbonat,
für die Neutralisierung des säureenthaltenden Nebenproduktgipses ist ungenügend,
da in diesem Falle ein Gips mit gutem Bindevermögen gegenüber Papier nicht gewonnen
wird. Für die Neutralisation und für die Herstellung von Platten aus Gips wird gegenüber
derjenigen Wassermenge, welche zur L7berführung des calcinierten Gipses in voll
hydratisierten Gips erforderlich ist, ein Wasserüberschuß verwendet. Dieser über
die stöchiometrisch erforderliche Wassermenge hinausgehende Wasserüberschuß kommt
zur Verwendung, um dem Gips das für die Formgebung erforderliche Fließvermögen zu
verleihen. Während des Abbindens des Gipses wandert ein beträchtlicher Anteil des
chemisch nicht erforderlichen Wassers an die Oberfläche oder Grenzfläche der Gipsplatte,
wo dieses Wasser mit der Innenoberfläche des Papierbelages mit störendem Effekt
in Kontakt tritt.
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Das zusätzliche Benetzen des Papierbelages vermindert das Bindevermögen
zwischen den Gipskristallen und der Papierfaser und bedingt eine uner%vünschte Beeinträchtigung
der glatten Oberfläche des Papierbelages und die Bildung von durch das Wasser gebildeten,
sichtbaren Streifen auf der Platte. Diese Abgabe von Wasser beim Abbinden des Kernes
der Gipsplatte oder, anders ausgedrückt, der Umstand, daß das Wasser an der Grenzfläche
der Gipsmasse verbleibt, bis es durch Verdampfen entfernt wird, ist nur eigentümlich
bei solchen Gipsplatten, die aus Nebenproduktgips hergestellt sind, und ist nicht
zu verzeichnen bei Verwendung von caleiniertem Gips aus gequetschtem oder gemahlenem
Naturgestein.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung
von Nebenproduktgips und einer geringeren Menge an Wasser papierbelegte Platten
herzustellen, d. h., es soll der calcinierte Gips während des Abbindens ein verbessertes
Wasserbindungsvermögen besitzen, derart, daß eine Zerstörung des Deckpapiers und
die Bildung von Wasserstreifen nicht zu verzeichnen ist. Der Gips soll das belegende
Papier nicht vorzeitig gelb färben, nicht brüchig machen. Das Papier soll ohne nachfolgende
Farbveränderung gestrichen werden können.
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Es wurden Gipsplatten nach dem Hauptpatent 1132 791 hergestellt,
in der Weise, daß ein wäßriger Brei aus Nebenproduktgips entwässert und calciniert
wurde, um einen Teil des Hydratwassers zu entfernen und die eingeschlossene Säure
in Freiheit zu setzen. Es wurde der calcinierte Gips pulverisiert, sodann mit Ammoniak
neutralisiert und schließlich ein abbindefähiger Brei des ammoniakneutralisierten,
calcinierten Gipses auf eine Papierlage gebracht.
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Es wurde festgestellt, daß zusätzlich zur Neutralisierung mit Ammoniak
sowohl ein Mahlen vor dem Calcinieren und nach der Entwässerung als ein Mahlen nach
dem Calcinieren zur Gewinnung einer beträchtlich vergrößerten Oberfläche des Gipses,
z. B. einer solchen von etwa 4500 cm=/g oder mehr, einen Gips mit verbesserten Wasserbindeeigenschaften
ergibt, d. h., einen Gips liefert, welcher weniger Wasser
für die
Bildung einer verarbeitbaren Paste zum Zwecke des Belegens mit Papier erfordert.
Der so behandelte Gips besitzt ein verbessertes Wasserbindungsvermögen während des
Abbindens ohne Abgabe von Kristallwasser, so daß eine Wanderung von Wasser an die
innere Oberfläche des Papierbelages nicht stattfindet. Diese Eigenschaft des vor
und nach der Calcinierung gemahlenen, mit Ammoniak neutralisierten Gipses ist, in
jeder Beziehung unerwartet und überraschend. Man mußte vielmehr damit rechnen, daß
die Vergrößerung der Oberfläche des Gipses eine größere Wassermenge zur Herstellung
des formbaren Breies erfordert. Das verbesserte Wasserbindungsvermögen, hervorgerufen
durch das Mahlen vor und nach dem Calcinieren, konnte nicht vorausgesehen werden.
