Verfahren zum Erzeugen eines weissbrennenden kaolinItischen
Tons
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines weissbrennenden
kaolinitischen Tons, der sich zur Verwendung bei der Erzeugung keramischer Produkte
eignet* Bei der Herstellung keramischer Erzeugnisse besteht fÜr den Keramikfachmann
eine Beschränkung in der Notwendigkeitg natürlich vorkommende Rohstoffe zu verarbeiten,
Diese Rohstoffe besitzen normalerweise einen engen Bereich von Eigenschaften, und
wenn man eine dieser Eigenschaften durch eine vorbereitende Behandlung des Rohmaterials
verbessert, wird häufig eine andere Eigenschaft beeinträchtigt, so daß man bezüglich
der Vorbehandlung zu einer *Kompromisslösung kommen musse Zu den bei der Herstellung
keramischer Erzeugnisse hauptsächlich verwendeten Rohstoffen gehört Kaalin bzw.
Porzellanerde, die aus Bodenschätzen gewonnen wird. Soldhe Porzellanerden bestehen
nicht aus reinem Kaolinit und enthalten häufig
erhebliche Mengen
anderer Viaterialien #viie Gli-,rin-er, Felsspat und ouarz, die in ihrem natürlichen
Vorkorimen zur.#leist kleine Nengen L,isen enthalten, ebenso wie verl-ichiedene
eisenhaltige Stoffe, Gewöhnlich ist es er##tUnscht,-d,-i"-,s E',ich der Ton so brennen
lUsst, daso er eine Färbung erhält, do---ch führt, das Vorhandensein eisenhaltiger
Ver nureinigUngen zur Bildung von Flecken auf dem gebrannten Erzeugnis oder zur
Entstehung einer schlechten Färbung. Um bei keramischen Erzeugnissen die Flechonbildung
herabzusetzen bz#.-i. eine schlecht-Färbung zu vermeiden, werden manche Tone in
einem gewissen-Ausmass raffiniert, bevor man sie dem Gemisch beifügt, aus dp-7r.i
die keremischen Erzeugnisse hergestellt werden. Die meisten der Verunreinigungen
sind in den gröberen IL#-ornfrakluionen des Tons vorhanden, d.h. ihre Teilchengrösse
betrUgt -Eber 0,005 nng, und wegen der öch#-,.,ierigkeit der -'-n-viendung
normalor Verfahren zun Trennen mineralischer Stoffe bei einem liateriale dessen
Teilchengrösse in diesem Bereich liegt, werden die Tolle le-
diglich im '.`ege
der Teilchenklassierung raffiniert, d.Ii. die gröberen Kornfraktionen werden entfernt
und als unbrauchbar ausgeschieden. Zu den hauptsächlichen-, T chteilen dieses
Verfahrens gehört erstens die Tatsachee dass ein feinerer Ton erzeugt wird, der
sich vom natUrlichen Ton hinsichtlich seiner physikalischen Eicensch#-fteii unterscheidet,
d.h. der sich nur nit grösseren Schwierigkeiten filtrieren oder bei einem
Giessverfahren verwenden Uisst, und zweitens die dass der nutzbare Gehalt des Tons
an alhallhaltigen, Hineralien li-*Z-i-Lifig in der gröberen Fraktion konzentriert
ist; wenn die grÖsseren
l#'r,tl-.tioiieii entfernt "»ierden, wird Soluit der 1-11-,aligehalt
des
r. 1
Ton,2 verrin-rort, und dies ist nicht in-mer en-itInscht.
Ferne-,r ist, von Ton einem
schw.Pachen magnetischeri Pold aus.zu s etzen,
IM f30 -L-c.-,-idc -zu en#-fernen, mit der-en der Ton
bei-
der Bearboitung oder beim Transport verunreinigt sein könnte.
