DE19905521A1 - Verfahren zur Herstellung von synthetischem Dolomit - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von synthetischem DolomitInfo
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Abstract
Verfahren zur Herstellung von synthetischen Dolomit, welches umfaßt: Mahlen eines trockenen und mineralischen Dolomits mit niedrigem Fremdstoffanteil, Zusetzen von Additiven ausgewählt aus der Gruppe, welche Eisen als Fe¶2¶O¶3¶, Siliziumdioxid (SiO¶2¶) und Magnesiumhydroxid (Mg(OH)¶2¶, Kalziumhydroxid Ca(OH)¶2¶ oder Kombinationen beider umfaßt, damit die Dolomitfremdstoffe als das gewünschte Siliziumdioxid (SiO¶2¶), Eisen (Fe¶2¶O¶3¶) und Aluminiumoxid (Al¶2¶O¶3¶) mit der Dolomitzusammensetzung reagieren und darin eingebaut werden; vollständiges Vermischen dieser Additive mit dem gemahlenen Dolomit in einer Mischvorrichtung; Verdichten der vermischten Materialien, um Briketts zu bilden; Sieben der Briketts bei einer Temperatur von 1700 bis 2200 DEG C, um ein vollständiges Sintern zu garantieren und Sieben der abgekühlten Briketts.
Description
Diese Erfindung betrifft synthetischen Dolomit und insbesondere ein Verfahren
zur Herstellung von synthetischem, doppelt gebrannten Dolomit.
Der totgebrannte oder gesinterte Dolomit weist einen breiten Anwendungsbereich
auf, wie beispielsweise als billiges Feuerfestmaterial für die Herstellung von Feu
erfeststeinen, die in elektrischen und Flammöfen als auch in Öfen zum Schmelzen
von Eisen verwendet werden.
Der Dolomit ist ein Mineral, welches hauptsächlich aus Kalziumkarbonat (CaCO3)
und Magnesiumkarbonat (MgCO3) in einem Verhältnis von jeweils unge
fähr 60% : 40% besteht. Die Beschaffenheit oder Qualität eines unverarbeiteten
Dolomits hängt von den verschiedenen Anteilen von Silizium (SiO2), Eisen
(Fe2O3) und Aluminiumoxid (Al2O3) ab, welche im natürlichen Mineral enthalten
sind, so daß die Summe solcher Fremdstoffe bis zu ungefähr 1% für einen hoch
wertigen, gesinterten Dolomit betragen sollte.
Die gewünschten Feuerfesteigenschaften des Dolomits zur Herstellung von Feuer
feststeinen hängt von dem Fremdstoffgehalt des Dolomits ab. Die Verwendung
von Dolomit-Feuerfestmaterialien war aufgrund der Neigung der Oxide, insbe
sondere des Kalziumoxids, begrenzt, sich in die Hydroxidform umzuwandeln,
wenn sie Feuchtigkeit aus der Atmosphäre ausgesetzt werden. Gesinterte Mate
rialien mit einer hohen Porosität und einer geringen Dichte im Dolomit-
Feuerfeststein werden stark von Stahlschlacke angegriffen, was seine Feuerfest
vorteile herabsetzt.
Die Verwendung bestimmter Additive, wie beispielsweise Oxide und Fluxmittel,
wurden vorgeschlagen, um die Hauptmerkmale geringer Porosität, hoher Dichte
und geringer Hydratationanfälligkeit des Dolomit-Feuerfeststeins zu verbessern.
Um den Dolomit zur Herstellung von Feuerfeststeinen vorzubereiten, durchläuft
der natürliche, hochwertige Dolomit ein Sinterverfahren, welches aus dem Erhit
zen des Dolomits zu einer Temperatur von 1800 bis 2000°C besteht.
Durch dieses Verfahren wird die Dichte des Dolomits (Bulkdichte) erhöht und der
Fremdstoffanteil hilft dabei, das hergestellte Kalziumoxid zu stabilisieren.
