DE19538728C1 - Verfahren zur Bearbeitung von hydrooxydierten natürlichen und technisch hergestellten Materialien - Google Patents
Verfahren zur Bearbeitung von hydrooxydierten natürlichen und technisch hergestellten MaterialienInfo
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Description
Die Erfindung gehört zur verarbeitenden und zur extraktiven
Industrie und kann für die Herstellung von ökologisch neu
tralen Pulvermaterialien für die Elektrotechnik, Funkelek
tronik und die Herstellung von Baumaterialien benutzt wer
den.
Hydrooxydierte natürliche und technisch hergestellte Mate
rialien sind insbesondere Asbeste und andere mineralische
Fasern. Zu den Asbesten gehören viele Naturminerale, die in
ihrer Zusammensetzung oxydierte Formen von solchen Elementen
wie Na, Ca, Mg, Fe, Al und anderen enthalten. Solche hydro
oxydierte Verbindungen sind zum Beispiel Mg₃Si₂O₅(OH)₄-Ser
pentin oder (Mg,Fe)₆[Si₄0₁₀] (OH)₆-Chrysotip. Die Kristalle
von solchen Verbindungen haben eine Nadel-Röhrchen-Mikro
struktur von der Größe einiger Mikrometer bis zu Teilen von
Mikrometern bei stark ausgeprägter Anisotropie.
Eben diese Nadelform der Teilchen, die charakteristisch für
hydrooxydierte Verbindungen ist, bestimmt die erhöhte Ge
fahr für die menschliche Gesundheit. Es scheint erwiesen zu
sein, daß das Eindringen von Asbeststaub in die Atemwege
ein Grund für eine Reihe von schweren Erkrankungen, vor al
lem von onkologischen Erkrankungen, ist. Die chemische Zu
sammensetzung der Asbeste stellt keine direkte Gefahr für
den Menschen dar. Diese Zusammensetzung ist praktisch ana
log zu den üblichen Lehmen und Zementen, die man seit ural
ten Zeiten nicht nur als Baumaterialien, sondern auch für
die Herstellung vom Geschirr, Schmuck, von Elementen für
die Ausstattung von Wohnräumen und auch für andere Ziele
benutzt.
Die Anwendung von Erzeugnissen auf Asbestbasis ist zum ge
genwärtigen Zeitpunkt wegen ihrer ausgezeichneten wärme- und
elektroisolierenden Charakteristiken hauptsächlich in
der Bauindustrie, Elektrotechnik und Wärmetechnik weitver
breitet. Weil die Anwendung von Asbesten ohne tiefe chemi
sche Bearbeitung der Naturminerale durchgeführt wird, fügt
die weitere Verbreitung ihrer Anwendung in dieser Form der
Umwelt und der Gesundheit der Menschen merklichen Schaden
zu. Diese Probleme wurden in den UNO-Umweltprogrammen be
schrieben. In diesen Programmen wird die Aufgabe der
Entsorgung und des Recyclings von asbestenthaltenden Mate
rialien in die Reihe der wichtigsten gestellt.
Die bekannten Verfahren der chemischen Bearbeitung von As
besten beruhen in der Regel auf ihrer thermischen Bearbei
tung oder auf der Auflösung in Säuren.
Die chemischen Formen und entsprechend auch die Temperatur
festigkeit und die Festigkeit gegenüber der Einwirkung von
Säuren sind bei den Asbesten sehr unterschiedlich, und die
Materialien (Kompositen) auf Asbestbasis haben je nach der
Zusammensetzung noch größere Unterschiede in diesen Eigen
schaften. In diesem Zusammenhang sind thermische und chemi
sche Verfahren zur Bearbeitung (Entsorgung, Zerstörung der
Struktur) der Asbeste uneffektiv und nicht universell ein
setzbar. Solche Verfahren sind auch nicht weit verbreitet,
weil sie nicht ökologisch neutral sind.
