DE2016752B2

DE2016752B2 - Holokristalliner, gut polierbarer kunststein und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number: DE2016752B2
Application number: DE19702016752
Authority: DE
Inventors: Imre Dr.; Kapolyi Laszlo Dr.; Budapest;Kaszanitzky Ferenc Tatabanya; Szabo Attila Dunaharaszti; Kubovics (Ungarn)
Original assignee: Tatabanyai Szenbanyak, Tatabanya (Ungarn)
Priority date: 1969-04-17
Filing date: 1970-04-08
Publication date: 1976-01-22
Also published as: ES378679A1; SE350958B; DE2016766A1; AT302151B; BE749138A; AT302152B; RO57531A; CA950929A; SU364158A3; CS153075B2; FR2045438A5; NO127002B; SU390711A3; CH564494A5; RO59495A; JPS5144131B1; GB1305641A; FR2045437A5; GB1305642A; BE749139A

Description

Die Erfindung betrifft einen holokristallinen, gut polierbaren Kunststein aus SiO₂-haltigen Abfallstoffen, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung.

In der Bauindustrie werden in stets wachsenden Mengen als Rohstoffe natürliche Eruptiv- und Sedimentgesteine verwendet, hauptsächlich in Form von Steinplatten zum Bauformen und zur Verkleidung. Die Herstellung dieser als Bauelemente dienenden Steinplatten ist sehr kostspielig. Die großen Steinblöcke müssen ganz rißfrei ausgewonnen werden, dann werden die Steinblöcke in 2 bis 2,5 cm dicke Platten z( rschnitten und müssen danach noch geglättet und poliert werden.

Zu solchen Verarbeitungsverfahren eignen sich aber nur einige Arten von Gesteinen. Die Verwendung von

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eruptiven Gesteinen und Sedimenten als Rohstoff für sitzen, geschmolzen und die Zusammensetzung der das Baugewerbe wird durch die Kostspieligkeit der Schmelze durch Zugabe von Zuschlagstoffen derart VerarbeiUzngsveifahren, aber auch dadurch be- eingestellt wird, daß diese 40 bis 50 Gewichtsprozent schränkt, daß die Farbe, die Korngiöße und die SiO₂, 20 bis 40 Gewichtsprozent dreiwertige (AI, Fe³⁺) Textur des Gesteins nicht geändert werden kann. 5 Metalloxide und zwar mindestens 55 Gewichtsprozent Kalkstein bzw. Marmor dient besonders als Bau- Al₂O₂, ferner 10 bis 35 Gewichtsprozent zwei- und formen, diese veilieren jedoch rasch ihren Glanz und einwertige Oxide enthält, die Schmelze wird zwischen beginnen zu verwittern. In eiuptiven Gesteinen korn- 1500 und 1400^C stehengelassen, vorzugsweise bis die men oft Metallsulfid enthaltende Mineralien vor, die darin gelösten Gase entweichen und in einem Temsich unter Einwirkung der Luftfeuchtigkeit unter _l0 peraturbereich von 1400 bis 130O⁰C in Form gegossen gleichzeitiger Bildung von Schwefelsäure zersetzen. und in einem Temperaturbereich von 1300 bis 1150⁰C Die in den aus Gesteinen gebrochenen blöcken vor- derart kristallisiert, daß sie in Form von Kristallhandenen Gaseinschlüsse und Gassporen kann man gemischen hauptsächlich 55 bis 70 Gewichtsprozent erst bei der Verarbeitung des Gesteins wahrnehmen, Plagioklas, bestehend aus Albitjo-M-Anorthitso-To, diese Tatsache verursacht bei der Verarbeitung große 15 4 bis 20 Gewichtsprozent Pyroxen, insbesondere Verluste. Enstatit-Bronzit enthaltenden, rhombischen, monoWerden natürliche Eruptivgesteine zerkleinert, bei klinen, Ca-, Mg-, Fe-haltigen Pyroxen, 5 bis 25 Ge-1300 bis 1400^J C geschmolzen unH anschließend vor- wichtsprozent Oxide, hauptsächlich Spinell-Oxide, sichtig abgekühlt, können sogenannte »geschmolzene« und 0 bis 10 Gewichtsprozent andere dreiwertige, Gesteine (Basalt) erzeugt werden, die sich für ver- 20 vorzugsweise Fe₂O₃-Modifikationen enthält, gegeschiedene Zwecke verwenden lassen. Diese bekannten benenfalls werden während des Formgießens und/oder Produkte haben ein glasartiges Aussehen, ihre Kri- während der Kristallisation zwecks Färbung und/oder stalle können mit freiem Auge nicht wahrgenommen Verzierung des Kunststeins weitere Zuschlagstoffe werden und sie sind für Verwendung als Bauformen zugegeben, wobei die kristallisierende Wärmebehandoder als Verkleidungsplatten nicht geeignet. 15 lung unter Beibehaltung eines konstanten oder sich

Andererseits sammeln sich heute um Kraftwerke, stufenweise senkenden Temperaturgradienten aus-

die mit Kohlenfeuerung arbeiten, Schlacken und Flug- geführt und die auskristallisierte Schmelze mit einer

aschehalden von gewaltiger Ausdehnung an. In Kohle- Geschwindigkeit von 10 bis 40°C/h abgekühlt und

revieren werden immer größere Flächen für die söge- derart ein Kunststein, welcher überwiegend aus 0,1

nannten Berghalden beansprucht. Auf diese Weise 30 bis 10 mm großen Kristallen besteht, erzeugt wird,

gehen in stark verbauten, intensiv industrialisierten Die Herstellung von Kunststeinen aus Schlacken ist

Gebieten wertvolle Flächen an die Berghalden verloren. zwar bereits aus der DT-PS 8 73 074 bekannt, doch

Die Bestrebungen zur Aufarbeitung der Halden sind beschreibt die:;e Druckschrift lediglich ein Verfahren

längst bekannt. Uerzeit werden die Berge als Versatz- zur Herstellung von Formstücken aus einer Phosphor-

rnittel, als Krotze, nach Zermahlen als Sandersatz, 35 ofenschlacke, die im wesentlichen aus Calciummeta-

als Betonzusatz und zu Bauplatten, ferner als Rohstoff silikat besteht. Bei diesem bekannten Verfahren wird

für die Herstellung von Hartbrandziegeln verwendet. die Schlacke mit 20 bis 50 Gewichtsteilen Flußspat

