DE2310799A1 - Verfahren zum herstellen von calciniertem gips mit geringer dichte - Google Patents

Verfahren zum herstellen von calciniertem gips mit geringer dichte

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DE2310799A1
DE2310799A1 DE19732310799 DE2310799A DE2310799A1 DE 2310799 A1 DE2310799 A1 DE 2310799A1 DE 19732310799 DE19732310799 DE 19732310799 DE 2310799 A DE2310799 A DE 2310799A DE 2310799 A1 DE2310799 A1 DE 2310799A1
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Eugene E O'neill
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United States Gypsum Co
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    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F11/00Compounds of calcium, strontium, or barium
    • C01F11/46Sulfates
    • C01F11/466Conversion of one form of calcium sulfate to another
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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    • C04B11/00Calcium sulfate cements
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    • C04B11/024Ingredients added before, or during, the calcining process, e.g. calcination modifiers

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Description

  • Verfahren zum Herstellen von calciniertem Gips mit geringer Dichte Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Calcinieren Ton Gips bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in einem geschlossenen Gefäss, wobei der Gips in Calciumsulfathalbhydrat überführt wird. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren lassen 'sich speziell Halbhydratkristalle mit geregelten grossen Kristallabmessungen herstellen.
  • Es sind grundsätzlich zwei Arten von calciniertem Gipsmörtel im Handel. Die eine Art besteht aus regulärem calciniertem Gips oder ß-Halbhydrat und wird durch Erhitzen des Dihydrats bei atmosphärischem Druck in einer Oalciniervorrichtung hergestellt.
  • Das so erhaltene Produkt weist eine Dichte zwischen etwa 60 bis 80 ml pro 100 g auf. Eine mikroskopische Untersuchung dieses Materials ergibt, dass es aus sehr kleinen Kristallen besteht, -die lose zu grösseren Teilchengrössen agglomeriert sind. Diese äußerst kleinen Kristalle entstehen vermutlich durch Zerreislosen von BruchstUcken der Dihydratkristalle, wenn das Wasser während des Calcinierens in Form von Wasserdampf entweicht. Ein Beispiel für ein derartiges Verfahren in einem offenen Behälter ist in der USA-Patentschrift 1 960 538 beschrieben, bei welchem Blkalisalee angewandt werden. Bei diesem Verfahren ist kein organischer Kristalltrachtmodifikator anwesend. Die zweite Art von handelsüblichem Gipsmörtel besteht aus d-Halbhydrat. Dieses Material weist eine wesentlich geringere Dichte (consistency) oder ein wesentlich geringeres Verhältnis an erforderlicher Wassermenge pro Gipsmenge auf, wobei nur etwa 28 bis 45 ml Wasser pro 100 g Gips erforderlich sind, um eine giessfähige Aufschlämmung zu ergeben. d-Halbhydrat weist ferner die Eigenschaft auf, dass jedes Teilchen des feinvermahlenen Halbhydrats allgemein monokristallin ist, dass es sich aus einem einzelnen kristall oder einem Fragment eines einzelnen Kristalls und nicht allgemein aus einem losen Bündel sehr kleiner Kristalle zusam-Xmensetst und dass die Kristalle zweckiflässigerweise grösser sind und ihre Form mehr quadratisch ist, so dass das Verhältnis Längel zu Breite etwa 1:1 beträgt.
  • i-Halbhydrat wird allgemein hergestellt durch Erhitzen des Dihydrats unter geregelten Dampfdruckbedingungen in Anwesenheit von Wasserdampf oder in einer wässrigen Lösung oder Aufschlämmung unter Druck und in der Hitze. In der USA-Patentschrift 2 907 667 ist ein Nasaverfahren und in der USA-Patentschrift 3 423 172 ein Aufschlämmungaverfahren zum Calcinieren von Gips zu i-Halbhydrat unter Verwendung eines Eristalltrachtmodifikators auf der Basis von Bernsteinsäure beschrieben. Diese Verfahren weisen gegenüber dem Offenbehälterverfahren den Vorteil auf, dass sich ein Halbhydrat mit geringer Dichte rascher ale bei dem Offenbehälterverfahren herstellen lässt. Trotzdem besteht auch nach wie vor ein Bedarf, dieses Verfahren im Hinblick auf die Kristallgrösse, Form und Dichte des erhaltenen Halbhydrats zu verbessern.