Aufgabe der Erfindung ist die Realisierung eines universell
einsetzbaren und effektiven Verfahrens zur Umarbeitung von
Naturmineralen und technisch erhaltenen, insbesondere asbest
enthaltenden, Materialien zu ökologisch neutralen Pulver
materialien, die eine Vielzahl von für die Technik nützli
chen Charakteristiken haben. Die erhaltenen pulverförmigen
Zwischenprodukte sollen für unterschiedliche technischen
Anwendungen, zum Beispiel bei der Zusammensetzung von Kera
mik für unterschiedliche Zwecke, einsetzbar sein.
Die gestellte Aufgabe wird auf folgende Weise gelöst:
Das Ausgangsmaterial wird soweit zerkleinert, daß es in Mühlen-Aktivatoren verschiedener Typen mit einer hohen Leistungsdichte mechanisch behandelt werden kann. Dabei muß diese Leistungsdichte für die Durchsetzung einer mechanisch chemischen Reaktion zur Zerlegung der mineralischen Fasern ausreichen und von der Größe nicht weniger als 500 W je 1 kg des zu verarbeitenden Stoffes betragen. Dabei über steigt die Relativgeschwindigkeit beim Zusammenstoß der mahlenden Körper mit dem Ausgangsmaterial eine Größe von 200 m/s, was bei einer Beschleunigung, die die mahlenden Körper entwickeln, im Bereich von 100 bis 1000 m/s² er reicht wird.
Das Ausgangsmaterial wird soweit zerkleinert, daß es in Mühlen-Aktivatoren verschiedener Typen mit einer hohen Leistungsdichte mechanisch behandelt werden kann. Dabei muß diese Leistungsdichte für die Durchsetzung einer mechanisch chemischen Reaktion zur Zerlegung der mineralischen Fasern ausreichen und von der Größe nicht weniger als 500 W je 1 kg des zu verarbeitenden Stoffes betragen. Dabei über steigt die Relativgeschwindigkeit beim Zusammenstoß der mahlenden Körper mit dem Ausgangsmaterial eine Größe von 200 m/s, was bei einer Beschleunigung, die die mahlenden Körper entwickeln, im Bereich von 100 bis 1000 m/s² er reicht wird.
Nachfolgend wird die Erfindung an einem Beispiel näher
erläutert:
Ausgangsmaterial ist ein technisches asbestenthaltendes Ma
terial in Form eines wärmeisolierenden Kartons, der den
Kaolinit mit der Formel Al₂Si₂O₅(OH)₄ als Kristallbasis
hat. Seine Teilchen haben eine Nadelform. Das Ausgangsmate
rial soll in eine ökologisch unbedenkliche Form umgewandelt
und einer weiteren Verwertung zugeführt werden. Nach einer
hermetisch abgeschlossenen Vorzerkleinerung des zu bearbei
tenden Materials auf Korngrößen von etwa 2 bis 3 mm erfolgt
eine intensive Behandlung in einem planetar-zentrifugalen
Aktivator mit einer Leistungsdichte von W = 10 kW/kg. Der
Aktivator besitzt Stahlkugeln von 15 mm Durchmesser und ei
nem Gesamtgewicht der Kugeln von 1000 g. Nach einer Zeit
von 10 Minuten ist das Material behandelt. Es erfolgte
hierbei eine Zerlegungsreaktion nach folgender Formel:
Die Teilchen des erhaltenen Pulverproduktes haben eine
praktisch isotrope Form mit einer Teilchengröße von nicht
größer als 1 Mikrometer und sind ökologisch neutral.
Wegen seines hohen Dispersionsgrades ist so ein Pulver sehr
aktiv bei einer Sinterung. Bei Temperaturen unter 1000°C
kann eine dielektrische Keramik aus diesem Pulver herge
stellt werden. Dazu wird das erhaltene Pulver 1 Stunde bei
einer Temperatur von 950°C gesintert.
Das erhaltene pulverisierte Produkt kann auch als Füllung
für Materialien auf der Basis von Polymeren und Kunststoffen,
für Farbpigmente, für Elemente von Baumaterialien und
andere Zwecke eingesetzt werden.