Ein gemeinsames Kennzeichen der bekannten Auf- versetzt und in schmelzflüssigem Zustand in Formen arbeitungsmeihoden ist, daß infolge des niedrigen gegossen. Es ist aber nicht möglich, nach dem VerPreises des I ndproduktes, bezogen auf das Gewicht, 40 fahren der DT-PS 8 73 074 einen kristallinen Kunstdie als RohsU ff benutzten Schutthalden wirtschaftlich stein mit der erfindungsgemäßen mineralischen Zunicht verwertet werden können. sammensetzung herzustellen. Ein weiterer Unterschied

Ziel der Erfindung ist es nun, Kunststeine, die im besteht darin, daß bei dem bekannten Verfahren der

Eaugeueibe als wertvolle Materialien verwendet wer- Guß in die Formen bei niedriger Temperatur erfolgt,

den könr.en, aus Abfallstoffen herzustellen. 45 während erfindungsgemäß der Formguß bei 1300^JC

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß durch einen holo- vorgenommen wird.

kristallinen, gut poiierbaren Kunststein aus SiO₂- In der DT-PS 10 91027 wird ein Verfahren zur haltigen Ablanstcffen erreicht, welcher dadurch ge- Herstellung von kristallinen und porigen Schlacken-Vennzeii hnet ist, daß er Kristallgemische mit über- steinen aus Schlackenschmelzen von Hochofen und witgenc 0,1 bi, 10 mm großen Kristallen enthält, die 50 Hütten sowie aus Aschenschmelzen und von Kraftzwischen 1300 und 1200° C kristallisieren und aus 40 werken beschrieben. Bei diesem bekannten Verfahren bis 50 Gew chtsprozent SiO₂, 20 bis 40 Gewichtspro- werden der flüssigen Schmelze Gesteine mit einem zdit c'rr wert gen (Al, Fe³⁺) Metalloxiden, die min- hohen Gehalt, an Hydratmineralien in einer Menge d< sum 55 Οι.wichtsprozent Al₂O₃ enthalten, ferner aus von ungefähr 10 Gewichtsprozent zugesetzt. Das dabei 10 bis 35 Gewichtsprozent zwei- und einwertigen 55 erhaltene Produkt ist als Zuschlagstoff für die Her-Oxiden bestshcn, wobei das Kristallgemisch 55 bis stellung von zementgebundenen Leichtbetonsteinen 70 Gew.chi prozent Plapioklas, bestehend aus Al- geeignet.

bit_i(J-~₀-Anoithit_go-₇₀, 4 bis 20 Gewichtsprozent Pyr- Erfindungsgemäß wird aber nicht ein Zuschlagstoff,

oxen, insbesondere Enstatit-Bronzit enthaltenden, sondern ein Fertigprodukt für die Bauindustrie in

rhombischen, monoklinen, Ca-, Mg-, Fe-haltigen 60 Betracht gezogen. Im Gegensatz zu den Produkten

Pyroxen, 5 bis 25 Gewichtsprozent Oxide, hauptsäch- des Verfahrens der DT-AS 10 91 027 ist das erfin-

l.ch Spinell-Oxide und 0 bis 10Gewichtsprozent andere dungsgemäße Produkt auch vollkommen kompakt,

dreiweitige, vorzugsweise Fe₂0₃-Modinkationen ent- holokristallin, und es besitzt eine bestimmte, chemisch

hält. mineraloge Zusammensetzung, welche andersartig ist

Das Verfahren zur Herstellung eines solchen Kunst- 65 als die Produkte der DT-AS 10 91 027.
steins ist dadurch gekennzeichnet, daß frisch anfallende Der erfindungsgemäße Kunststein enthält als Spinell-Kohle-Schlacke und/oder Flugasche und/oder Wasch- Oxide MgO · Al₂O₃, MgO · Fe₂O₃, FeO · Fe₂O₃.
berge, die eine Schmelztemperatur unter 1500°C be- Der erfindungsgemäße Kunststein weist eine holo-

kristalline, mikro holokristalline, trachytische oder intergranulare Textur auf.

Der zur Herstellung des kristallinen Kunststeins benutzte Rohstoff wird mit Wärmezufuhr von außen und/oder durch Verwertung der Eigenwärme, die sich bei der Verbrennung des brennbaren MateriaUeils des Rohstoffes bildet, geschmolzen. Als Rohstoff verwendete Steinkohle wird in einem Zyklonkessel verbrannt. Um die Zusammensetzung des Kunststeins entsprechend einzustellen, werden dir notwendigen Zuschlagstoffe der Steinkohle zugegeben vor oder nach der Beschickung des Brennraums. Das sich aus der Schlacke bildende Schmelzgut wird dann aus dem Ofen unmittelbar dem Vorgang der Kunststeinproduktion zugeführt.

Um die chemische Zusammensetzung des Rohstoffes entsprechend einzustellen, werden als Zuschlagstoffe eruptive Gesteine, zur Erhöhung des Fe-, Ti-, Mg-Gehaltes Wehrlit, Basalt, Diabas oder Basalttuff, zur Erhöhung der Menge der Alkalioxide Phonolith oder Trachyt, zur Erhöhung des Alkalioxid- und SiO₂-Gehaltes Aplith, Ryolithtuff und Feldspat, zur Erhöhung des Gehaltes an zweiwertigen Oxiden wie Ca- und Mg-Oxiden Sedimente, z. B. Dolomit, Kalkstein oder Mergel, zur Erhöhung des Al- und Fe-Gehalts Bauxit oder Rotschlamm verwendet. Das Mineral Wehrlit hat folgende chemische Zusammensetzung:

SiO₂	33,12%;	TiO₂	12,44%;
Al₂O₃	0,93%;	Fe₂O₃	6,51%;
FeO	22,96%;	MnO	0,48%;
MgO	15,31%;	CaO	7,03%;
Na₂O	0,46%;	K₂O	0,01%;
H₂O⁺	1,06%;	H₁O-	0,08%.

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Es wird in folgenden Literaturstellen beschrieben: Aladar V e η d 1: Über das Wehrlit von Szarvaskö (Matematikai 6s Termeszettudomänyi Ertesitö, 58./ 1939); Frau Fold vary: Über den Vanadiuminhalt der Wehrlite von Szarvaskö (Földtani Közlöny 80./1950/S. 181 bis 183).

Steht ein mit Aluminiumoxid gesättigter Rohstoff zur Verfügung, verwendet man zur Senkung der Schmelztemperatur, der Viskosität und de- Kristallisationstemperatur als Zuschlagstoff fluor- und/oder carbonathaltige Stoffe, z. B. Kryolith, Fluorit, bzw. Ca-, Mg-, Na- oder K-Carbonat, Kalkstein, Dolomit, Ankerit, Siderit, Carbonat-Manganerz, außerdem den bei der Erzeugung von Tonerde anfallenden Rotschlamm. Um die Farbe und das Reflexionsvermögen der Oberfläche des Kunststeins zu beeinflussen, werden dem Schmelzgut Fe- und Ti-haltige Zuschlagstoffe beigegeben.

