DE2356356B2 - Verfahren zur Herstellung von Ettnngit - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von EttnngitInfo
- Publication number
- DE2356356B2 DE2356356B2 DE2356356A DE2356356A DE2356356B2 DE 2356356 B2 DE2356356 B2 DE 2356356B2 DE 2356356 A DE2356356 A DE 2356356A DE 2356356 A DE2356356 A DE 2356356A DE 2356356 B2 DE2356356 B2 DE 2356356B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- weight
- ettringite
- parts
- calcium
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01F—COMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
- C01F7/00—Compounds of aluminium
- C01F7/68—Aluminium compounds containing sulfur
- C01F7/74—Sulfates
- C01F7/76—Double salts, i.e. compounds containing, besides aluminium and sulfate ions, only other cations, e.g. alums
- C01F7/767—Alkaline earth metal aluminium sulfates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/40—Compounds of aluminium
- C09C1/402—Satin white, modifications thereof, e.g. carbonated or silicated; Calcium sulfoaluminates; Mixtures thereof, e.g. with calcium carbonate or kaolin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/51—Particles with a specific particle size distribution
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/12—Surface area
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/19—Oil-absorption capacity, e.g. DBP values
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2006/00—Physical properties of inorganic compounds
- C01P2006/60—Optical properties, e.g. expressed in CIELAB-values
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
dadurch gekennzeichnet, daß man eine im wesentlichen stöchiometrische Mischung aus CaI-ciumaluminat
und Calciumsulfat in einer Wassermenge ansetzt, die zwischen der stöchiometrisch
erforderlichen Wassermenge und derjenigen liegt, bei der das Gemisch 5 Gew.-°/o trockenes Ettringit
und 95 Gew.-% Wasser enthält, und daß man die Reaktion bei einer Temperatur zwischen 20 und
90° C ablaufen läßt.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
von Ettringit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.
Es ist bekannt, Ettringit unter Verwendung von Ca(OH)2 und unter Einbringen von Aluminium- und
Sulfationen in Form von Aluminiumsulfat herzustellen. Die hierbei benötigten Aluminiumsulfatmengen sind
jedoch groß und diese Substanz ist teuer, so daß die Verwendung des auf diese Weise hergestellten Ettringits
aufgrund des daraus resultierenden Herstellungspreises stark begrenzt ist.
Ferner ist es aus »Gmelins Handbuch der anorganischen
Chemie«, Band 35, Seilen 568 bis 569, bekannt, Ettringit aus wäßrigen Lösungen von 5 CaO · 3 AI2O3
bzw. CaSO4Ca(OH)2 herzustellen, wobei es sich jedoch
um eine sehr verdünnte Lösung handelt, bei der die Reaktionen zwischen den Ionen stattfinden, wobei
zudem die Ionen in Lösung nicht das gleiche molekulare Verhältnis wie der Feststoff im Gleichgewicht mit der
Lösung abgesehen vielleicht vom Monocalciumaluminat besitzen.
Entsprechendes gilt für F. M. Lea, The Chemistry of Cement and Concrete, Seite 205 ff., wonach der Ettringit
ebenfalls aus einer sehr verdünnten Lösung mit einer maximalen Konzentration von 3,66 g/l Anhydrit aus
Reaktion (1)
Monocalciumaluminat mit CaO und CaSO4 · 2 H2O
hergestellt wird, wobei ein Überschuß an Kalk und Calciumsulfat erforderlich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs
zu schaffen, mit dem in einfacher Weise ein sehr billiger Ettringit herstellbar ist.
Das Verfahren zur Herstellung des Ettringits oder Kalziumtrisulfoaluminats, 3 CaOAl2Os, 3 CaSO4,
32 H2O, ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine etwa stöchiometrische Mischung aus Calciumaluminat und
Calciumsulfat in einer Wassermenge ansetzt, die
ju zwischen der stöchiometrisch erforderlichen Wassermenge
und derjenigen liegt, bei der das Gemisch 5 Gew.-% trockenes Ettringit und 95 Gew.-% Wasser
enthält und daß man die Reaktion bei einer Temperatur zwischen 20 und 9O0C ablaufen läßt. Erfindungsgemäß
J5 erfolgt der Umsatz nicht aus einer verdünnten Lösung
heraus, sondern eher aus einer übersättigten Phase, so daß die verwendete Wassermenge minimal gehalten
werden, wobei es überraschend war, daß man mit einer geringen Wassermenge eine stöchiometrische Mischung
zum Erzeugen des Ettringit verwenden kann. Ferner ist es hierdurch möglich, Dispersionen herzustellen,
die bis zu 95% Ettringit enthalten. Vorzugsweise arbeitet man bei einer Temperatur zwischen 25 und
6O0C.
