DE2016766C3 - Kunststein und Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents
Kunststein und Verfahren zur Herstellung desselbenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft harte, abriebfeste, säure- und
basenfeste Kunststeine auf der Basis von SiO2-haltigen Abfallprodukten und ein Verfahren zu deren Herstellung
In den verschiedensten Industriezweigen, besonders
im Baugewerbe und in der chemischen Industrie, werden in großen Mengen als Grundstoffe eruptive
Gesteine im Hoch und Tiefbau und zu Verkleidungszwecken usw. verwendet. Ein Nachteil der Verarbeitung
von eruptiven Gesteinen besteht darin, daß sie nur durch Sägen und Schneiden bearbeitet werden können.
Die hochgradig harten, abriebfesten, säure- und basenfesten eruptiven Gesteine behalten diese vorteilhaften
physikalischen und chemischen Eigenschaften nach dem Schmelzen und Gießen bzw. nach ihrer
Rekristallisation und sind deswegen zur Herstellung von Formkorpern, Rohren und anderen Gußformen geeig-
net. Das bekannte Verfahren zur Verarbeitung von
eruptiven Gesteinen besteht darin das Materia! bei einer entsprechend hohen Temperatur zu schmelzen, in
Formen .a gießen und kristallisieren zu lassen, anschließend abzukühlen. Zu diesem Zweck wurden in
ίο erster Linie Basaltarten verwendet. Die so hergestellten
Produkte sind in der Industrie unter dem Handelsnamen »geschmolzener Basalt« bekannt.
Die aus solchen Basaltarten hergestellten Produkte werden in vielen Gebieten verwendet. Bei der
'5 Verarbeitung werden die eruptiven C»steine nach ihrer
Gewinnung (Basalt. Diabas. Basanit, Phonolith usw.) zu
Korngrößen von 20—60 mm zerkleinert und — in
Abhängigkeit von ihrer chemischen Zusammensetzung
— bei einer Temperatur /wischen 1200 und 14000C
geschmolzen. Die Schmelze läßt man dann abstellen und
gießt es in Formen. Nach dem Formguß wird da
Material in einem Temperaturbereich von 1000— 7000C
— in der Regel in einem Tunnelofen — einer Wärmebehandlung unterworfen und danach langsam —
im allgemeinen innerhalb von 20—22 Stunden — abgekühlt. Ein gemeinsames Merkmal dieser Kunststeine
ist. daß ihre Textur mikro-kryptokristallin. gegebenenfalls
teilweise glasartig ist. Letzterer Umstand wirkt sich für die im übrigen gunstigen physisch-chemischen
Eigenschaften nachteilig aus.
Es wurden Versuche zur Benutzung der bei Kraftwerken in großen Massen anfallenden Berghalden.
Kraftwerksschlacke. Flugasche, Asche usw. durchgeführt. Diese Versuche führten jedoch zu keinen
bedeutenden Ergebnissen. Der niedrige Preis der Kraftwerksschlacke, der Flugasche usw. berechnet auf
das Gewicht dieser Abfallstoffe ermöglichte nur die Verwendung bei der Herstellung von Zement, als
Zuschlagstoff für Beton, als Füllstoff zu vorgefertigten
Bauteilen oder als Krotze. deshalb werden diese Stoffe
entweder gar nicht, ader nur in beschränktem Maße
verwendet.
in der DT-PS 8 73 074 wird ein Verfahren zur Herstellung vor Formstücken aus Calciummetasilicat
bestehender Phosphorofenschlacke beschrieben, das mit einem Zusatz von 20 bis ^0Gew.-% Flußspat
durchgeführt wird, und wobei der Flußspat zur schmelzflüssigen Schlacke zugesetzt und die Schmelze
auf eine Temperatur abgekühlt wird, die wesentlich
tiefer liegt als die Schmelztemperatur der Ph^sphorofenschlacke,
und wobei bei dieser verhältnismäßig niedrigen Temperatur vergossen wird.