Eine derartige Technologie der Bearbeitung ist nicht durch
die chemische Zusammensetzung der Phasenzusammensetzung der
asbestenthaltenden Materialien begrenzt. Sie kann in prak
tisch gleichgearteten Prozessen realisiert werden, die eine
Verwandlung von hydrooxydierten Formen (der Asbeste) in die
oxydierten Formen (Siliziumoxyd und Silikate) in der Folge
der intensiven mechanischen Einwirkung gewährleisten.
Claims (7)
1. Verfahren zur Bearbeitung von hydrooxydierten natürlichen
und technisch hergestellten Materialien, bei dem bereits
vorzerkleinertes Ausgangsmaterial durch eine intensive
mechanisch-chemische Einwirkung von mahlenden Körpern mit
einer Leistungsdichte von mehr als 500 W/kg behandelt wird,
bis die hydrooxydierten Materialien in eine reine oxydierte
Form umgewandelt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Behandlung bei
einer Relativgeschwindigkeit des Zusammenstoßes der mahlen
den Körper mit dem Ausgangsmaterial eine Größe von 200 m/s
übersteigt, was bei einer Beschleunigung, die die mahlenden
Körper entwickeln, im Bereich von 100 bis 1000 m/s² erreicht
wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, bei dem das Aus
gangsmaterial ein asbestenthaltendes natürliches oder tech
nisch hergestelltes Material ist.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, bei dem die Be
handlung in Mühlen-Aktivatoren erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Mühlen-Aktivatoren
nach dem Vibrations-, planetar-zentrifugischen- oder Strahl
prinzip arbeiten.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, bei dem das be
reits vor zerkleinerte Ausgangsmaterial eine Korngröße unter
10 mm, vorzugsweise 2 bis 3 mm aufweist.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, bei dem das er
haltene pulverisierte Produkt geformt und bei Temperaturen
unter 1000°C zu einer Keramik gesintert wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995138728 DE19538728C1 (de) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Verfahren zur Bearbeitung von hydrooxydierten natürlichen und technisch hergestellten Materialien |
PCT/DE1996/001995 WO1997015175A2 (de) | 1995-10-18 | 1996-10-17 | Verfarhen zur bearbeitung von hydrooxydierten natürlichen und technisch hergestellten materialien |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995138728 DE19538728C1 (de) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Verfahren zur Bearbeitung von hydrooxydierten natürlichen und technisch hergestellten Materialien |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19538728C1 true DE19538728C1 (de) | 1996-09-05 |
Family
ID=7775129
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995138728 Expired - Fee Related DE19538728C1 (de) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Verfahren zur Bearbeitung von hydrooxydierten natürlichen und technisch hergestellten Materialien |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19538728C1 (de) |
WO (1) | WO1997015175A2 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE3931686A1 (de) * | 1989-09-22 | 1991-04-04 | Inst Bauphysik Und Bauchemie B | Verfahren zur entsorgung von im rahmen der asbestsanierung von baulichen anlagen aus diesen ausgebauten asbestfaserhaltigen produkten, wie spritzasbest o. dgl. und entsorgungsgeraet fuer die durchfuehrung des verfahrens |
DE4330551A1 (de) * | 1993-09-09 | 1995-03-16 | Werner Prof Dr Rammensee | Verfahren zur umweltschonenden Entsorgung von Mineralfasern und mineralfaserhaltigen Stoffen und deren Überführung in Wertstoffe |
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SU586147A1 (ru) * | 1976-02-18 | 1977-12-30 | Киевский Инженерно-Строительный Институт | Керамическа масса |
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1995
- 1995-10-18 DE DE1995138728 patent/DE19538728C1/de not_active Expired - Fee Related
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1996
- 1996-10-17 WO PCT/DE1996/001995 patent/WO1997015175A2/de active Application Filing
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO1997015175A3 (de) | 1997-07-31 |
WO1997015175A2 (de) | 1997-05-01 |
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