  • Es ist allgemein bekannt, dass die Festigkeit der erhaltenen vergossenen Gipsmasse umso grösser ist, je geringer die Dichte ist. Beispielsweise weist eine vergossene Gipsmasse aus G-Halbhydratgips, die bei einer Dichte von etwa 30 ml gegossen wurde, eine Druckfestigkeit von 700 kg/cm2 (10 ooo pounds/inch2) auf, dagegen weist eine gegossene Gipsmasse mit einer Dichte von etwa 45 cm3 eine Festigkeit von weniger als 350 kg/cm2 auf. Zur Erzielung einer möglichst hohen Festigkeit bei dem vergossenen Produkt ist es daher wichtig, eine möglichst geringe Dichte bei dem calcinierten Gips zu erzielen. Es bestand daher schon lange ein Bedarf zur Schaffung eines Halbhydratgipses mit noch geringerer Dichte und damit grosser Druckfestigkeit. Ferner bestand seit langem ein Bedarf nach einem Verfahren zur Herstellung von i-Halbbydratgips mit geregelter Kristallgrösse.
  • Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zum Herstellen von i-Halbhydratgips mit geregelter Kristalle grösse. Die erfindungsgemäss hergestellten «-Halbhydratkristallz weisen osse Kristallabmessungen und eine geringe Dichte, sowi grosse Druckfestigkeit auf.
  • Nach dem erfindungsgemässen Druckealcinierungaverfahren lassen sich geregelte Kristalle von i-Halbhydratgips mit grossen Kristallabmessungen aus einer Aufschlämmung herstellen.
  • Die Erfindung schafft also ein verbessertes Aufschlämiungs-Druckcalcinierungsverfahren zum Calcinieren von Gips, bei welchem Gips zu d-Calciumsulfathalbhydrat calciniert wird. Bei diesem Verfahren werden Halbhydratkristalle mit geregelten grossen Kristallabmessungen und mehr quadratischer Form erhalten.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren wird ausgeführt, indem man den Gips vor dem Calcinieren mit einer wässrigen Lösung von (1) ein Kristalltrachtmodifikator und (2) einem Salz zum Regeln der Kristallgrtssse, bestehend aus Ealiumsulfat, taliumbisulfat, EaliumJodid, Xaliumacetat, Kaliumtartrat, Natriumsulfat, Aluminiumsulfat, Calciumchlorid, Zinksulfat, Kaliumnitrat, Kaliumchlorat oder Ealiuechlorid, allein oder in Kombination, vermischt. Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung lassen sich Calciumsulfathalbhydratkristalle von geringer Dicht durch Calcinieren von feinvermahlenem Gips bei erhöhter Tempera tur und erhöhtem Druck in einem geschlossenen Gefäss herstellen.
  • Die Besonderheit dieses Verfahrens besteht darin, dass sich Halhydratkristalle von geregelter grosser Kristallgrösse dadurch herstellen lassen, dass man (a) den Gips vor dem Calcinieren mit etwa 0,1 bis 1,2 Gewichtsprozent, bezogen auf die Menge des Gipses, einer wässrigen Lösung von (1) einem Kristalltracht-" modifikator, vorzugsweise von Bernsteinsäuretyp, und (2) einem Salz zur Regelung der Kristallgrösse, bestehend aus Kaliumsulfat, 1Kaliumbisulfat, Kaliumjodid, Kaliumacetat, Kaliumtartrat, Natriumsulfat, Aluminiumsulfat, Calciumchlorid, Zinksulfat, Kaliumnitrat, Kaliumchlorid oder Kaliumchlorat, allein oder in Kombination, vermischt, wobei das Gewichtsverhältnis von Kristalltrachtmodifikator zu Salz zur Regelung der Kristallgrösse etwa etwa 1:4 bis 1:11 beträgt. Das Salz zur Regelung der Kristallgrösse scheint zusammen mit dem Kristalltrachtmodifikator synergistisch auf das Wachstum der Kristallgrösse zu wirken. Die Kombination der beiden Substanzen bewirkt also eine grössere Wirkung als der Summe der Einzelwirkungen dieser Substanzen entspricht. Es kann etwas mehr an Verbindung (1) und (2) angewendet wendet werden, aber dies ist allgemein ohne weiteren praktischen; Vorteil.