Ein 4iiel der darin, eine selektive
der mineralischen Verunreini-
IT-on herbeizuführen, d.h. die Ver-
tinreini,-,iinp #,en züi bese-Itigen, die die Ursachr von Flechen-
bildung und schlechter Färbung beim Brennen sind, ol-L-ft-e
d"3s--
die gesamte gröbere Fr,-#lztion -von dem Ton abgetrennt wird.
f#
;.>011-!.en die von 1-,7,taolin verschiedeneil, in den Ton
enthalilenen
#-L.eil.chei,1 hein Hisen enthalten, werden sie nicht völlig
ent-
fernt. Jodz)ch bceiiitr*---#chtigen solche eisenfreie 1.Iiner##ii-cii
A
di- durch dns Brennen erhaltene Färbung nicht.
Zu diesem Zuwecl, sieht die Erfindung ein Verfahren z=
't' Irzzeugen eineo -.-7eissbreniienden, kaolinitischen
Tons vor, u'-..s
Nassnahmen im-fasst, um eine Aufsch7,-jemmung aus kaolinitischem
Ton der 121irkung eines nicht homogenen Magnetfeldes von einer
durchschniiItlichen Stärke von mindestens 10 000 Gauss-,
vor-
zugsweise mindestens 15 000 Gauss auszusetzeng um die
para-
magnetischen Teilchen aus der Aufschwemmung auszuscheiden.
Falls auch Eisenteilchen in dem 1-,aolini-tische4i Ton vor-
handen sind, werden natürlich auch diese zuEG-i mmen mit den
paramagnetischen Teilchen von eisenhaltiger Natur mit
dem
Verfahrennach der-Erfindung ausgeschieden.
Das Verfahren'nach der Erfindung weist die folgenden
Vorteile auf:
a) der behandelte Ton brennt zu einer #"ieisseren Farbe,
als unbehandelter Ton oder Ton, der nach einem üblichen'
Verfahren behandelt wurde,-
b) der.Gehalt des Tones an Alkalimetall wird nicht in
einem schädlichen Ausmass herabgesetzt, was eine zufrieden-
stellende Giessgeschwindigkeit zur Folge hat,
c) das erfindungsgemässe Verfahren überwindet die Nach-
teile der bekannten Verfahren, die in der Beschreibungsein-
leitung beschrieben werden,
d) das erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht die Her-
stellung einer Reihe von weissbrennenden Tonerzeugnissen
von verschiedener Grösse und verschiedenem Alkaligehalt durch
Vermischen des verhältnismässig groben, mit dem erfindungsge-.
mässen Verfahren behandelten Tones mit einem anderen weiss-
brennenden Ton, der in üblicher Weise behandelt wurde.
Ein starkes magnetisches Feld von mindestens 10 000
Gauss'
entfernt eine andere Art von. Verunreinigungeu aus der Auf
-schwemm-Ling._als ein Piagnetfeld üblicher Stärke. Während
ein
Nagnetfeld gerinpe:iZ Stärke nur ferromagnetische Teilchen
ent-
f ernt 9 scheidet ein VIagne-tf-e2",& ärosser
Stärke auch para-
magnetische Teilchen aus. Es ist überraschend dass die
Ki-neralieni die-dem Ton beim Brennen leicht verfärbe
n$ gerade
die sindp die durch Ein starkes magnetisches Feld ausgeschieden
werden. Nicht alle eisenhaltigen Mineralien werden auf diese
Weise ausgeschieden und nicht alle beeinflussen die Brennfarbe
in ungünstiger Weise. So enthält z.B.-der handelsübliche
Kaolin-Ton etwa 1 % Fe 2 0 3 und gibt doch eine-gute
Brennfarbe.
Des weiteren gibt es eine weite Reihe anderer patamagnetischer
Mineralien, die keine ungünstige Brennfarbe hervorrufen. Früher
wurden eisenhaltige, mineralische Verunreinigungeu, die dem
Ton eine ungünstige Breunfarbe verleihen, durch eine-Grössen-
klassifikation ausgeschieden, da sie fast durchwegs in grösseren
Abmessungen von 50 Hikron und darüber vorhanden'sind
und zu-
sammen mit den gröberen Kaolinteilchen entfernt werden.
