DE202004015458U1

DE202004015458U1 - Langzeitlager- und hochtemperaturstabiler Chromatreduzierer

Info

Publication number: DE202004015458U1
Application number: DE202004015458U
Authority: DE
Original assignee: MATERIAL INNOVATIVE GmbH
Current assignee: MATERIAL INNOVATIVE GmbH
Priority date: 2004-08-18
Filing date: 2004-08-18
Publication date: 2005-01-13
Anticipated expiration: 2014-08-19

Abstract

Langzeitlager- und hochtemperaturstabiler Chromatreduzierer dadurch gekennzeichnet, dass Zeolithe, natürliche oder sythetische, vorzugsweise Phonolithe in einer Flamme deren Temperatur 450° C bis 550° C beträgt und einer Umgebungstemperatur um 260° C behandelt werden.

Description

Chromatreduzierer besonders auf Basis von Zinn -II- Verbindungen aber auch Eisen -II-Verbindungen haben in den letzten Jahren an Bedeutung gewonnen. Besonders der Schutz vor Chromathose in Zementen ist hier zu benennen.
Die Problematik dieser chromatreduzierenden Systeme besteht in folgenden Punkten:

– Oxidationsempfindlichkeit: Sn²⁺→ Sn⁴⁺ bzw. Fe⁴⁺ → Fe³⁺
– Hygroskopizität: z.B. von SnSO₄ bzw. FeSO₄
– Temperaturbeständigkeit: Eingeschränkt → Zinn -II- Verbindungen bis über 250° C bzw. Fe-II- 65° C
– Alterung: Feuchtigkeitsaufnahme
– Reproduzierbare Dosierung: unterschiedliche Reduktionsergebnisse bei konstanter Applikation des Chromatreduzierers bei gegebnen Cr⁶⁺ Gehalt
– Langzeitstabilität: bis zu 360 Tagen ist durch die beschriebenen Chromatreduzierer nicht gegeben.

Bei Eisen -II- Verbindungen ist eine Lagerstabilität von mindestens 360 Tagen äußerst fragwürdig. Hierzu werden die Eisen -II- Verbindungen bis zum 30-fachen überdosiert und / oder granuliert. Da diese Granulate sich aber nur langsam in wässrigen Lösungen auflösen und damit chromatreduzierende Wirkung entfalten, ist eine Anwendung in Zementen zum Schutz vor Maurerkrätze sehr kritisch zu betrachten, zudem gibt es eine weitere Problematik von Braunverfärbungen an Mörtel- und Betonoberflächen.
Zur Lösung der vorstehenden Probleme wurde vor allem bei Zinn -II- basierten Systemen versucht durch Zusatz von Zeolithen (natürliche oder synthetische) oder und Adsorbtionsmitteln die beschriebenen Störungen zu beseitigen. Zwar wird hierdurch eine Verbesserung der aufgeführten Punkte erreicht aber diese Ergebnisse sind keinesfalls ausreichend, wie die nachstehenden Resultate zeigen.
Dieses zeigt sich besonders in der Reproduzierbarkeit der Dosierung, in der Langzeitstabilität und Temperaturbeständigkeit.
Beispiel
Zement mit 10 ppm Chromat wurde in 25 Dosierversuchen jeweils mit 0,3% von einem 10%igen SnSO₄ Reduktor und 90% einem marktüblichen Zeolith umgesetzt (Tabelle: 1 / Anhang):
Tabelle: 1 Standardabweichung: 0,182
Ergebnis: Hieraus wird ersichtlich, dass ein derartiger Chromatreduktor nicht reproduzierbar zu dosieren ist und damit der Aufgabenstellung nicht vollständig gerecht wird (s. Graphik 1 im Anhang)!
Lagerbeständigkeit des obigen Chromatreduktorsystems mit einem Zement von 10 ppm Chromat, bei Zugabe von 0,3% (Tabelle: 2): Tabelle 2
Da die Forderung bei der Lagerung von Zementen mit einem Chromatreduzierer bei mindestens 180 Tagen und bei Trockenbaustoffen 360 Tagen liegt, ist damit diese Forderung nicht erfüllt. Gleichzeitig erkennt man die mangelhafte Reproduzierbarkeit der Dosierung des Chromatreduktors.
Aufgabe der Erfindung
Die Aufgabe der Erfindung ist es besonders bei Zinn -II- Verbindungen eine Langzeitlagerung bis zu über 360 Tagen mit einem Chromatgehalt kleiner 2 ppm bzw. je nach Anspruch bis zu 0 ppm zu ermöglichen.
Die Erfindung ermöglicht das besonders bei hohen Temperaturen bis zu 320 °C die Wirkung des Chromatreduktors vollständig erhalten bleibt.
Hierdurch wird besonders der Einsatz in Mühlen in Zementfabriken sinnvoll.
Der Chromatreduktor muss hinsichtlich seiner Dosierung reproduzierbar sein.
Lösung
Es wurde gefunden, dass bei der thermischen Bearbeitung von Zeolith (natürlich oder synthetischen) vorzugsweise von Phonolithen in einer Flamme von 450° C bis 550° C mit einer Umgebungstemperatur von 260° C diese zu erwärmen und in der Abkühlungsphase bei Tem peraturen kleiner 250° C mit Zinn -II- Verbindungen bzw. bei Eisen -II- Verbindungen kleiner 65° C zu beladen, die Aufgabe der Erfindung gelöst ist.
Standardrezeptur
90 % Zeolith vorzugsweise Phonolith wird mit einer Flamme deren Flammtemperatur 550° C und einer Umgebungstemperatur von 260° C erhitzt.
In der Abkühlphase bei einer Temperatur kleiner 250° C werden 10% Zinn -II- Verbindung hier Zinn -II- Sulfat zugesetzt.
Ergebnis
Dosierversuch: Es werden 25 Proben wie folgt angesetzt: Zement : 10 ppm Chromatgehalt und mit 0,26% Chromatreduktors nach Standardrezeptur versetzt (Tabelle: 3 / Anhang):
Tabelle:3 Standardabweichung:0,018
Ergebnis
Das Chromatreduziersystem nach der Erfindung ist absolut reproduzierbar zu dosieren und erfüllt damit eine wichtige qualitative Voraussetzung der Chromatreduzierung. Der Chromatreduzierer ist deshalb besonders wirtschaftlich einzusetzen, da keine Überdosierungen nötig sind.
Langzeitlagerung
Tabelle 4
Es kann festgestellt werden, dass die Forderung nach Langzeitstabilität des Chromatreduzierers und damit Lagerung kleiner 2 ppm bzw. je nach Forderung auf 0 ppm Chromatgehalt von mindestens 360 Tagen damit erfüllt ist.
Temperaturstabilität
Die oben aufgeführten Proben wurden bei 270° C erhitzt. Die Ergebnisse zeigen identische Werte wie in Tabelle 2, damit ist auch die Forderung nach Temperaturstabilität erfüllt.
Fazit
Die Erfindung des Hochtemperatur- und langzeitlagerstabilen Chromatreduzierer ist in

