DE1920202B2

DE1920202B2 - Verfahren zur herstellung eines aus einzelteilchen bestehenden feststoffs, der als rohstoff fuer die einfuehrung von natriumoxid und calciumoxid in ein soda-kalkglas geeignet ist

Info

Publication number: DE1920202B2
Application number: DE19691920202
Authority: DE
Inventors: William August Caldwell Donald Lee Lake Jackson Tex Moolenaar Robert John Midland Mich Mod, (V St A)
Original assignee: The Dow Chemical Co , Midland, Mich (V St A )
Priority date: 1968-04-26
Filing date: 1969-04-21
Publication date: 1972-08-17
Also published as: DE1920202A1; BR6908308D0; NL6905773A; US3630673A; FR2007010A1; JPS5430682B1; BE732085A; GB1260198A

Description

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Normalerweise wird eine Arbeitstemperatur zwischen Gemenge wird gewöhnlich anschließend mit 5 bis 10%

60⁰C und dem Schmelzpunkt des eingesetzten Alkali- Wasser vermischt und in einen Glasschmelzofen einge-

hydroxids eingehalten, beispielsweise eine Temperatur führt. Das Gemenge, in welchem die erfindungsgemäße

von 318 C bei einer Verwendung von Natrium- alkalische Zusammensetzung verwendet wird, sollte

hydroxid. Vorzugsweise wird zur Herstellung der erfin- 5 vorzugsweise in feuchtem Zustand während einer

dungsgemäßen alkalischen Zusammensetzung eine Zeitspanne vermischt werden, die dazu ausreicht, eine

Temperatur von 100 bis 140° C angewendet. Wenn auch merkliche Homogenität zu erzielen. Vorzugsweise wird

Temperaturen, die von diesem Bereich abweichen, ein- so lange vermischt, bis ein wäßriger Überzug aufge-

gehalten werden können, so wird dennoch dabei kein bracht wird. Ein derartiger Überzug hat zusammen

Vorteil erzielt, da bei Temperaturen unterhalb 60° C io mit der Verwendung von Läuterungsmitteln, wie bei-

übermäGig lange Reaktionszeiten erforderlich sind. spielsweise Natriumsulfat, die Gewinnung eines ferti-

Zusätzlich sind bei niederen Alkalihydroxidkonzen- gen Glasprodukts zur Folge, das nur eine geringe

trationen, beispielsweise bei Verwendung einer wäßri- Blasenzahl aufweist, wobei die Schmelz- und die

gen Natriumhydroxidlösung mit einer Konzentration Läuterungszeit minimal sind.

unterhalb 45°/₀, übermäßige Wärmemengen zur 15 Verwendet man das erfindungsgemäß hergestellte

Durchführung der Reaktion erforderlich, während bei Addukt bei der Glasherstellung, so wird eine Dekrepi-

höheren Alkalihydroxidkonzentrationen, beispielsweise tation während des Schmelzens der Glasmischung, wie

bei Verwendung einer mehr als 80°/_eigen wäßrigen sie normalerweise beim Schmelzen von üblichen,

NaOH-Lösung, höhere Schmelzpunkte die Folge sind. Calciumcarbonat enthaltenden Glasgemengen festge-