Für
bestimmte Zwecke, z.B. für das schnelle Giessen keramischer
Körper, sind aber die gröberen Kaolinteilchen vorteilhaft und
es ist ein Vorteil der vorliegenden Erfindung, dass sie die
Herstellung eines keramischen Körpers gestattet, der zwar
gröbere Kaolinteilchen enthält)aber dennoch frei von beige-
mischten, gröberen, eisenhaltigen Mineralien ist.
Das erfindungsgemüsse Verfahren lässt sich durchführen,
indem man einen mit einem starken Hagnetfeld arbeitenden nas-
sen magnetischen Abscheider, z.B. einen Abscheidert-der eine
Peldstärke von mindestens 10 000 Gauss erzeugt, verwendet;
Der Ausdruck unasser Dlagnetabscheiderl' bedeutet, dass die Tonteilchen7
d.h. das Kaolin und die paramagnetischen Verunreinigungen in einem Wasserstrom aufgeschwemmt
durch den #b-.scheider geleitet werden. Es hat sich gezeigtg dass dann, wenn rohes
Kaolin, das im wesentlichen aus Kaolinit besteht, jedoch auch andere Mineralien
enthält und mit Hilfe des normalen hydraulischQ,-a--4-.bbäuverfahrens aus Kaclinisiertem
Granit hergestellt ist, klassiert wird, um einen Ton zu erzeug--en, der sich zu
einer Aufschwemmung verarbeiten und durch einen mit einem starken Magnetfeld arbeitenden
nassen 1.-lagnetabscheider leiten lässt, die paramagnetischen Teilchen abgetrennt
und ausgeschieden werden, wobei sich die Färbung des Tons nach dem Brennen erheblich
verbessert und der Ton eine erheblich geringere Pleckenbildung zeigt" wobei jedoch
trotzdem eine im wesentlichen unveränderte Teilchengrösse vorhanden ist und das
Material den zugeführten röhen Ton bezüglich seines !-lkaligehalts und seiner allgemeinen
physikalisch-en 'rUgenschaf ten ähnelt, Die besten Ergebnisse wurden bei Tonen erzielt,-deren
Teilchengrösse im Bereich von 0,005 bis 0,075 mm lag. Bei C2 Tonen,
die Teilchen ausserhalb dieses Grössenbereichs enthalteng zeigt das Verfahreneine.erheblich
geringere Wirksamkeit. Es ist schaierig, eine Verringerung der Pleckenbildung ci
bei einem Ton zu erzielen, dessen Teilchengrösse das Mass von 0,075 mm erheblich
überschreitet, und es ist ebenfalls sch#.,iierig, die Färbung eines Tons nach dem
Brennen für den Fallzu verbessern, dass die Teilchengrösse erheblich unter
0,005 mm liegt,
Es ist möglich, die Tonauf schwemmung mehrmals durch den
Ilagnetabscheider züi leiten, um dip cisenhaltigen Teilchen
Gcllritt-,-ieise zu beseitigen und ein etwas besseres -i#',rgebyii--
züi erzielen, doch sei bemerlt, de..ss beim zweiten
Durchlauf
und #veiteren-Durchläufen nur eine sehr geringe Ver-
bess,crung möglich J-rit.
der nus dem j%bscheider ausgetretene Ton eine gewisse
innerhalb de-- genannten GrüsSenbereichs
und Oine :,.ollge von Teilchen au--serli##lb dieses
GrU'-'s",on-
1,ereichs -:ird die günstige --,.if den Ton
verringert. denn !-,#inserluilb de,7 gen##-z-inten Gr,*#-,sGei-iI)c7;rc--ic-',i-,
or,e,#ibt siel e-«#-Llü geringere i-- 12uf die
Die in dem -#-bscheider verwendete StTM-riv-iigsgese.-r-,.riiidigl-leit
41:#ngt von dem Fassungsvermögen des
-ib.