Hochwertiger, natürlicher Dolomit mit gewünschten Feuerfesteigenschaften zur
Herstellung von Steinen, konnte nur aus wenigen, priveligierten Gegenden, wie
aus den Vereinigten Staaten, bezogen werden. Dies bringt andere Steinerzeuger-
Länder dazu, solchen hochwertigen Dolomit, welcher nicht immer erhältlich ist,
zu kaufen und auf ihre Werke zu übertragen, was zu einer Steigerung der Pro
duktpreise führt.
Es gibt viele Gegenden auf der Welt, wo Dolomit mit geringem Fremdstoffgehalt
vorkommt, d. h. der ein Defizit an Siliziumdioxid (SiO2), Eisen (Fe2O3) und Alu
miniumoxid (Al2O3) aufweist, von welchen, wie erwähnt, die erwünschten Eigen
schaften des Dolomits abhängen.
Darum wäre es höchst wünschenswert, den Dolomit mit einem geringen Fremd
stoffanteil zu verarbeiten, um die gewünschten Anteile an Fremdstoffen in einem
synthetischen, hochwertigem, gesinterten Dolomit zu erhalten.
Es ist herausgefunden worden, daß die Summe solcher Fremdstoffe in dem
gesinterten Material ungefähr 1 bis 2 Gew.-% ausmachen sollte.
Ein solches Verfahren muß jedoch wirtschaftlich rentabel sein, damit es nicht ein
viel teuereres Produkt als der natürliche, hochwertige Dolomit zur Folge hat.
Verschiedene Verfahren sind entwickelt worden, um einen gesinterten Dolomit
von geringer Porosität und hoher Stabilität herzustellen, welcher eine verbesserte
Hydratationsresistenz aufweist.
Repräsentative Verfahren zur Herstellung von synthetischem Dolomit sind in den
folgenden US-Patenten offenbart:
US-Patent Nr. 4,394,454 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Dolo mitsinters mit einer geringen Porosität und guter Hydratationsstabilität durch Zu fügen eines Stoffes zum ungebrannten Dolomit, ausgewählt aus gebranntem Do lomit, Dolomithydrat, halb-gebranntem Dolomit und Kombinationen davon, um ihm so Fremdoxide zuzuführen, wobei der gemahlene, ungebrannte Dolomit in Briketts gepreßt wird und wobei die Briketts auf Sintertemperatur erhitzt werden.
US-Patent Nr. 4,394,454 offenbart ein Verfahren zum Herstellen eines Dolo mitsinters mit einer geringen Porosität und guter Hydratationsstabilität durch Zu fügen eines Stoffes zum ungebrannten Dolomit, ausgewählt aus gebranntem Do lomit, Dolomithydrat, halb-gebranntem Dolomit und Kombinationen davon, um ihm so Fremdoxide zuzuführen, wobei der gemahlene, ungebrannte Dolomit in Briketts gepreßt wird und wobei die Briketts auf Sintertemperatur erhitzt werden.
Die US-Patente Nrn. 5,246,648 und 4,627,948 offenbaren ein Verfahren, welches
Entsäuerrungsschritte umfaßt, wobei eine spezifische Vorrichtung verwendet
wird.
Die US-Patente Nrn. 4,648,966; 4,636,303 und 4,372,843 offenbaren Verfahren
bezüglich Phosphatmineralen, welche einige Flotationsschritte umfassen und Kar
bonatkollektoren mit schwefeligen Fettsäuren einbeziehen.
Das US-Patent Nr. 5,122,350 offenbart ein Verfahren zur Herstellung eines spezi
fischen Azetats.
Bei allen dieser Behandlungsverfahren, um minderwertigen in hochwertigen syn
thetischen Dolomit durch Einbringen der oben erwähnten Fremdstoffe als Additi
ve umzuwandeln, zeigte der erzielte Dolomit jedoch nicht die verlangten Eigen
schaften zur Feuerfeststein-Herstellung, d. h. eine hohe Bulkdichte und eine nied
rige Hydratationsanfälligkeit.
Es ist herausgefunden worden, daß das Verfahren zur Herstellung von syntheti
schem Dolomit von der Art und Weise abhängt, in welcher solche Fremdstoffe in
einen minderwertigen Dolomit eingebracht werden, was einige Brenn- und Reak
tionsschritte umfaßt, als auch das Einbringen einiger sehr spezifischer Additive,
um den Einbau der oben erwähnten Fremdstoffe zu ermöglichen.