Als Bildungsreaktion des Ettringits in stöchiometrischen Verhältnissen bezeichnet man eine der nachfolgenden
Reaktionen; die in Reaktion tretende Substanzen werden in Verhältnissen eingeführt, wie sie
nachfolgend aufgezeigt sind und die die stöchiometri-
■50 sehen Verhältnisse der Reaktion darstellen. Erfindungsgemäß
ist es von Interesse, sich nicht mehr als 20% der einen oder anderen Seite der stöchiometrischen
Proportionen entsprechend der Bildungsreaktion bezüglich der Calciumaluminatmischung zu bewegen.
CaOAI2O3 + 2 (CaOH2O) + 3 (CaSO4 2 H2O) + 24 H2O (CaO)3AI2O3 3 CaSO4 32 H2O
d.h. eine Mischung aus 1 58 Gewichtsteilen Monocalciumaluminat, 148 Gewichtsteilen hydratisierter Kalk,
516 Gewichtsteilen Gips und 432 Gewichtsteilen Wasser führen zu 1254 Gewichtsteilen Ettringit.
Reaktion (2)
(CaO)3AI2O3 + 3 (CaSO4 2 H2O) + 26 H2O —- ltiiringit
d. h. eine Mischung von 270 Gewichtsteilen Tricalciumaluminal, 6516 Gewichtstcilen Gips und 468 Gewichlsteilen
Wasser gibt I 254 Gewichtsteile lttriiifiit.
3 4
Reaktion (3)
CaCKAl2Oj)2 + 5 (CaOH2O) + 6 (CaSO4 2 H2O) + 47 H2O - 2 Ettringit
d.h. eine Mischung von 260Gewichtsteilen Monocalciumdialumjnat, 370Gewichtsteilen hydratisierter Kalk,
1032 Gewichtsteile Gips, 846 Gewichtsteile Wasser liefert 2508 Gewichtsteile Ettringit.
Reaktion (4)
12CaO 7Al2O3 + 9 (CaOH2O) + 21 (CaSO4 2 H2O) + 173 H2O
7 Ettringit
d. h. 1386 Gewichtsteile des angegebenen Aluminats, 666 Gewichtsteile Kalkhydrat, 3612 Gewichtsteile Gips
und 3114 Gewichtsteile Wasser liefern 8778 Gewichtsteile Ettringit.
Reaktion (5)
CaO 6Al2O3 + 17(CaCH2O) + 18 (CaSO4 2 H2O) + 139H2O
b Ettringit
d. h. 668 Gewichtsteile Calciumhexaaluminat, 1258 Gewichtsteile Calciumhydroxid, 3096 Gewichtsteile Gips,
2502 Gewichtsteile Wasser liefern 7524 Gewichtsteile Ettringit.
Als Calciumaluminate werden nachfolgende Substanzen verstanden, die in einem bestimmten Reinheitsgrad
alleine oder als Mischung dieser Substanzen in irgendwelchen Verhältnissen verwendet werden:
3 CaOAl2O3; 12 CaO7Al2O3;
CaOAl2O3; CaO2Al2O3;
CaOoAl2O3.
CaOAl2O3; CaO2Al2O3;
CaOoAl2O3.
Als Calciumsulfat kann man gleichgültig Gips, CaSO4 · 2 H2O, Halbhydrat, CaSO4 · V2 H2O, »lösliches«
Anhydrit, CaSOn, »totgebranntes« Anhydrit, CaSO4, oder die natürliche Form dieses Anhydrits,
natürliches Anhydrit genannt, und Mischungen irgendwelcher dieser Verbindungen verwenden. Man kann
auch entweder pur oder in Mischungen synthetisch erhaltene Calciumsulfate, wie Abfallprodukte der
Phosphordüngemittel-, Fluorherstellung usw. verwenden. Diese letzteren Sulfate führen zum gleichen
Ergebnis, sind jedoch nur unter der Bedingung verwendbar, daß die Verunreinigungen, die sie in nicht
vernachlässigbaren Mengen enthalten, für die Verwendungszwecke akzeptabel sind, für die der endgültige
Füllstoff bestimmt ist- Diese Calciumsulfate können entweder rein oder mit anderen Salzen, wie Carbonaten
von Calcium, Magnesium usw. beladen sein.
Wenn man ein carbonhaltiges Sulfat verwendet, erhält man als Reaktionsprodukt eine Mischung aus
Ettringit und Calciumcarbonat. Erfindungsgemäß verwendet man vorzugsweise Sulfate, die wenigstens 60%
reines Calciumsulfat enthalten.