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Das Neutralisieren der in dem Gipsnebenprodukt enthaltenen Säure mit
Ammoniak wird vorzugsweise vor dem Calcinieren des Gipses durchgeführt, um die freie
Säure zu neutralisieren. Darüber hinaus wird auch während oder nach dem Calcinieren,
vorzugsweise während des Calcinierens, neutralisiert, um auch die innerhalb der
Kristallstruktur eingeschlossene Säure zu erfassen, die während des Calcinierens
in Freiheit gesetzt wurde. Es ist möglich, aber nicht ratsam, die Ammoniakneutralisierung
vor dem Calcinieren zu unterschlagen und das Neutralisieren nur in einer einzigen
Stufe vorzunehmen, und `zwar entweder während des Calcinierens oder nach dem Calcinieren.
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Das auf solche Weise gewonnene, mit Papier belegte Gipsmaterial läßt
eine-.Zerstörung der Oberfläche des Papiers nicht erkennen. Das Papier ist frei
von durch Wasser hervorgerufenen Streifen. Die Dimensionen des papierbelegten Gipsmaterials
bleiben erhalten. Eine Gelbfärbung ist nicht zu verzeichnen. Das Papier wird nach
längerer Lagerdauer nicht brüchig, und das Papier kann ohne nachfolgende Verfärbung
bemalt werden.- Dazu kommt, daß das erfindungsgemäße Verfahren den bisher wenig
brauchbaren Abfallgips zu verwerten gestattet.
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Der Ausdruck sGipsnebenproduktplatte« ist im weitesten Sinne zu verstehen.
Er soll umfassen: Platten, Tafeln, Latten, Schalung usw:, soweit diese Gegenstände
aus Abfallgips gemäß der vorliegenden Erfindung bestehen.. _ Die Zeichnung zeigt
in F i g. 1 ein Schema des Herstellungsverfahrens, F i g. 2 einen Querschnitt durch
eine Gipsplatte gemäß der Erfindung.
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Säureenthaltender Abfallgips aus der letzten Filterstufe einer Phosphorsäureanlage
wird als wäßriger Schlamm einem Sieb
11 zugeführt. Der Abfallgips wurde als
Nebenprodukt gewonnen bei der Naßherstellung von Phosphorsäure durch Einwirkung
von Schwefelsäure auf Rohphosphat. Die Zusammensetzung eines solchen Abfallgipses
ist folgende:
| Stoff Gewichtsprozent |
| CaS04 # 2 H20 . . . . . . . . . . . . . . . 96,0 |
| Kombiniertes Wasser . . . . . . . . . 20,25 |
| CaHP04 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,9 |
| HsPO ....:.. ........... 0,7 |
| Rz0s Al und Fe) . . . .'.' . . . . . . . 1,5 |
| Siot .@..........:........... 1,1 |
| CaFE ........................ 0,8 |
Der genannte Abfallgips enthält für gewöhnlich körniges, kohlenstoffhaltiges Material,
welches auf das Rösten des Phosphatgesteines beim Naßverfahren zur Herstellung von
Phosphorsäure zurückzuführen ist. Außer den Verunreinigungen in Form von Phosphorsäure
enthält der Abfallgips kleine Mengen von Schwefelsäure und, je nach den Verunreinigungen
im Phosphatgestein, Flußsäure und Salzsäure. Der Abfallgips liegt in Form von verhältnismäßig
großen einzelnen Kristallen vor, herrührend von dem sorgfältig gesteuerten Naßverfahren.
Eine Siebanalyse des Abfallgipses ist folgende:
| Siebgröße (US) Durchgang, Gewichtsprozent |
| -50 99 |
| -70 96,5 |
| ' -100 88 |
| -140 75 |
| -200 43 |
| -325 28 |
Der säureenthaltende Abfallgips wird durch das konventionelle Sieb
11 gesiebt,
welches auf dem Sieb zu große Gipsteilchen zurückhält, d. h. Gipsteilchen über einer
Größe von etwa 500 Mikron. Größere Siebteilchen würden beim Waschprozeß hinderlich
sein. Das Hindurchführen durch das Sieb 11 besitzt darüber hinaus den Vorteil, daß
ein größerer Anteil von Kieselsäure zurückgehalten wird, da die Kieselsäure in der
Regel in Form größerer Kristalle vorliegt (70 mesh). Wenn gewünscht, können die
abgeschiedenen übergroßen Teilchen gemahlen und dem Gips wieder zugesetzt werden.