In der DT-PS 12 14 589 wird die Herstellung von feinkristallinen, homogenen Formkörpern aus Rohkupferschlacke
beschrieben. Diese Schlacke wird bei mindestens 12500C wieder aufgeschmolzen, sodann
vorzugsweise mit mindestens 4% Kohlenstoff versetzt, die sulfidische Metallphase in reduzierender Atmosphäre
abgetrennt, dann die bei 750 bis 8200C in Formen
gegossene Schmelze 1,2 bis 10 Stunden bei 800 bis 12000C oxidierend getempert und anschließend im
Verlauf von 2 bis 10 Stunden abgekühlt. Ein wichtiger Verfahreiisschritt bei diesem Verfahren ist die Reduktion
der sulfidischen Metallphasen. Eine wichtige Komponente bei diesem Verfahren ist die Eisenmenge
mit einem Anteil von 20% in Form von Magnetit und Titanmagnetit (Spinell).
Ein Verfahren zur Herstellung kristallinporiger
Schlackensteine wird in der DT-AS 10 91 027 beschrieben.
Diese;, Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man der flüssigen Schmelze Gesteine mit einem hohen
Grad an Hydratmineralien in einer Menge von ungefähr 10 Gew.-% zusetzt. Die Wirkung dieses Zusatzstoffes
zeigt sich darin, daß das Verdampfen des aus den Hydratsmineralien entstandenen Wasserdampfes das
Endprodukt porig macht. Das nach diesem Verfahren herstellbare Produkt ist daher als Zuschlagssfofr für die
Herstellung von zementgebundenen Leichtbetonsteine geeignet. Bei diesem Verfahren wird die Schrne ·<.·
vorzugsweise unter mechanischer Bewegung langsam abgekühlt.
Ein Verfahren zu.· Herstellung dichter, raumbeständiger
Schamotte aus kohlenstoffhaltigem Schieferton und die Herstellung feuerfester Steine daraus wird in der
DT-PS 8 49 669 beschrieben. Bei diesem Verfahren wird ein kohlenstoff',. Itiger Schieferton mit 1 bis 5%
Kohlenstoff verwendet, wobei die Ausgangsstoffe auf eine Körnung von etwa 2 bis 25 mm gemahlen und bei
steigender Temper itur auf 900 bis 11000C in oxidierender
Atmosphäre ausgebrannt werden. Bei diesem Brennvorgang Vennt der gesamte, mindestens jedoch
der größte Teil des Kohlenstoffes aus. Nach dem Erhitzen wird bei diesem Verfahren das Produkt
abgekühlt und wiederum auf etwa 14000C erhitzt, wobei
ein Sintern des Schamotte (feuerfeste Ziegel) erfolgt.
Die Zielsetzuig der vorliegenden Erfindung besteht
darin. Kunststein aus bisher als Abfall betrachteten
Rohstoffen herzustellen. Die ai, den Bergen der Halden, aus KraftwerksschLcke oder aus Flugasche
hergestellten Kunststeine können sovohl im Baugewerbe als auch in der chemischen Industrie als wertvolle
Rohstoffe verwendet werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein harter, abriebfester, säure- und basenfester Kunststein auf der
Basis von SiO2-haItigen Abfallprodukten, der dadurch
gekennzeichnet ist, daß er solche Kristallgemische mit überwiegend 2 bis 20 μπι großen Kristallen, enthält, di°
zwischen 1200 und 9000C kristallisieren und aus 45 bis
60Gew.-ö/b S1Ö2, i5 bis 40 Gew.-% dreiwertigen (Ai,
Fe3 + ) Metalloxiden, die mindestens 40 Gew.-% Fe2Oj
enthalten, ferner aus 10 bis 20Gew.-°/o zweiwertigen
Oxiden und 1 bis 5 Gew.-% Alkalioxiden bestehen, wobei das Kristallgemisch 55 bis 75 Gew.-°/o Labradorit-Feldspat,
bestehend aus Aibit3o_4o-Anorthit6o-7o, 5 bis 15Gew.-°/o monoklinen Pyroxen, 1 bis 10Gew.-%
magnesiumhaltigen, rhombischen Pyroxen (Hypers then), 5 bis 25 Gew.-% Oxid, vorteilhaft Spinell-Oxid
und Fe2O3-Modifikationen enthält.