Zusätzlich entdeckte der Anmelder sehr spezifische Additive, wie beispielsweise
Fe2O3, SiO2 und Mg(OH)2, Ca(OH)2 oder Kombinationen beider, welche dem
natürlichen Dolomit zugesetzt werden können, wenn er nicht den nötigen Fremd
stoffanteil aufweist, um mit den Fremdstoffen seine Stabilisierung auszugleichen
und die gewünschten Eigenschaften zu garantieren.
Das Verfahren des Anmelders zur Herstellung von synthetischem Dolomit um
faßt: Mahlen eines trockenen, mineralischen Dolomits mit niedrigem Fremdstof
fanteil, Einbringen von Additiven, welche aus der Gruppe, welche Eisen als
Fe2O3, Siliziumdioxid (SiO2), Magnesiumhydroxid Mg(OH)2, Kalziumhydroxid
Ca(OH)2 oder Kombinationen beider umfaßt, um so die Dolomitfremdstoffe als
das gewünschte Siliziumdioxid (SiO2), Eisen (Fe2O3) und Aluminiumoxid (Al2O3)
mit der Dolomitzusammensetzung reagieren zu lassen und darin einzubauen, voll
ständiges Mischen dieser Additive mit dem gemahlenen Dolomit in einer Misch
maschine; Verdichten der vermischten Materialien, um so Briketts zu bilden; Sie
ben der Briketts aus verdichtetem Material um Feinanteile zu entfernen; Brennen
der Briketts bei einer Temperatur von 1700°C bis 2200°C um ein vollständiges
Sintern zu garantieren; Abkühlen der Briketts und Sieben der abgekühlten Bri
ketts.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstel
len eines doppelt gebrannten, synthetischen Dolomits bereitzustellen, welcher die
gewünschten Eigenschaften für die Feuerfeststein-Herstellung und andere, ähnli
che Produkte aufweist.
Es ist ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines
doppelt gebrannten, synthetischen Dolomits bereitzustellen, welcher eine geringe
Porosität und eine gute Hydratationsstabilität aufweist, welche insbesondere zur
Herstellung von Feuerfeststeinen geeignet sind.
Es ist ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Her
stellen eines doppelt gebrannten, synthetischen Dolomits durch Einbringen von
Additiven in den Rohdolomit, welche aus der Gruppe gewählt sind, die Eisen als
Fe2O3, Siliziumdioxid (SiO2) und Magnesiumhydroxid Mg(OH)2, Kalziumhydro
xid Ca(OH)2 oder Kombinationen beider umfaßt, um zu reagieren und die Dolo
mitfremdstoffe als das gewünschte Siliziumdioxid, Eisen und Aluminiumoxid mit
dem Dolomit reagieren zu lassen und darin einzubauen, Verdichten dieser Mate
rialien, die miteinander reagiert haben, um Briketts zu bilden, Sieben der Briketts
des verdichteten Materials, Brennen der Briketts bei einer Temperatur von 1700
bis 2200°C, um ein vollständiges Sintern zu garantieren, Abkühlen der Briketts
und Sieben der abgekühlten Briketts, der oben offenbarten Art bereitzustellen.
Noch ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum
Herstellen eines doppelt gebrannten, synthetischen Dolomits der oben offenbarten
Art bereitzustellen, welches wirtschaftlich ist und keine teuren Additive, Schritte
und Ausrüstung mit sich bringt.
Ein zusätzlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, Additive zum Herstel
len eines doppelt gebrannten, synthetischen Dolomits, ausgewählt aus der Gruppe
bestehend aus Eisen als Fe2O3, Siliziumdioxid (SiO2) und Magnesiumhydroxid
Mg(OH)2, Kalziumhydroxid Ca(OH)2 oder Kombinationen beider, um die Dolo
mitfremdstoffe als das gewünschte Siliziumdioxid (SiO2), Eisen (Fe2O3) und
Aluminiumoxid (Al2O3) mit dem synthetischen Dolomit reagieren zu lassen und
darin einzubauen.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist es, einen doppelt gebrannten,
synthetischen Dolomit bereitzustellen, welcher eine geringe Porosität und gute
Hydratationsstabilität aufweist, welcher insbesondere für die Herstellung von
Feuerfeststeinen geeignet ist.