  • Die bei dem erfindungsgemässen Verfahren anzuwendenden Temperaturen und Drucke liegen allgemein innerhalb des normalerweise bei der Herstellung von i-Halbhydrat angewendeten Temperatur-und Druckbereichs. Allgemein können Temperaturen im Bereich wischen 93 und 132°C (200 bis 270°F) und vorzugsweise zwischen etwa 107 und etwa 124°C (225 bis 255°F) angewendet werden. Bei dem Aufschlämmungsverfahren zum Herstellen von calciniertem Gips wird etwa eineinhalb Stunden ein Wasserdampfdruck von etwa 2,8 kg/cm2 aufrechterhalten, wobei ein Halbhydratprodukt mit einer-Dichte von etwa 30 erhalten wird. Bei Anwendung von erhöhten Drucken lässt sich die Behandlungszeit verkürzen, wobei nur eine geringe Zunahme der Dichte eintritt. Es wurde gefunden? dass der gesättigte Wasserdampfdruck bei dem erflr,dungsgemässen Verfahren im Bereich von etwa 1,2 bis 1,7 kg/cm2 (17 bis 24 psig) oder etwas höher, z.B zwischen 2,C und 2,1 kg, cm² l>28 bis 30 psig) liegen soll. Bei den niedrigeren Drucken wird die Wirkung der Kombination von Kristalltrachtmodifikator und Salz zur Regelung der Kristallgrösse begünstigt, wobei eine zunehmende Kristallgrösse und eine mehr quadratische Kristaliform während der Calcinierung erhalten wird.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren kann in Autoklaven oder anderen bekannten Druckcalcinierungsvorrichtungen ausgeführt 1werden. Das Calcinieren kann unter Rühren erfolgen. Obwohl kein rühren erforderlich ist, ist es jedoch zweckmässig, den feinge-:mahlenen Gips in Suspension zu halten und eine gute Wärmeübertragung auf den Gips zu ermöglichen, insbesondere wenn das Geträss aus einem Autoklaven mit Wasserdampfmantel besteht. Das Erhitzen kann auch mittels einer direkt auf das Druckgefäss zgerichteten Flamme erfolgen, so dass sich ein autogener Druck innerhalb des Gefässes bildet, oder das Gemisch kann mittels leines das Gefäss umgebenden Dampfmantels erhitzt werden oder es kann Dampf direkt in das Gemisch oder den gesamten freien Raum über dem Gemisch eingeblasen werden oder es wird eine Eombination dieser oder ähnlicher Erhitzungsverfahren angewendet.
  • Normalerweise sind die Kristalle des gebildeten Calciumsul-Ifathalbhydrats umso grösser, je gröber der vorgemahlene Gips ist. Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemässen Verfahrens ist dies jedoch von geringerer Bedeutung, da die erhaltenen d-Kristalle viel grösser als das als Ausgangsmaterial verwendete Gipsdihydrat sein können. Vorzugsweise verwendet man daher vorgemahlenen Gips, bei welchem etwa 85% durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,15 mm (100 mesh) oder ein noch feineres Sieb hindurchgehen. Andererseits kann ein gröberer vorgemahlener Gips ohne wesentliche Nachteile verwendet werden, einschliesslich vorgemahlener Gips mit einer Teilchengrösse bis etwa 1,9 cm (3/4 inch) oder etwas grösser. In diesem Zusammen-,hang sei darauf hingewiesen, dass sich als Ausgangsmaterial bei dem erfindungsgemässen Verfahren auch der sogenannte Gipsschlamm ein Nebenprodukt von chemischen Verfahren eignet.
  • Der Kristalltrachtmodifikator kann aus beliebigen organischen| Säuren oder organischen Säuresalsen bestehen, die üblicherweise ;bei dem Aufschlämmungsverfahren verwendet werden. Vorzugsweise werden Bernsteinsäure und deren wasserlösliche Salse verwendet, es eignen sich aber auch Citronensäure, Maleinsäure und Monohydroxybernsteinsäure und deren wasserlösliche Salze. Vorsugsweise verwendet man in dem Druckgefäss ein praktisch neutrales Gemisch. Die meisten Gipsarten enthalten ausreichend Carbonat, um die geringe Menge des sauren Kristalltrachtmodifikators in der Aufschlämmung zu neutralisieren, falls ein saurer Modifikator angewendet wird. Kaliumhydroxid, Calciumoxid und andere alkalische Stoffe können gegebenenfalls zur Regelung des pH-Wert angewendet werden. Falls als Ausgangsmaterial Gips schlamm verwendet wird, so wird der pH-Wert vorsugsweise etwas mehr auf der sauren Seite gehalten und es ist kein Zusatz von Alkali ;nötig oder zweckmässig.