Das erfind·ingigpmäßp Verfahren zur Herstellung
eines harten, abriebfesten, säure- und basenfesten Kunststeins durch Schmelzen von SiO2-haltigen Abfallprodukten
mit einer Schmelztemperatur unter 1500° C ist dadurch gekennzeichnet, daß frisch anfallende
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
vird, daß diese 45 bis 60Gew.-% SiO2, 15 bir,
4CGew.-% dreiwertige (AI, Fe3 + ) Metalloxide, mindestens
40 Gew.-o/o Fe2O5 und 10 bis 20 Gew.-%
zweiwertige Oxide und 1 bis 5% Alkalioxide enthält, daß die Schmelze in einem Temperaturbereich von !500
bis 1350°C abgestellt, vorzugsweise bis die darin
gelösten Gase entweichen, und in einem Temperaturbereich von 1350 bis 1200° C in die Form gegossen wird,
und in einem Temperaturbereich zwischen 1200 bis 900°C 0,5 bis 4 Stunden lang derart kristallisiert, daß sie
in Form von Kristallgemischen hauptsächlich 55 bis 75 Gew.-% Labradorit-Feldspat, bestehend aus AI-bit3o-40-Anorthitbo-7o,
5 bis 15 Gew.-% monoklinen Pyroxen, 1 bis 10Gew.-% magnesiumhaltigen rhombischen
Pyroxen (Hypersthen), 5 bis 25 Gew.-% Oxide, vorzugsweise Spinell-Oxide und Fe2Oj-Modifikationen
enthält, wobei die kristallisierende Wärmebehandlung unter Beibehaltung eines konstanten oder sich stufenweise
senkenden Temperaturgradienten ausgeführt wird und die auskristallisierte Schmelze mit einer
Geschwindigkeit von 80 bis 20°C/h abgekühlt wird.
Der zur Herstellung des Kunststeines verwendete Rohstoff wird mit Wärmezufuhr von außen und/oder
unter Verwertung der Eigenwärme, die sich bei der Verbrennung des brennbaren Materialteiis des Rohstoffes
bildet, geschmolzen. Die Steinkohle wird zweckmäßig in einem Zyklc-kessel verbrannt. Um die Zusammensetzung
des Kunststeines entsprechend einzustellen, werden die notwendigen Zuschlagstoffe der
Steinkohle zugegeben, oder nach der Beschickung des Brennraumes. Das sich i?us der Schlacke bildende
Schmelzgut wird dann aus dem Ofen unmittelbar dem Vorgang der Kunststeinproduktion zugeführt.
Die notwendigen Zuschlagstoffe werden vorzugsweise in fein zerkleinerter Form zugegeben. Die Zuschlagstoffe
können Gesteine, Mineralien und in gewissen Fällen auch anorganische Verbindungen in Oxidforni
sein.
Wird ein Rohstoff mit hohem Gehalt an Aluminiumoxid
verwendet, werden als Zuschlagstoffe fluor- und karbonathaltige Stoffe, z. B. Fluorit (Kryolth). außerdem
K-. Mg-, Na- oder Ca-Krabonat, außerdem Ankerit. Siderit, bei der Herstellung von Tonerde anfallender
Rotschlamm, oder Karbonat-Manganerz beigegeben. Als 'f ischlagstofie bewährte sicr von den eruptiven
Gesteine oder Sedimenten Wehrlit, Phonolith. Granit, Aplith, Tuff, außerdem Dolomit, Kalkslein. Mergel.
Sandstein. Außerdem können auch karbonatische und oxydische Manganerze eingesetzt werden.
Der Krisiäl'isations-Ternpcraiürgradieni wird so
eingestellt, daß das Schmelzgut in einem Temperaturbereich von 1200—900°C auf einer sich konstant
senkenden Temperatur oder einer sich stufenweise senkenden Temperatur gehalten wird, um die Teile des
Kristallgemisches, die bei einer gegebenen Temperatur auskristallisieren, diesen Vorgang praktisch vollziehen
zu lassen.