Diese und weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem
Durchschnittsfachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfin
dung offensichtlich.
Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die bevorzugte
Ausführungsform des Verfahrens zum Herstellen von synthetischem Dolomit beschrie
ben werden, welcher die gewünschte Zusammensetzung und Eigenschaften auf
weist, welche insbesondere zur Herstellung von Feuerfeststeinen geeignet sind.
Das Verfahren zum Herstellen von synthetischem Dolomit gemäß der vorliegen
den Erfindung beginnt mit einer Bewertung von Dolomiten verschiedener Eigen
schaften und dem anschließenden Ermitteln des angemessenen Ausgleichs an
Fremdstoffen, um den Sinterprozeß und deren Stabilisierung zu vereinfachen. Für
die Ermittlung wurden die Eigenschaften, welche durch jeden der Fremdstoffe
übertragen werden und die flüchtigen Bestandteile, welche im Dolomit vorhanden
sind, als auch diejenigen der Additive berücksichtigt, um die Fremdstoffqualität
und den Gehalt anzugleichen.
Die nächste Phase der Entwicklung umfaßte die Bestimmung der am besten ge
eigneten Mischungen, deren Zusammensetzungen und der besten Art und Weise,
sie in der gesamten Dolomitprobe einzubringen.
Nach der obigen Forschungsarbeit wurden die folgenden Verfahrensschritte und
benötigten Additive definiert als:
Um einen besseren Einbau der Additive zu erzielen, wurde festgestellt, daß der
Dolomit auf eine Maschengröße von -100 Mesh für 100 Gew.-% oder von -200
Mesh für 90 Gew.-% gemahlen werden muß, um die Additive in den Dolomit
einzubringen und es ihnen zu ermöglichen mit den auszugleichenden Fremdstof
fen in Berührung zu kommen. Der Mahlschritt wird unter trockenen Bedingungen
in jeglicher verfügbarer Einrichtung, welche in der Lage ist, die gewünschte
Korngröße zu schaffen, ausgeführt.
Die verwendeten Additive wurden aus der Gruppe ausgewählt, welche aus Eisen,
Siliziumdioxid und Magnesiumhydroxid, Kalziumhydroxid oder Kombinationen
beider besteht:
Eisen: dies wurde als feinstvermahlenes Fe2O3 mit einer Minimum-Reinheit von 70 Gew.-% und einer Minumum-Korngröße von -325 Mesh für 98 Gew.-% zu gesetzt, um einen Gehalt zwischen 0.1 Gew.-% bis 0.8 Gew.-% davon zu garan tieren, um den Betrag an freiem Kalk zu verringern, welcher sich an den Korn grenzen ausscheidet, was die Sintergeschwindigkeit durch die Bildung von Dikal ziumferrit erhöht (2CaO.Fe2O3);
Siliziumdioxid: Das Siliziumdioxid wird als SiO2 mit einer Reinheit von 98 Gew.-% zugesetzt und einer Korngröße von -100 Mesh für 100 Gew.-%. Dieses SiO2 wird bei einem Anteil zwischen 0,07% bis 0,3% gehalten, da ein Über schuß an Silikaten eine Verzögerung des Sinterschrittes und eine Reduzierung der Wirkungen der anderen Additive verursachen würde. Unerwünschterweise reagie ren Silikate hauptsächlich mit Kalk und das Eisen bildet nicht gewünschte fluide Phasen mit einem niedrigeren Schmelzpunkt; wie beispielsweise Di- und/oder Trikazium-Silikate.