Die li#onzent--,i4,--ionen der il.«.Llfsclu--iemm--,ing sind
nicht kritisch
und es lz"i"iiier., --i"-oilzentrationeii mi-t. einem Gehal-",-.
au f esteil
Destandtell-M1 bil 71 zu '30 ci-i und mehr -.verden.
BevGr-
zugL. iverden Koazentrationen mit 25
Um die Verbesserung zu veranschaulichen, die sieh bei,
erfindungsgem-'-#ssen Behandlung von zu breniiende«n,Toi-i
erg4-b4,--y
werden in der nachstehenden Tabelle ein unbehandelter grobkörniger
Ton A9 ein mit Hilfe des- bis jetzt gebriduchlichen ,Verfahrens raffinierter
grobkörniger Ton B und ein gemäss der Erfindung behandelter grobkörniger Ton C verglichen.
Der Ton B wurde dadurch raffiniert, dass die grobkörnigen Fraktionen in einem solchen
Ausmäss entfernt wurden, dass sich nach dem Brennen die gleiche Färbung ergab #,iie
bei dem gemäso der Erfindung behandelten Ton C.
T a b e 1 1 e
B
Prozentsatz mit einer
Teilchengrösse über 09075 mm Spur Spur Spur
Prozentsatz mit einer
grosse un
Teilchen '* ter 0,005 mm 12 50 11
Brandfarbe bei 11800 0
(gemessen als Reflexionsver-
mögen bei blauem licht von
504 Millimikron 65 81 81-
Grad der Fleckenbildung Erheblich sehr gering sehr ge-
ring
Alkalimetallgehalt , 1114
K 2 0 395 290 393
Na 2 0 0926 0915 0918
Giessgeschwindigkeit
mm 2/min bei 200 0 30 5 30
Man erkennt aus der Tabelle, dass sich bei dem unbehandelten. Ton nach dem Brennen
eine schlechte Färbung und eine starke Fleckenbildung zeigt, obwohl die Giessgeschwindigkeit
brauchbar ist; bei einem in der bis jetzt gebräuchlichen Weise behan-, Delten Ton
wird zwar eine gute Färbung nach dem Brennen er- «
-zielt
und die Pleckenbildung ist sehr gering, doch ist der Gehalt an K 2 0 und
Na 2 0 erheblich herabgesetzt, und es ergibt sich eine unbefriedigende Giessgeschwindigkeit.
Im Gegensatz hierzu liefert der nach der Erfindung behandelte Ton gute Irgebnisse
bezügliah der Brandfarbe und der Fleckenbildung, wobei der Alkaligehalt nicht übermässig
verringert wird und sich eine brauchbare Giessgeschwindigkeit ergibt. Method for producing a white-burning kaolinitic clay The invention relates to a method for producing a white-burning kaolinitic clay which is suitable for use in the production of ceramic products process, these raw materials normally have a narrow range of properties, and if one of these properties is improved by a preliminary treatment of the raw material, another property is often impaired, so that a compromise has to be found regarding the pretreatment The main raw materials used in ceramic products include kaalin or china clay, which is extracted from mineral resources. Soldhe china clay does not consist of pure kaolinite and often contains considerable amounts of other materials #viie gli-, rin-er, rock spar and ouarz, which in their natural precorimen for "Usually it is he ## tUnscht, -d, -i" -, s E ', I let the clay burn so that it takes on a color, but the presence of ferrous compounds leads to the formation of stains on the fired product or to the development of a bad color Most of the impurities are present in the coarser IL # -ornfrakluionen of the clay, that is, their particle size is -Eber 0.005 nng, and because of the och # -, - use normalor method initially separating mineral substances with a liateriale whose particle size is in this range, the Great be le- diglich in '.`ege the particle sizing refined, D.II. the coarser grain fractions are removed and excreted as unusable. The main -, parts of this process include, firstly, the fact that a finer clay is produced which differs from natural clay in terms of its physical properties, ie which can only be filtered with great difficulty or used in a casting process, and secondly, that the useful content of the clay in alhallic, li- * Zi-lifig, is concentrated in the coarser fraction; if the bigger ones l # 'r, tl-.tioiieii removed "» ierden, Soluit becomes the 1-11, ali content of the
r. 1
Ton, 2 verrin-rort, and this is not always en-itInscht.
