DE1210369B - Process for the production of synthetic cement quartzite - Google Patents
Process for the production of synthetic cement quartziteInfo
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Description
DEUTSCHESGERMAN
PATENTAMTPATENT OFFICE
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Int. α.:Int. α .:
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C 04bC 04b
Deutsche Kl: 80 b - 8/06German class: 80 b - 8/06
1210369
B74226VIb/80b
12. November 1963
3. Februar 19661210369
B74226VIb / 80b
November 12, 1963
3rd February 1966
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von synthetischem Zementquarzit aus Felsquarziten oder anderen stark nachwachsenden Quarzen, Quarzsanden oder Quarzkiesen, als Ausgangsmaterial zur Herstellung vonkieselsäurehaltigen, feuerfesten Stampfmassen und Mörteln oder Steinen. -The invention relates to a method of manufacture of synthetic cement quartzite from rock quartzites or other strongly renewable quartz, quartz sands or quartz gravel, as a starting material for the production of refractory ramming mixes containing silica and mortars or stones. -
Es ist bekannt, daß Felsquarzite u. dgl. beim Brand auf hohe Temperaturen bei der Umwandlung in die Kristallmodifikationen Hochquarz, Tridymit und Cristobalit stark nachwachsen und dadurch eine erhebliche Porositätszunahme und Festigkeitsabnahme erleiden. Aus diesem Grunde sind diese quarzitischen Rohstoffe für die Herstellung feuerfester Baustoffe nicht so gut geeignet wie Zementquarzite, die wegen des Vorliegens mikroskopischer und röntgenamorpher Kristallite sich gutartig umwandeln, d, h., bei der Umwandlung bei hohen Temperaturen nur mäßig mit geringer Porositätszunähme und Festigkeitsabnahme nachwachsen.It is known that rock quartzites and the like, when burned to high temperatures, are converted into Crystal modifications high quartz, tridymite and cristobalite grow back strongly and therefore a considerable amount Increase in porosity and decrease in strength suffer. Because of this, they are quartzite Raw materials for the manufacture of refractory building materials are not as suitable as cement quartzite, which because of the In the presence of microscopic and X-ray amorphous crystallites, transform benign, i.e., during the transformation at high temperatures only moderately with little increase in porosity and decrease in strength grow back.
Diese Unterschiede sind bedingt in der unterschiedlichen Kristallgröße und der entsprechend unterschiedlichen Verteilung der akzessorischen Bestandteile. Wenn es gelingt, einen Felsquarzit derart zu beeinflussen, daß die Größe seiner Kristalle vermindert wird und zusätzlich röntgenamorphe Kristallite, d. h. eine sogenannte amorphe Phase, gebildet werden, sollte es möglich sein, aus Felsquarziten einen synthetischen Zementquarzit herzustellen, der in seinen Eigenschaften den natürlichen Zementquarziten mindestens gleich, wenn nicht sogar überlegen sein wird, da man es in der Hand hat, den Anteil an amorpher Phase und die Verteilung akzessorischer Bestandteile zu steuern.These differences are due to the different crystal sizes and the corresponding differences Distribution of the accessory components. If it is possible to influence a rock quartzite in such a way, that the size of its crystals is reduced and, in addition, X-ray amorphous crystallites, d. H. one So-called amorphous phase, formed, it should be possible to convert rock quartzites into a synthetic one Cement quartzite manufacture, which in its properties will be at least equal to, if not superior to, natural cement quartzites, since it can be found in the Hand has to control the proportion of amorphous phase and the distribution of accessory components.
Der bekannte Weltvorrat an Zementquarzit neigt sich der Erschöpfung zu, während Felsquarzite in großen Lagerstätten anstehen. Daher ist es von großem Vorteil, wenn eine derartige Umwandlung gelingt.The known world supply of cement quartzite is becoming depleted, while rock quartzites in large deposits are pending. It is therefore of great advantage if such a conversion succeeds.
Es ist schon versucht worden, Formmassen für Silikasteine herzustellen, indem man Quarzit und gegebenenfalls Sand mit Kalkmilch im Kollergang auf die gewünschte Korngröße zerkleinert und mischt. Auch hat man schon gegebenenfalls feingemahlenen Sand oder Quarzit mit ungelöschtem Kalk unter Zusatz von Wasser bei erhöhter Temperatur und gegebenenfalls erhöhtem Druck behandelt und dieses Mischprodukt noch mit, gegebenenfalls unter Zusatz von Wasser, zerkleinertem Quarzit vermischt. Die aus diesem Gemisch geformten Steine wurden dann in an sich bekannter Weise gebrannt, wobei der Quarz in Tridymit umgewandelt wird.Attempts have already been made to produce molding compounds for silica stones by adding quartzite and possibly Grind sand with milk of lime to the required grain size and mix. Even you may already have finely ground sand or quartzite with unslaked lime with the addition of Treated water at elevated temperature and optionally elevated pressure and this mixed product still mixed with crushed quartzite, optionally with the addition of water. The one from this Mixture shaped stones were then fired in a manner known per se, the quartz in tridymite is converted.