Die in der vorstehend beschriebenen Weise unter 2° stellt wird, entweder unterbunden oder merklich redu-Verwendung von Calciumcarbonat als erdalkalioxid- ziert. Eine Dekrepitation ist das Explodieren oder Zerlieferndem Material hergestellte alkalische Zusammen- bersten infolge einer schnellen Entgasung von Calciumsetzung zeigt, daß maximal 60°/₀ der erdalkalioxid- carbonat, falls dieses beispielsweise der Einwirkung liefernden Verbindung in ein Erdalkalihydroxid in einer von hohen Temperaturen, wie sie in Glasschmelzöfen Komplexverbindung oder einem Addukt mit Natrium- =5 während des Schmelzens eines Glasherstellungsgemenhydroxid umgewandelt worden sind, wobei man an- ges auftreten, ausgesetzt wird. Die Dekrepitation ist ein nimmt, daß diese komplexe Verbindung oder dieses schwerwiegendes Problem beim Schmelzen von übli-Addukt die Formel Na₂Ca(OH)₄ besitzt. Wird Kalk chen Mischungen, die beispielsweise als getrennte (CaO) oder gebrannter Dolomit verwendet, und zwar Komponenten wasserfreies Soda, Calciumcarbonat in Molverhältnissen Alkalihydroxid zu Kalk oder 30 und/oder Natriumhydroxid enthalten. Die Dekrepitagebranntem Dolomit von 2 : 1, dann wird eine im tion erzeugt darüber hinaus eine Staubatmosphäre aus wesentlichen vollständig stöchiometrische Umwand- Teilchen, welche die regenerativen Auskleidungen des lung erzielt. Wird CaCO₃ als erdalkalioxidlieferndes Schmelzofens verstopft und zur Verschmutzung der Material verwendet, dann ist normalerweise in dem Atmosphäre um den Ofen herum beiträgt. Daher sind Reaktionsprodukt auch Natriumcarbonat-Monohy- 35 auf Grund der vorliegenden Erfindung die Glasherdrat, wasserfreies Natriumcarbonat und möglicher- steller nicht länger bei der Auswahl der Rohmaterialien weise nichtumgesetztes Natriumhydroxid sowie eine auf Calciumcarbonat beschränkt. Außerdem wird das überwiegende Menge der vorstehend erwähnten korn- Problem der Dekrepitation stark vermindert. Die vorplexen anorganischen Verbindung enthalten. Wenn liegende Erfindung ermöglicht daher ein flexibleres auch eine genaue quantitative Analyse des Reaktions- 40 Arbeiten der Glashersteller.

Produkts schwierig ist, so zeigen dennoch Tests, daß "Die Verwendung des erfindungsgemäß erhältlichen

eine beträchtliche Menge dieses Komplexes dauernd Produktes bei der Glasherstellung bringt erhebliche

vorliegt. Vorteile mit sich. Bei den bekannten Verfahren zur

Die auf diese Weise hergestellte alkalische Zusam- Glasherstellung verwendet man Natriumhydroxid,

mensetzung eignet sich in hervorragender Weise als 45 Natriumhydroxid besitzt den Nachteil, daß es die

Rohmaterial in der Glasindustrie, und zwar als eine Wannensteine korrodiert. Verwendet man an Stelle

Komponente in einem Glasherstellungsgemenge, um von Natriumhydroxid das erfindungsgemäß hergestellte

Alkalioxidflußmittel und stabilisierende Erdalkali- Produkt, so wird eine solche Korrosion nicht beob-

oxide, wie Na₂O bzw. CaO, zu liefern. Ist eine derartige achtet. Auch tritt bei der Verwendung dieses Produktes

Verwendung in der Glasherstellungsindustrie vorge- 50 in der Glasherstellung fast keine Dekrepitation von

sehen, dann wird die erfindungsgemäß hergestellte Calciumcarbonat auf. Beim Schmelzen üblicher

alkalische Zusammensetzung normalerweise an Stelle Mischungen aus Glasrohstoffen stellt jedoch die Dekre-

der einzelnen üblichen Komponenten Calciumcarbonat pitation ein schwerwiegendes Problem dar. Durch das

und Natriumhydroxid oder Soda (wasserfrei) in einem Zerbersten des Calciumcarbonats bei bekannten Ver-

Glasherstellungsgemenge verwendet. 55 fahren wird außerdem Staub gebildet, der die Ein- und

Die alkalische Zusammensetzung wird in der vor- Auslaßöffnungen des Schmelzofens verstopft und eine

stehend beschriebenen Weise hergestellt, getrocknet starke Verschmutzung verursacht. Auch dies wird bei

und anschließend vermählen, und zwar auf eine Teil- Verwendung des erfindungsgemäßen Produktes ver-

chengröße, die im allgemeinen derjenigen der Silicium- mieden. Das erlindungsgemäß hergestellte l'rodukt

dioxidkomponenten entspricht. Dies bedeutet, daß eine 60 kann auch zur Herstellung von Glasmischungen ver-

Vcrmahlung bis zu einer solchen Teilchengröße erfolgt, wendel werden, wobei dann in den Glasmischungen

daß die Teilchen durch Siebe mit lichten Maschenwei- keine Trennung auftritt, gleichgültig ob nach dem

ten von 0,15 mm oder darunter und 0,30 mm hindurch- trockenen oder dem nassen Verfahren gearbeitet wird,

gehen. Anschließend wird die auf diese Weise ver- Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Hand-

mahlene Zusammensetzung mit den Glasbildnern 65 habung der Sandkomponente bei Glasmengen verein-

sowie mit anderen modifizierenden Oxiden und facht wird.