Man kann zur Erleichterung der Stöchiometrie ungelöschten Kalk oder Kalkhydrat in einer solchen
Menge zufügen, daß das Ca+ +-Ion, das freigesetzt wird,
die Bildungsreaktionen des Ettringits stöchiometrisch im Gleichgewicht hält Vorzugsweise verwendet man
Kalkhydrat oder ungelöschten Kalk, d. h. Calciumhydroxid bzw. Calciumoxid. Es kann rein verwendet werden,
jedoch auch veränderliche Anteile und selbst größere Verunreinigungen, hauptsächlich Calciumcarbonat, enthalten.
Es ist hierbei klar, daß allein der Teil Ca(OH)2 der
Mischung (Kalk + Carbonat) in der Reaktion verwendbar ist. Die Mischungen (Kalk + Carbonat)
führen zu einem weißen Füllstoff, der eine Mischung aus Ettringit und Carbonat ist Es ist erfindungsgemäß von
Interesse, Mischungen zu verwenden, die weniger als 40% Carbonat enthalten.
Es ist andererseits bekannt, daß sich calciumhaltige Silikate hydratisieren, indem sie, wenn Wasser in einer
genügenden Mfjnge verwendet wird, eine Mischung aus
hydratisieren calciumhaltigen Silikaten, Kalkhydrat und eventuell Siliziumdioxid liefern. Es ist ferner
bekannt, daß Portlandzement oder sein Klinker oder die »weißen Kalke« reich an calciumhaltigen Silikaten sind,
die, wenn sis hydratisiert werden, eine Mischung aus Kalkhydrat, Ca(OH)2 und als Tobermorite,
*CaO · ySiO2 · zH2O (mit 0,85<x/y<2 und
\<z/y<4), bezeichnete Hydrate liefern. Die letztere Mischung wird aus 75 — 20% Tobermoriten gebildet,
von denen O — 20% hydratisiertes Siliziumdioxid ausgedrückt in SiO2 und 25 - 80% Kalk sind.
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, um das Calcium-Ion bei wenigstens einer der vorstehenden
Reaktionen 1,3,4 und 5 zu liefern, einerseits:
Calciumaluminate rein oder in Mischung, CaOAl2O3; CaO(Al2O3)2; 12 (CaO) 7 (Al2O3), oder durch Synthese hergestellt oder aus bekannten feuerfesten tonerdehaltigen Bindemitteln (beispielsweise aluminiumhaltige Zemente)
Calciumaluminate rein oder in Mischung, CaOAl2O3; CaO(Al2O3)2; 12 (CaO) 7 (Al2O3), oder durch Synthese hergestellt oder aus bekannten feuerfesten tonerdehaltigen Bindemitteln (beispielsweise aluminiumhaltige Zemente)
und andererseits:
natürliche oder synthetische Calciumsulfate, wie oben angegeben,
natürliche oder synthetische Calciumsulfate, wie oben angegeben,
di- oder tri-calciumhaltige, alleine oder in Mischung
hergestellte Silikate oder den Portlandzement (vorzugsweise weiß) in Pulverform oder seinen Klinker oder
noch die Produkte zu verwenden, die als weiße Kalke bezeichnet werden und reich an calciumhaltigen
Silikaten sind. Insbesondere eignet sich die kommerzielle Form von künstlichem weißem Portlandzement in
Pulverform hervorragend.
Das Verfahren besteht dann darin, daß man zwischen 20 und 10O0C ein Produkt enthaltend calciumhaltige Silikate, vorzugsweise Portlandzement, ein Produkt enthaltend Calciumaluminate, vorzugsweise ein feuerfester tonerdehaltiger Zement, und Calciumsulfat, beispielsweise Gips, der in Pulverform abgebaut ist, hydratisiert und den oder die Bestandteile während der für die Hydratitation notwendigen Zeit führt und eine gemischte Verbindung auffängt, die im Mittel aus 80-90% Ettringit und 20-10% Tobermoriten besteht, d. h. eine Verbindung, die im wesentlichen aus Ettringit gebildet ist.
Das Verfahren besteht dann darin, daß man zwischen 20 und 10O0C ein Produkt enthaltend calciumhaltige Silikate, vorzugsweise Portlandzement, ein Produkt enthaltend Calciumaluminate, vorzugsweise ein feuerfester tonerdehaltiger Zement, und Calciumsulfat, beispielsweise Gips, der in Pulverform abgebaut ist, hydratisiert und den oder die Bestandteile während der für die Hydratitation notwendigen Zeit führt und eine gemischte Verbindung auffängt, die im Mittel aus 80-90% Ettringit und 20-10% Tobermoriten besteht, d. h. eine Verbindung, die im wesentlichen aus Ettringit gebildet ist.