– Sack- und Silozementen, Trockenbaustoffen
– Mahl- und Mischprozessen
– Sichter und Dosier-, Füll-, Saugeinrichtungen einsetzbar.

Darüber hinaus finden solche Chromatreduzierer vielfältige Anwendungen in der Stahl-, Pigment-, Keramik- und anderen Industrien.
Das obige nach der Erfindung behandelte Zeolithsystem kann somit jeden oxydablen oder / und hygroskopischen Stoff in analoger Weise eingesetzt werden und ihn schützen.
Zement: 10 ppm Chromatgehalt +0.3% Produkt: 10% Zinn-II-sulfat + 90% marktüblicher Z
Tabelle: 1
Zement: 10 ppm Chromatgehalt + 0,26% Chromatreduktors nach Standardrezeptur
Tabelle: 2
Anhang

1. Tabellen 1 und 3
2. Graphik: Messung der Reproduzierbarkeit von Chromatreduzierer ohne und mit der Erfindung

Claims

Langzeitlager- und hochtemperaturstabiler Chromatreduzierer dadurch gekennzeichnet, dass Zeolithe, natürliche oder sythetische, vorzugsweise Phonolithe in einer Flamme deren Temperatur 450° C bis 550° C beträgt und einer Umgebungstemperatur um 260° C behandelt werden.
Langzeitlager- und hochtemperaturstabiler Chromatreduzierer dadurch gekennzeichnet, dass nach 1 in der Abkühlphase bei Temperaturen kleiner 250° C z.B. Zinn -II-Verbindungen hinzu gegeben werden.
Langzeitlager- und hochtemperaturstabiler Chromatreduzierer dadurch gekennzeichnet, dass Eisen -II- Verbindungen nach 1 in der Abkühlphase bei Temperaturen kleiner 65° C zugesetzt werden.
Langzeitlager- und hochtemperaturstabiler Chromatreduzierer dadurch gekennzeichnet, dass nach 2 oder 3 behandelte Chromatreduzierer dem Sackzement oder der Mühle einer Zementanlage oder einer Trockenmischanlage oder am Sichter einer Zementanlage eingesetzt wird, sowie bei Dosier-, Füll-, Saugeinrichtungen.
Langzeitlager- und hochtemperaturstabiler Chromatreduzierer dadurch gekennzeichnet, das nach 1 andere hygroskopische und / oder oxydable Substanzen geschützt werden, vor deren Alterung und als Temperaturschutz.
Langzeitlager- und hochtemperaturstabiler Chromatreduzierer dadurch gekennzeichnet, mit einer Standardrezeptur: 90% Zeollith vorzugsweise Phonolith werden in einer Flamme die eine Temperatur von 450° C bis 550° C besitzt und einer so erzeugten Umgebungstemperatur von 260° C erhitzt. In der Abkühlphase bei einer Temperatur kleiner 250° C werden 10% Zinn -II- Verbindung hinzugesetzt.