Läuterungsinittcln, die normalerweise in Glasher- Dies ist deshalb der Fall, da die alkalische Zusam-

slellungsgemengen eingesetzt werden, vermischt. Das mensetzung in einfacher Weise hergestellt werden

kann, und zwar entweder an der Stelle der Glasherstellungsanlage oder an der Stelle beispielsweise eines Vorrats von Natriumhydroxid und Calciumcarbonat. Dies bedeutet, daß die Sandkomponente der Glasherstellungsgemenge eist dann in das tatsächliche fertige Glasgemenge eingebracht werden muß, wenn das Gemenge in den Schmelzofen eingebracht wird.

Beispiel 1

0,2 Mol einer wäßrigen 50°/„igen Natriumhydroxidlösung werden bei Zimmertemperatur 0,1 Mol Calciumoxid zugesetzt. Die Mischung wird gründlich 20 Minuten lang vermischt. Während dieser Zeitspanne schwankt die Temperatur zwischen 80 und 90⁰C. Die Mischung wird anschließend bei 14O⁰C unter Gewinnung einer festen alkalischen und hygroskopischen Masse getrocknet. Die Röntgenstrahlenbeugungsanalyse des erhaltenen Reaktionsproduktes ergibt die nachstehend angegebenen Abstände der Zwischenebenen (d in Angström sowie die nachfolgend zusammengefaßten Intensitätsverhältnisse (///o) für die entsprechenden Gitterebenen (Millersche Indizes):

dk	*IjIo*	Millersche Indizes
2,82	4	111
2,43	100	200
1,72	40	220
1,465	2	311
1,402	8	222
1,214	4	400
1,09	6	420
0,995	Ί	422

lichten Maschenweite von weniger als 0,15 mm hindurchgehen, und 50 ml Wasser zur Herstellung eines Äquivalents einer 79%igen Natriumhydroxidlösung werden gründlich vermischt und 18 Minuten lang auf 160⁰C zum Austreiben von Wasser erhitzt. Die nunmehr umgesetzte Mischung wird dann in einen anderen Behälter überführt und granuliert, wobei das Granulat folgende Siebanalyse zeigt:

Teilchen, die auf einem Sieb mit einer
lichten Maschenweite von 2,5 mm. zurückbleiben 50°/₀

Teilchen, die durch ein Sieb mit einer
lichtenMaschenweite von 2,5 mm hindurchgehen und auf einem Sieb mit einer lichten
Maschenweite von 1,5 mm zurückbleiben... 10°/₀
Teilchen, die durch ein Sieb mit einer
lichten Maschenweite von 1,5 mm hindurchgehen und auf einem Sieb mit einer lichten
Maschenweite von 0,8 mm zurückbleiben... 10 °/₀
Teilchen, die durch ein Sieb mit einer
lichten Maschenweite von 0,8 mm hindurchgehen 30°/₀

Die Gitterstruktur des Reaktionsproduktes ist kubisch flächenzentriert, wobei die Gitterkonstante 4,86 Ä beträgt. Die Ausgangsverbindungen und -mengen lassen darauf schließen, daß die chemische Forme! der Verbindung Na₂Ca(OH)₄ ist.

Beispiel 2

400 g einer wäßrigen 50°/₀igen Natriumhydroxidlösung werden zu 255,5 g Kalkstein zugesetzt, wobei der Kalkstein eine solche Teilchengröße besitzt, daß die Teilchen durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von weniger als 0,15 mm hindurchgehen. Die Mischung besitzt ein stöchiometrisches Verhältnis von im wesentlichen 2 und wird auf 14O⁰C vorerhitzt, worauf eine gründliche Vermischung in einem 3,8-1-Labormischer während einer Zeitspanne von 40 Minuten erfolgt. Während dieser Zeitspanne schwankt die Temperatur zwischen 60 und 110⁰C. Die Mischung ist vollständig fluid und wird nach dem Mischen zu einer festen, nichtklebenden, alkalischen und hygroskopischen Masse getrocknet. Die Röntgenstrahlenbeugungsanalyse der Fraktion, die durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweile von 0,80 mm hindurchgeht (nach dem Vermählen) zeigt, daß Na₂Ca(OH)₁ de. Hauptbestandteil ist, während kleinere Mengen an Na₂CO₃, Ca(OH)₂ und CaCO₃ vorliegen.