Es wurde jedoch festgestellt, daß durch dieses bekannte Verfahren der Felsquarzit nur teilweise in Zementquarzit umgewandelt wird.However, it has been found that this known method only partially converts the rock quartzite into Cement quartzite is converted.
Verfahren zur Herstellung von synthetischem
ZementquarzitProcess for the production of synthetic
Cement quartzite
Anmelder:Applicant:
Höganäs-Billesholms Aktiebolag, HöganäsHöganäs-Billesholms Aktiebolag, Höganäs
(Schweden)(Sweden)
Vertreter:Representative:
Dipl.-Phys. Eilers, Patentanwalt,
Frankfurt/M.-W 13, Am Römerhof 35Dipl.-Phys. Eilers, patent attorney,
Frankfurt / M.-W 13, Am Römerhof 35
Als Erfinder benannt:
Kjell Yngve Björklund, Höganäs;
Karl-Johan Leander, Hälsingborg (Schweden);
Dipl,-Ing. Rudolf Rasch, Frankfurt/M.Named as inventor:
Kjell Yngve Björklund, Höganäs;
Karl-Johan Leander, Hälsingborg (Sweden);
Dipl, -Ing. Rudolf Rasch, Frankfurt / M.
Nach der Erfindung werden die stark nachwachsenden Quarzite dadurch in synthetischen Zementquarzit umgewandelt, daß der in Stücke gebrochene und in dem Temperaturbereich von 575 bis 1450° C vorgebrannte Quarzit im Autoklav oberhalb 165° C hydro- thermal behandelt wird.According to the invention, the strongly renewable quartzites are thereby converted into synthetic cement quartzite converted, that the quartzite broken into pieces and pre-fired in the temperature range from 575 to 1450 ° C in the autoclave above 165 ° C hydro- is treated thermally.
In einer älteren Erfindung wurde bereits der Vorschlag gemacht, für die Herstellung von Silikasteinen den vorgebrannten Felsquarzit zu mahlen, mit Kalk zu vermischen, zu Steinen zu formen und nach der Formgebung durch eine hydrothermale Behandlung vorzuhärten und erst dann endgültig zu brennen.In an older invention, the proposal was made for the production of silica stones to grind the pre-fired rock quartzite, to mix it with lime, to shape it into stones and after the Pre-harden the shaping by means of a hydrothermal treatment and only then finally burn it.
Nach der vorliegenden Erfindung wird der in groben Stücken gebrochene Felsquarzit aus dem Steinbruch zuerst in einem Brennofen vorgebrannt und dann in einem Autoklav hydrothermal behandelt. In dem Autoklav wird der Felsquarzit in Zementquarzit umgewandelt. Die Gegenwart von Kalkmilch hat, wie sich zeigte, die Wirkung einer Verkürzung der Behandlungsdauer, ist über grundsätzlich nicht erforderlich. According to the present invention, the rock quartzite broken into coarse pieces is obtained from the quarry first pre-fired in a kiln and then hydrothermally treated in an autoclave. In the autoclave the rock quartzite is converted into cement quartzite. The presence of milk of lime has how showed the effect of shortening the duration of treatment is basically not necessary.
Im folgenden werden die einzelnen Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens näher erläutert: The individual stages of the process according to the invention are explained in more detail below:
1. Vorbrand des Quarzites.1. Pre-firing of the quartzite.
Der Felsquarzit wird zur Auflockerung des Gefüges oberhalb von 575° C, der Temperatur der Tief-Hoch-Quarzumwandlung, vorgebrannt. Es ist möglich, das Material als Stückmaterial zuThe rock quartzite is used to loosen the structure above 575 ° C, the temperature of the Low-high quartz conversion, pre-fired. It is possible to use the material as a piece material
■-.■-; - - 609 503/368.■ -. ■ -; - - 609 503/368.