  • Bei dem erfindungsgemässen Verfahren können die üblichen Mengen an Kristalltrachtmodifikator angewendet werden und falls man solche Mengen in Kombination mit den bereits beschriebenen Salzen zur Regelung der Kristallgrösse in einer gesättigten IWasserdampfatmosphare zum Calcinieren mit einem Druck von etwa 1,2 bis 1,7 kg/cm2 anwendet, so sind die hierbei erhaltenen 8i-Halbhydratkrietalle wesentlich grösser und zwar typisch bis zu viermal grösser als Kristalle, die bei etwas höheren Drucken und ohne Zusatz des Salses zur Regelung der Kristallgrösse hergestellt wurden. Ferner wurde gefunden, dass die Menge des gristalltrachtmodifikators stark verringert werden kann, wenn dieser in Kombination mit dem Salz zur Regelung der Kristalle grösse angewendet wird. Dennoch sind die erhaltenen d-Halbhydratkristalle mindestens so gross und ebenso kubisch geformt, wie eie mit einer gewöhnlichen Menge an EriPtalltrachtmodifikator bei höheren Drucken erhalten werden.
  • Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele weiter erläutert: Beispiel 1 Ein mit Rührer versehener Autoklav wurde mit 1500 ml Wasser, 1,9 g Berneteinsäure, 1,95 g Kaliumhydroxid und 15 g Kaliumsulfat beschickt. Zu der erhaltenen Lösung wurden 1500 g natürliche rohes Gipsdihydrat zugegeben, das so fein vermahlen war, dass etwa 80 durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,15 mm hindurchgingen. Nach dem Verschliessen des Autoklaven wurde eine natürliche Gasflamme gegen den Boden des Autoklaven gericht et und es wurde Dampf mit einem Druck von 1 1,6 kg/cm2 (22 psig) in den oberen Hohlraum des Autoklaven eingepresst. Sobald die Temperatur der Aufschlämmung in dem Autoklaven etwa 121 bis 1240C (250 bis 2550F) erreicht hatte, wurde die Gasflamme abgestellt. Der Dampfdruck in dem Autoklaven wurde so eingeregelt, dass die Temperatur der Aufschlämmung im Bereich von 121 bis 124°C blieb. Nach etwa 25 bis 30 Minuten wurde die Wasserdampfzufuhr abgestellt und erneut mit der Gasflamme erhitzt und die Temperatur der Aufschlämmung auf etwa 13800 (2800F) erhöht.
  • Hierdurch soll bewirkt werden, dass die meisten Kristalle umgewandelt werden und ein entsprechender Prozentgehalt an kombinierter Feuchtigkeit vorhanden ist. Das Gefäss wurde dann abgekühlt und die überstehende Flüssigkeit abgegossen. Der feste Rückstand wurde mit Alkohol und Aceton behandelt, um eine Hydratisierung zu verhindern. Das erhaltene trockene Produkt wurde dann unter einem Mikroskop mit 150facher Vergrösserung untersucht. Dabei wurde festgestellt, dass eine sehr gute -Kristallkonfiguration vorlag, wobei das Verhältnis Länge zu Breite beinahe 1:1 betrug und eine Kristallgrösse erzielt wurde, die normalerweise bei einem Halbhydrat erhalten wird, das bei einem Aufschlämmungsverfahren unter Verwendung von viel mehr Kristalltrachtmodifikator und ohne Zusatz eines Salses zur Regelung der Kristallgrösse erhalten wird.
  • Das getrocknete «-Halbhydrat wies eine Wasserbeständigkeit von 36 bis 38 ml auf und härtete sehr rasch mit einer Anfangshärtungszeit von etwa 6 bis 8 Minuten.
  • Beispiel 2 In einem direkten Vergleichsversuch ohne Anwendung eines Salses zur Regelung der gristallgrösse wurden verkleinerte technische Ansätze des erfindungsgemässen Verfahrens ausgeführt, deren Einzelheiten in Tabelle I zusammengestellt sind. Die Bernsteinaäure, das Kaliumhydroxid und Kaliumsulfat wurden in einen Lösungstank eingebracht und etwa 30 Minuten zum Auflösen stehen gelassen. Anschliessend wurde die Lösung zusammen mit dem Gips i in einen Autoklaven eingebracht, der dann unter einen Druck von etwa 1,4 kg/cm2 gesetzt wurde. Nachdem dieser Druck 30 Minuten lang beibehalten worden war, wurde der Wasserdampfdruck 2 innerhalb kurzer Zeit erhöht, bis er 2,8 kg/cm2 erreicht hatte.