Eisen: dies wurde als feinstvermahlenes Fe2O3 mit einer Minimum-Reinheit von 70 Gew.-% und einer Minumum-Korngröße von -325 Mesh für 98 Gew.-% zu gesetzt, um einen Gehalt zwischen 0.1 Gew.-% bis 0.8 Gew.-% davon zu garan tieren, um den Betrag an freiem Kalk zu verringern, welcher sich an den Korn grenzen ausscheidet, was die Sintergeschwindigkeit durch die Bildung von Dikal ziumferrit erhöht (2CaO.Fe2O3);
Siliziumdioxid: Das Siliziumdioxid wird als SiO2 mit einer Reinheit von 98 Gew.-% zugesetzt und einer Korngröße von -100 Mesh für 100 Gew.-%. Dieses SiO2 wird bei einem Anteil zwischen 0,07% bis 0,3% gehalten, da ein Über schuß an Silikaten eine Verzögerung des Sinterschrittes und eine Reduzierung der Wirkungen der anderen Additive verursachen würde. Unerwünschterweise reagie ren Silikate hauptsächlich mit Kalk und das Eisen bildet nicht gewünschte fluide Phasen mit einem niedrigeren Schmelzpunkt; wie beispielsweise Di- und/oder Trikazium-Silikate.
Magnesiumhydroxid Mg(OH)2, Kalziumhydroxid Ca(OH)2 oder eine Mischung
beider, wobei das Mg(OH)2 als solches zugesetzt wird, ist in einem Nebenprodukt
enthalten, das während der Reaktion von MgCl2 und CaMg(O)2 erhalten wird.
Dieses Nebenprodukt enthält im allgemeinen bis zu 90 Gew.-% Hydroxide und
ungefähr 10 Gew.-% Fremdstoffe wie beispielsweise Fe2O3, SiO2, Al2O3 und
nicht mehr als 0,5 Gew.-% Chlor. Das Mg(OH)2,Ca(OH)2 oder eine Mischung
beider fördert das Wachstum der Korngröße und reduziert die Gesamtporsosität,
welche wichtig ist, weil solch eine Porosität den Gehalt der Verdichtung des
gesinterten Dolomits bestimmt, und wurde in einem Bereich von 0,5% bis 10%
zugesetzt, weil ein Überschuß dieser einen Überschuß der Porosität verursachen
würde, so daß sein Gehalt im Gleichgewicht mit anderen Additiven sein muß.
Der Grad der Reaktivität und das Verdichten der Partikel als auch die Partikel-
Partikel Wechselwirkungen zwischen ultra-feinen, synthetischen Hydroxiden und
den natürlichen Karbonaten verursachten eine sehr große Erhöhung der Dichte.
Die Additive werden mit dem vorher gemahlenen Dolomit in einer homogenen
Weise vermischt. Dieser Schritt des Verfahrens kann in jeglichem Mischer durch
geführt werden, welcher eine wirkungsvolle Homogenisierung der Komponenten
garantiert, da die Additive in kleinen Mengen, verglichen mit der Menge an Do
lomit, zugefügt werden, so daß eine geeignete Verteilung ein besseres Sintern
garantieren wird.
Dies ist ein typisches Verfahren zum Verdichten gemischter Materialien, welches
in einer Brikettiervorrichtung vorgenommen wird, in welche die feinkörnigen Ma
terialien (Mischung) in der Anwesenheit von 3 Gew.-% Wasser zugeführt werden,
um so Briketts von hoher Dichte (2,5 g/cm3) und ausreichender Härte zu bilden,
um der Behandlung im nächsten Schritt des Verfahrens standzuhalten. Das Mate
rial wird kontinuierlich zentral der oberen Oberfläche der Rotationswalze der
Verdichtungsmaschine bei einem hohen Druck von 172 bar (2500 psi) zugeführt.
Diese nuß- oder kissenförmigen Briketts aus verdichtetem Material werden ge
siebt, um feine Partikel und Material niedriger Härte zu entfernen, welches danach
für die Brikettiermaschine wiederverwertet wird.
Die Briketts, welche im letzten Schritt hergestellt wurden, werden, wenn sobald
sie gesiebt sind, einem Ofen zum Sintern zugeführt. Die Temperaturen; die in der
heißesten Zone des Ofens erreicht wurden, waren ungefähr 1700 bis 2000°C und
das Material mußte unter diesen Bedingungen mindestens 1,5 Stunden gehalten
werden, um so ein vollständiges Sintern des Materials zu garantieren, welches
dichter und weniger reaktiv wurde.
Während des Sinter-Schrittes werden die Karbonate in Oxide umgewandelt und
aufgrund der Anwesenheit der Additive oder Fremdstoffe, wird ein Produkt hoher
Dichte mit einem niedrigen Anteil an freiem Kalk hergestellt.