Die zu großen Gipsteilchen werden vom Sieb 11, entsprechend dem Pfeilstrich 12,
entfernt, während das gesiebte Material, entsprechend dem Pfeilstrich 13, abgezogen
wird.
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Dem in Richtung des Pfeiles 13 abziehenden Gipsbrei wird, gemäß dem
Pfeil 14, Wasser zugesetzt. Die gewonnene Mischung wird tangential in den oberen
Bereich eines Flüssigkeitsseparators 15 eingeführt. Dort wird gewaschen, um kohlenstoffhaltiges
Material und einen Teil der freien Säure, d. h. etwa von 60 bis 90%, zu entfernen.
Die Menge des entfernten Kohlenstoffmaterials ist in der Regel mehr als 80% der
Gesamtmenge.
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Um einen größeren Anteil an kohlenstoffhaltigem Material zu entfernen,
kann der Waschvorgang in einem zweiten Separator wiederholt werden. Die Zyklonseparatoren
15 sind Zentrifugalseparatoren. Sie erzeugen zwei Ströme von Gipsbrei. Durch
die Zentrifugalkraft werden feste Gipsteilchen gegen die Wandungen geschleudert,
wo sie auf den Boden des Separators abtropfen. Die gewaschenen Gipsteilchen werden
gesammelt und entsprechend der Linie 16 abgezogen, während das kohlenstoffhaltige
Material, Säure, Wasser und kleine Mengen von Gips, entsprechend dem Pfeil 17, bewegt
werden. Ein besonderer Vorteil des Waschvorganges in einem Zyklonseparator besteht
darin, daß der Gips im Unterflußstrom konzentriert wird, was diesen Strom für das
Filtern geeigneter macht. Die zur Verwendung kommenden Zyklonseparatoren sind üblicher
Art, bestehen aus Nylon und sind in einem Gehäuse aus rostfreiem Stahl untergebracht.
Das Waschen könnte natürlich auch in anderen Geräten vorgenommen werden.
Ammoniak
wird dem in entsprechender Pfeilrichtung 16 fließenden Gipsbrei in flüssiger Form,
z. B. als Amrnoniumhydroxyd oder als flüssiger, wasserfreier Ammoniak, entsprechend
dem Pfeil 18, zugegeben. Die Menge des Ammoniaks ist so bemessen, daß er in der
Lage ist, die freie, im Brei noch vorhandene Phosphorsäure unter Bildung von Ammoniumphosphat
zu neutralisieren und dabei den pH-Wert des Breies vorzugsweise auf einen Wert zwischen
8 und 10, besser 9 und 10 zu bringen.
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Ammoniak kann auch als- Gas zugesetzt werden, und zwar insbesondere
dann, wenn er in Form von wasserfreiem Ammoniak zur Verwendung kommt. Die in diesem
Punkt erfolgende Neutralisation wirkt sich nicht auf die im Gipskristall eingeschlossene
Säure aus. Diese eingeschlossene Säure entspricht normalerweise etwa einem Drittel
des Gesamtsäuregehaltes im Gips vor dem Waschen und wird während der Caleinierung
in Freiheit gesetzt. Ammoniak wird als Neutralisationsagens deshalb benutzt, weil
er die Bindefähigkeit gegenüber dem Papier nicht schädlich beeinflußt, im Gegenteil,
die Ammoniakneutralisation ergibt die Bildung von feinen, nadelähnlichen Gipskristallen,
welche denjenigen des natürlichen Gipses annähernd entsprechen, im Gegensatz zu
den groben, plättchenförmigen Gipskristallen, welche unter Anwendung der üblichen
Neutralisationsmittel gewonnen werden. Die feinen nadelähnlichen Gipskristalle sind
es, die die ausgezeichnete Bindefähigkeit des Gipses gegenüber dem Papier bedingen.
Ammoniak kann auch vor dem Waschen zugegeben werden. Ein überschuß von Ammoniak
über die erforderliche stöchiometrische Menge hinaus ist zweckmäßig, um die völlige
Neutralisation zu sichern. Ein solcher überschuß an Ammoniak hat keinen schädlichen
Einfluß auf den Gips und wird beim nachfolgenden Trocknen entfernt.