  • Sobald dieser Druck erreicht war, wurde der Druck abgelassen und der Inhalt aus dem Autoklaven entfernt. Die Untersuchungsergebnisse des Inhalts sind ebenfalls in der folgenden Tabelle I aufgeführt: Tabelle I Zusammensetzung Vergleich Ansatz Gips (Korngrösse 0,16 2360 kg 2360 kg bis 0,15 mm) Wasser 3118 kg 3118 kg Bernsteinsäure 2,5 kg 0,9 kg Kaliumhydroxid 2>33 kg 850 g Kaliumsulfat - - 9 kg Eigenschaften Normale Dichte, ml 34 34 Vicat-Härtung bei normaler Dichte, Minuten 30 25 Trichter-Penetrationsmesser mm Eindringung bei 24 ml 30 36 1/2 Oberfläche, cm2/g 2725 3500 Druckfestigkeit, kg/cm2 - 1 Stunde 314 325 - trocken 757 718 s maximale Ausdehnung 0.356 0.315 bei einer Dichte von 35 cm3 Dichte im trockenen gegossenen Zusaand, g/cm3 1,65 1,62 Härte im trockenen Zustand,kg 115 115 Siebanalys e Vergleich Ansatz * blieben zurück an einem Sieb mit einer lichten Naschenweite von: 149 Mikron 0,50 3,40 105 Mikron 0,84 4,10 74 Mikron 1,44 5,20 44 Mikron 6,60 39,3 37 Mikron 20,40 58,76 30 Mikron 46,18 71,04 20 Mikron 81,38 89,96 10 Mikron 94,70 96,40 Beispiel 3 Bei einem anderen direkten Vergleichsversuch wurden die in der folgenden Tabelle II aufgeführten Gemische in einen mit mechanischem Rührer versehenen Autoklaven eingebracht und mittel eines Wasserdampfmantels und direkt eingepressten Wasserdampfs erhitzt. Jeder der drei Ansätze wurde bei einem Wasserdampfdruck von 6,3 bis 7 kg/cm2 im Wasserdampfmantel des Autoklaven und durch Einpressen von Wasserdampf bis auf einen Druck von 5,3 bis 5,6 kg/cm2 in die Aufschlämmung ausgeführt. Der Druck innerhalb der Reaktionszone wurde auf etwa 2,8 kg/cm2 für die Ansätze 3 und 4 eingestellt; während des Calcinierens trat aufgrund der endothermen Umwandlung des Gipsdihydrats in Halbhydrat während des Calcinierens eine Druckabnahme von etwa 0,3 bis 0,4 kg/cm2 auf. Etwa 1/2 Stunde später erhöhte sich der Druck in der Reaktionszone auf etwa 2,8 kg/cm2 bei Ansatz 2; bei den Ansätzen 3 und 4 wurde ein gleicher Druck angewandt. Zu diesem Zeitpunkt der Druckerhöhung war die Umwandlung praktisch vollständig und die Beschickung des Autoklaven wurde daher ausgetragen.