Zur Färbung des Kunststeins werden Oxide wie Cr-, Co-, Cu-, Ni-, Mg-, Ca-Oxide, Mn-Ti-Dioxid oder Minerale zugegeben. Zur Verzierung des Kunststeins werden Gesteine und/oder Mineralien zugegeben, deren Farbe von der des Rohstoffs abweicht und zwar in erster Linie Feldspat und/oder Quarz.

Der Kristallisations-Temperaturgradient wird so eingestellt, daß das Schmelzgut innerhalb des 1300 bis 1150°C-Temperaturbereichs auf einer bestimmten Temperatur, auf einer sich konstant senkenden Temperatur oder auf einem sich stufenweise senkenden Temperaturgradienten gehalten wird, um die Teile des Kristallgemisches, die bei einer gegebenen Temperatur Rekristallisieren, diesen Vorgang praktisch vollziehen EU lassen.

Der so hergestellte Kunststein kann infolge seiner günstigen physikalischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften vielseitig verwendet werden. Seine Homogenität ist höher als die der natürlichen eruptiven Gesteine. In den Kunststein können auch Eisensfangen eingebettet werden. Er weist ausgezeichnete Wärme und Elektrizität-Isolierungseigenschaften auf. Bei 1100° C ist der Kunststein vollkommen formbeständig, der Grad seiner Löslichkeit in Säuren und Basen kann praktisch außer Acht gelassen werden.

Verglichen mit den natürlichen eruptiven Gesteinen zeigen sich bei dem erfindungsgemäßen Kunststein die folgenden technisch-wirtschaftlichen Vorteile:

1. Höhere Homogenität.

2. Die Textur des Kunststeines kann den Erfordernissen entsprechend innerhalb breiter Grenzen durch Veränderung der chemischen Zusammensetzung, der Kristallisationszeit und Temperatur verändert werden.

3. Das Reflexionsvermögen und der Glanz der Steinoberfläche kann geändert werden, diese Eigenschaft ist sehr vorteilhaft, wenn Steinplatten zu Verkleidungszwecken verwendet werden.

4. Von natürlichen Gesteinsarten abweichend können aus dem Kunststein Platten gegossen werden, so erübrigt sich der Vorgang des Vorschleifens, wie er im Falle des Zerschneidens von Steinblöcken und der Polierung derselben nötig ist, da die Oberfläche bereits spiegelglatt entsteht.

Verglichen mit den auf bekannte Weise hergestellten »geschmolzenen Basalten« besitzt der erfindungsgemäße Kunststein folgende technisch-wirtschaftliche Vorteile:

1. Der Rohstoff muß nicht erst bergbaulich erschlossen und transportiert werden.

2. Es können hier Rohstoffe verwendet werden, die nach dem Stand der Technik nur zu einem sehr niedrigen Preis und dann auch nur zum Teil verwertet werden können. Der auf die Gewichtseinheit bezogene Durchschnittspreis des erfindungsgemäßen Kunststeines ist — verglichen mit dem Preis der aus den Rohstoffen auf bekannte Art hergestellten Produkte — um eine Größenordnung höher.

3. Dadurch, daß Kohlenschlacke, Flugasche bzw. die Berghalden verarbeitet werden, können in dicht besiedelten Industriegebieten wertvolle Grundstücke freigesetzt werden.

4. Unter Anwendung des vorliegenden Verfahrens können Steinplatten hergestellt werden, deren Oberfläche denjenigen von holokristallinen natürlichen eruptiven Gesteinen (Gabbro, Diabas usw.) sehr ähnlich ist. Diese Steinplatten eignen sich für Bauformen und zu Dekorationszwecken.

Bei der Ausarbeitung der Erfindung ging man einerseits von der Erkenntnis aus, daß die bei Wärmekraftwerken mit Kohlenverbrennung anfallenden Schlakken, Flugasche und Asche, aber auch die Berge der Bergwerkshalden eine chemische Zusammensetzung haben, die in mancher Hinsicht der chemischen Zusammensetzung gewisser basischer eruptiver Gesteine ähnlich ist. Die andere Erkenntnis war, daß bei entsprechender Einstellung der Viskosität und der chemischen Zusammensetzung, durch Änderung der Kristallisationsbedingungen und durch Regelung des Temperaturgradienten der Kristallisation im wesent-

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ichen der Entstehungsprozeß natürlicher eruptiver Dieses Material wird mit Hilfe von äußerer Wärme-

Liesleine nachgeahmt werden kann. zufuhr so erhitzt, daß das Verbrennen des Kohlen-

Die Eigenschaften der crlindungsgcmäßen Kunst- gehaltes der Haidenberge zur Sicherstellung der für

steine stimmen im Wesen mit denen der vulkanischen das Schmelzen nötigen Wärmeenergie beiträgt. Das Eruptiven Gesteine überein. 5 Brennen bzw. die Oxydation kann in diesem Falle

Das Verfahren zur Herstellung der erfindungs- durch Einblasen von Luft gefördert werden,

gemäßen Kunststeine wird im folgenden näher er- Als Zuschlagstoff werden fein gemahlenes Gestein,

läutert: in gewissen Fällen aber auch Mineralien, in beson-

Am Anfang werden die entsprechend gewählten deren Fällen können auch anorganische Verbindungen,

Rohstoffe und Zuschlagstoffe geschmolzen. Falls der _]0 meistens in Form von Oxyden beigegeben werden.

Rohstoff keine Brennstoffe enthält, wird das ganze Durch die Zuschlagstoffe wird teilweise die che-

Gemisch durch äußere Wärmezufuhr geschmolzen. mische Zusammensetzung des Rohstoffes verändert,

Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform wird der teils aber auch die Schmelztemperatur, die Viskosität

Rohstoff zusammen mit den Zuschlagstoffen unter des Schmelzgutes und die Kristallisationstemperalur Ausnutzung der im Material vorhandenen Brennstoffe i₅ herabgesetzt.

mit Hilfe der bei der Verbrennung freiwerdenden Der Fluor- und Karbonat-Gehalt des Rohstoffes ist

Wärmemenge, geschmolzen, oder man kann sowohl deswegen von Vorteil, weil dadurch die Viskosität des

äußere, als auch innere Wärmezufuhr anwenden. Schmelzgutes in jenem Temperaturbereich herabgesetzt

