DE1961971A1

DE1961971A1 - Thermally expandable granules contg - water-of-crystallisation

Info

Publication number: DE1961971A1
Application number: DE19691961971
Authority: DE
Inventors: auf Nichtnennung. C04b 37-02 Antrag
Original assignee: WESTERN TRADE TRUST
Current assignee: WESTERN TRADE TRUST
Priority date: 1968-12-12
Filing date: 1969-12-10
Publication date: 1970-07-09

Abstract

Aqueous solution of at least one salt of a bi- or trivalent metal is mixed with an aqueous solution of silicate in such a manner that granules are produced.

Description

Verfahren zur Herstellung eines kristallwasserhaltigen blähbaren Granulates Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines kristallwasserhaltigen blähbaren Granulates aus einem Silikat eines zwei- oder dreiwertigen Metalles und dessen Verwendung zur Herstellung von thermisch geblähtem Material Es ist bekannt, dass einige Mineralstoffe natürlichen Ursprungs beim Erhitzen ihr Volumen vergrössern, ihre Dichte sich verringert und ihre Isolationseigenschaften sich demzufolge wesen tlich ändern Meistens handelt es sich um Materialien, die in ihrer chemischen Struktur flüchtige Stoffe, wie z.B. Kristallwasser enthalten. Durch Verdampfen dieser flüchtigen Stoffe kann das Material gebläht werden.Process for the production of expandable granules containing water of crystallization The invention relates to a process for the production of a water-of-crystallization product expandable granules made of a silicate of a bivalent or trivalent metal and its use for the production of thermally expanded material It is known that some minerals of natural origin increase their volume when heated, their density is reduced and their insulation properties are consequently reduced Mostly it concerns materials that change in their chemical structure contain volatile substances such as crystal water. By evaporating these volatile Fabrics, the material can be puffed.

Ein solches Material, das sich in der Natur vorfindet, ist sog. Perlit, ein Silikat vulkanischen Ursprungs mit unterschiedlicher Zusammensetzung, welches durch Einfluss geologischer Umwandlung in seiner Struktur hydratisiert wurde. Durch Calcinieren des fertils, z.B. bei 900°C und höher, unter gleichseitigem Sintern erfolgt die erwähnte Expansion. Dadurch entsteht ein wertwolle lockeres Material, das je nach Verwendungszweck nachhehandelt werden kann. One such material found in nature is so-called perlite, a silicate of volcanic origin with different compositions, which hydrated by the influence of geological transformation in its structure. By Calcination of the fertile, e.g. at 900 ° C and higher, with sintering on the same side the mentioned expansion takes place. This creates a valuable, loose material, which can be dealt with depending on the intended use.

Es kann als Streuisolationsmaterial dienen, oder lässt sich z.B. mit Ton zu einem festen Bauisolationsstoff verbinden, der ähnlich wie ein Ziegelstein gebrannt wird. Es lässt sich auch mit verschiedenen , z.B. organischen Bindemitteln oder mit Zementen gemischt verarbeiten. Für Verwendungszwecke, die eine asserbeständigkeit des Materials voraussetzen, kann man es mit den dafür üblichen Fräparaten hydrophobieren. It can serve as a scattering insulation material, or it can be e.g. combine with clay to form a solid building insulation material, similar to a brick is burned. It can also be used with various, e.g. organic, binders or mixed with cement. For uses that have a water resistance Assuming that the material is made, it can be rendered hydrophobic with the customary milling preparations.

Angesichts der Tatsache, dass Ferlitvorkommen in der Natur nicht sehr häufig sind und einige Länder es nur mit grossen Schwierigkeiten importieren können, bestand ein Bedürfnis nach einem synthetischen Material mit perlitähnlichen Eigenschaften, das sich ebenfalls thermisch expandieren lässt. Die Ausgangsstoffe für ein solches taterial sollten möglichst weit verbreitet und billig sein, damit es gegenüber Perlit konkurrenzfähig ist. Given that ferlite does not occur in nature are very common and some countries only import it with great difficulty can, there was a need for a synthetic material with pearlite-like Properties that can also be thermally expanded. The starting materials For such a material should be as widely available and cheap as possible, so it is competitive with pearlite.

Das erfindunysgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass man eine wässrige Lösung mindestens eines Salzes eines zwei-oder dreiwertigen Metalles mit einer wässrigen Silikatlösung derart zusammenbringt, dass ein kristallwasserhaltiges blähbares Granulat entsteht, Ein yeeignetes Material ist kristallwasserhaltiges Magnesiumsilikat rait Spuren von Wasserglas, das sich nach dem erfindungsgemässen Verfahren in Form eines blähbaren Granulates herstellen lässt.The method according to the invention is characterized in that an aqueous solution of at least one salt of a bivalent or trivalent metal is brought together with an aqueous silicate solution in such a way that an expandable granulate containing water of crystallization is formed, a suitable one Material is Magnesium silicate containing water of crystallization has traces of water glass, which can be produced in the form of expandable granules by the process according to the invention.

Zur Durchführung des Verfahrens eignen sich als Metallsalze z.B. Magnesium-, Calcium-, Aluminium- oder Zinkchlorid, als wässriges Silikatlösungen z.B. Natron- oder Kaliwasserglas. Suitable metal salts for carrying out the process are e.g. Magnesium, calcium, aluminum or zinc chloride, as aqueous silicate solutions e.g. soda or potassium water glass.