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Der mit Ammoniak neutralisierte Gipsbrei wird sodann einem Filter
19 zugeführt und entwässert, um den größeren Teil des Wassers zu entfernen, derart,
daß der verbleibende Gips noch etwa 10 bis 15 % freies Wasser, bezogen auf den Gipsgehalt,
aufweist. Die Entwässerung kann auch in einer Zentrifuge vorgenommen werden, in
welcher Gips mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 7 bis 8 % gewonnen wird. Das Filter
19 besteht vorzugsweise aus rostfreiem Stahl. Das wäßrige Filtrat wird, entsprechend
der Linie 20, abgezogen, während der teilweise entwässerte Gips, entsprechend
der Linie 22, abgeführt und einem Trockner 23 zugeführt wird. Der Trockner 23 ist
ein Trockenfließbett, welches maximale thermische Leistungsfähigkeit und verbesserte
Temperatur und Staubsteuerung aufweist. Ein Strom trockener Luft einer Temperatur
von etwa 480 bis 700° C wird kontinuierlich in den Trockner 23, entsprechend der
Linie 24, eingeführt und durchströmt von unten nach oben die Gipsteilchen, um deren
Feuchtigkeitsgehalt zu vermindern. Je nach Bedarf kann auch anderes Heißgas an Stelle
von Luft verwendet werden, wie z. B. Gas aus der Verbrennungskammer eines Calcinierungskessels.
Das Heißgas zusammen mit dem Wasser und einer kleinen Menge von Gips strömt, entsprechend
dem Pfeil 25, aus dem Trockner 23 aus. Je nach Bedarf kann auch ein rotierender
Trockner an Stelle des Fließbetttrockners verwendet werden. Der Trockner und seine
Ausrüstung, insbesondere diejenigen Teile, an welchen eine Kondensation stattfindet,
bestehen aus rostfreiem Stahl oder keramischem Material.
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Der trockene Gips wird aus dem Trockner über eine Fördereinrichtung
entfernt, welche ein Förderband sein kann. Die Förderung erfolgt vor der Calcinierung
in einem Mahlwerk 27, welches eine Kugelmühle ist. Natürlich läßt sich auch irgendeine
andere Mühle, z. B. eine Hammermühle od. dgl., verwenden.
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Der Gips wird .dort auf einen Feinheitsgrad gemahlen, derart, daß
er eine Oberfläche von mindestens 1800 cm2/g besitzt. Der aus der Mühle 27 gelangende
Gips besitzt eine Teilchengröße etwa wie folgt:
| Siebgröße (US) Durchgang, Gewichtsprozent |
| -5() 100 |
| -70 99,5 |
| -100 98,5 |
| -140 89,5 |
| -200 70,5 |
| -325 28,5 |
Der feingemahlene Gips wird über ein Förderband 28 der Mühle 27 entnommen und gelangt
in einen Calcinierofen oder Kessel 29, in dem der Gips zum Zwecke der Freilegung
der eingeschlossenen Säure und der Entfernung des Hydratwassers calciniert wird.
Es entsteht- dort ein Calciumsulfathemihydrat. Die Calcinierungstemperatur ist mindestens
196° C, eine Temperatur, bei der Anhydritbildung beginnt.
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Während sich der Gips im Calcinierungsgefäß 29 befindet, wird Ammoniak
in flüssiger Form, z. B. als Ammoniumhydroxyd oder als flüssiger, wasserfreier Ammoniak,
über eine Leitung 30 zugeführt, um damit die in Freiheit gesetzte Säure zu
neutralisieren. Im allgemeinen kommen zwei oder mehr Calcinierungskessel zur Anwendung.
Der ganze oder ein Teil des erforderlichen Ammoniaks kann den Zusatzstoffen für
den Gips in einem nachfolgend zu beschreibenden Mischer zugegeben werden, anstatt
daß man die Zugabe ganz oder teilweise im Calcinierungskessel vornimmt. Ammoniak
wird dem Calcinierungsbehälter 29 oder dem anderen erwähnten Mischer oder beiden
in solcher Menge zugegeben, daß die in Freiheit gesetzte Phosphorsäure unter Bildung
von Ammoniumsalz neutralisiert wird und der pH-Wert des Gipses auf einen Wert zwischen
6 und 10, vorzugsweise 8 und 9,5 gebracht wird. Vorzugsweisewird Ammoniak über die
stöchiometrische Menge hinaus zugesetzt, um die erforderliche Neutralisation unter
allen Umständen sicherzustellen. Ein solcher Ammoniaküberschuß bringt keinerlei
Nachteile. Nur wenn eine Neutralisation der Säure des Abfallgipses mit Ammoniak
erfolgt und dabei auch mit der Vor- und der Nachcalcinierung ein Mahlen gemäß der
Erfindung erfolgt, wird die verbesserte Qualität des abgebundenen Gipses erhalten.