Distant, it is, of tone one
black Pachen magnetic Pold to set ,
IM f30 -Lc .-, - idc -zu en # -remove, with which-en the sound at-
could be contaminated during processing or during transport.
A 4iiel of it, a selective one
of mineral impurities
To bring about IT-on, i.e. the
tinreini, -, iinp #, en züi bese-Itigen, which is the cause of
Formation and poor coloration on firing are, ol-L-ft-e d "3s--
the entire coarser fr, - # lztion - is separated from the sound.
f #
;.> 011 - !. en those of 1-, 7, taolin different, contained in the clay
# -L.eil.chei, 1 hein contain Hisen, they are not completely un-
far away. Jodz) ch bceiiitr * --- # cherish such iron-free 1st liners ## ii-cii
A.
the stain obtained by the firing is not.
To this end, the invention provides a method z =
't' witness an o -.- 7eissbreniienden, kaolinitic tone before, u '- .. s
Wet notions in the-fasst, about a delusion of kaolinite
Sound of the effect of a non-homogeneous magnetic field from one
average strength of at least 10,000 gauss, preferably
preferably to expose at least 15,000 Gauss to the para-
separate magnetic particles from the suspension.
If iron particles are also present in the 1-, Aolini-table4i tone
are available, these will of course also be included with the
paramagnetic particles of ferrous nature with the
Process according to the invention eliminated.
The method according to the invention has the following
Advantages on:
a) the treated clay burns to a whiter color,
as untreated clay or clay, which is after a usual '
Procedure was treated,
b) the alkali metal content of the clay is not included in
reduced to a harmful level, which is a satisfied
resulting in a setting casting speed,
c) the method according to the invention overcomes the
parts of the known processes that are
line are described,
d) the inventive method enables the manufacture
production of a series of white-burning clay products
of different sizes and different alkali content
Mixing the relatively coarse with the inventive.
process treated clay with another white
burning clay treated in the usual way.
A strong magnetic field of at least 10,000 Gauss'
removed another type of. Pollution new from the up
-schwemm-Ling._as a Piagnet field of usual strength. During a
Magnetic field low: iZ strength only ferromagnetic particles
f harvest 9 separates a VIagne-tf-e2 ", & outer strength also para-
magnetic particles. It's surprising that the
Ki-neralieni the-the tone slightly discolored when burning n $ straight
the are the excreted by a strong magnetic field
will. Not all ferrous minerals are made on this
Way eliminated and not all affect the firing color
in an unfavorable way. For example, the commercially available
Kaolin clay about 1% Fe 2 0 3 and still gives a good firing color.
There is also a wide range of other patamagnetic ones
Minerals that do not produce an unfavorable firing color. Previously
were ferrous, mineral impurities that
Give the tone an unfavorable brown color by
classification ruled out, as they are almost entirely in larger ones
Dimensions of 50 microns and above are available and
together are removed with the coarser kaolin. For
certain purposes, e.g. for the rapid casting of ceramic
Solid, but the coarser kaolin particles are beneficial and
it is an advantage of the present invention that it provides the
Manufacture of a ceramic body allowed, although
contains coarser kaolin particles) but still free of beige
mixed, coarser, ferrous minerals is.