Beispiel 3

200 g eines in Form von Schuppen vorliegenden Natriumhydroxids mit einer solchen nominellen Teilchengröße, daß die Teilchen durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von weniger als 0,80 mm hindurchgehen, 255,5 g Kalkstein mit einer solchen Größe, daß die Teilchen durch ein Sieb nrt einer Die Röntgenstrahlenbeugungsanalyse der Fraktion, die durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,8 mm hindurchgeht, ergibt eine komplexe Verbindung, und zwar Na₂Ca(OH₄), als Hauptbestandteil, wobei kleinere Mengen an Na₂CO₃, nicht umgesetztem CaCO₃ und etwas nicht gehundenem Ca(OH)₂ vorliegen.

Beispiel 4

864,5 g einer 50°/_oigen Natriumhydroxidlösung und 416,0 g eines gebrannten Kalksteins (Teilchen, die

durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,15 mm oder darunter hindurchgehen) werden vermischt und 52 Minuten lang auf 11O⁰C in einem Mischer erhitzt. Die Gewichte werden derart gewählt, daß ein Verhältnis von Na₂O zu CaO von 13,9:9,4 eingehalten wird, was dem Gewichtsverhältnis entspricht, das in einem üblichen Natrium-Kalk-Siliciumdioxid-Glas vorliegt, wobei die Menge des Na₂O abgezogen ist, welches in üblicher Weise zusammen mit dem Feldspat oder anderes Aluminiumoxid liefernden

Verbindungen zugeführt wird. Das Material wird zusammen mit 50 ml Wasser in eine Scheibenpelletisierungsvorrichtung überführt und granuliert. Ungefähr 80°/₀ der Körner liegen in einem Bereich, in welchem die Teilchen durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 3 mm hindurchgehen und auf einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 1,5 mm zurückbleiben. Eine Röntgenstrahlenbeugungsanalyse zeigt, daß der Hauptteil aus Na₂Ca(OH)₄ besteht. Außerdem werden Ca(OH)₂, CaCO₃ und Na₂CO₃ identifiziert.

Beispiel 5

400 g einer 50°/₀igen Natriumhydroxidlösung und 213,75 g Dolomit (Teilchen, die durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweile von weniger als 0,15 mm hindurchgehen) werden vermischt, auf 110 C erhitzt und 1 Stunde lang bei 100 bis 110° C unter Rühren in einem Mischer zur Umsetzung gebracht. Die Mischung besitzt ein stöchiometrisches Verhältnis von

4 NaOH · CaCO, · MgCO₃.

Das Reaktionsprodukt wird getrocknet, worauf die Rönlgenstrahlenbeugungsanalyse durchgeführt wird. Diese zeigt, daß der Hauptbestandteil aus Na₂Ca(OH)₁

besteht. Ferner liegen Na₂CO₃ und Ca(OH), vor. Das Mg(OH)₂ ergibt kein Beugungsmuster, jedoch erscheint nach dem Erhitzen des Materials auf 600 C das Muster für MgO.

Um die verbesserte Widerslandsfähigkeit des Reaktionsprodukte gegenüber einer Dekrepitation, d. h. gegenüber einer Staubbildung infolge einer Entgasung von CaCO₃, zu zeigen, werden Proben der Reaktionsproduktkörner gemäß der Beispiele 2 und 3 (Teilchen, die durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 3,0 mm hindurchgehen und auf einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 2,5 mm zurückbleiben) gewogen, 10 Minuten lang in einen auf einer Temperatur von 600° C gehaltenen Ofen gegeben, gekühlt, erneut gewogen und durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 2,5 mm gesiebt. Der Prozentsatz der Dekrepitation wird in der Weise bestimmt, daß die Menge des Materials ermittelt wird, welches durch das Sieb mit einer lichten Maschenweite von 2.5 mm hindurchgeht, und zwar bezogen auf die Gesamtmenge des nach dem Erhitzen vorliegenden Materials. Würde daher kein Material durch das Sieb mit einer lichten Maschenweite von 2.5 mm hindurchgehen, dann wäre der Prozentsatz der Dekrepitation 0, d. h.. daß keine Staubbildung eintritt. Zu Vergleichszwecken werden Proben aus Dolomit und Kalkstein (Teilchen, die