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Der calcinierte Gips wird aus dem Calcinierungskessel29 entfernt und
über eine Fördereinrichtung 31, z. B. ein Förderband, in eine zweite Mühle 32 gebracht,
die ebenfalls eine Kugelmühle sein kann. Ausgetriebenes Hydratwasser und eine kleine
Menge von calciniertem Gips treten aus dem Calcinierungsgefäß 29 durch eine Leitung
33 aus. Die zur Verwendung kommende Mühle kann natürlich eine beliebige
sein.
Der caleinierte Gips wird in der Mühle
32 gemahlen, um auf diese Weise das
gute, unerwartete, bereits erwähnte Ergebnis des Endproduktes zu erzielen, d. h.,
ein Endprodukt zu gewinnen, das zur Herstellung einer verarbeitbaren Paste zum Belegen
von Papier weniger Wasser erfordert, als das bisher der Fall war. Dieses Ergebnis
wird dadurch herbeigeführt, daß die Oberfläche des calcinierten Gipses pro Gewichtseinheit
vergrößert, d. h. im vorliegenden Fall fast ums Doppelte vergrößert wird. Ein weiterer
Vorteil des Endproduktes besteht darin, daß die Wasserbindungseigenschaften des
calcinierten Gipses während des Abbindens erheblich verbessert sind. Die verbesserte
Wasserbindungseigenschaft des calcinierten Gipses beseitigt das unangenehme Verhalten
des Abfallgipses dahingehend, einen erheblichen Teil des Kristallwassers während
des Abbindens abzugeben, mit der Folge, daß eine Wanderung des abgegebenen Wassers
an die Oberfläche der Papierlage erfolgt. Die Oberfläche des calcinierten Gipses
wird durch das Mahlen nach dem Calcinieren auf mindestens etwa 4500 cm2/g vergrößert,
sie liegt im allgemeinen bei 4500 bis 6600 cm2/g. Der calcinierte Gips weist eine
Verteilung der einzelnen Korngrößen nach dem Mahlen in der Mühle 33 etwa wie folgt
auf:
| Siebgröße Durchgang, Gewichtsprozent |
| (US Standard) vordem Mahlen I nach dem Mahlen |
| -50 100 100 |
| -70 99,5 100 |
| -100 97 98,5 |
| -140 89 95,5 |
| -200 76 80,5 |
Die Teilchengröße oder Korngröße des calcinierten Gipses erfolgt hier in der Angabe
der Blaine-Oberfläche mit Rücksicht darauf, daß unterhalb einer Siebgröße von 200
Maschen eine Bestimmung der Teilchengröße unzuverlässig ist. Wie erwähnt, ist ein
besonderes Merkmal der Erfindung, daß ein Mahlen des Gipses vor und nach der Calcinierung
erfolgt. Ein feineres, nur einmaliges Mahlen ergibt nicht das Produkt, wie es nach
der Erfindung gewonnen wird.
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Die Bestimmung der Blaine-Oberfläche des calcinierten Gipses erfolgt
unter Verwendung eines Blaine-Luftdurchlaßgerätes, wie es im ASTM-Verfahren C 204-55
beschrieben ist. Bei dieser Bestimmung wird eine perforierte Scheibe in eine durchlässige
Zelle des Apparates eingesetzt und mit einem Stück Filterpapier bedeckt, welches
mit einem zylindrischen Standardmesser abgeschnitten wurde. Eine Probe von 2,3050
g Gips wird auf der analytischen Waage abgewogen und auf die durchlässige Zelle
gebracht, derart, daß die Probe eine Porosität pro Volumen von 50111o oder 0,50
aufweist (das Volumen ist das Doppelte gegenüber der angezeigten Dichte). Ein Stück
Filterpapier, wie oben beschrieben, wird auf den Gips gelegt, und die Masse wird
sodann auf ein fixiertes Volumen mit Hilfe eines Standard-Kolbengerätes gepreßt.