Die physikalischen, mechanischen und chemischen Eigenschaften des hergestellten Kunststeines können
zwischen breiten Grenzen variiert werden. Das Schmelzgut läßt sich leicht gießen und formen und so
können Steinplat α und andere zweckentsprechenden Formen, gegossen werden. Es erübrigt sich daher das
bisher notwendige Zerschneiden der Steinblöcke. Die durch Gießen hergestellten Steinplatten haben eine
glatte Oberfläche, die polierbar ist; sie brauchen daher nicht vorgeschliffen werden. Auch ohne Polieren eignet
sich der Kunststein zu Verkleidungszwecken. Ein Vorteil ist, daß als Rohstoff hauptsächlich wertlose oder
geringwertige Stoffe verwendet werden. Es bedeutet einen großen wirtschaftlichen Vorteil, daß derart die
Baugründe, auf denen die Schlacken-, Flugasche und Berghalden sich anhäuften, freigesetzt werden.
Bei der Ausarbeitung der Erfindung ging man einerseits von der Erkenntnis aus, daß die bei
Wärmekraftwerken mit Kohlenverbrennung anfallenden Schlacken, Flugasche und Asche, aber auch die
Berge der Bergwerkshalden eine chemische Zusammensetzung
haben, die in mancher Hinsicht der chemischen Zusammensetzung gewisser ultrabasischer-basischer
eruptiver Gesteine ähnlich ist. Die andere Erkenntnis war, daß bei entsprechender Einstellung der chemischen
Zusammensetzung und der Viskosität der Schmelze und durch -iie entsprechende Wahl der Kristailisationsbedingungen
Kunststeine hergestellt werden können, die hinsichtlich ihrer Merkmale den Vulkangesteinen
ähnlich sind.
Das Verfahren zur Herstellung J·' Kunststeins nach
der Erfindung wird im folgenden näh- . läutert:
Am Anfang werden die c'»:>p.-v.hend gewählten
Rohstoffe und ZuschUfsiofit; :^(Js sie nicht in
geschmolzenem Zustand »-■». negen, geschmolzen. Enthäli
der Rohstoff kein >" crnbares Material mehr, so
erfolgt das Schmelz. ·■ r~H Hilfe von äußerer Wärmezufuhr.
Nach einer zweckmäßigen Ausführungsform wird der Rohstoff und die Zuschlag: toTe unter Ausnutzung
der Eigenwärme, die freigesetzt vird. wenn die brennbaren Substanzen des Rohstoffes verbrennen,
geschmolzen.
Der Schmelzprozeß kann von der Temperatur und vom physikalischen Zustand des Gemisches abhängig,
welches nach der Verbrennung der in der Steinkohle vorhandenen brennbaren Substanzen zurückbleibt, mit
Hilfe verschiedener technologischer Methoden durchgeführt werden.
Verbrennt man die Steinkohle in einem Kessel, wo die
Schlacke geschmolzen wird, tritt die Schlacke die laut der Erfindung als Rohstoff betrachtet wird, bereits im
geschmolzenen Zustand aus dem Kessel. In diesem Falle ist für den Schmelzprozeß e;ne weitere Wärmezufuhr
nicht notwendig. Abhängig von ihren korrosiven Eigenschaften werden die Zuschlagstoffe der Steinkohle
beigemischt, entweder vor der Beschickung des Brennraumes des Kessels oder unmittelbar in den
Brennraum, bzw. dann, wenn die Schlacke aus dem Kesse1 herausfließt. Es wird vorgeschlagen die Zuschlagstoffe,
die nicht korrosiv sind mit der Steinkohle zusammen in den Brennraum zu beschicken, da auf diese
Weise ihre gleichmäßige Verteilung gewährleistet wird. Dadurch kommen die Zuschlagstoffe mit Kohlenstaub
homogenisiert in den Kessel.
Nach einer anderen Ausführungsform werden die Zuschlagstoffe, nur teilweise der Steinkohle in den
Feuerraum beigegeben. Cs ist vorteilhaft die korrosiven
Zuichlagsstoffe der Schmelze beizumischen, wenn es den Kessel verläßt.
Wird zur Verbrennung der Steinkohle ein Kessel benützt, bei dem die Schlacke, die Flugasche bzw. die
Asche bei emci niedrigeren Temperatur ausiiiii, muß
dieses Material mit Hilfe einer äußeren Wärmezufuhr geschmolzen werden, Während die Zuschlagstoffe
entweder dem Rohstoff odei der Schmelze beigegeben werden.