Der Schmelzprozeß kann von der Temperatur und wird, wo das Erstarren des Schmelzgutes noch nachvom physikalischen Zustand des Gemisches abhängig, 20 teilig ist. Früher wurden jene Zuschlagstoffe erwähnt, welches nach der Verbrennung der in der Steinkohle die die chemische Zusammensetzung des Rohstoffes vorhandenen brennbaren Substanzen zurückbleibt, mit verändern. Zur Färbung bzw. Verzierung des Kunst-Hilfe verschiedener technologischer Methoden durch- steins können Mineralien und/oder chemische Vergeführt werden. bindungcn beigegeben werden, deren Farbe von der

Verbrennt man die Steinkohle in einem Kessel, wo 25 des Rohstoffes abweicht, und zwar vorzugsweise beim die Schlacke geschmolzen wird, tritt die Schlacke, die Gießen, im Laufe des Kristallisationsvorgangs oder laut der Erfindung als Rohstoff betrachtet wird, bereits im letzten Abschnitt desselben. Die letzterwähnten im geschmolzenen Zustand aus dem Kessel. In diesem Zuschlagstoffe vermischen sich nicht mehr gleichmäßig Falle ist f jr den Schmelzprozeß eine weitere Wärme- im ganzen Schmclzgut bzw. werden sie nicht gezuiuhr nicht mehr notwendig. Abhängig von ihren 3c schmolzen, auf diese Weise kommt ihr Verzierungskorrosiven Eigenschaften wurden die Zuschlagstoffe bzw. Färbungseffekt besser zur Geltung. Die Kornder Steinkohle beigemischt, entweder vor der Be- größe der Zuschlagstoffe, die zu Verzierungszwecken Schickung des Brennraumes des Kessels oder unmittel- beigemischt werden, werden so gewählt, daß sie den bar in den Brennraum, bzw. dann, wenn das Schlak- an den Kunststein gestellten Erfordernissen entkenschmelzgut aus dem Kessel herausfließt. Es wird 35 sprechen. Es erübrigt sich näher zu erklären, daß in vorgeschlagen die Zuschlagstoffe, die nicht korrosiv der industriellen Praxis, die Zusammensetzung und sind, mit der Steinkohle zusammen in den Brennraum die Menge der Zuschlagstoffe, abhängig vom Auszu beschicken, da auf diese Weise ihre gleichmäßige gangsmaterial in breiten Grenzen variiert werden Verteilung gewährleistet wird. Jn diesem Falle wird können. Wenn z. B. Rohstoff (Schlacke) einen verder Kessel mit dem Zuschlagstoff beschickt, der mit 40 hältnismäßig hohen Aluminiumgehalt aufweist, ist dem Kohlenstaub homogenisiert wurde. Man kann — ohne Beimischung von Zuschlagstoffen ■— der auch so vorgehe.!, daß ein Teil, oder die ganze Menge Schmelzpunkt hoch und die Kristallisation gestaltet des Zuschlags der Steinkohle im Brennraum zugegeben sich ungünstig oder es scheiden Kristalle aus, die die wird. Jene Zuschlagstoffe, deren Anwesenheit im Verwendungseigenschaften, z. B. die Festigkeit, Polier-Kessel Korrosion verursacht, werden teilweise oder 45 barkeit nachteilig beeinflusser. In solchen Fällen ist vollständig dem aus dem Kessel austretenden Schmelz- es sehr wichtig Mg- und Ca-haltige Stoffe beizugut beigemischt. mischen, durch deren Anwesenheit gewährleistet wird,

Wird zur Verbrennung der Steinkohle ein Ofen daß das anwesende Aluminium hauptsächlich in Form

benützt, bei dem die Schlacke, die Flugasche, bzw. die von Plagioklas auskristallisiert und daß die Menge

Asche bei niedrigerer Temperatur austritt, müssen _5o des für das Endprodukt ungünstigen Mullits zurück-

dic>5« Ausgangsstoffe mit Hilfe einer äußeren Wärme- gedrängt bzw. eliminiert werden kann. Die fehlende

zufuhr geschmolzen, während die Zuschlagstoffe dem Menge von SiO₁ im Rohstoff kann durch glasigem,

Schmelzgut beigegeben werden. verhältnismäßig leicht schmelzenden RhyolithtufT er-

Eh kommt oft vor, daß die als Rohstoff benützte setzt werden. Durch Zugab? von Phonofith kann dei

Schlacke bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur, ₅₅ Alkaligehalt des Endproduktes, durch Zugabe vor

aber in feilem Zustand aus dem Ofen austritt. Dies Kalkstein der Kalkgehalt geregelt werden.

ist der FaIi z. B. beim Ofen mit KettenrosL wo der Die Zusammensetzung des Kunststeines, der nad

Rohstoff die Schlacke ist, die bei einer Temperatur dem erfindungsgemäßen" Verfahren hergestellt wird

um W) b;\ VM) C austritt. Diese Schlacke wird mit kann aus der chemischen Zusammensetzung des Aus

HiHe emt-T «.eiteren Wärmezufuhr geschmolzen. Eine 5o gangsmaterials und aus der Behandlungsart ir. vorau

ähnliche Lagt i.« dann, wenn man als Rohstoff Flug- berechnet werden. Die kristalline Zusammensetzunj

avchs von ungefähr KXrC benützt. Bei den zweck- des Endproduktes stimmt mit den berechneten Wertei

m.äßigsn Vcriahren%vananten wird danach, zum gut überein. Die Textur des Kunststeines ist de

5itho5«ten <k% Ausgangsmateriais möglichst wenig Textur natürlicher eruptiver Gesteine von nahezi

'AäfTßctncrgji benötigt. 65 identischer chemischer Zusammensetzung sehr ähnlich

Ah H«m»U;iio'Jer ah Zuschlagstoff können teilweise Das Schmelzgut von entsprechender Zusammen

riggf vollständig Berge der Halden von Steinkohlen- setzung wird in einen Ofen gebracht, wo es zweckrnäß

?/«*α« iWatÄhbergej ebenfalls verwendet werden. bei einer Temperatur zwischen 1500 bis 1400'C stehe

gelassen wird. Der Zweck dieses Abstehenlassens ist in erster Linie die gasförmigen Produkte z.i entfernen, also die Schmelze zu reinigen. Das dünnflüssige Material wird dann in Formen gegosse i. Bei dem Formguß können die im Hüttenwesen angewendeten Methoden, also Gießen, Walzen und Ziehen ar gewendet werden Nach dem Formguß wird tic Schmelze zweckmäßig in einem Tunnelofen kristallisiert, indem der entsprechende Temperaturgradient eingestellt wird. Durch Veränderung des Kristallisations-Temperaturgradientcn wird innerhalb des gegebenen Temperaturbereiches die Größe der einzelnen Kristalle und die Textur des Kunststeins beeinllußt. Die entsprechenden Werte innerhalb des gegebenen Temperaturbereichs werden durch die gegenüber dem Kunststein gestellten Anforderungen und durch die optimale Kristallisationstemperatur der Kristallassoziationcn (Kristallgemischen) bestimmt, die sich aus der mit Hilfe der notsvendigen Zuschlagstoffe veränderten chemischen Zusammensetzung herstellen lassen. Wahrend des Kristallisationsvorganges können nötigenfalls Farbstoffe und Verzierungszuschlagstoffc beigegeben werden. An Hand der folgenden Beispiele wird das Verfahren näher erläutert: (Die Teilangabcn sind in Gewichtsteilen angegeben.)