The method according to the invention can be carried out
by placing a wet-
sen magnetic separators, for example a separator-the one
Field strength of at least 10,000 Gauss generated, used;
The expression 'unasser Dlagnetabscheiderl' means that the clay particles7, ie the kaolin and the paramagnetic impurities, are suspended in a water stream and passed through the #b-.scheider. It has been shown that when raw kaolin, which consists essentially of kaolinite, but also contains other minerals and is produced from kaclinized granite using the normal hydraulic building process, is classified to a clay to produce, which can be processed into a suspension and passed through a wet 1st magnetic separator working with a strong magnetic field, the paramagnetic particles are separated and excreted, whereby the color of the clay improves considerably after firing and the clay shows a considerably lower formation of spots "although the particle size is essentially unchanged and the material resembles the raw clay fed in with regard to its alkali content and its general physical properties. The best results were achieved with clays - their particle size was in the range from 0.005 to 0.075 mm. For C2 clays, the particles were outside this size In the range included, the method shows a considerably lower effectiveness. It is difficult to achieve a reduction in the staining ci in a clay whose particle size is significantly larger than 0.075 mm, and it is also difficult to improve the color of a clay after firing in the event that the particle size is well below 0.005 mm, It is possible to flood the clay several times through the
Ilagnetabscheider züi lead to dip cisenhaltige particles
Gcllritt -, - to eliminate and a slightly better -i # ', rgebyii--
Züi achieve, but it should be noted that de..ss on the second run
and #drawer runs only have a very low
bess, crung possible J-rit.
the tone that has emerged from the judge has a certain
within the specified greeting area
and Oine :,. ollge of particles except - serli ## lb this GrU '-' s ", on-
1, rich -: ird the cheap -, if the tone
decreased. because! -, # inserluilb de, 7 gen ## - z-inten Gr, * # -, sGei-iI) c7; rc - ic - ', i-,
or, e, # ibt siel e - «# - Llü lower i-- 12uf die
The StTM-riv-iigsgese.-r - ,. riiidigl-leit
41: # depends on the capacity of the
-ib.
The li # oncent-, i4, -ions of the il. ". Llfsclu-iemm-, ing are not critical
and it lz "i" iiier., --i "-oilzentrationeii mit -t. a salary -", -. au f Esteil
Destandtell-M1 bil 71 to '30 ci-i and more -.verden. BevGr-
ZugL. iverden coacentrations at 25
To illustrate the improvement that see
Treatment according to the invention of to be burned, Toi-i, erg4-b4, -y
In the table below, an untreated coarse-grained clay A9 is compared with a coarse-grained clay B refined using the method used up to now and a coarse-grained clay C treated according to the invention. The clay B was refined by removing the coarse-grained fractions to such an extent that the same coloration resulted after firing as in the clay C treated according to the invention. T a b e 1 1 e
B.
Percentage with a
Particle size over 09075 mm track track track
Percentage with a
big un
Particles ' * ter 0.005 mm 12 50 11
Fire color at 11800 0
(measured as reflection
like in blue light from
504 millimicrons 65 81 81-
Degree of staining considerably very low very low
ring
Alkali metal content , 1114
K 2 0 395 290 393
Na 2 0 0926 0915 0918
Casting speed
mm 2 / min at 200 0 30 5 30
It can be seen from the table that the untreated. Clay exhibits poor coloration and severe staining after firing, although the rate of pouring is acceptable; behan- at a far in the customary manner, deltas sound is indeed a good coloration after firing ER "-zielt and Pleckenbildung is very low, but the content of K 2 0 and Na 2 0 is substantially reduced, and the casting speed is unsatisfactory. In contrast to this, the clay treated according to the invention gives good results with regard to the burn color and the formation of stains, the alkali content not being excessively reduced and a useful pouring speed being obtained.
MCIL erhennt somit, dass die Erzeugung eines grobkörnigen weissbrennenden
Tons gemäss der Erfindung die Erzeugung verschiedener ueissbrennender Tone von unterschiedlicher
TeilchengrUGse und unterschiedlichem Alkaligehalt dadurch ermöglicht, dass der gemäss
der Erfindung behandelte grobkörnige Ton mit anderen weissbrennenden Tonen gemischt
werden kann, welche in der normalen Weise raffiniert worden sind.MCIL thus learns that the production of a coarse-grained white-burning
Clay according to the invention, the production of different ueissbrennender clays of different
Particle size and different alkali content made possible by the fact that the according to
coarse-grained clay treated according to the invention mixed with other white-firing clays
which have been refined in the normal way.