Es kommt oft.vor, daß die als Rohstoff verwendete
Schlacke bei einer verhältnismäßig hohen Temperatur, aber in festem Zustand den Kessel verläßt. Dies ist der
Fall, z. B. beim Ofen mit rCettenrost, bei dem die Schlacke bd einer Temperatur von 800—10000C
austritt. Diese Schlacke wird unter Ausnutzung des in
der Schlacke anwesenden Wärmeinhalts geschmolzen, in dem man sie durch weitere Wärmezufuhr im
Schmelzraum er hitzt. Eine ähnliche Lage besteht, wenn
als Rohstoff Flugasche von einer Temperatur von ungefähr 100°C verwendet wird. Bei den zweckmäßigen
Verfahrensvarianten wild danach zum Schmelzen des Rohstoffes möglichst wenig Wärmeeneigie benötigt.
Als Rohstoff oder Zuschlagsstoff können auch teilweise oder vollständig die Berge der Kohlengrubenhalden
verwendet werden. Dieses Material wird durch Wärmezufuhr von außen so erhitzt, daß das Verbrennen
des brennbaren Kohiengehaltes der Berghalden der zum Schmelzen nötigen Wärmeenergie beiträgt. Das
Verbrennen kann in diesem Falle durch Einblasen von Luft gefördert werden.
Die Zuschlagstoffe spielen eine wichtige Rolle, da sie ermöglichen die Schmelztemperatur, die Viskosität der
Schmelze und die Kristallisationstemperatur herabzusetzen. Zu Herabsei/ mg der Viskosität der Schmelze ist
der Fluor- und Karbonatgehall der Schmelze wichtig, da dadurch die Viskosität derselben noch in jenem
Temperaturbereich entsprechend cv gestellt werden kann, wo das Erstarren der Schmel/e nachteilig ist. Es
erübrigt sich näher zu e. läutern, daß abhängig von der ursprünglichen Zusammen· zung des Rohstoffes in der
Praxis die Zusammensetzung und die Menge des Zuschlagstoffes innerhalb von breite Gren/en variiert
werden können. Wenn /.. B. der Aluminiumgehalt des Rohstoffes verhältnismäßig hoch ist, läuft der Kristalliaationsprozeß
— in Abwesenheit von Zuschhi loffen
— ungünstig ab oder aber solche Kristalle ausscheiden, die die Eigenschaften des Kunststeines, z. B. seine Härte,
oder seine SaurebestandigLeit nachteilig beeinflussen,
bzw. es bildet sich eine· ungünstige Textur. In solchen
Fällen ist die Zugabe von Ca- und Na-haltigen Stoffen
von Wichiigkeit, da so das Ausscheiden des neutralen
Plagioklas gewährleistet wird, wodurch die Bildung des
Mullits eliminiert werden kann. Die fehlende Menge von SiO2 kann durch Zugabe des leicht schmelzbaren
Rhyolith-Tuffs vorteilhaft erhöhl werden. Durch Zugabe von Phonolith kann der Alkuli-Gehalt, durch Zugabe
von Kalkstein der Ca-Gehalt, mit Hilfe 'on Dolomit der Ca-Mg-Gehalt geregell bzw. e -höht werden.
Gegebenenfalls wird der Ansatz, nach dem Schmelzen in einem Ofen gebracht, und bei einer Temperatur
von 1500—1350 C abstellen gelassen. Zweck dieses Abstellenlassens ist in erster Linie, die in der Schmelze
anwesenden gasförmigen Produkte zu entfernen, also die Schmelze zu »reinigen«. Die dünnflüssige Schmelze
wird nun geformt. Die Gußformerei kann nach den im Hüttenwesen üblichen Methoden, 7. B. Gießen, Walzen
und Ziehen, erfolgen. Nach der Formung wird das Material, vorzugsweise in einem Tunnelofen kristallisiert,
wöbe, der Temperaturgradient eingehalten wer
den muß. Dai kristallisierte Produkt wird sodann stufenweise abgekühlt.