Beispiel 1

Braunkohle (Tatabanya, Ungarn), Wärmewert 3500 Kalorien, wird in einem Kessel mit Kettenrostfeuerung bei einer Temperatur von 1250 bis 1300'C verbrannt. Die Schlacke, die bei einer Temperatur von 900 bis 1000"C den Rost verläßt, hat folgende chemische Zusammensetzung:

Prozent

SiO₂ 40 bis 48

TiO₂ 0 bis 1

Fe₂O, 7 bis 12

Al₂O₃ 30 bis 38

FeO 0 bis 1

MnO 0 bis 0,1

MgO I bis 4

CaO :> bis 10

Na₂O Obis 1.5

K₂O 0 bis 1.5

P₂O₅ 0 bis 0,1

SO₃ 2 bis 1,5

Es werden zu 70 Teile Schlacke obiger Zusammense'zung 15 Teile Wehrlit, 8 Teile Rhyolithtuff, 5 Teile Dolomit und 2 Teile Kryolith gemischt. Das Gemisch wird bei 1350 bis 1400⁰C geschmolzen, das Schmelzgut bei 1450 C stehen gelassen, bis sich di: flüchtigen Bestandteile entfernen. Sodann wird die Schmelze 4 Stunden lang bei 1260 C und 1 Stunde lang bei 1200 C kristallisiert und innerhalb von 10 Stunden abgekühlt.

Der erhaltene Kunststein hat folgende Zusammensetzung:

Prozent

Plagioklas (Ab₃₀-An₇₀) 60,0

Rhombisches Pyroxen 6,0

Fe₂O_n-Modifikation und Oxyd mit Spinell-Struktur 28,0

Krypto-mikrokristallinisches Material

von 1 μηι Korngröße 6,0

Der Kunststein hat eine trachytische Textur, 42 % der Kristalle haben eine Korngröße zwischen 0,2 bis

2 mm.

B e i s ρ i e I 2 5

Zu 87 Teilen Schlacke nach Beispiel 1, werden als Zuschlagstoffe 10 Teile Dolomit, 2 Teile Kryolith, 1,0 Teil Nickeloxyd zugegeben. Das Gemisch wird bei 1400 bis 1450 C geschmolzen, bei 1450 C stehen ίο gelassen und dann bei 1250 bis 1200 C 6 Stunden lang kristallisiert. Nach der Kristallisation wird das kristalline Gemisch 14 Stunden lang gekühlt.

Die Zusammensetzung des Kunststeines besteht aus folgenden Komponenten:
Prozent

Plagioklas (Ab₁₂-An₈₈) 60,0

Rhombisches Pyroxen 10,0

Spinell-Oxyde ' 25.0

Mikrokristalline Substanzen, Korngröße 1 bis 5 μΐη 5,0

Der Kunststein hat eine mikro-holokristalline Textur, 40% der Kristalle sind 0,1 bis 1 mm groß.

B c i s ρ i e 1 3

Zu 90 Teilen Schlacke nach Beispiel 1 werden als Zuschlagstoffe 6,0 Teile Dolomit, 3 Teile Natriumkarbonat und 1,0 Teil Nickcloxyd beigemischt. Das Gemisch wird bei 1400 C geschmolzen, bei 1450 C stehen gelassen, nach dem Formen bei 1250¹C

3 Stunden lang, zwischen 1250 und 1180⁰C unter Anwendung eines gleichförmigen Temperaturgradienten 2 Stunden lang kristallisiert. Anschließend wird es innerhalb von 10 Stunden gelassen.

Die Zusammensetzung des Kunststeines ist:

Prozent

Plagioklas (Ab₂₈-An₇₂) 60,0

Rhombisches Pyroxen 8,0

Oxyde mit Spinell-Struktur 20,0

R₂O₃ (Metalloxyde) 7,0

Mikrokristalline Substanzen, Korngröße 1 bis 5 ixm 5,0

Das Produkt hat eine trachytische Textur. 40% der Kristalle sind 0,2 bis 2 mm groß.

Beispiel 4

83 Teilen Schlacke nach Beispiel 1 werden 10 Teile Dolomit, 5 Teile Natriumkarbonat und 2 Teile Fluorit beigemischt. Das Gemisch wird bei 1400° C geschmolzen, bei 1450⁰C stehen gelassen, nach Abstellenlassen bei 1250⁰C 6 Stunden lang kristallisiert und anschließend 14 Stunden lang abgekühlt.

Die Zusammensetzung des so erhaltenen Produktes ist:

Prozent

Plagioklas (Ab₂₈-An₇₂) 67,0

Rhombisches Pyroxen 16.0

Spinell-Oxyde 17,0

Das Produkt hat eine intergranulare Textur, die Korngröße der Hauptmasse der Kristalle liegt zwischen 0,4 und 1 mm, die größten Kristallkörner sind 3 bis 5 mm groß.

Beispiel 5

89 Teilen Schlacke nach Beispiel 1 werden 8 Teile Dolomit, 2 Teile Natriumkarbonat und 1 Teil Fluoril

beigemischt. Das Gemisch wird bei einer Temperatur zwischen 1400 und 1450 C geschmolzen, bei 1450 C stehen gelassen, sodann bei 1250 C 4 Stunden lang kristallisiert. Das kristallisierte Gemisch wird 14 Stunden lang abgekühlt.

Die Zusammensetzung des erhaltenen Produktes ist:

Prozent

Plagioklas (Ab₁₂-An₁,,,) 68,0

Rhombisches Pyroxcn 4.0

Spinell-Oxyde 22.0

Andere Oxyde 6,0

Der Kunststein hat eine intergranulare Textur, die Korngröße des größten Kristalls ist 2 bis 3 mm.

Beispiel 6

Zu 88 Gewichtsprozent Schlacke nach Beispiel 1 werden folgende Zuschlagstoffe gegeben: 10 Gewichtsprozent Limonit-Kalkstein und 2 Gewichtsprozent Natriumkarbonat. Das Gemisch wird bei 1400 C geschmolzen, bei 1440 C stehen gelassen. Nach dem Stehen wird das. Material bei 1200 C 30 Minuten lang kristallisiert und anschließend läßt man es 16 Stunden lang abkühlen.