ίο durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 1,5 hindurchgehen und auf einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,8 mm zurückbleiben) in ähnlicher Weise gewogen, erhitzt, abgekühlt, erneut gewogen und durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,8 mm zur Bestimmung des Prozentsatzes der Dekrepitation gesiebt. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

Probe	Gewicht vor dem Erhitzen g	Gewicht nach dem Erhitzen g	Gewicht der durch das Sieb fallenden Menge g	"/0 Dekrepitation
Kalkstein — Vergleich Dolomit — Vergleich Reaktionsprodukt (Beispiel 2) Reaktionsprodukt (Beispiel 4)	10,00 10,00 10,00 10,00	9,89 9,79 8,93 9,15	1,22 4,12 0,13 0,10	12,3 42,1 1,5 1,1

Wie aus den in der Tabelle zusammengefaßten Werten hervorgeht, besitzt das erfindungsgemäße Produkt eine wenigstens um das lOfache erhöhte Widerstandsfähigkeit gegen eine Dekrepitation im Vergleich zu Kalkstein und Dolomit. Wird daher das Reaktionsprodukt in dem neuen Glasherstellungsverfahren, wie es vorstehend beschrieben wurde, eingesetzt, dann wird die Staubbildung erheblich herabgesetzt, wobei außerdem die geschilderten Probleme in dem Schmelzgefäß erheblich verkleinert werden.

Beispiel 6

40

Um die Verwertbarkeit der vorliegenden Erfindung 711 zeigen, wird ein Glas hergestellt, das einem üblichen Soda-Kalk-Siliciumdioxid-Behälterglas äquivalent ist, wobei als ein Bestandteil das im Beispiel 4 beschriebene hergestellte Material verwendet wird. Zu Vergleichszwecken wird in diesem Beispiel sowie bei der Durchführung eines Vergleichsbeispieles ein »Standard-Blasenzähltest« angewendet. Dieser Test besteht im allgemeinen darin, zuerst eine solche Menge der zu testenden glasbildenden Zusammensetzung zu verwenden, die dazu ausreicht, nach dem Schmelzen 50 g Glas zu ergeben. Die Zusammensetzung wird anschließend in einen Standard-Platin/Rhodium-Tiegel gegeben und der Einwirkung einer Temperatur von 1450" C während einer bestimmten Zeitspanne ausgesetzt, worauf die viskose geschmolzene Glasmasse zu einer Pastete mit einem Durchmesser von 47 mm und einer Dicke von 11 mm verfestigt wird. Die Pastete wird anschließend aus dem Tiegel entnommen, geglüht, gewogen und in eine Schale eingetaucht, die mit einer Markierungsflüssigkeit, beispielsweise Benzylalkohol, gefüllt ist. Bk Schale wird in ein Vakuumgefäß gegeben, worauf so lange evakuiert wird, bis alle Fehler auf der Oberfläche der Pastete mit der Flüssigkeit gefüllt sind. Die auf diese Weise behandelte Pastete wird dann in eine Schale gestellt, die mit der gleichen Markierungsflüssigkeit gefüllt ist. Ein starkes Licht wird durch die Seite der Pastete scheinen gelassen, wobei ein photographisches Diapositiv hergestellt und auf einen Bildschirm projiziert wird. Dann werden die Blasen in der vergrößerten Projektion gezählt.

Die glasbildenden Zusammensetzungen dieses Beispiels sowie des Vergleichsbeispiels werden in dei Weise abgestimmt, daß ein Glas mit der ungefähi gleichen Oxidzusammensetzung erhalten wird:

SiO₂ 74,1 »Ζ,

Na₂O + K₂O 14,7°;₀

CaO 4- MgO 9,4»/ο

Al₂O₃ l,8»/₀

100,0 °/₀

Bei der Verwendung von giasbildenden Zusammensetzungen, die Natriumsulfatzusätze enthalten, verflüchtigt sich die Hauptmenge des Sulfats in dem Schmelzofen, so daß sich daher die erhaltene Oxidzusammensetzung des erhaltenen Glases nicht merklich von der vorstehend angegebenen unterscheidet.

Die Gewichte der Rohmaterialien, die zur Bildung einer Glaspastete verwendet werden, sind wie folgt:

Sand 34,02 g

Feldspat 4.50 g

Reaktionsprodukt 17,00 g

Natriumsulfat 0,30 g

Wasser 3.00 g

58.82 g

Vor dem Wiegen wird das Reaktionsprodukt mit einem Mörser und Pistill so lange vermählen, bis es durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,3 mm hindurchgeht. Jedes gewogene Gemenge wird 2 Stunden lang geschmolzen und in der vorstehend beschriebenen Weise untersucht. Die durchschnittliche Anzahl der Blasen der erhaltenen Pasteten beträgt 31 Blasen/ccm.