brennen oder als vorgebrochenes Korn. Als Ofen sind herkömmliche Öfen der keramischen Industrie, wie z. B. Ring-, Kammer- und Tunnelöfen, ebenso geeignet wie Schachtöfen, Drehrohröfen und moderne Brennapparate, wie Sinterband, Wirbelschichtöfen u. a. Das- Vorbrennen kann bis zu Temperaturen von 14500G durchgeführt werden, d. h. im gesamten Bereich, bei dem zwar eine Auflockerung des Gefüges und eine Zertrümmerung der Kristallite durch die thermische Behandlung stattfindet, jedoch unterhalb des Bereiches, in dem die Quarzite durch zu starkes Nachwachsen zerfallen.burn or as pre-broken grain. As a furnace, conventional furnaces of the ceramic industry, such as. B. ring, chamber and tunnel furnaces, as well as shaft furnaces, rotary kilns and modern kilns, such as sinter belt, fluidized bed furnaces, etc. The pre-burning can be carried out up to temperatures of 1450 0 G, ie in the entire area in which a loosening of the Structure and a shattering of the crystallites by the thermal treatment takes place, but below the area in which the quartzites disintegrate due to excessive regrowth.
2. Hydrothermale Behandlung.2. Hydrothermal treatment.
Diese derart vorbehandelten Quarzite werden in Autoklaven bei Temperaturen von mehr als 165° C hydrothermal behandelt. Am wirtschaftlichsten arbeitet man in dem Temperaturintervall zwischen 180 und 2250C, bei Dampfdrücken ao zwischen 10 und 20 atü. Durch die Zeitdauer der Behandlung hat man es in der Hand, den Anteil an amorphem Quarz (Basalzement) zu variieren. In der Regel ist, eine Behandlung von über 100 Atmosphäreristunden erforderlich (Druck in atü · Zeit in Stunden). -,> These quartzites, pretreated in this way, are hydrothermally treated in autoclaves at temperatures of more than 165 ° C. The most economical way to work is in the temperature range between 180 and 225 ° C., at steam pressures ao between 10 and 20 atmospheres. The duration of the treatment allows you to vary the proportion of amorphous quartz (basal cement). As a rule, a treatment of over 100 atmospheric hours is required (pressure in atmospheres · time in hours). -,>
Durch die Gegenwart von Kalkmilch (Kalkhydrat und Wasser) erniedrigt sich dieser Wert auf etwa Atmosphärenstunden. Soll der Anteil an Basalzement besonders hoch sein, so wird man auch in Gegenwart von Kalkmilch die Behandlung auf 100 und mehr Atmosphärenstunden erhöhen. -The presence of milk of lime (hydrated lime and water) lowers this value to about Atmosphere hours. If the proportion of basal cement is to be particularly high, you will also be in In the presence of milk of lime, increase the treatment to 100 or more atmospheric hours. -
Die Kalkmilch kann man auf verschiedene Art und Weise mit dem Quarzit zusammenbringen. Entweder tränkt man die thermisch aufgelockerten Quarzite in einer Vakuumbehandlung mit der Kalkmilch oder läßt die thermisch aufgelockerten Quarzite sich' unter Druck mit Kalkmilch sättigen oder bringt die thermisch aufgelockerten Quarzite zusammen mit Kalkmilch im Überschuß, in den Autoklav ein.The milk of lime can be combined with the quartzite in different ways. Either one soaks the thermally loosened quartzite in a vacuum treatment with the milk of lime or lets the thermally loosened quartzite saturate itself under pressure with milk of lime or brings it thermally loosened quartzite together with excess milk of lime in the autoclave.
Die zuvor genannten Werte für die Anzahl der Atmosphärenstunden ändern sich in anderen Tempe* ratur-und Druckbereichen.The aforementioned values for the number of Atmospheric hours change in other temperature and pressure ranges.
Die nach diesem Verfahren aufbereiteten quarzitischen Rohstoffe werden bekannterweise weiterverarbeitet, wobei es vielfach aus wirtschaftlichen und technologischen Gründen zweckmäßig ist, derart vorbehandelte Quarzite nut nicht vorbehandelten quarzitischem Feinkorn zu verarbeiten.The quartzitic raw materials prepared according to this process are known to be further processed, where it is often expedient for economic and technological reasons to pretreat them in this way Only use quartzite fine grain that has not been pretreated.
Claims (4)
Deutsche Patentschrift Nr. 582 446.Considered publications:
German patent specification No. 582 446.
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Citations (1)
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DE582446C (en) * | 1930-06-15 | 1933-08-15 | Heinrich Koppers Akt Ges | Process for the manufacture of silica stones |
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- 1964-09-24 GB GB3902864A patent/GB1075377A/en not_active Expired
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