Die Zusammensetzung des so erhaltenen Produkts ist:

Prozent

Plagioklas (Ab₁₀-An,,,,) 63,0

Rhombisclies-monoklincs Pyroxcn ... 18,0
Spinell-Magnetit 19,0

Die durchschnittliche Kristall-Korngröße des so erhaltenen Produkts ist 0,1 bis 2 mm, die größte Korngröße der Plagioklaskristalle ist 5 mm. Der Kunststein hat eine intergranulare Textur.

Beispiel 7

R8.0 Gewichtsprozent Schlacke der Zusammensetzung nach Beispiel 1 werden 10 Gewichtsprozent Rotschlamm (Zusammensetzung: SiO₂ = 13,0%, TiO, = 6,5%, Al₂O₃ = 16,6%, Fe_nO₃ == 39.6%, MnO = 0,2%, MgO = 1.2%, CaO = 1,4%, Na₂O = 11.2%, SO, - 1,2%, Glühverlust = 9.8%) und 2 Gewichtsprozent Natriumkarbonat beigegeben. Das Schmelzen, AbsteHcnlassen und die Kristallisation des Gemisches wird nach Beispiel 6 durchgeführt.

Die Zusammensetzung des so erhaltenen Kunststeines ist:

Prozent

Plagioklas (Ab₂₀-An₉₀) 60,0

Oxyde mit Spinell-Struktur 5,0

R₂O₃-MOdifikationen (Metalloxyde) .. 35,0

Das so erhaltene Produkt hat eine trachytische Textur. Die durchschnittliche Größe der Kristallkörner liegt zwischen 0,1 und 1 mm, während die größten Plagioklas-Kristalle 4 mm groß sind.

Beispiel 8

1200'C 1 Stunde lang kristallisiert, anschließend wird es 16 Stunden lang abgekühlt.

Die Zusammensetzung des so erhaltenen Produktes ist:

Planioklas (Ab,_n-Aii_H

Prozent
. 62,0

Rhombisches Pyroxen 5,0

Spinell-Oxyde 25,0

Andere Oxyde (leXVModiiikationen) 8,0

Der Kunststein hat eine intergranulare (mikro-holokristalline) Textur. Die durchschnittliche Größe der Kristallkölner liegt zwischen 0,1 und 0,5 mm.

Beispiel 9

88.0 Gewichtsprozent Schlacke der Zusammensetzung nach Beispiel 1 werden 7 Gewichtsprozent Dolomit, 3,0 Gewichtsprozent Siderit, 2,0 Gewichtsprozent Natriumkarbonat zugegeben. Das Gemisch wird bei 1400 bis 1440^JC geschmolzen, bei 144O⁰C abstellen gelassen bis die Gase entweichen, bei 1400⁰C wird es in Formen gegossen und anschließend bei 1200'C 30 Minuten lang kristallisiert. Das kristallisierte Gemisch wird dann innerhalb von 16 Stunden abgekühlt.

Die Zusammensetzung des so erhaltenen Produktes ist:

Prozent

Plagioklas (Ab₁₂-AiI₁₁₈) 68,0

Monoklines Pyroxen 16,0

Spinell-Oxyde 16,0

Der Kunststein hat eine intergranulare (mikro-holokristallinische) Textur. Die durchschnittliche Größe dei Kristallkörner liegt zwischen 0,1 und 1 mm.

40

Beispiel 10

88,0 Gewichtsprozent Schlacke der Zusammensetzung nach Beispiel 1 werden 7,0 Gewichtsprozeni Dolomit, 3 Gewichtsprozent Siderit und 2,0 Gewichtsprozent Natriumkarbonat zugegeben. Das Gemiscl wird bei 1400"C geschmolzen, bei 1450"C absteller gelassen, bei 1250"'C 1 Stunde lang kristallisiert unc anschließend innerhalb 17 Stunden abgekühlt.

Die Zusammensetzung des so erhaltenen Produkt: ist:

Prozent

Plagioklas (Ab₁₂-An₈₈) 68,0

Monoklines Pyroxen 16,0

Spinell-Oxyde 16,0

Der Kunststein hat eine intergranulare (mikro-holo

kristalline) Textur. Die durchschnittliche Korngrößf der Plagioklas-Kristalle liegt zwischen 0,5 und 2 mm Die größten Kristallkörner erreichen eine Größe vor 3 bis 4 mm.

88,0 Gewichtsprozent roter Schlacke von der Zusammensetzung nach Beispiel 1 werden 10 Gewichtsprozent Siderit und 2 Gewichtsprozent Natriumkarbonat zugegeben. Das Gemisch wird bei 1400 C geschmolzen, bei 1440 C abstellen gelassen und bei

Beispiel 11

90,0 Gewichtsprozent Schlacke der Zusammensetzung nach Beispiel 1 werden 8,0 Gewichtsprozeni Limonit-Kalkstein und 2 Gewichtsprozent Natrium-

karbonat beigegeben. Das Gemisch wird bei 1400"C geschmolzen, bei 1420° C abstellen gelassen, bei 1400⁰C in Formen gegossen und bei 1200⁰C 90 Minuten lang kristallisiert. Das kristallisierte Gemisch wird innerhalb von 18 Stunden abgekühlt.

Die Zusammensetzung des erhaltenen Produktes ist:

Prozent

Plagioklas (Ab₁₅-An₈₅) 66,0

Monoklines Pyroxen 8,0

Oxyde 26,0

Der Kunststein hat eine intergranularc Textur. Die größten Plagioklas-K ristalle sind ungefähr 3 bis 4 mm groß.

Beispiel 13

89,0 Teilen Schlacke nach Beispiel 1 werden 8 Teile Dolomit und 3 Teile Natriumkarbonat beigemischt. Das Gemisch wird bei einer Temperatur zwischen 1400 und 1450'³C geschmolzen und bei dieser Temperatur abstellen gelassen, dann 90 Minuten lang bei 1200⁰C abkristallisiert. Das kristallisierte Gemisch wird innerhalb 15 Stunden mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 60^cC/h abgekühlt. Die Größe der Plagioklas-Kristalle im Kunststein ist überwiegend zwiechen 1 und 2 mm.

Beispiel 14

Ein Gemisch, bestehend aus 75 Gewichtsprozent Schlacke der Zusammensetzung nach Beispiel 1, aus 10 Gewichtsprozent Diabas und 15 Gewichtsprozent D< 'omit, wird bei 1400°C geschmolzen, sodann bei 1440°C abstellen gelassen. Die Abkühlung des kristallinen Gemisches wird innerhalb von 16 Stunden mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 60° C/h von 1250 auf 100⁰C durchgeführt. Die Größe der PIagioklas-Kristalle des harten, kompakten Kunststeines liegt durchschnittlich zwischen 0,5 und 2,0 mm. Durch die verwendeten Zuschlagstoffe wird der Schmelzpunkt und die Zeitdauer des Abstellenlassens herabgesetzt.