Sobald der Dolomit in Form von Briketts gesintert ist, wird er mit Luft abgekühlt,
die einen niedrigen Feuchtigkeitsgehalt aufweist.
Vorzugsweise werden die Dolomitbriketts, sobald sie abgekühlt sind, in verschie
denen Fraktionen gesiebt, um getrennt gelagert zu werden.
Der Dolomit, welcher aus dem Verfahren hervorgeht, ist ein doppelt-gebrannter,
synthetischer Dolomit von hoher Dichte (größer als 3.23 g/cm3) und einer Hyrata
tionsneigung von weniger als 10%.
Das Folgende zeigt Beispiele des spezifischen Verfahrens zum Erlangen des syn
thetischen Dolomits gemäß der vorliegenden Erfindung:
Es wurden mit Dolomiten verschiedener Fremdstoffanteile Versuche durchge
führt, wie es in Tabelle 1 gezeigt ist. Nachdem sie auf -100 Mesh gemahlen wur
den, wurden Additive bis zu den gewünschten Anteilen mit Eisen als Fe2O3, Sili
ziumdioxid und Mg(OH)2, Ca(OH)2 oder eine Mischung beider (siehe Tabelle 2)
zugesetzt. Die Mischung wurde in einer mandelförmigen Taschengröße von 28,3 mm
(1,115").19,6 mm (0,773".4,8 mm (0,188") brikettiert. Solche Briketts
wurden bei 1800°C für 2 Stunden gesintert (siehe Tabelle 3).
Eine Untersuchung der Mikrostruktur zeigte, daß das stabilisierte Material gerin
gere Porosität und weniger an CaO gesättigte MgO-Kristalle aufwies und mit Sili
ziumdioxid-Phasen verbunden war, welche den Gehalt an freiem Kalk und die
Gesamtporosität reduzierten.
Das gleiche Verfahren, welches im Versuch 1 verfolgt wurde, wurde angewendet,
um Proben des gleichen Dolomits mit verschiedenen Mengen an Stabilisations
mitteln aufzubereiten. Siehe Tabelle 4.
Gew.-% Fe2O3 | 0,05 |
Gew.-% SiO2 | 0,08 |
Gew.-% Al2O3 | 0,02 |
Gew.-% MgO | 20,72 |
Gew.-% CaO | 31.65 |
Proben für die folgenden Fremdstoffanteile wurden vorbereitet und die darge
stellten Ergebnisse wurden erzielt.
Deshalb ist bestimmt worden, daß, wenn der Eisengehalt zwischen 0,1% und
0,8%, das Siliziumdioxid zwischen 0,07 und 0,3% und das Mg(OH)2, Ca(OH)2
oder eine Kombination beider zwischen 0,5 und 1,0% gehalten wird, ein syntheti
scher, gesinterter Dolomit mit hochwertigen Feuerfesteigenschaften erzielt wer
den kann.
Es wurde ein Pilotversuch mit 20 Tonnen gefahren, wobei ein Rohdolomit ver
wendet wurde, welcher der chemischen Analyse, die in Tabelle 5 gezeigt ist, ent
spricht. Der Rohdolomit wurde granuliert und mit den Additiven vermischt und
anschließend brikettiert. Die Briketts wurden in einem Brennofen für zwei Stun
den bei 1800 bis 2000°C gesintert.
Ein Material mit hochwertigen Feuerfesteigenschaften wurde erzielt. Eine geringe
Porosität und große MgO-CaO-Kristalle sind während des Sinterprozesses ge
bildet worden.