  • Die Siebanalyse der erhaltenen Halbhydratkristalle ist ebenfalls in der folgenden Tabelle II aufgeführt: Tabelle II Zusasxensetsung Ansatz 2 Ansatz 3 Ansatz 4 Gips (Korngrösse 0,15 bis 0,16 mm) 2360 kg 2360 kg 2360 kg Wasser 1428 kg 1428 kg 1428 kgt Bernsteinsäure 2,5 kg 2,5 kg 0,9 kg Kaliumhydroxid 2,33 kg 2,33 kg 0,85 kg Kaliumsulfat - - 9 kg 9 kg Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Gipses * Bernsteinsäure etwa 0,11 etwa 0,11 0,04 s Kaliumsulfat - - 0,46 0,46 Gesamtmenge an Bernsteinsäure und Kaliumsulfat in * 0,11 0,57 0,50 Gewichtsverhältnis Bernsteinsäure :Kaliumsulfat - - etwa 1 : 4 etwa 1:11 Siebanalyse % blieben zurück an einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von: 0,15 mm (100 Mesh) 1 3 2 325 Mesh 5 53 38 400 Mesh 17 63 59 In Tabelle II, ebenso wie in Tabelle I, sind die Werte der Siebanalyse in Prozent Material, das auf dem jeweiligen Sieb surückblieb, und nicht in Prozent durch das Sieb durchgehendes Material angegeben. Aus Tabelle II ist eindeutig ersichtlich, dass durch die Kombination von Kristalltrachtmodifikator und Mittel zur Regelung der Kristallgrösse ein stärkeres Wachstum der Kristalle erzielt wurde. Es ist ferner ersichtlich, dass die Halbhydratkristalle durch Verringerung der Menge des grietalltrachtmodifikators einschliesslich des Kaliumsulfats zumindest so gross bleiben als bei Anwendung einer normalerweise allein verwendeten grösseren Menge Bernsteinsäure. Es ist also eine eindeutige synergistische Begünstigung des Kristallwachstums ersichtlich. Eindeutig kann die gewünschte Zunahme der Grösse von oC -Halbhydratkri stallen durch Veränderung der Gesamtmenge an Bernsteinsäure und Kaliumsulfat geregelt werden, indem man das Verhältnis von Bernsteinsäure : galiumsulfat sowie Druck und Temperatur beim Calcinieren verändert. Je mehr der Druck gegen 1,2 bis 1,4 kg/cm² gesenkt wird, desto grösser werden die Kristalle in Gegenwart der Kombination von Kristalle trachtmodifikator und Mittel zur Regelung der Kristallgrösse.
  • Falls die unteren Drucke im Bereich von 1,2 bis 1,8 kg/cm2 liegen und die Gesamtkonzentration des Modifikators und der Anteil an Bernsteinsäure in der Kombination zunehmen, werden die Kristalle grösser als wenn höhere Drucke und eine geringere ;Gesamtkonzentration und geringere Mengen an Kristalltrachtmodifikator angewendet werden. Bei höheren Drucken, z.B. bis zu etwa 2,1 bis 2,8 kg/cm2, in Kombination mit geringeren Gesamtkonzentrationen an Kristalltrachtmodifikator und Salz zur Regelung der Kristallgrösse und geringeren Konzentrationen an Kristalltrachtmodifikator als sie im vorangegangenen beschrieben sind, beträgt die Grösse der erhaltenen i-HalbhydratkristallW letwa 80* der Grösse, welche normalerweise mit viel grösseren Mengen an Bernsteinsäure-Kristalltrachtmodifikator allein erzielt wird und ausserdem ist die Kristallform mehr kubisch.
  • Beispiel 4 Die Wirkungen der Kombination von Kristalltrachtmodifikator und Salz zur Regelung der Kristallgrösse auf die Umwandlungstem peraturen von rohem Gips in i-Halbhydrat sind beispielsweise in der folgenden Tabelle III aufgeführt. Bei jeder der in Tabelle III aufgeführten Temperaturen wurde ein Paar Testrohre verwendet, welches jeweils 25 g rohen, fein vermahlenen Gips, 25 ml Wasser, 0,13 Gewichtsprozent Bernsteinsäure, bezogen auf das Gewicht des Wassers, und 0,13 Gewichtsprozent Kaliumhydroxid, bezogen auf das Gewicht des Wassers, enthielt. Zu einem von jedem Paar der Testrohre wurde 1 Gewichtsprozent Kaliumsulfat, bezogen auf das Gewicht des Wassers zugegeben. Jedes Paar der Testrohre wurde dann in einen Dentallabor-Vulkanisator eingebracht und die Gasflamme des Vulkanisators wurde auf verschiedene Temperaturen eingestellt. Jedes Probenpaar wurde eine Stunde calciniert, nachdem die angegebene Temperatur erreicht Iworden war. Anschliessend wurde zum Abkühlen stehengelassen 1und mit Alkohol und Aceton abgeschreckt, um eine Hydratisierung zu verhindern.
  • Tabelle III Calcinierungs- Vergleichsprobe Ansatz Nr. 5 mit einer temperatur in °C ohne K2S04 1 gew.*igen K2S04-Lösun 107 20,80 % kombiniertes 20,40 ß kombinier-Wasser tes Wasser 110 20,80 20,40 113 20,80 19,40 116 20,80 19,10 119 20,00 11,50 121 7,80 6,30 124 6,70 6,30 127 6,70 6,30 130 6,70 6,30 132 6,50 6,30 Aus Tabelle III ergeben sich die kombinierten Feuchtigkeitsgehalte für jede der Proben. Die Feuchtigkeitsuntersuchungen wurden auf einer Mettler Waage mit einer 10 g Probe ausgeführt.