Die Behandlung kann direkt an den in den erforderlichen Verhältnissen gemischten Ausgangsmaterialien
vorgenommen werden.
Die Hydratation kann aber auch zuerst bezüglich des Produktes bewirkt werden, das die calciumhaltigen
Silikate enthält und dann ein primäres Hydrat liefert; die Mischung wird dann mit dem Produkt enthaltend das
Calciumaluminat und mit dem Calciumsulfat hydratisiert, wobei die Mengenverhältnisse des primären
Hydrats entsprechend dem für die Herstellung des Ettringits verfügbaren Calciumaluminats im Rahmen
der o.a. Reaktionen bestimmt werden. Schließlich behandelt rc>an die erhaltene Mischung, wie weiter oben
ausgeführt wurde.
In den obigen Reaktionen kann man eines der vorstehenden Calciumsulfate verwenden. Man kann
auch Kalk, CaO, an Stelle des Hydroxids verwenden. In diesen unterschiedlichen Fällen muß man Wassermengen
zufügen, die nicht in den Aufbau dieser Hydrate eingefügt gewesen sind.
Die angegebene Wassermenge ist die Menge, die minimal notwendig ist, um Ettringit zu erhalten. Man
kann sich auf diese Wassermenge begrenzen, es ist jedoch sicher, daß man es entsprechend den eingesetzten
Bestandteilen und entsprechend den endgültigen gewünschten Produkten in größerer Menge verwenden
kann.
Nachfolgend werden verschiedene Beispiele für Mischungen angegeben, die, wie weiter beschrieben
wird, verwendet werden.
Indem man praktisch nach Reaktion 2 arbeitet, mischt man mit der entsprechenden Menge Wasser einen
Gewichtsteil einer Masse aus 90% Aluminat, 3 CaOAl2O3 und dem Rest Verunreinigungen mit 2,02
Aluminatmischungen der Zusammensetzung
Gewichtsteilen eines Gipses der Zusammensetzung:
CaO
H2O
SO3
CO2
H2O
SO3
CO2
35-36 Gewichtsteile
18 Gewichtsteile
39—40 Gewichtsteile
6 Gewichtsteile
18 Gewichtsteile
39—40 Gewichtsteile
6 Gewichtsteile
Indem man gemäß Reaktion 1 arbeitet, mischt man ίο einen Gewichtsteil einer Masse aus 95% calciumhaltigen
Aluminat, CaO, Al2O3 mit 3,665 Gewichtsteilen des
Gipses nach Beispiel 1 und 0,90 Gewichtsteilen Kalk folgender Zusammensetzung:
CaO
H2O
CO2
H2O
CO2
75%
23-24%
1-2%
Die Mindestmenge an Wasser ergibt sich aus der Reaktion 1.
Man mischt einen Gewichtsteil einer Masse, enthaltend 88% Aluminat, CaO 2 Al2O3, mit 4,105 Gewichtsteilen Gips der obengenannten Art und 1,255 Gewichts-
tehen näiiC uef obengenannten Ari. Die rviindesUnenge
an Wasser ergibt sich aus der obengenannten Reaktion
Man geht aus von calciumhaltigcn Aluminatmischungen
A bis E, die nachfolgend aufgeführt sind und die die angegebenen Verunreinigungen aufweisen. Man verbindet
einen Gewichtsanteil mit den angegebenen Mengen Gips (oder anderen Sulfaten) und Kalk. Die Mindestmengen
an Wasser sind leicht aus den obigen Reaktionen 1 bis 5 zu bestimmen.
Beispiel | Verunreinigung | Al2O3 gebunden |
CaO insgesamt |
CaO verbunden Ulli Ai2O3 |
Menge der Aluminat- mischung |
Gips wie in Beispiel 1 |
Ca(OH)2 wie in Beispiel 2 |
A | 5,5 | 53 | 36,5 | 33 | 1 Gewichtsteil | 3,16 | 0,72 |
B | 8,5 | 58 | 27 | 24,5 | 1 Gewichtsteil | 3,45 | 0,94 |
C | 45 | 35 | 19 | 19 | 1 Gewichtsteil | 2,08 | 0,51 |
D | 8 | 49 | 41 | 34,5 | 1 Gewichtsteil | 2,91 | 0,61 |
E | 8,9 | 72,5 | 26,7 | 26,6 | 1 Gewichtsteil | 3,22 | 10,4 |
Es ist offensichtlich, daß die Verwendung von industriellen Produkten, die Mischungen aus verschiedenen
calciumhaltigen Aluminaten und Verunreinigungen sind, dazu führen, daß die angegebenen Bildungsreaktionen
in der Weise verbunden werden, daß man eine Kombination erhält, die den besten Ertrag, der in jedem
Fall möglich ist, liefert.