Feuchte | 2-3 Gew.-% |
Härte | 22-26 lbs/in2 |
Dichte | 2,0-2,3 g/cm3 |
BSG* | %HS** |
3,25 | 5,8 |
3,26 | 5,5 |
*BSG = Bulkdichte (g/cm3
) (Bulk Specific Gravity)
**HS = Hydratationsstabilität (Gew.-%)
**HS = Hydratationsstabilität (Gew.-%)
Claims (18)
1. Verfahren zum Herstellen von synthetischem Dolomit aus totgebranntem Do
lomit in einem einzigen Sinterschritt, zur Herstellung von Feuerfeststeinen
und weiteren Produkten, welches umfaßt:
Mahlen eines minderwertigen, Rohdolomits auf eine Maschengröße von -100 Mesh für 100 Gew.-% bis zu einer Maschengröße von -200 Mesh für 90 Gew.-%, um einen gemahlenen Dolomit zu erhalten;
Einbringen von Additiven zu dem gemahlenen Dolomit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fe2O3 in einer Menge von ungefähr 0,1 bis 0,8 Gew.-%, SiO2 in einer Menge von ungefähr 0,07 bis 0,3 Gew.-% und Mg(OH)2, Ca(OH)2 oder eine Mischung davon in einer Menge von ungefähr 0,5 bis 10 Gew.-%, um den Mangel an Fe, Si, Mg und Ca des Rohdolomites zu kom pensieren;
gleichmäßiges Mischen der Additive mit dem gemahlenen Dolomit, um eine Mischung herzustellen;
Verdichten der Mischung, um Briketts zu bilden, welche eine Dichte von un gefähr 2 g/cm3 bis ungefähr 2,5 g/cm3 aufweisen;
Sieben der Brikettstücke, um Feinpartikel und Material geringer Härte zu ent fernen;
Brennen der Briketts bei einer Temperatur von ungefähr 1700 bis 2000°C für 1,5 Stunden bis 2 Stunden, um gesinterte, gebrannte, verdichtete Stücke zu schaffen; und
Abkühlen der gesinterten, gebrannten Briketts, um den synthetischen Dolomit herzustellen, welcher eine Dichte aufweist, die größer als 3,23 g/cm3 ist und eine Hydratationsneigung von 0,00 bis 15 Gew.-% aufweist.
Mahlen eines minderwertigen, Rohdolomits auf eine Maschengröße von -100 Mesh für 100 Gew.-% bis zu einer Maschengröße von -200 Mesh für 90 Gew.-%, um einen gemahlenen Dolomit zu erhalten;
Einbringen von Additiven zu dem gemahlenen Dolomit ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fe2O3 in einer Menge von ungefähr 0,1 bis 0,8 Gew.-%, SiO2 in einer Menge von ungefähr 0,07 bis 0,3 Gew.-% und Mg(OH)2, Ca(OH)2 oder eine Mischung davon in einer Menge von ungefähr 0,5 bis 10 Gew.-%, um den Mangel an Fe, Si, Mg und Ca des Rohdolomites zu kom pensieren;
gleichmäßiges Mischen der Additive mit dem gemahlenen Dolomit, um eine Mischung herzustellen;
Verdichten der Mischung, um Briketts zu bilden, welche eine Dichte von un gefähr 2 g/cm3 bis ungefähr 2,5 g/cm3 aufweisen;
Sieben der Brikettstücke, um Feinpartikel und Material geringer Härte zu ent fernen;
Brennen der Briketts bei einer Temperatur von ungefähr 1700 bis 2000°C für 1,5 Stunden bis 2 Stunden, um gesinterte, gebrannte, verdichtete Stücke zu schaffen; und
Abkühlen der gesinterten, gebrannten Briketts, um den synthetischen Dolomit herzustellen, welcher eine Dichte aufweist, die größer als 3,23 g/cm3 ist und eine Hydratationsneigung von 0,00 bis 15 Gew.-% aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Mahlschritt unter trockenen Be
dingungen in einer Mahlmaschine durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem das Eisen in Form von feinstgemah
lenem Fe2O3 vorhanden ist, welches eine Minimut-Reinheit von 98% und ei
ne Minimum-Korngröße von -325 für 98 Gew.-% aufweist, um den Anteil
an Eisen zwischen 0,1 Gew.-% bis zu 0,8 Gew.-% zu erhalten.
4. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem das Siliziumdioxid: SiO2 eine Rein
heit von 98% und eine Korngröße von -100 Mesh für 100 Gew.-% aufweist,
um den Siliziumdioxid-Anteil zwischen 0,07 Gew.-% bis 0,3 Gew.-% zu er
halten.
5. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem das Mg(OH)2 eine Reinheit von 95%
und einen Chlorid-Gehalt unterhalb 0,5 Gew.-% aufweist, in einem Bereich
ungefähr zwischen 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-%.
6. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Mischschritt in einer Mischvor
richtung durchgeführt wird, um eine Homogenisierung des Dolomits und der
Additive durchzuführen.
7. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Verdichtungsschritt in einer Vor
richtung ausgeführt wird, welche zwei oder mehr Drehwalzen aufweist, durch
welche die Mischung hindurchgeführt wird, wobei ein Druck oberhalb von
138 bar (2000 psi) angewendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, in welchem der Verdichtungsschritt in der Anwe
senheit von 3 Gew.-% bis zu 10 Gew.-% Wasser durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, welches weiter das Sieben der abgekühlten,
gesinterten, gebrannten Briketts umfaßt, um Fraktionen des synthetischen
Dolomits zu erhalten.
10. Additivzusammensetzung zur Herstellung eines synthetischen Dolomits aus
minderwertigem Rohdolomit in einem einzigen Sinterschritt, welche ungefähr
0,1 Gew.-% bis 0,8 Gew.-% Fe2O3; ungefähr 0,07 bis 0,3 Gew.-% SiO2 und
ungefähr 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-% Mg(OH)2, Ca(OH)2 oder eine Mischung
davon umfaßt.
11. Additivzusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das Eisen in Form
feinstgemahlenem Fe2O3 vorhanden ist, welches eine Minimum-Reinheit von
98 Gew.-% und eine Minimum-Korngröße von -325 Mesh für 98 Gew.-%
aufweist, um einen Anteil an Eisen zwischen 0,1 bis 0,8 Gew.-% zu erhalten.
12. Additivzusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das Siliziumdioxid: SiO2
eine Reinheit von 98 Gew.-% und eine Korngröße von -100 Mesh für 100%
aufweist, um einen Siliziumdioxidanteil zwischen 0,07 bis 0,3 Gew.-% zu
halten, um eine Verzögerung des Sinterns zu vermeiden.
13. Additivzusammensetzung nach Anspruch 10, wobei das Mg(OH)2 eine Rein
heit von 95% aufweist und der Chlorid-Gehalt weniger als 0,5 Gew.-% ist, in
einem Bereich zwischen ungefähr 0,5 Gew.-% bis 1,0 Gew.-%.
14. Synthetischer Dolomit, welcher eine Dichte von ungefähr 2 g/cm3 bis unge
fähr 2,5 g/cm3 aufweist, welcher umfaßt: einen gemahlenen, minderwertigen
Rohdolomit und Additive ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Fe2O3 im
Bereich von ungefähr 0,1 Gew.-% bis 0,8 Gew.-%; SiO2 in einer Menge von
ungefähr 0,07 Gew.-% bis 0,2 Gew.-% und Mg(OH)2, Ca(OH)2 oder eine Mi
schung davon in einer Menge von ungefähr 0,5 Gew.-% bis 10 Gew.-%, ver
mischt, verdichtet und totgebrannt.
15. Synthetischer Dolomit nach Anspruch 14, wobei das Eisen in Form von
feinstgemahlenem Fe2O3 vorhanden ist, welches eine Minimum-Reinheit von
98% und eine Minimum-Korngröße von -325 Mesh für 98 Gew.-% aufweist,
um einen Anteil von Eisen zwischen 0,1 Gew.-% bis 0,8 Gew.-% zu erhalten.
16. Synthetischer Dolomit nach Anspruch 14, wobei das Siliziumdioxid: SiO2
eine Reinheit von 98% und eine Korngröße von -100 Mesh für 100 Gew.-%
aufweist, um so den Siliziumdioxidanteil zwischen 0,07 Gew.-% und 0,3 Gew.-%
zu halten, um eine Verzögerung des Sinterns zu vermeiden.
17. Synthetischer Dolomit nach Anspruch 14, wobei das Mg(OH)2 eine Reinheit
von 95% und einen Chlorid-Gehalt unterhalb 0,5 Gew.-% aufweist, ungefähr
in einem Bereich zwischen 0,5 Gew.-% bis 1,0 Gew.-%.
18. Synthetischer Dolomit nach Anspruch 14, welcher eine Dichte, die größer als
3,23 g/cm3 ist und eine Hydratationsneigung geringer als 10 Gew.-% aufweist.
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