Beispiel 15

Es werden 80 Gewichtsprozent Schlacke der Zusammensetzung nach Beispiel 1, 10 Gewichtsprozent Wehrlit und 10 Gewichtsprozent Dolomit gemischt und bei 1380 bis 1400⁰C geschmolzen, sodann bei 1420 bis 1440⁰C abstellen gelassen. Nach dem Gießen wird die Schmelze bis 1100⁰C mit einer Geschwindigkeit von 100° C/h, unter 1100⁰C mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 50° C/h abgekühlt. Die größten Kristalle der Plagioklas-Komponenten des grobkristallinischen Produkts erreichen sogar die Größe Von 10 mm. Die durchschnittliche Korngröße ist von 3 bis 5 mm.

Beispiel 16

Die Zusammensetzung des Ausgangsgemisches: 80 Gewichtsprozent Schlacke nach Beispiel 1, 10 Gewichtsprozent Dolomit. 10 Gewichtsprozent Rotschlamm. Schmelztemperatur: 1380 bis 1400°C, Ab-Stellen-Temperatur: 1420 bis 1440°C. Nach dem Gießen wird das Schmelzgut bis HOO⁰C mit einer Geschwindigkeit von 100^oC/h, unter HOO⁰C mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 50°C/h abgekühlt, Die größten Plagioklas-Kristalle des grobkristallinischen Produkts sind größer als 10 mm. Die durchschnittliehe Kristall-Korngröße ist ungefähr 3 bis 6 mm.

Beispiel 17

ίο 85 Gewichtsteilen an Ca-, Mg-armer Kraftwerkschlacke (Zusammensetzung: SiO₂ — 51,9%, Al₂O-, = 31,1%, Fe₂O, - 11.6%, CaO = 1,6%, MgO = 2,1%, SO₃ = 0,8%) werden 15 Gewichtsteile Dolomit beigemischt. Das bei 1350 bis 1400"C geschmolzene Gemisch wird bei 1400 bis 1420⁰C abstellen gelassen. Das Schmelzgut wird 2 Stunden lang kristallisiert und dann innerhalb 18 Stunden mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 50°C/h abgekühlt. Die durchschnittliche Korngröße der tafelförmigen PIagioklas-Kristalle ist ungefähr 3 bis 5 mm.

Beispiel 18

Die Zusammensetzung des Ausgangsgemisches: 80 Gewichtsprozent Kraftwerkschlacke nach Beispiel 17 und 20% Kalkstein. Das bei 1350 bis 1400⁰C geschmolzene Gemisch läßt man bei 1410 bis 1430⁰C abstellen und bei 115O⁰C 1 Stunde lang kristallisieren, darauf läßt man innerhalb von 18 Stunden mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 50°C/h abkühlen. Der überwiegende Teil der tafelförmigen Plagioklas-Kristalle ist 3 bis 6 mm groß.

Beispiel 19

75 Gewichtsprozent von Flugasche, die an Ca-, Mg- und Fe verhältnismäßig arm ist Γ usammensetzung: SiO₂ = 55,8%, Al₂O, = .'0,3%, Fe₂O₃ = 7,2%, MgO = 2.1 %, CaO = 3,1 %, SO₃ = 0,8%), werden 10% Wehrlit und 15% Dolomit beigemischt. Das Gemisch wird bei 1350° C geschmolzen und bei 1380° C abstellen gelassen. Die Schmelze kristallisiert man bei 1200 bis 118O⁰C 4 Stunden lang, dann läßt man es bis 1180 bis 1000⁰C mit einer Geschwindigkeit von 100°C/h, unter 1000⁰C mit einer Geschwindigkeit von 100 bis 50° C/h abkühlen. Der größte Durchmesser der tafelförmigen Plagioklas-Kristalle erreich! sogar 20 mm. Die vorherrschende Größe der Kristallkörner liegt zwischen 4 und 8 mm.

Beispiel 20

Die Zusammensetzung des Ausgangsgemisches 80 Gewichtsprozent Flugasche nach Beispiel 19,10 Ge wichtsprozcnt Wehrlit, 10 Gewichtsprozent Dolomit Schmelztemperatur: 1350 bis 1400°C. Abstellen temperatur: 141O⁰C. Kristallisation bei 1200 bi:

1100⁰C innerhalb 2 Stunden. Im kompakten dunkel grauen Produkt erreichen die größten tafelförmiger Plagioklas-Kristalle die Größe von 10 mm. Eine Korn größe von 3 bis 5 mm ist jedoch vorherrschend.

B e i s ρ i e 1 21

Zusammensetzung des Ausgangsgemisches: 75 Ge wichtsprozent Flugasche nach Beispiel 19, 10 Ge

15 16

■Wichtsprozent Wehrlit, 15 Gewichtsprozent Kalkstein gen Prüfkörper, die aus den erfindungsgemäßen Kunst-

(Dachstein). Das oben erwähnte Gemisch wird bei steinen angefertigt werden, sind folgende:

1300 bis 1330 C geschmolzen, bei 1350 C abstellen Spezifisches Gewicht .. 2,96 bis 2,99 g/cm³

gelassen, schließlich bei 1150 C 2 Stunden lang Raumgewicht 2,71 bis 2,85 g/cm³

kristallisiert, sodann innerhalb 17 bis 18 Stunden mit 5 Gewicht der Wassereiner Geschwindigkeit von 100 bis 50 C/h abgekühlt. aufnahme (Gewichts-

Das so erhaltene, außerordentlich harte, dunkelgraue aic<- kv λ->α«

_ . , ..... ..,. . . , ... . ,7 prozent) Ο,ΐοο bis ϋ,2οο

Produkt von verhältnismäßig gleichförmiger Korn- ·; ' . .,.

größe enthält Plaeioklas-Kristalle, deren durchschnitt- ^uitatiscne Knstau-

licher Durchmesser zwischen 0,5 und 1 mm liegt. io sation 0,03 bis 0,062 _/0

Mit Hilfe von Mikroskop- und Röntgen-Diffrakto- Säurenbeständigkeit ... 0,21 bis 0,352%

meter-Untersuchungen kann nachgewiesen werden, Druckfestigkeit

daß gewisse erfindungsgemäß hergestellte Kunststeine (lufttrocken) 2500 bis 5000 kp/cm²

wenig Tridimit und auch Parawollastonit enthalten. Druckfestigkeit (mit

Aus der Schmelze können auf bekannte Weise durch 15 Wasser saturiert) 2000 bis 4500 kp/cm²

Walzen, Gußformerei oder mittels Schleuderguß gut Druckfestigkeit (nach

polierbare Steinplatten mit hoher Reflexion, außerdem _{25mali Frieren)} _ . _{1500 bis 400}0 kp/cm²

verschiedene cerade und gebogene Rohren, ferner ^b ' . , .