  • Das Gipsdihydrat enthielt vor dem Calcinieren etwa 20% kombinierte Feuchtigkeit. Während des Calcinierens wurde die Feuchtigkeit aus dem Gips ausgetrieben. Sobald der kombinierte Feuchtigkeitsgehalt etwa 6,2* betrug, lag beinahe reines Halbhydrat vor. Wie sich aus der Tabelle III ergibt und wie auch Fotografien jeder Probe nach dem Calcinieren ergaben, erfolgte bei 1160C ein Abfallen der kombinierten Feuchtigkeit bei Ansatz Nr.
  • igemäss der Erfindung, da hier eine Umwandlung und ein Wachsen t von F-Halbhydrat-Kristallen erfolgte, während bei der Vergleichs probe praktisch kein Wachstum auftrat. Bei 1190C erfolgte bei Ansatz Nr. 5 eine beträchtliche Umwandlung in i-Halbhydratkrista; le mit grossen Kristallabmessungen, während bei der Vergleichsprobe nur eine geringe Feuchtigkeitsänderung und ein geringes Kristallwachstum eintrat. Bei 12100 war der Ansatz Nr. 5 vollstädig umgewandelt, wie aus dem starken Abfall der kombinierten Feuchtigkeit ersichtlich ist. Bei der Vergleichsprobe lagen dagegen noch einige nicht umgewandelte rohe Gipskristalle vor.
  • Bei 1190C und 12100 war die Kristallgrösse bei Ansatz Nr. 5 beträchtlich grösser als bei der Vergleichsprobe. Bei 124°C war die Umwandlung bei beiden Proben vollständig. Bei Ansatz Nr. 5 waren die Kristalle noch grösser als bei der Vergleichsprobe, obwohl die Grösse der Kristalle bei Ansatz Nr. 5 nunmehr abnahm und geringer war als die bei 121°C erhaltenen Kristalle. Bei ;132°C war die Umwandlung vollständig, die Grösse der erhaltenen ji-Halbhydratkristalle war jedoch sowohl bei der Vergleichsprobe als auch bei dem Ansatz Nr. 5 fast gleich und in beiden Fällen war eine Abnahme der Kristallgrösse gegenüber den bei niedrigere Temperaturen erhaltenen Kristallen eingetreten, obwohl die gemäsi Ansatz Nr. 5 erhaltenen Kristalle noch kritischer in der Form waren.
  • Beispiel 5 In eine Reihe von Testrohren wurden jeweils 25 g roher, fein vermahlener Gips, 25 ml Wasser, 0,13* Bernsteinsäure, bezogen auf das Gewicht des Wassers, und 0,13 Gewichtsprozent Kaliumhydroxid, bezogen auf das Gewicht des Wassers, eingegeben. Ein Rohr wurde als Vergleichsprobe verwendet und zu den anderen Test rohren wurden 1* der folgenden Salze zur Regelung der Kristallgrösse zugegeben: Kaliumacetat, Aluminiumsulfat, Calciumchlorid, Natriumsulfat, Zinksulfat, Ealiumsulfat, Kaliumtartrat, Kaliumnitrat, galiumbisulfat, Kaliumchlorat, Kaliumchlorid und Kaliumjodid, wobei das in Beispiel 4 beschriebene Verfahren angewendet wurde. Bei dieser Versuchsreihe ergaben sich bei jedem der zugesetsten Salze zur Regelung der Kristallgrösse grössere i-Halbhydratkristalle als bei Anwendung der keinen Salzzusatz enthaltenden Aufsohlämmung.

Claims (11)

  1. Patentansprüche
    Verfahren zum Herstellen von Calciumsulfathalbhydratkristallen mit geringer Dichte, bei welchem Gips bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck in einem geschlossenen Gefäss in Calciumsulfathalbhydrat überführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass man Halbhydratkristalle von geregelter Kristallgrösse und geregelter Kristallform herstellt, indem man den Gips vor dem Calcinieren mit etwa 0,1 bis 1,2 Gewichtsprozent einer wässrigen Lösung von (i) einem Kristalltrachtmodifikator und (2) einem Salz zur Regelung der Kristallgrösse, bestehend aus Kaliumsulfat, Kaliumbisulfat, Kaliumjodid, Kaliumacetat, Kaliumtartrat, Natriumsulfat, Aluminiumsulfat, Calciumchlorid, Zinksulfat, Kaliumnitrat, Kaliumchlorat und Kaliumchlorid einzeln oder in Kombination, innig vermischt, wobei das Gewichtsverhältnis von Kristalltrachtmodifikator zu Salz zur Regelung der Kristallgröss etwa 1:4 zu 1:11 beträgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Druck von etwa 1,2 bis 1,7 kg/cm2 anwendet.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Temperatur von etwa 107 bis 1240C anwendet.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Salz zur Regelung der Kristallgrösse Kaliumsulfat verwendet.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kristalltrachtmodifikator Bernsteinsäure verwendet.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Kristalltrachtmodifikator ein wasserlösliches Salz der Bernsteinsäure verwendet.