Die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen
kann aus lici cneuiiv-iicii
zung des Rohstoffes und aus der Behandlungsart im voraus berechnet werden. Die kristal'ine Zusammensetzung
des Kunststeines stimmt mit den berechneten Werten gut überein. Die Textur des Kunststeines ist der
Textur von eruptiven Gesteinen identischer chemischer Zusammensetzung sehr ähnlich.
Die physikalischen Eigenschaften des erfindungsgemäßen K'inststeines sind folgende:
Spezifisches Gewicht | 2,998 g/cm3 |
R lumgewicht | 2,85-2,864 g/cm3 |
Gewicht der Wasser | |
aufnahme (Gew. %) | 0.1864 |
Sulfatische | |
Kristallisation | 0,0321% |
Säurefestigkeit | 0,2125% |
Druckfestigkeit nach
Wärmebehandlung
Druckfestigkeit
(lufttrocken)
Druckfestigkeit
(mit Wasser saturiert)
Druckfestigkeit (nach
25maligem Frieren)
Biegefestigkeit
Berechneter
Elastizitätsmodul
Thermischer
Ausdehnungskoeffizient
Wärmeleitungsfaktor
3,900 kp/cm2
5,000-6,300 kp/cm2
4,500-6,200 kp/cm2
5.400 kp 'cm*
5,000-6,300 kp/cm2
4,500-6,200 kp/cm2
5.400 kp 'cm*
490.000 - 600.000 kp/cm2
12,1 χ 10 °mm/'C
l,12kcal/h/°C
l,12kcal/h/°C
Die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Kunststeines können zwischen breiten Grenzen variiert
werden. Die Schmelze kann leicht geformt werden, es können darau>
Steinplatte gegossen werden, die sich zur unmittelbaren Verwertung eignen. Die Gießbarkeit
bedeutet einen außerordentlichen Vorteil gegenüber den Gesteinen, die zunächst bergbaulich erschlossen
und sodann geformt und poliert werden müssen. Die eTindungsgemäß hergestellten Steinplatten besitzen
ein.: glatte, polierbare Oberfläche, die nicht vorgeschlifien
we.denmuß.
Anhand der folgenden Beispiele wird das Verfahren näher erläutert:
Zu Flugasche, enthaltend: 49,0 Gew.-% SiO2,
17,5Gew.-% Al2O3, 193Gew.-% Fe2O3, 2.2Gew.-%
MgO, 7.7 Gew.-% CaO, 2.0Gew.-% Na2O und 2.7
Gew.-% SO3, wird 5 Gew.-% Bauxit beigemischt. Das Gemisch wird bei 13000C geschmolzen und bei
1350—1360"C abstellen gelassen. Nach Formguß kristallisiert man 3 Stunden lang bei 11500C, dann läßt
mit einer Geschwindigkeit von 80—60°C/h abkühlen.
Die Kristallkorngröße des vollständig kristallinischen Kunststeines liegt überwiegend zwischen 5 und 20 μπι.
Die Flugasche, nach Beispiel 1, wird 5 Gew.-% Bauxit
und 5 Gew.-% toniges mangankarbonatisches Sediment
beigenrlischti Das Gemisch wird bei 13200C geschmolzen
bei 1350° C abstellen gelassen und nach Formgießen
3 Stunden lang bei 1150"C kristallisiert. Die kristallinisehe
Masse wird mit einer Geschwindigkeit von 100 —50"C/h .lbgekühit. Die vorherrschende Korngröße
der Kristalle im Kunststein beträgt 2—20 μηι.
Zur Flugasche, nach Beispiel 1, wird 5 Gew.-°/o
tonigmangankarbonatisches Gestein beigemischt. Das Gemisch wird bei 1250-1300"C geschmolzen, bei
1320- 13500C abstellen gelassen und bei 1150-11200C
3 Stunden lang kristallisiert, schließlich 18 Stunden lang
μ abgekühlt.
Die vorherrschende Korngröße der Kristalle im Kunststein liegt zwischen 2 und 15 μπι.