Gußformstücke hergestellt werden. Biegefestigkeit 261,4 bis 300 kp/cm-

Die physikalischen Eigenschaften der würfelförmi- 20 Elastizitätsmodul 600 000 bis 780 000 kp/cm²

Claims

Patentansprüche:

1. Holokristalliner, gut polierbarer Kunststein aus SiO₂-haltigen Abfallstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß er Kristallgemische mit überwiegend 0,1 bis i0 mm großen Kristallen enthält, die zwischen 1300 und 1200⁰C kristallisieren und aus 40 bis 50 Gewichtsprozent SiO₂, 20 bis 40 Gewichtsprozent dreiwertigen (Al, Fe³⁺-) Metalloxiden, die mindestens 55 Gewichtsprozent Al₂O₃ enthalten, ferner aus 10 bis 35 Gewichtsprozent zwei- und einwertigen Oxiden bestehen, wobei das Kristallgemisch 55 bis 70 Gewichtsprozent Plagioklas, bestehend aus Albit₁₀-₃₀-Anorthit₉₀-₇₀, 4 bis 20 Gewichtsprozent Pyroxen, insbesondere Enstatit-Bronzit enthaltenden, rhombischen, monoklinen, Ca-, Mg-, Fe-hakigen Pyroxen, 5 bis 25 Gewichtsprozent Oxide, hauptsächlich Spinell-Oxide und 0 bis 10 Gewichtsprozent andere dreiwertige, vorzugsweise Fe₂O₃-Modifikationen enthält.

2. Kunststein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er als Spinell-Oxid MgO · Al₂O₃, MgO · Fe₂O₃. FeO · Fe₂O₃ enthält.

3. Kunststein nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er eine holokristalline bis mikroholokristallin \ intergranulare oder trachytische Textur aufweist.

4. Verfahren zur Herstellung eines hoJokristallinen. gut polierbaren Kunststeins auf der Basis von SiO₂-haItigen Abfallstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß frisch anfallende Kohle-Schlacke und/oder Flugasche und/oder Waschberge, die eine Schmelztemperatur unter 1500⁰C besitzen, ,geschmolzen und die Zusammensetzung der Schmelze durch Zugabe von Zuschlagstoffen derart eingestellt wird, daß diese 40 bis 50 Gewichtsprozent SiO₂, 20 bis 40 Gewichtsprozent dreiwertige (Al, Fe³⁺) Metalloxide, und zwar mindestens 55 Gewichtsprozent Al₂O₃, ferner 10 bis 35 Gewichtsprozent zwei- und einwertige Oxide enthält, die Schmelze zwischen 1500 und 1400° C stehengelassen wird, vorzugsweise bis die darin gelösten Gase entweichen und in einem Temperaturbereich Von 1400 bis 1300° C in Form gegossen und in einem Temperaturbereich von 1300 bis 115O⁰C derart auskristallisieren gelassen wird, daß sie in Form von Kristallgemischen hauptsächlich 55 bis 70 Gewichtsprozent Plagioklas, bestehend aus Albit_]0-₃₀-Anorthit₉₀-₇₀, 4 bis 20 Gewichts prozent fyroxen, insbesondere Enstatit-Bronzit enthaltenden, rhombischen, monoklinen, Ca-, Mg-, Fehaltigen Pyroxen, 5 bis 25 Gewichtsprozent Oxide, hauptsächlich Spinell-Oxide und 0 bis 10 Gewichtsprozent andere dreiwertige, vorzugsweise Fe₂O₃-Modifikationen enthält und gegebenenfalls während des Formgießens und/oder während der Kristallisation zwecks Färbung und/oder Verzierung des Kunststeins weitere Zuschlagstoffe zugegeben werden, wobei die kristallisierend5 Wärmebehandlung unter Beibehaltung eines konstanten oder sich stufenweise senkenden Temperaturgradienten ausgeführt und die auskristallisierte Schmelze mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 40°C/h abgekühlt und derart ein Kunststein, welcher übeiwiegcnd aus 0,1 bis 10 mm großen Kristallen besteht, erzeugt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangsmaterial mit Hilfe von äußerer Wärmezufuhr und/oder unter Ausnutzung der Eigenwärme ihrer verbrennbaren Materialteile geschmolzen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß Steinkohle in einem Zyklonkessel verbrannt und die notwendigen Zuschlagstoffe vor oder nach Beschickung der Steinkohle

ίο in den Feuerraum zugegeben werden, sodann die gewonnene Schlackenschmelze unmittelbar der Kunststeinproduktion zugeführt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuschlagstoff natürliche eruptive Gesteine, zur Erhöhung des Fe-, Ti- und Mg-Gehaltcs des Kunststeins, Wehrlit, Basalt, Diabas oder Basalt-Tuff, zur Erhöhung des Alkalioxidgehalts Phonolith oder Trachyt, zur Erhöhung des Gehaltes an Alkalioxid und SiO₂ Aplith, khyolith-Tuff und Feldspat, zur Erhöhung des Gehalts an zweiwertigen Oxiden, z. B. an Calcium- und Magnesium-Oxiden, Sedimente, z. B. Dolomit, Kalkstein oder Mergel, zur Erhöhung des Fe- und Al-Gehaltes Bauxit oder Rotschlamm verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herabsetzung der Schmelztemperatur, der Viskosität und der Kristallisationstemperalur, im Fall der Verwendung eines Aluminium-Oxid gesättigten Ausgangsstoffes, Fluor und/oder Carbonate enthaltende Zuschlagstoffe wie Kryolith, Fluorit bzw. Calcium-, Magnesium-, Natrium- oder Caliumcarbonat, Kalkstein, Dolomit, Ankerit, Siderit, Carbonat-Manganerz, sowie Rotschlamm zugesetzt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Zuschlagstoff zur Erhöhung des Reflexionsvermögens der Oberfläche Fe- und Ti-haltige Substanzen dem Kunststein zugegeben werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß zur Färbung bzw. Verzierung Oxide, vorzugsweise Cr-, Co-, Cu-, Ni-, Mg-, Ca-Oxide, Mn- oder Ti-Dioxid oder Minerale bzw. Gesteine und/oder Mineralien, deren Farbe von der des Ausgangsgemisches abweicht, wie Feldspat und/oder Quarz dem Kunststein zugegeben werden.