Die obige Tabelle ist keineswegs einschränkend und erlaubt die Durchführung der Erfindung unter allen
Umständen mit einfachen Laboratoriumsversuchen. Die Verunreinigungen sind meistens Calcium-Karbonate,
Magnesiumkarbonate usw. oder Titanoxyde, Eisenoxyde usw. oder beispielsweise geringe Mengen von
Siliciumoxid oder Aluminiumoxid.
Unter den industriellen Mischungen, die insbesondere
für die Zwecke der Erfindung geeignet sind, kann man u. a. diejenigen angeben, die den nachfolgenden
eo Zusammensetzungen in Gewichtsteilen entsprechen:
M | Unlösliche Bestandteile | N | 1 | O | P | 1,8 | Q | R | 1,8 | S | T | U |
TiO2 | 0,7 | 0,75 | 2 | 2,5 | 6 | 0,8 | 0 | |||||
Fe,O, | 0.05 | 2 | 0.1 | 0,25 | 0,1 | |||||||
0.05 | 3.5 | 0.5 | 0.07 |
7 | N | 23 | 56 356 | 0 | R | S | T | U | |
7,5 | 1 | 0,1 | 2,5 | 1,2 | |||||
Fortsetzung | M | 1,3 | 0,2 | 11,5 | |||||
1 | 0,15 | O | P | 0,3 | 0,2 | ||||
SiO2 | 0,5 | 5 | 4,5 | 0,5 | 0,3 | 4,5 | 0,24 | ||
MgO | 49 | 0,2 | 0,2 | 55 | 66 | 64 | 69 | 72 | |
Alkalische Bestandteile | 0,5 | 40 | 0,25 | 37 | 33 | 27 | 18 | 27 | |
Flüchtige Bestandteile | 63 | 0,03 | 1 | ||||||
Al2O3 | 34 | 52 | 53 | ||||||
CaO | 40 | 39 | |||||||
Nachstehend werden Beispiele beschrieben, die bestimmte mögliche Prozesse zur industriellen Realisierung
der Erfindung darstellen. Die Flexibilität und die Leichtigkeit der Realisierung des erfindungsgemäßen
Verfahrens werden hieraus ersichtlich, ebenso wie die Qualität der erhaltenen Produkte. In diesen Beispielen
wird mit einer Aluminatmischung entsprechend dem Fall U der Tabelle gearbeitet.
In einen, mit einer Rühreinrichtung bekannter Art, versehenen Behälter werden 12,6 Gewichtsteile einer
Aluminatmischung des Typs U, 40,6 Gewichtsteile Gips
der Zusammensetzung gemäß Beispiel 1 und 12,2 Gewichtsteile Kalk der Zusammensetzung gemäß
Beispiel 2 gegeben. Das Aluminat ist ein weißer Feststoff, der zu sehr großer Feinheit verkleinert ist,
beispielsweise zu 4000 cm2/g bis 8000 cm2/g, wie er im
Handel in Form von feuerfestem, tonerdehaltigen Zement erhältlich ist
Die zur Bildung von Ettringit notwendige stöchiometrische Wassermenge, die bei den obengenannten
Substanzen 33,6 Gewichtsteile beträgt, zugefügt, und die
auf diese Weise gebildete Mischung liefert 100 Gewichtsteile Ettringit.
Um einerseits die Reaktion und andererseits die Bereitung der Produkte zu erleichtern, wird zusätzliches
Wasser zugegeben (das heißt solches, das chemisch für die Reaktion nicht notwendig ist). Beispielsweise kann
man zu der obigen Mischung von 50 Gewichtsteilen Wasser (die zu einer dicken Paste führt) bis zu 1900
Gewichtsteilen hinzufügen (was zu einem sehr flüssigen Produkt führt).
Beim Zuführen von 650 Gewichtsteilen führt man die Reaktion zwischen 25 und 600C aus. Die Mischung wird
andauernd durch Rühren in Suspension gehalten. Zwischen 8 und 48 h, beispielsweise nach 36 h, stellt sich
unter diesen Arbeitsbedingungen die Hydration ein. Man erhält eine Paste, die nur Ettringit mit inerten
Substanzen enthält, die mit den industriellen Reaktionsprodukten eingeführt worden sind. Man kann den
Ettringit unverändert verwenden oder ihn trocknen, um das Produkt in Form eines weißen Pulvers zu erhalten.