Die luftdurchlässige Zelle wird sodann befestigt, und Flüssigkeit wird schließlich
mit einer Saugpumpe hindurchgezogen. Die Stoppuhr wird eingeschaltet, wenn der Flüssigkeitsspiegel
des Manometers die betreffende Marke passiert. Die Stoppuhr wird stillgesetzt, wenn
der Flüssigkeitsspiegel die nächste Marke passiert. Die Blaine-Oberfläche wird sodann
errechnet durch Einsetzen der durch die Stoppuhr errechneten Sekundenzeit entsprechend
der folgenden Gleichung: S=KV-T. Es bedeutet hier: S = die Oberfläche, cm2/gm, T
= Zeit in Sekunden, K =eine Konstante.
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In der nachstehenden Tafel I sind die Ergebnisse des Wasserbedarfs
eines Abfallgipses zur Bildung einer verarbeitbaren Paste für das Belegen mit Papier
aufgeführt für den Fall, daß die Oberfläche des Gipses nur vor dem Calcinieren durch
Mahlen vergrößert wurde.
| Tafel I |
| Gips- Wasserbedarf Blaine-Oberfläche |
| probe cms H20/100 g cm2/ g |
| 1 68 5170 |
| 2 66 4700 |
| 3 65 4600 |
| 4 64 4450 |
| 5 60 4100 |
Der Wert der in der Tafel I wiedergegebenen Ergebnisse ist daran zu erkennen, daß
bei vergrößerter Oberfläche man annimmt, es müsse eine größere Wassermenge erforderlich
sein.
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Die nachstehenden Tafeln 1I und lII lassen die vorteilhaften und überraschenden
Ergebnisse bezüglich der Verminderung des Wasserbedarfs erkennen, der sich ergibt,
wenn eine Mahlung vor und nach dem Calcinieren vorgenommen wurde.
| Tafel 1I |
| Mahlen vor dem Calcinieren Mahlen nach dem Calcinieren |
| Gipsprobe Wasserbedarf Blaine-Oberfläche Wasserbedarf Blaine-Oberfläche |
| ems/100 g cm=g cm3/100 g I cm=/g |
| 6 64 2280 58 5600 |
| 7 65 ' 2590 58 6200 |
| 8 66 2950 60 5950 |
| 9 66 3740 58 6500 |
| 10 65 2950 58 6400 |
| 11 66 I 3170 56 4880 |
| 12 65 j 2670 60 j 4700 |
| Tafel IH |
| Gipsprobe Mahlen Blaine-Oberfläche Wasserbedarf |
| cm2/g |
| cmg H201100 g |
| 13 ausschließliches Mahlen vor dem Calcinieren . . . . . .
. . . . . . 2280 64 |
| Mahlen sowohl vor wie nach dem Calcinieren . . . . . . . .
. . . 4400 58 |
| 14 ausschließliches Mahlen vor dem Calcinieren . . . . . .
. . . . . . 2590. 65 |
| Mahlen sowohl vor wie nach dem Calcinieren . . . . . . . .
. . . 4400 58 |
| 15 ausschließliches Mahlen vor dem Calcinieren . . . . . .
. . . . . . 3200 66 |
| Mahlen sowohl vor wie nach dem Calcinieren . . . . . . . .
. . . 5950 60 |
Der feingemahlene, calcinierte Gips wird aus der Mühle 32 über eine Fördereinrichtung
34, z. B. ein Förderband, in einen Mischer 35 gebracht. Diesem wird Wasser durch
eine Leitung 36 zugesetzt und darüber hinaus die üblichen Beschleuniger, Füllstoffe
u. dgl., die durch eine Leitung 37 zugeführt werden. Wenn gewünscht wird, diesem
Mischer Ammoniak zuzusetzen, so kann dieser Zusatz über die Leitung 38 erfolgen.
Die Paste aus dem Mischer 35 wird sodann über eine Leitung 39 einem Tafelformgerät
üblicher Art zugeführt. Der abbindbare Schlamm oder die Paste wird zwischen die
Papierlagen gebracht. Man läßt den Gips dort abbinden. Das gewonnene, papierbelegte
Gipsprodukt wird getrocknet. Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung
der Gipsplatte ist bereits vorgeschlagen (deutsche Patentschrift 1132 791).