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Kristalltrachtmodifikator und das Salz zur Regelung der Kristallgrösse in einer Gesamtmenge von etwa 0,5 Gewichtsprozent bezogen auf das Gewicht des Gipses, anwendet.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gewichtsverhältnis von Kristalltrachtmodifikator zu Salz zur Regelung der Kristallgrösse von etwa 1:4 anwendet.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass man ein Gewichtsverhältnis von Kristalltrachtmodifikator zu Salz sur Regelung der Kristallgrösse von etwa 1:11 anwendet.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man den Kristalltrachtmodifikator und das Salz zur Regelung der Kristallgrösse in einer Gesamtmenge von etwa 1 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Gipses, anwendet, wobei das Gewichts verhältnis von Kristalltrachtmodifikator zu Salz zur Regelung der Kristallgrösse etwa 1:7,5 beträgt.
  11. 11. Verfahren zum Herstellen von Calciumsulfathalbhydratkristallen mit geringer Dichte sowie geregelten grossen Kristall abmessungen und geregelter Kristallform, dadurch gekennzeichnet, dass man Gipsdihydrat mit etwa 0,1 bis 1,2 Gewichtsprozent, besogen auf das Gewicht des Gipses, einer wässrigen Lösung von (1) Berniteinsäure und (2) Kaliumsulfat vermischt, wobei das Gewichtsverhältnis von (1) zu (2) etwa 1:4 bis etwa 1:11 beträgt und das Gemisch bei einer Temperatur von etwa 107 bis 13500 und einem Druck von etwa 1,2 bis 1,7 kg/cm2 in einem geschlossenen Gefäss calciniert.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988007502A1 (en) * 1987-03-21 1988-10-06 Saarbergwerke Aktiengesellschaft Process for converting calcium sulphate dihydrate into alpha-hemihydrate
DE3711367A1 (de) * 1987-04-04 1988-10-13 Rwk Rhein Westfael Kalkwerke Verfahren zur herstellung von calciumsulfat-halbhydrat
US5248487A (en) * 1987-03-21 1993-09-28 Jorg Bold Process for the conversion of calcium sulfate dihydrate into alpha-hemihydrate
EP0876996A1 (de) * 1997-05-10 1998-11-11 SICOWA Verfahrenstechnik für Baustoffe GmbH & Co. KG Verfahren zum Herstellen von Calciumsulfat-Alphahalbhydrat
WO2008132497A1 (en) * 2007-05-01 2008-11-06 Bpb Ltd Gypsum based compositions

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2388771A1 (fr) * 1977-04-29 1978-11-24 Lafarge Sa Platre obtenu a partir de phosphogypses et procede pour son obtention
CN110422869B (zh) * 2019-08-26 2021-10-01 山东海天生物化工有限公司 一种联产α-超高强石膏和氯化钠的方法及超高强石膏

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1988007502A1 (en) * 1987-03-21 1988-10-06 Saarbergwerke Aktiengesellschaft Process for converting calcium sulphate dihydrate into alpha-hemihydrate
US5248487A (en) * 1987-03-21 1993-09-28 Jorg Bold Process for the conversion of calcium sulfate dihydrate into alpha-hemihydrate
DE3711367A1 (de) * 1987-04-04 1988-10-13 Rwk Rhein Westfael Kalkwerke Verfahren zur herstellung von calciumsulfat-halbhydrat
EP0876996A1 (de) * 1997-05-10 1998-11-11 SICOWA Verfahrenstechnik für Baustoffe GmbH & Co. KG Verfahren zum Herstellen von Calciumsulfat-Alphahalbhydrat
WO2008132497A1 (en) * 2007-05-01 2008-11-06 Bpb Ltd Gypsum based compositions
US8377199B2 (en) 2007-05-01 2013-02-19 Bpb Limited Gypsum based compositions

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