Es ist leicht, die Reaktionsentwicklung einerseits durch Beobachtung von kristallisierten Körpern, deren
Auftreten oder Verschwinden man mit Röntgenstrahlen verfolgt, und andererseits durch Messen mit bei der
Zementherstellung üblichen Techniken des an die Hydrate gebundenen Wassers zu überwachen.
Man stellt fest, daß bei diesem Vorgang die Auflösung
des aluminiurr.haltigen Salzes die langsame Reaktionsstufe ist; es wird daher praktisch bevorzugt dieses
Element fein zu verkleinern, um die Reaktion zu beschleunigen.
Man stellt die gleiche Mischung wie in Beispiel 5 her wobei man jedoch nur die für die Reaktion notwendige
Wassermenge verwendet. Man erhält nach mehrerer Tagen einen Feststoff, der hauptsächlich aus Ettringil
gebildet ist, der nur zerkleinert zu werden braucht, um das Calciumtrisulfoaluminat in Form eines trockenen
Pulvers zu erhalten. Die Reaktion geht hier sehr langsam vor sich, weil die vorgenommenen Messungen
zeigen, daß nach 24 Stunden nur 67% des möglichen Ettringits erhalten worden sind. Dies bleibt nichtsdestoweniger
eine akzeptable Möglichkeit, um Ettringit in trockener Form zu erhalten.
Andererseits erhält man erfindungsgemäß eine schnellere Reaktion, indem man die notwendigen
Bestandteile nicht verunreinigend zerkleinert zuführt und die Reaktion insgesamt oder teilweise in diesem
Milieu durchführt Zu diesem Zweck kann man vorteilhafterweise einen Metallbehälter aus Hartstahl,
entweder unbedeckt oder innen mit einer speziellen Beschichtung versehen, verwenden, der mit Corund-
oder Porzellankugeln angefüllt ist Der auf diese Weise gebildete Zerkleinerer wird laufend in der Industrie für
mineralische Körper verwendet Das nachfolgend beschriebene Beispiel betrifft diese Ausführungsform
der Erfindung.
In einer Kugelmühle bringt man eine stöchiometrische Mischung gemäß Beispiel 5 und danach die
notwendige Wassermenge ein, damit die Gewichtskonzentration
des erhaltenen Ettringits bei 15 auf 100 liegt, arbeitet mit Corundkugeln und 70 U/min während 24 h,
Danach untersucht man die Röntgenstrahlbeugung des erhaltenen Produkts und stellt fest, daß Ettringit
gebildet worden ist, und daß es keine Anhydride mehr enthält
Die resultierende weiße Paste enthält feine Teilchen aus Calciumtrisulfoaluminat, das den mineralischen Teil
des bekannten Füllstoffs in der Papierindustrie unter dem Namen »Seidenweiß« bildet Dieser Füllstoff kann
industriell in Form dieser wäßrigen Dispersion geliefert werden; das überschüssige Wasser kann auch durch
Trocknung vollkommen entzogen und der Füllstoff in Pulverform erhalten werden.
Sämtliche Teilchen weisen Abmessungen unterhalb von 1 μηι auf. Das Produkt wurde mit Hilfe von
hydroskopischen Lösungsmitteln, beispielsweise Azeton, dann mit Äther oder durch Trocknung bei 40 bis
60° C getrocknet und besaß folgende Eigenschaften:
Aufbau: Ettringit (bestimmt durch Röntgenbeugung)
Aussehen: weißes Pulver
Weißheitsgrad in Photovolt: β = 93,5% für
Weißheitsgrad in Photovolt: β = 93,5% für
Xd= 574,5 μπι
Brechungsindex: 1,46
Brechungsindex: 1,46
im Falle der Papierherstellung entspricht das Ettringitpulver zusätzlich den folgenden Eigenschaften:
Spezifische Oberfläche des getrockneten und wieder zerkleinerten Produktes: 11,21 m2/g
ölabsorption:69 g/100 g
Löslichkeit in Wasser in Mol: 0,3 χ 10-3 Mol/l Löslichkeit in Wasser (Methode Codex): 0,64 Löslichkeit in 1 /4-normaler HDL (Methode Codes):
Löslichkeit in Wasser in Mol: 0,3 χ 10-3 Mol/l Löslichkeit in Wasser (Methode Codex): 0,64 Löslichkeit in 1 /4-normaler HDL (Methode Codes):
26,95
Korngrößenmessung mit einem Sieb: < 10 μπι 99,5%
<5μιη 96%
<3μπι 8μ%
<5μιη 96%
<3μπι 8μ%
Chemische Analyse: | 1% |
SiO2 < | 10,5% |
AI2O3 | 26,5% |
CaO | 18,5% |
SO3 | 1,4% |
CO2 | |
Feuchtigkeit bis 105° C: 32,50%, | |
Abbrandverlust bei 10000C: 42,80%, | |
pH-Wert bei 10% in Wasser: 9,80. | |
Das Verfahren erlaubt es daher, seidenweißen Füllstoff zu einem niedrigeren Preis, ausgehend von
einer Aluminiumsulfatlösung und Kalk, herzustellen.