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Der zum Abbinden bestimmte Gipsbrei wird gemäß der Erfindung auf ein
erstes Papierblatt abgelegt. Die Kanten dieses Blattes werden gefaltet, um den bedeckenden
Brei teilweise einzuschließen. Ein zweites Papierblatt wird kontinuierlich vorgeschoben.
Diejenigen Ränder des zweiten Blattes werden mit Paste belegt, welche in Kontakt
mit den gefalteten Rändern des ersten Blattes treten. Die Blätter mit dem dazwischenliegenden
Gips werden sodann zusammengepreßt. Man läßt den Gips abbinden, um die gebildete
Tafel sodann zu trocknen.
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Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist der Gipskern 43 durch die Papierbahnen
41 und 42 eingehüllt. Der Gipskern 43 ist im Sinne der vorliegenden Erfindung hergestellt,
enthält also Ammoniumphosphat. Die Papierlagen unterliegen keiner Verfärbung und
wurden auch nach längerer Lagerzeit nicht brüchig.
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In einer Anlage wurde stündlich Schlamm aus Abfallgips der letzten
Stufe einer Phosphorsäuregewinnungsanlage in einer Menge von 20,7 kg mit 82 kg Wasser
einem Sieb zugeführt, um Teilchen von Übergröße abzusondern. Der gesiebte Gips wurde
mit 103 kg zusätzlichem Wasser vermischt und tangential in den oberen Teil eines
Zyklonseparators eingeführt und gewaschen. 155 kg Wasser und eine geringe Menge
Gips (entsprechend 1 % Verlust) wurden am Kopf des Zyklonseparators abgezogen, während
20,2 kg gewaschener Gips mit 32 kg Wasser am Boden des Zyklonseparators ausgetreten
sind. 10,35 kg Ammoniak in Form von Ammoniumhydroxyd wurden dem in der betreffenden
Leitung fließenden, gewaschenen Gips zugeführt, und die erhaltene Mischung wurde
in einem Horizontalfilter entwässert. 20,25 kg Gips, kombiniert mit 3,6 kg Wasser,
wurden aus dem obengenannten Filter entfernt und einem Fließbett- oder Wirbeltrockner
zugeführt. 3,6 kg Wasser und eine kleine Menge Gips, entsprechend einem Verlust
von 1 oh, wurden am Kopf des Trockners abgezogen, und gut 20 kg getrockneter Gips
mit eingeschlossener Phosphorsäure wurden aus dem Trockner abgezogen und einer Kugelmühle
zum Zwecke der Mahlung vor der Calcinierung zugeführt. Der feinverteilte Gips hatte
eine Blaine-Oberfläche von 1800 bis 1900 cm2/g. Dieser Gips wurde der Mühle entnommen
und in den oberen Teil eines Calcinierungsbehälters eingeführt, um dort in Calciumsulfathemihydrat
übergeführt zu werden und um die Phosphorsäure freizulegen.
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2,7 kg Wasser und eine kleine Menge Gips, welche etwa 1 % Verlust
darstellt, wurden oben aus dem Calcinierungsbehälter entnommen, während gut 17 kg
calcinierter Gips am Boden des Calcinierungsbehälters anfiel. Dieser Gips besaß
eine Blaine-Oberfläche von etwa 4500 bis 6500 cm2/g. Dieser calcinierte Gips wurde
einem Mischer zugeführt, um einen abbindbaren Schlamm für die Herstellung der Gipsplatte
zu gewinnen. 44,1 kg Ammoniak wurden dem Mischer zugesetzt sowie Wasser und übliche
Beschleuniger und Füllstoffe. Das Material wurde in dem Mischer 36 gemischt, um
den Brei zu bilden, welcher nachfolgende Zusammensetzung aufwies:
| Verbrauch für eine |
| Bestandteil 9,53-mm-Tafel |
| kg/100 cm2 |
| Calcinierter Abfallgips ..... 529 |
| Altpapier ................. 5,0 |
| Pyrobar .................. 1,7 |
| K2504 .................... 3,4 |
| Seife ..................... 0,5 |
| Stärke .................... 3,8 |
| Ammoniak .... . .......... 1,2 |
| Wasser-Volumen, um eine Mischungskonsistenz zwischen |
| 30 und 40 mm zu erzeugen. |
Der abbindbare Schlamm wurde aus dem Mischer abgezogen und sodann zwischen Papierlagen,
wie oben beschrieben, gebracht. Man ließ abbinden und trocknen.