Zu Vergleichszwecken werden Pasteten nach der im Beispiel 6 beschriebenen Arbeitsweise hergestellt, wobei jedoch übliche Rohmaterialien verwendet werden.

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Die zur Herstellung einer Glaspastete verwendeten Jedes gewogene Gemenge wird 2 Stunden lang ge-Gewichtsmengen sind wie folgt: schmolzen und in der vorstehend beschriebenen Weise g_an(j 34,02 g untersucht. Die durchschnittliche Blasenzahl der erKalkstein 8,32 g haltenen Pasteten beträgt 49 Blasen/ccm.
Soda (wasserfrei) 11,73 g ⁵ Die Blasenzahl wird gewöhnlich als Hinweis auf die

Feldspat 4,50 g Tatsache gewertet, ob die Glasherstellungsreaktionen

Natriumsulfat 0,30 g beendet sind. Man sieht, daß das Glasherstellungs-

Wasser 3,00 g gemenge gemäß Beispiel 6 den üblichen Gemengen

,•-ι οη deutlich überlegen ist.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines aus Einzelteilchen bestehenden Feststoffs, der als Rohstoff für die Einführung von Natriumoxid und Calciumoxid in ein Soda-Kalk-Glas geeignet ist, dadurch gekennzeichnet, daß Calciumcarbonat mit wäßrigem Natriumhydroxid bei einer Temperatur von 60 bis 318⁰C während einer Zeit, die ausreicht, ein Natriumhydroxid-Calciumhydroxid-Addukt zu bilden, behandelt, die Mischung nach bekannten Verfahren pelletisiert und getrocknet oder getrocknet und vermählen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Kalkstein, Dolomit oder diese beiden Bestandteile pulverisiert und in Kontakt mit dem wäßrigen Natriumhydroxid gebracht werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion bei einer Temperatur von 60 ° C bis zum Schmelzpunkt des Natriumhydroxids durchgeführt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als wäßrige;. Natriumhydroxid eine Lösung verwendet wird, die wenigstens 45 Gewichtsprozent Natriumhydroxid enthält.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Feststoffs, der in Form von Einzelteilchen vorliegt und als Quelle für Natriumoxid und Calciumoxid dient und der zusammen vermischt mit bekannten Materialien zur Herstellung eines Soda-Kalk-Glases geeignet ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man Calciumcarbonat mit wäßrigem Natriumhydroxid bei einer Temperatur von 60 bis 318^ü C während einer Zeit, die ausreicht, ein Natriumhydroxid-Calciumhydroxid-Addukt zu bilden, behandelt, die Mischung nach bekannten Verfahren pelletisiert und trocknet oder trocknet und vermahlt.

Als Quelle für Calciumcarbonat verwendet man zweckmäßigerweise Kalkstein oder Dolomit, und zwar vorzugsweise in pulverisierter Form. Es kann auch zweckmäßig sein, eine Mischung aus Kalkstein und Dolomit einzusetzen. Ferner können Oxide und Hydroxide von Calcium und Magnesium ebenfalls zugegen sein. Die Reaktion des Calciumcarbonats mit dem wäßrigen Natriumhydroxid wird am zweckmäßigsten bei einer Temperatur zwischen 60⁰C und der Schmelztemperatur des Natriumhydroxids durchgeführt. Vorzugsweise ist das wäßrige Natriumhydroxid eine Lösung, die wenigstens 45 Gewichtsprozent Natriumhydroxid enthält.

Das Natriumhydroxid - Calciumhydroxid - Addukt kann man mit bekannten glasbildenden Materialien vermischen und die Mischung unter Bildung eines Glases schmelzen.