Zu lugasche, enthaltend 55,8Gew.-% SiO2,
303 Gew.-% Al2O1. 7.2 Gew.-% Fe2O3. 2,1 Gew.-%
MgO, 3.1 Gew.-o/o CaO. l,0Gew.-% Na2O und
0,8Gew.-% SOs, wird WGewAl Limonit-Kalkstein, 3
Gew.-% Natriumkarbonat und 2 Gew.-% tonigmangankarbonatisches Sediment beigemischt. Das Gemisch
wird bei 14000C geschmolzen, bei 1440°C abstellen
gelassen, nach Formguß 1 Stunde lang bei 12000C kristallisiert und von 1200° C bis 10000C mit einer
Geschwindigkeit von 100°C/h, unter 1000°C jedoch mit einer Geschwindigkeit von 80—50°C/h abgekühlt Der
hergestellte Kunststein weist eine mikrokristalline Textur auf.
"»640/137
Claims (2)
- Patentansprüche:!. Harter, abriebfester, säure- und basenfester Kunststein auf der Basis von SiO2-haItigen Abfallprodukten, dadurch gekennzeichnet, daß er solche Kristallgemische mit überwiegend 2 bis 20 μπι großen Kristallen enthält, die zwischen 1200 bis 9000C kristallisieren und aus 45 bis 60Gew.-% SiO2. Ί5 bis 40 Gew.% dreiwertigen (Al. Fe'*) Metalloxiden, die mindestens 40 Gew.-% Fe2Oj enthalten, ferner aus 10 bis 20 Gew.-% zweiwertigen Oxiden und 1 bis 5 Gew.-% Alkalioxiden bestehen, wobei das Kristallgemisch 55 bis 75Gew.-% Labradorit-Feldspat, bestehend aus AlbitJ0 «-Anonhitbo ?o 5 bis 15 Gew.Λ» monukiinen Pyroxen. i bis lOGew.·''«! magnesiumhaltigen. rhombischen Poyroxen (Hvpersthen). 5 bis 25 Gew.-% Oxid, vorteilhaft Spinell-Oxid und Fe2Oj-Modifikationen enthält.
- 2. Verfahre:! /ur Herstellung eines harten, abriebfesten, säure- und basenfesten Kunststeins durch Schmelzen von SiOj-haltigcn Abfallprodukten mit einer Schmelztemperatur unter 1500 C, dadurch gekennzeichnet, daß frisch anfallende Schlacke und/oder Flugasche und/oder Waschberge, die eine Schmelztemperatur unter 1500 C besitzen, geschmolzen und die Zusammensetzung der Schmelze durch Zugabc von Zuschlagstoffen derart eingestellt wird, daß diese 45 bis 60 Gew.-% SiO2, 15 bis 40 Gew.% dreiwertige (Al, Fe3+) Metalloxide, mindestens 40Gew.-% Fe2O3 und 10 bis 20 Gew.% zweiwertige Oxide und 1 bis 5% Alkalioxide enthält, daß die Schmelze in einem Temperaturbereich von 1500 bis 1350 C abgestellt, vorzugsweise bis die darin gelösten Gase entweichen und in einem Temperaturbereich von 1350 bis 1200' C in die Form gegossen wird, und 'n einem Temperaturbereich zwischen 1200 und 9000C 0,5 bis 4 Stunden lang derart kristallisiert, daß sie in Form von Kristallgemischen hauptsächlich 55 bis 75 Gew.-% Labradorit-Feldspat, bestehend aus Albitj<Mo-Anorthit6o-7o, 5 bis 15 Gew.-% monoklinen Pyroxen, 1 bis 10 Gew.-% magnesiumhaltigen rhombischen Pyroxen (Hypersthen), 5 bis 25 Gew.-% Oxide, vorzugsweise Spinell-Oxide und Fe203-Modifikationen enthält, wobei die kristallisierende Wärmebehandlung unter Beibehaltung eines konstanten oder sich stufenweise senkenden Temperaturgradienten ausgeführt wird und die auskristallisierte Schmelze mit einer Geschwindigkeit von 80 bis 20"C/h abgekühlt wird.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HUTA001016 | 1969-04-17 | ||
HUTA001016 HU162340B (de) | 1969-04-17 | 1969-04-17 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2016766A1 DE2016766A1 (de) | 1970-11-05 |
DE2016766B2 DE2016766B2 (de) | 1977-02-17 |
DE2016766C3 true DE2016766C3 (de) | 1977-10-06 |
Family
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