Beispiel In eine 20%ige wässrige Magnesiumchloridlösung wird bei 80°C handelsübliches 35%iges Natronwasserglas eingetropft oder -gespritzt, wobei die Natriumionen des Natronwasserglasses gegen Magnesiumionen ausgetauscht werden und ein kristallwasserhaltiges Magnesiumsilikat entsteht nach der Gleichung: Nech einer ilalben bis einer Stunde spült rran das erhalt'ne Granulat nit Wasser und trocknet es langsam. Das getrocknete Granulat kann nun unmittelbar auf ein Blähmaterial weiterverarbeitet oder aber gelagert werden.Example Commercially available 35% sodium waterglass is dripped or sprayed into a 20% aqueous magnesium chloride solution at 80 ° C, the sodium ions of the sodium water glass being exchanged for magnesium ions and a magnesium silicate containing water of crystallization is formed according to the equation: After an hour or two, the granules obtained are rinsed with water and slowly dried. The dried granulate can now be processed further directly onto an expanding material or else be stored.

Zum thermischen Blähen wird das Granulat 14 an sic1 Bekannter Weise auf mindestens 400°C erhitzt, wobei harte, schaumartige Silikatkugel entstehen. The granulate 14 is used in a known manner for thermal expansion Heated to at least 400 ° C, resulting in hard, foam-like silicate spheres.

Wird das derart erhaltene Blähmaterial als Zuschlag für Leichtbeturl verwendet, so kann erfahrungsgemtiss eine so kräftige Reaktion zwischen den Alkalisilikaten des Blähmaterials und dem Zement erfolgen, das: der Zementschlicker sofort koaguliert und eine Formgebung und Aushärtung der Mischung unmöglich wird. Es wurde nun gefunden, dass man die an der Oberfläche des Blähmateriales vorhandenen freien Alkalisilikatreste mit Mitteln behandeln kann, die Anionen liefern, welche sich mit den Alkalikationen der Alkalisilikatreste zu wasserlöslichen Verbindungen umsetzen. Diese wasserlöslichen Verbindungen lassen sich dadurch Waschen des so behandelten Blähmateriales mit Wasser leicht; lösen und entfernen. Als geeignete anionenliefernde t.ittel kommen z.B. Verbindungen wie Kohlendioxyd oder Salzsäure infrage. If the inflation material obtained in this way is used as a supplement for Leichtbeturl is used, experience has shown that such a vigorous reaction between the alkali silicates can occur of the expansion material and the cement that: The cement slip coagulates immediately and shaping and curing of the mixture becomes impossible. It has now been found that the free alkali silicate residues present on the surface of the expansion material can treat with agents that provide anions, which deal with the alkaline cations convert the alkali silicate residues into water-soluble compounds. These water soluble Compounds can thereby be washed of the expanded material treated in this way with water easy; loosen and remove. Suitable agents that supply anions are e.g. Compounds such as carbon dioxide or hydrochloric acid are possible.

Dabei geht man so vor, dass des nach dem thermischen Blähen erkaltete Granulat in verdünnter Salzsäure (1:1) bei Zimmertemperatur behandelt wird, indem man des Behandlungsgut in einem Salzsäurebad während 20 bis 30 Minuten rührt, so dass die Salzsäure möglichst lange auf alle Granulate einwirkt. One proceeds in such a way that it cools down after the thermal expansion Granules are treated in dilute hydrochloric acid (1: 1) at room temperature by the material to be treated is stirred in a hydrochloric acid bath for 20 to 30 minutes, so that the hydrochloric acid acts on all granulates for as long as possible.

Wird anstelle der Salzsäure Kohlendioxyd benützt, so wird das nötigenfalls verbar angefeuchtete Granulat damit während etwa 30 Minuten durchgeblasen. Nach der stabilisierender Behandlung wäscht man das Granulat gut in fliessendem Wasser und trocknet es bei 600 bis 80°C. Ist das Granulat als Absorptionsmittel z.B. für Katalysatoren oder Filter vorgesehen, so empfiehit sich eine Trocknung,bei 2000 bis 2500C. If carbon dioxide is used instead of hydrochloric acid, this will be the case if necessary Use it to blow verbar moistened granules for about 30 minutes. To the stabilizing treatment wash the granules well in running water and dry it at 600 to 80 ° C. Is the granulate used as an absorbent E.g. intended for catalytic converters or filters, drying is recommended 2000 to 2500C.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

1 / Process for the production of a thermally expandable granulate containing crystalline water characterized in that an aqueous solution of at least one salt of a bivalent or trivalent metal is brought together with an aqueous silicate solution in such a way that granules are formed.

2. Use of the granules according to claim 1 for the production of puffed Granules, characterized in that it is in a manner known per se on a Heated temperature of at least 4000C.

j. Process for the treatment of the according to the process according to claim 1 granules produced and expanded according to claim 2, characterized in that that the alkali silicate residues present on the surface of the expansion material treated with a compound that provides anions which interact with the alkaline cations convert the alkali silicate residues into a water-soluble compound,

4. Use the after the r. Expandable granules produced according to claims 1-3 as aggregate for lightweight concrete.

5. The method according to claim 1, characterized in that soda and / or potassium waterglass is used as the aqueous silicate solution,

6. The method according to claim 1, characterized in that one is divalent Metal salt magnesium, calcium or zinc chloride, as a trivalent metal salt aluminum chloride used.

7. The method according to claim 3, characterized in that the dissolves and removes the water-soluble compound by washing the expanded granulate,

8th. Process according to claim 3, characterized in that the anion-supplying Compound carbon dioxide or hydrochloric acid is used.