Außer Natriumhydroxid kann man bei der Durchführung der vorstehend beschriebenen Herstellung der alkalischen Zusammensetzung auch Kaliumhydroxid und Lithiumhydroxid verwenden, und zwar je nach der Zusammensetzung des gewünschten Glases sowie je nach wirtschaftlichen Erwägungen. Natriumhydroxid wird in Form einer 45- bis 80"/„igcn wäßrigen Lösung bevorzugt. Im allgemeinen kann die Menge des jeweiligen Alkaühydroxid-Reaktanten entsprechend seiner Konzentration in einer wäßrigen Lösung zur Herstellung der alkalischen Zusammensetzungen schwanken. Die Menge hängt von der Menge ab.

welche dazu erforderlich ist, eine merkliche Umwandlung des Erdalkalioxids in der vorstehend beschriebenen Weise zu bewirken. Bei der Herstellung von Glas hängt die Menge des Alkalihydroxids zusätzlich von der Endmenge der Alkalimetallflußmitteloxide, beispielsweise der Natriumoxidmenge, die in der fertigen Glaszusammensetzung gewünscht wird, ab.

Das Natriumhydroxid sollte in der komplexen Verbindung und/oder als freies Natriumhydroxid in dem

ίο Reaktionsprodukt in einer solchen Menge vorliegen, daß wenigstens 50 Gewichtsprozent und vorzugsweise die Gesamtmenge der erforderlichen Alkalimetallflußmitteloxide in dem fertigen Glasprodukt zur Verfügung gestellt werden. Normalerweise sollte die Alkalimetallflußmitteloxid-Konzentration zu der Konzentration des Erdalkalimetalloxids in einem fertigen Glasprodukt 2:1 bis 1:1 (Gewichtsverhältnis) betragen. Unter dem Begriff »fertiges Glasprodukt« soll eine solche fertige Glasproduktzusammensetzung verstanden werden, die normalerweise beispielsweise zur Herstellung von Fenstern und Flaschen verwendet wird und einen Siliciumdioxidgehalt aufweist, der im allgemeinen zwischen 60 und 85 Gewichtsprozent und vorzugsweise zwischen 68 und 75 Gewichtsprozent liegt, während die Alkaliflußmittelgehalte (Na₂O und K₂O) zwischen 4 und 20 Gewichtsprozent schwanken. Unter diesen Begriff fallen ferner die »Soda-Kalk-Gläser« mit Alkaliflußmittelgehalten zwischen 10 und 20 Gewichtsprozent sowie die chemisch beständigen und wärmebeständigen Borsilikatgläser, deren Siliciumdioxidplus Boroxidgehalt von 85 bis 93 Gewichtsprozent schwankt, während der Alkaliflußmittelgehalt zwischen 4 und 10 Gewichtsprozent variiert. Die üblichen stabilisierenden und modifizierenden Oxide von AIuminium, Magnesium, Calcium und Blei stellen im ■wesentlichen die restlichen Bestandteile dar.

Wenn auch Calciumcarbonat und Calciumhydroxid erfindungsgemäß bevorzugt als Erdalkalioxidquelle dienen, so kann dennoch auch Dolomit-Kalkstein eingesetzt werden. Dolomit ist ein Mineral, das im wesentlichen aus einer äquimolaren Mischung der Carbonate von Calcium und Magnesium besteht. Zusätzlich kann Calciumoxid selbst, beispielsweise in Form von gebranntem Kalk oder gebranntem Dolomit, verwendet werden. Wird Kalk (CaO) oder gebrannter Dolomit verwendet, dann löscht das Wasser in der Reaktionsmischung den Kalk oder den gebrannten Dolomit zu den entsprechenden Hydroxiden, die ihrerseits mit dem Alkalihydroxid unter Bildung der vorstehend genannten komplexen Verbindung in gewissem Ausmaß reagieren. In ähnlicher Weise kann gelöschter Kalk (Ca(OH)₂) oder gelöschter gebrannter Dolomit als Teil der erdalkalioxidliefernden Verbindung verv'endet werden, um durch Reaktion mit dem Alkali die vorstehend geschilderte komplexe anorganische Verbindung und das Reaktionsprodukt zu erhalten.

Die zur Herstellung der vorstehend beschriebenen alkalischen Zusammensetzung verwendeten Reaktanten sollten im allgemeinen eine Teilchengröße besitzen, welche ungefähr der Teilchengrößcnverleilung oder der durchschnittlichen Teilchengröße des Glassandes entspricht, der in einem Glaserzeugungsgemenge verwendet wird. Diese Voraussetzung sollte dann zutreffen, wenn die alkalische Zusammensetzung für Glasher-Stellungszwecke verwendet wird. Für andere Anwendungszwecke hängt die Teilchengröße der alkalischen Zusammensetzung in erster Linie von dem jeweiligen Anwenduniiscebiet ab.