Der erfindungsgemäß hergestellte Ettringit eignet sich insbesondere als Füllstoff und zur Herstellung von
Gautschmassen in der Papierindustrie, zur Herstellung von Wasserfarben, für organische Anstrichfarben,
Mastixharze und Maueranstriche, Dünger, pharmazeutische Produkte oder dergleichen. Der Ettringit kann
trocken oder flüssig in Form einer Suspension oder als Paste geliefert und zusammen mit anderen Füllstoffen
verwendet werden und weisen einen hohen Weißheitsgrad auf. Wenn man einen Ettringit erhalten will, der
keine spezielle Farbreinheit besitzen soll, kann man zur Herstellung auch nichtweiße Zemente verwenden. Der
Füllstoff ist insgesamt thixotrop, wodurch eine leichte Verwendung ermöglicht wird.
Claims (1)
- Patentanspruch:Verfahren zur Herstellung von Luringii. gemäß einer oder mehreren der nachfolgenden Reaktionsgleichungen :CaOAl2O3 + 2 (CaOH2O) + CaSO42 H2O + 24 H2O► (CaO)3 ■ Al2O3 3 CaSO4 32 H2O (Etlringit)(CaO)3Al2O3 + 3 (CaSO4 ■ 2 H2O) + 26H2O ► IF.itiingit.CaO(Al2O3J2 + 5 (CaOH2O) + 6 (CaSO4 ■ 2 H2O) + 47 H2O > 2i:ttringii12 CaO ■ 7 Al2O3 + 9 (CaOH2O) + 21 (CaSO4 ■ 2 H2O) + 173 H2O ► 7 EttringitCaO 6Al2O3 + 17(CaOH2) + 18(CaSO4 · 2 H2O) + 139H2O » 6 Ettringit
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR7240247A FR2206275B1 (de) | 1972-11-13 | 1972-11-13 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2356356A1 DE2356356A1 (de) | 1974-05-30 |
DE2356356B2 true DE2356356B2 (de) | 1979-10-11 |
DE2356356C3 DE2356356C3 (de) | 1980-06-26 |
Family
ID=9107093
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2356356A Expired DE2356356C3 (de) | 1972-11-13 | 1973-11-12 | Verfahren zur Herstellung von Ettringit |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4002484A (de) |
CA (1) | CA1000470A (de) |
DE (1) | DE2356356C3 (de) |
FR (1) | FR2206275B1 (de) |
GB (1) | GB1445751A (de) |
IT (1) | IT997734B (de) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2391959A2 (fr) * | 1976-11-08 | 1978-12-22 | Lafarge Sa | Procede de fabrication de fibres d'ettringite |
US4243429A (en) * | 1978-06-22 | 1981-01-06 | Kubota Ltd. | Process for producing tobermorite and ettringite |
US5071484A (en) * | 1990-09-14 | 1991-12-10 | Capitol Aggregates, Inc. | Cementitious compositions and method |
DE4228355C1 (de) * | 1992-08-26 | 1994-02-24 | Didier Werke Ag | Feuerfeste Leichtformkörper |
TW350894B (en) * | 1994-08-02 | 1999-01-21 | Stylite Kogyo Co Ltd | Refractory coating components, building siding panels and the siding structure |
US5547588A (en) * | 1994-10-25 | 1996-08-20 | Gas Research Institute | Enhanced ettringite formation for the treatment of hazardous liquid waste |
MX9602271A (es) * | 1996-06-10 | 1998-04-30 | Cemex S A De C V | Cemento hidraulico con desarrollo acelerado de altas resistencias. |
US6221151B1 (en) | 1999-08-16 | 2001-04-24 | National Gypsum Company | Gypsum set accelerator and method of making the same |
WO2006013748A1 (ja) * | 2004-08-04 | 2006-02-09 | Oji Paper Co., Ltd. | トリスルホアルミン酸カルシウムの製造方法及びそれに用いる装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2248032A (en) * | 1938-02-22 | 1941-07-01 | Ici Ltd | Manufacture of cements from calcium sulphate and blast furnace slag |
GB1115482A (en) * | 1964-04-07 | 1968-05-29 | Bayer Ag | Modified satin white |
DE1232680B (de) * | 1964-12-31 | 1967-01-19 | Feldmuehle Ag | Verfahren zur Herstellung von Satinweiss |
US3565648A (en) * | 1966-10-13 | 1971-02-23 | Kajima Construction Co Ltd | Method of utilizing blast furnace slag as a strength-improving agent for hardened cement |
DE2008108A1 (de) | 1969-02-24 | 1970-09-03 | American Cement Corp., (Ges. n.d. Gesetzen d. Staates Delaware), Riverside, Calif. (V.St.A.) | Verfahren zur Gewinnung von fein verteiltem, silikathaltigem Material |
-
1972
- 1972-11-13 FR FR7240247A patent/FR2206275B1/fr not_active Expired
-
1973
- 1973-11-09 US US05/414,449 patent/US4002484A/en not_active Expired - Lifetime
- 1973-11-12 IT IT53653/73A patent/IT997734B/it active
- 1973-11-12 DE DE2356356A patent/DE2356356C3/de not_active Expired
- 1973-11-13 GB GB5258673A patent/GB1445751A/en not_active Expired
- 1973-11-13 CA CA185,618A patent/CA1000470A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2356356C3 (de) | 1980-06-26 |
DE2356356A1 (de) | 1974-05-30 |
IT997734B (it) | 1975-12-30 |
GB1445751A (en) | 1976-08-11 |
FR2206275B1 (de) | 1976-04-23 |
FR2206275A1 (de) | 1974-06-07 |
CA1000470A (en) | 1976-11-30 |
US4002484A (en) | 1977-01-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE68903482T2 (de) | Zement, verfahren zur herstellung dieses zements und verfahren zur herstellung von produkten mit diesem zement. | |
DE69407418T2 (de) | ERSTARRUNGS- UND HäRTUNGSBESCHLEUNIGER FüR SILIKATISCHE HYDRAULISCHE BINDEMITTEL | |
DE2730943A1 (de) | Verfahren zur herstellung von beton mit hoher korrosionsbestaendigkeit | |
EP0711260B1 (de) | Verwendung von basischen aluminiumsulfaten als alkaliarme abbindebeschleuniger für zement | |
DE2547765A1 (de) | Ternaerer zement | |
DE2356356C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Ettringit | |
DE2709858B2 (de) | Verfahren zur Herstellung von dampfgehärtetem Gasbeton | |
DE2348433B2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines nicht-expandierenden Betons mit hoher Festigkeit und hoher Frost- und Tauwetterbeständigkeit | |
DE2748127A1 (de) | Verfahren zum herstellen von ettringit und nach dem verfahren hergestelltes ettringit | |
DE2330728B2 (de) | Verfahren zur herstellung eines synthetischen anhydrits einheitlicher qualitaet und dessen verwendung | |
DE2738247A1 (de) | Feuerfester tonerdezement und verfahren zu dessen herstellung | |
EP1559694A2 (de) | Pulverförmige Mischung, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung zur Chromatreduktion in Zement | |
DE2640725C3 (de) | Verfahren zum Herstellen von anorganischen Füllstoffen | |
CH654821A5 (de) | Bindemittel fuer ein baustoffgemisch. | |
DE2046688C3 (de) | Verfahren zur Hydratation von kalziumhaltigen Silikaten | |
DE2130309A1 (de) | Masse,bestehend aus dem Reaktionsprodukt einer waesrigen Aufschlaemmung chemischer Abfaelle und bestimmten Zusaetzen,sowie Verfahren zu ihrer Herstellung | |
DE2700790A1 (de) | Aus wasserfreiem cas0 tief 4 gebildetes anhydrit | |
EP0237802B1 (de) | Verfahren zur Herstellung von Calciumsulfat-Anhydrit und abbindefähigen Calciumsulfaten | |
DE2365554A1 (de) | Verfahren zur herstellung von feinem seidenweiss | |
EP0061517B1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines wasserfesten Bindemittels | |
EP0065065B1 (de) | Wasserfester Calciumsilicat enthaltender Gipsbaustoff und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE2449802A1 (de) | Verfahren zum herstellen mineralischer fuellstoffe, nach dem verfahren hergestellte fuellstoffe und deren verwendung | |
DE2256886C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Füllstoffen oder Pigmenten hoher Aktivität und großer Oberfläche | |
DE2354647A1 (de) | Verfahren zur steuerung des abbindens von gipsmoerteln | |
DE2657945C3 (de) | Zusatzmittel zur Herstellung von schnellhärtendem Portlandzement und Verfahren zu seiner Herstellung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |