DE2620416A1

DE2620416A1 - Schieferartiger, fester werkstoff

Info

Publication number: DE2620416A1
Application number: DE19762620416
Authority: DE
Inventors: Melvin Carl Kuehn
Original assignee: KUMAL ASSOCIATES
Current assignee: KUMAL ASSOCIATES
Priority date: 1975-05-12
Filing date: 1976-05-08
Publication date: 1976-11-25
Also published as: BE841698A; GB1546120A; CA1073141A; US4038242A; FR2310981A1; JPS51149349A; US4073848A

Description

New York, Ν.Ϊ. 10010, V.St.A,

Vertreter:

Köhler - üchwindling - Späth

Patentanwälte Hohentwielstraße 41 7OOO Stuttgart 1

Schieferartiger, fester Werkstoff

Gegenstand der Erfindung ist ein schieferartiger, fester Werkstoff, bestehend aus einer im wesentlichen gleichförmigen, durch Erwärmen unter Druck ausgehärteten Mischung aus wenigstens etwa 5 Gew. ¹Tl. eines feinkörnigen Takonit-Materials, das wenigstens etwa 1% Magnetit enthält, und etwa 1 Gew.Tl. eines Amin-Formaldehyd-Harzes·

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Takonit ist ein mageres Eisenerz-Material, das in großen I-Iengen in der Umgebung des "Oberer See" in den Vereinigten Staaten von Amerika gefunden wird» Das Erz besteht allgemein aus bis zu 1% Eisensilikat, 1 bis 10% Magnetit, etwa Λ bis 30% Hämatit und im übrigen vorwiegend aus Quarz» Takonitfeisen werden gewöhnlich, im Tagebau abgebaut. Das Takonit wird dann gemahlen und magnetischen Trennverfahren unterworfene Die Rückstände des Trennverfahrens wurden bisher als wertlos betrachtet, da eine weitere Extraktion de3 darin enthaltenen restlichen Eisens zu unwirtschaftlich ist, um durchführbar zu sein» Infolgedessen wurden die Takonit-Hückstände bisher beseitigt, indem sie in natürlichen Gewässern, künstlichen Teichen usw. abgelagert wurden. Diese Rückstände bildeten bisher eine erhebliche Quelle der Umweltverschmutzung.

Andererseits ist e3 bekannt, Kunstharze der verschiedensten Art in großem Umfang zur Herstellung von Formkörpern zu verwenden. Diese Kunstharze umfassen Materialien, die während des Gießens oder Fressens von Formkörpern weitere Polymerisations- oder Polyadditions-Reaktionen erleiden können. Diese Kunstharze werden gewöhnlich mit Füllstoffen, Verdünnungsmitteln, Weichmachern und/oder anderen Hilfsstoffen vermischt. Diese Hilfsstoffe umfassen verschiedenste organische Verbindungen oder Polymere sowie auch verschiedenste anorganische Stoffe, wie beispielsweise Glas, Kohlenstoff, Metalle, Metalloxide oder Metallsalze. Die Wahl der speziellen Zusätze

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richtet sich allgemein nach der Fähigkeit des Harzes, die Zusätze aufzunehmen, und den für das Endprodukt gewünschten Eigenschaften. Bei solchen Stoffen ist es bekannt, daß ein dominierender Anteil des Füllstoffes zu Produkten führt, die entweder eine relativ geringe Dichte aufweisen oder "brüchig und leicht zerreibbar sind» Diese Stoffe sind in so hohem Maße gefüllt, daß aus diesen Stoffen hergestellte Erzeugnisse nicht in der Lage wären, größeren Kräften oder Spannungen zu widerstehen. In vielen Fällen wäre die Festigkeit nicht einmal ausreichend, um die Biegekräfte aufzunehmen, die durch das Eigengewicht der Stoffe entstehen·

Im Gegensatz dazu ist es überraschend, daß Takonit-Material und insbesondere Takonit-Rückstände, die wenigstens 1% Magnetit enthalten, zu einem nützlichen Werkstoff verarbeitet werden können, dessen physikalische Eigenschaften denjenigen von natürlichem Schiefer so nahe kommen, daß Produkte, die bisher aus natürlichem Schiefer hergestellt worden sind, nun aus dem neuen, schieferartigen Werkstoff hergestellt werden können«

Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Werkstoffes ist die Verwendung von Takonit-Material in feinkörnigem Zustand als Hauptbestandteil erforderlich· Dieses Material bildet einen harten und dichten Festkörper, der eine hohe Abrieb- und Bruchfestigkeit aufweist. Das resultierende Produkt hat ähnliche Eigenschaften und ein ähnliches Aussehen wie natürlicher Schiefer und kann an Stelle von natürlichem Schiefer verwendet

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werden, wie beispielsweise "beim Häuserbau, als dekorativer Werkstoff, als Grundplatten für Billiardtische und dgl., für Schleifscheiben usw_e. Die Möglichkeit, den neuen Werkstoff durch Gießen in vorbestimmte Formen au bringen, führt zu Anwendungsmöglichkeiten, welche über diejenigen das natürlichen Schiefers hinausgehen« Der erfindungsgemäße Werkstoff kann leicht hergestellt werden, indem ein Gewichtsteil eines Amin-Formaldehyd-Harzes, vorzugsweise eines Harnstoff- oder Melamin-Formaldehyd-Harzes, mit wenigstens 5 GewxTl. von Takonit-Material, das wenigstens Λ°/ο Magnetit enthält, im wesentlichen gleichförmig vermischt wird. Aus dieser Mischung können dann leicht Körper gegossen werden, die aus dem gewünschten dichten, schieferartigen Werkstoff bestehen.

Wie der folgenden Beschreibung zu entnehmen ist, hat der Werkstoff im wesentlichen die physikalischen Eigenschaften von natürlichem Schiefer, wenn das Endprodukt unter Einhaltung bestimmter Temperaturen und Drücke hergestellt wird. Während beispielsweise natürlicher Schiefer eine mittlere Dichte von etwa 2,8 g/cnr (0,28 lbs/in ) aufweist, wurde für den erfindungsgemäßen Werkstoff eine mittlere Dichte von etwa 2,5 g/cnr (0^25 lbs/in ) festgestellt. Die Härte des erfindungsgemäßen Werkstoffes beträgt etwa 4-9 als Mittelwert aus 45 bis 60 nach der Rockwell-Skala C, während die Härte von natürlichem Schiefer etwa 5^ beträgt. Wenn

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weiterhin der Preßdruek während des Aushärtens auf einem beträchtlichen Wert gehalten wird, beispielsweise im Bereich von 7 bis 35 kg/cm" und zwischendurch eine Entlüftung stattfindet, um während des Aushärten^ gebildete, gasförmige Substanzen abzuführen, können innere Fehler vermieden werden, so daß ein Produkt maximaler Dichte erhalten wird.

V/enn weitea?hin ein Takonit-Material verwendet wird, das so feinkörnig ist, daß es ein 100-maschiges Sieb der Tyler-Siebreihe passiert (lichte Maschenweite 0,147 mm) und vorzugsweise die Körnung bis zum 400-maschigen Sieb (Maschenweite 0,057 mnO umfaßt, werden die Dichte und die charakteristischen Eigenschaften von natürlichem Schiefer noch besser angenähert. Es sei jedoch erwähnt, daß zwar eine Teilchengröße von weniger als 0,15 ram (100-maschiges Sieb) erwünscht ist, um ein Produkt zu erhalten, dessen physikalische Eigenschaften denen von natürlichem Schiefer nahe können, jedoch die praktische Ausführung der Erfindung nur erfordert, daß das Takonit-Material feinkörnig ist. V/enn es Teilchen enthält, deren G-röße 0,15 ηπ& überschreitet, beispielsweise bis su einer Größe von 0,4 mm (35-Eiaschiges Sieb) so wird ein V/erkstoff gewonnen, der beispielsweise für Schleifscheiben, als Baustoff und dgl. geeignet ist, in seinen physikalischen Eigenschaften Jedoch dem natürlichen Schiefer nicht so nahe kommt wie der Werkstoff, bei dem die Größe der Teilchen 0,15 nicht überschreitet.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen Aus fiihrungs formen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigen

Fig. 1 ein Diagramm zur Darstellung der Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des schieferartigen Werkstoffes,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zum Gießen von Platten aus dem erfindungsgemäßen Werkstoff,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung nach Fig. 2,

Fig. 4 die perspektivische Ansicht einer aus dem erfindungsgemäßen Werkstoff gegossenen, rechteckigen Platte mit schieferartigen Eigenschaften, die zum Ersatz einer Platte aus natürlichem Schiefer geeignet ist, und

Fig. 5 die perspektivische Ansicht einer aus dem erfindungsgemäßen Werkstoff gegossenen Schleifscheibe.

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iÜ5 wurde festgestellt, daß ein schieferartiger Werkstoff aus einer Uischung hergestellt v/erden kann, die aus wenigstens 5 Gew.Tl. eines feinkörnigen Eisenerz-Iiaterials, das v/enigstens etwa Λ°/ο Magnetit enthält, und 1 GewoTl. eines Amin-Formaldehyd-Harzes, und zwar entweder eines Harnstoff- oder eines Melamin-Formaldehvd-Harzes, besteht.

Takonit-Eisenerz wird im großen Umfang in der Umgebung des "Oberer See" in den Vereinigten Staaten von Amerika abgebaut, normalerweise besteht das Erz aus einer Mischung von eisenhaltigen Stoffen, die gewöhnlich eine Mischung von Magnetit und Hämatit umfassen. Magnetit ist das natürlich graue Oxid von Eisen, dem die chemische Formel Fe^O^ zugeordnet wird«, Hämatit ist das häufigere rote Eisenoxid

Bei der Eisengewinnung wird magnetithaltiges Eisenerz, wie beispielsweise Takonit, normalerweise gemahlen und dann einem magnetischen Trennvorgang unterworfen, um dem Erz so viel Eisen wie möglich zu entziehen. Die nach der Trennung anfallenden Rückstände, die noch relativ geringe Mengen an Magnetit und Hämatit enthalten, werden gewöhnlich abgelagert. Die Rückstände enthalten gewöhnlich 1 bis 15/ό Eisenverbindungen, die durch den Trennvorgang nicht entfernt worden sind. Allgemein bestehen die Rückstände aus bis zu etwa 1>> Eisensilikat, etwa 1 bis ψ/ο Magnetit,

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etwa 1 bis Λ(¥/ο Häinatit iind im übrigen vorwiegend aus Quarz ο

Der erfindungsgemäße Werkstoff wird aus einem Eisenerz-Material hergestellt, das wenigstens 1% und vorzugsweise 1 bis Ji'o Magnetit enthält. Takonit-Material wird bevorzugt, weil im Takonit Magnetit natürlich vorkommt. Weiterhin sind Takonit-Kückstände das am meisten bevorzugte Material, insbesondere weil es mit geringen Kosten leicht erhältlich ist· Das für die Erfindung verwendete Eisenerz-Material muß nicht nur einen Gehalt an Magnetit aufweisen, sondern auch in Forn feiner Körnchen vorliegen, die vorzugsweise so fein sein, daß sie ein 100-maschiges Sieb der Cvler-Sisbreihe passieren (lichte Maschenweite 0,147 mm). Bevorzugt wird eine Seilchengröße im Bereich zwischen ' dem 100-maschigen und dem 400-maschigen Sieb (lichte Ivlcsclienweite 0,037 euq). Es kann jedoch auch ein Material sit größeren Teilchen verwendet werden, nämlich bis zu ein 35-sis-schiges Sieb (lichte Maschenweite 0,417 mm) passierende Teilchen, mit dem Ergebnis, daß das erhaltene Endprodukt ein gröberes Aussehen hat, was für dekorative Zwecke sogar erwünscht sein kann·

Der Werkstoff soll wenigstens pro Gewichtsteil des Harzes 5 Gew.Tl. des Eisenerz-Materials enthalten. Der Anteil des Eisenerz-Materials kann jedoch bis zu 12 öe^vl'l. be trappen· Vorzugsweise werden in Verbindung mit einem Llelaminharz 5 bis 12 Gew.Tl. des Takonit-Materiais und in Verbindung mit einem Harnstoff-Formaldehyd -H ar ζ 7 bis 12 Gew.Tl. des Takonit-Materials eingesetzt«

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Die hierfür geeif^ieten, vorkondeiisierten Harze sind die Amin-Formaldehyd-Harze von lUolamin-Formaldehyd oder Harnstoff"Formaldehyd» Diese speziellen Harze haben sich zur Herstellung des harten, dichten, schieferartigen Materials nach der Erfindung als einzigartig erv/iosen, wenn sie in Verbindung mit den Takonit-Material benutzt werden. Die geeigneten läalamin-Formalciehyd-Harze sind feste, handelsübliche Produkte, die Formaldehyd und Melamin im Verhältnis von etwa 1,7:1 bis 6:1 enthalten« Davon werden Harze mit einem Formaldehyd-iielamin-Verhältnis von 2:1 bis 3,5^:1 bevorzugt. Auch die hier anwendbaren Harnstoff-Formaldehyd-Harze sind im Handel erhältliche Produkte mit einom Formaldehyd-Harnstoff-Verhältnis von etwa 1,2:1 bis 2:1«. Das bevorzugte Verhältnis beträgt hier 1,5:1 bis 1,8:1»

Es sei erwähnt, daß die Aushärtzeit von Werkstoffen, die Harnstoff-Formaldehyd-Harze enthalten, durch die Zugabe eines pflanzlichen Hehles verkürzt werden kann, wie beispielsweise das Kehl von Walnußschalen oder Cashewnußschalen, V/eizenmehl oder dgl.. Ein solches Mehl kann in Mengen bis zu 1 Gew_eTl_e pro Gew.Tl. des Harzes eingesetzt werdenο Das Aushärten von Werkstoffen, die unter Verwendung von Melaim-Formaldehyd-Harzen hergestellt werden, kann durch die Zugabe einer wässrigen Alkalimetallsilikatlösung in einer Menge bis zu 1 Gew.Tl. beschleunigt werden. Vorzugsweise werden 0,25 bis 1 Gew.Tl. eingesetzt. Die Alkalimetallsilikate, wie Hatrium- oder Caliumsilikat, liegen in

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solchen Lösungen normalerweise als Mischungen von Mono-, Di-, Tri-, Tetra- und Pentasilikate vor„ Die Lösung kann eine beliebige Konzentration haben» Die Menge deo Wassern sollte jedoch möglichst klein gehalten v/erden und diejenige Menge nicht überschreiten, die erforderlich ist, um die eingesetzten Materialien zu einer im wesentlichen homogenen Mischung zu verarbeiten. Hs hat sich gezeigt, daß 40 bis 5Q/£ige Lösungen geeignet sind, ländlich können katalytisch^ Mengen basischer Stoffe, wie beispielsweise NH₇JSO^, 1IH^Gl, MgUO^ und dgl. zu der Mischung hinzugefügt werden, um das Aushärten zu beschleunigen.

Bei der Herstellung einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Werkstoffes wird das zu verarbeitende Eisenerz-Material zunächst durch ein Sieb geleitet, um eine ausreichend feinkörnige Fraktion auszuwählen. Wenn das feinkörnige Material zum !Transport in Wasser aufgeschlämmt ist, wird es zunächst so weit getrocknet, daß es weniger als 10?ό und vorzugsweise weniger als 3% V/asser enthält. Das !Trocknen kann in jeder bekannten Weise geschehen, beispielsweise durch Erhitzen in einem Heißluftofen· Vorzugsweise wird das Takonit-Material mittels eines wenigstens 100-maschigen Siebes der Tyler-Reihe abgesiebt, so daß seine Teilchen kleiner als 0,15 mm sind, und dann gleichförmig mit einem geeigneten Amin-Formaldehyd-Harz und den geeigneten Zusätzen vermischt, wie beispielsweise pflanzliches Mehl oder Alkalimetallsilikat, wie es oben beschrieben wurde„ Vorzugsweise werden das

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Takonit-Material und das Harz in einem Mischer mit hoher Scherwirkuno vermischt, beispielsweise einem Pony-Mischer oder einem Muldenkneter, bis eine im wesentlichen gleichförmige Mischung erreicht ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird die Mischung 18 in eine geeignete Formvorrichtung 12 eingegeben, die eine obere Platte 14 und eine untere Platte 16 umfaßt, und in dieser Formvorrichtung zunächst einer Temperatur im Bereich von etwa 90 bia 150⁰C und einem Mindestdruck von etwa 7 kg/cm ausgesetzt. Drücke im

ο Bereich zwischen 20 und 35 kg/cm führen zu besseren Ergebnissen, und es können sogar noch höhere Drücke angewendet werden, um die Dichte und Festigkeit des Endproduktes zu erhöhen. Die gasförmigen Stoffe, die sich während dieses ersten Härteschrittes bilden, läßt man aus dem geformten Werkstück entweichen, indem die obere Platte 14 as.geho"ben wird, um während einer kurzen Zeitspanne den Druck von der Form aufzuheben. Nachdem die geformte Mischung im wesentlichen von gasförmigen Produkten frei ist, wird die obere Platte 14 erneut abgesenkt und das Material einer Temperatur im Bereich zwischen etwa 135 und 205 C bei dem erhöhten Druck ausgesetzt, der vorher angewendet wurde» Wenn ein Harnstoff-Formaldehyd-Harz verwendet wird, sollte die Temperatur normalerweise 165°G nicht überschreiten. Jedoch ist die Dauer der Zeiten, während denen das vorbereitende und das endgültige Aushärten stattfinden, nicht kritisch· Während

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die ü;nier des vorbereitenden Preßschrittes nur ausreichen muß, uii die Bildung gasförmiger Substanzen zu "bewirken, muß der Schritt des endgültigen Aushärtenn lange genug dauern, um zu gewährleisten, daß die Ilischunr·; zu einem integralen festen Körper aushärtet«

Das Beheizen der Platten kann auf jede geeignete Weise erfolgen, vorzugsweise entweder durch elektrische Beheizung oder durch Hindurchleiten einer heißen Flüssigkeit durch die Hohre 20, um die Mischung auf die gewünschte Temperatur zu erhitzen,, Wenn eine heiße Flüssigkeit benutzt wird, muß sie in der Lage sein, den Arbeitstemperaturen ohne Zersetzung standzuhalten» Es wurde festgestellt, daß ürdnußöl dazu geeignet ist, die Mischung auf die erforderlichen Temperaturen zu erwärmen, während es selbst durch die Formvorrichtung umgewälzt wird« Auch das Abkühlen der Ilischung in der Form kann auf jede geeignete Weise erfolgen, jedoch wird zu diesem Zweck vorzugsweise eine Kühlflüssigkeit durch die in £'ig. 2 dargestellten Rohre 20 geleitet» V/enn eine erhebliche G-etiauigkeit und ein minimales Werfen des Endproduktes erforderlich oder wünschenswert ist, v;ie beispielsweise bei Grundplatten für Billiardtische, erfolgt das Erhitzen und Kühlen vorzugsweise so gleichförmig wie möglich. Diese Gleichförmigkeit kann erzielt werden, indem die Heiz- und Kühlmittel im wesentlichen gleichförmig übor die Formvorrichtung verteilt v/erden.

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Der erfindungsgemäße Werkstoff kann in jeder gewünschten Form hergestellt werden und hat sich als überlegener Ersatz für natürlichen Schiefer erwiesen» Die nach der Erfindung hergestellten Produkte sind nicht porös, abriebfest, nehmen kein Wasser auf und haben im wesentlichen die gleiche Härte und Dichte wie natürlicher Schiefer« Selbst wenn aus dem neuen Werkstoff große Platten geformt werden, die horizontal anzuordnen sind, brechen sie nicht unter ihrem Eigengewicht. Beispiele für Produkte, die aus dem neuen Werkstoff gebildet werden können, sind in den Fig. 4- und 5 dargestellt, nämlich eine schieferartige Platte und eine Schleifscheibe 24. Die Feinheit der Schleifscheibe ist durch Auswahl der Teilchengröße des in der Mischung verwendeten Takonit-Materials einstellbar» Andere nützliche Endprodukte umfassen Haushaltsund Ziergegenstände wie Tischplatten und dgl., Baumaterialien wie Schindeln, Dachziegel, Wandplatten und dgl., Grundplatten von der Art, wie sie für Billiardtische und dgl. benötigt werden, usw..

Die Erfindung wird im folgenden auch noch an einigen Beispielen erläuterte

Beispiel 1

5 Teile von Takonit-Rückständen, deren Analyse einen Gehalt von 2}ί> Magnetit, 3'° Hämatit und 0,5% Eisensilikat als eisenhaltige Bestandteile ergaben, wurden durch eine Serie von Tyler-Sieben geleitete Das Material

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mit einer zwischen den 100-mascnigen und 4-OO-maschigen Sieben liegenden Korngrüße (etwa 0,04 bis 0,15 ram) wurde gesammelt und in einen Pon7/-i.Iischer gegeben» 1 Teil einer wässrigen Lösung von Harnstoff-Formaldehyd-Harz mit einem Ilarzgehalt von etwa 60/o und einem Formaldehyd-Harnstoff-Verhältnis von 1,7:1 (BOHDICIiB CR-585) und 0,25 Teile Walnußschalenmehl (BOHDBiTS FM-14-2) wurden in den Mischer hineingegebene !lach etwa 50 Hinuten bildete die Mischung eine im wesentlichen gleichförmige, viskose Masse«

Die Mischung ?airde dann in eine Formvorrichtung gegeben, die aus einer rechteckigen Form und einer hydraulischen Presse mit oberen und unteren Heizplatten bestand. Die Mischung wurde einem Druck von 21 kg/cm bei 120⁰G 15 Minuten lang ausgesetzt· Dann wurde der Druck aufgehoben und es wurden die gasförmigen Produkte entfernt«- Die geformte Mischung wurde dann während weiterer 25 Minuten einem Druck von 21 kg/cm bei einer Temperatur von 163°G ausgesetzte Die Mischung wurde dann gleichmäßig abgekühlt, indem der Kontakt zu den Heizplatten der Presse während des Abkühlens aufrechterhalten wurde. Wenn die Heizplatten und der gebildete Körper eine Temperatur von etwa 38°C erreicht hatten, wurde das geformte Produkt entfernt. Es handelte sich um ein hartes, dichtes, schieferartiges Material mit einer Dichte von 2,5 g/cnr (0,25 lbs/in-0 im Verhältnis zur Dichte des Schiefers von 2,8 g/cnr (0,28 lbs/in'O und mit einer gemessenen Rockwell C-Härte von 4-5 bis 60 im Vergleich zur mittleren Härte des Schiefers von 54-°

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- 15 Beispiel 2

In der gleichen Weise, wie es im Beispiel 1 beschrieben wurde, wurde ein Werkstoff aus Takonit-Rückständen hergestellt, die 4,5/o Magnetit, 6% Hämatit und 0,5% Eisensilikate und im übrigen Quarzprodukte enthielten. Das erhaltene Produkt war im wesentlichen dem nach Beispiel 1 erhaltenen gleich«

Zum "Vergleich wurde ein Produkt aus Takonit-Rückständen hergestellt, die nur 0,55° Magnetit enthielten* Das Produkt hatte eine bedeutend geringere Dichte und Härte und konnte nicht an Stelle von Schiefer verwendet werdene

Beispiel 3

Es wurden schieferartige Werkstoffe in der gleichen V/eise, wie es im Beispiel 1 beschrieben wurde, jedoch unter Verwendung verschiedener Harnstoff-Formaldehyd-Harze hergestellt. Die Harze wurden in Form von Lösungen mit einem Feststoffgehalt von GCP/o und einem Formaldehyd-Harnstoff-Verhältnis von 1,6:1 und 1,8:1 eingesetzt. Das erhaltene Produkt war im wesentlichen das gleiche, wie es oben beschrieben wurde.

Beispiel 4-

In der gleichen Weise, wie sie im Beispiel 1 beschrieben wurde, wurde ein schieferartiger Werkstoff unter Einsatz von 4 Teile Takonit-Rückständen eingesetzt (6,7 Teile Takonit auf 1 Teil Harz)» Das Produkt hatte

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eine Dichte von 2,4-5 g/cnr (0,24-5 lbs/in*) und eine Rockwell C-IIärte von 47.

Beispiel 5

Es wurde ein schieferartiges Produkt in der gleichen Weise hergestellt, wie es im Beispiel 1 beschrieben wurde, jedoch unter Fortlassung des Walnußschalenmehlso Für den gesamten Aushartezyklus wurden 5 Stunden benötigt. Das Produkt war jedoch im wesentlichen das gleiche, wie es nach Beispiel 1 erhalten wurde _o

Beispiel 6

Es wurde ein schieferartiges Produkt in der gleichen V/eise hergestellt, wie es im Beispiel 1 beschrieben wurde, abgesehen davon, daß das Takonit-Material durch ein 35-^maschiges Sieb (Maschenweite 0,417 mm) gegeben xvurde«, Das resultierende Produkt hatte ein gröberes Aussehen als das nach Beispiel 1 erhaltene Produkt, war jedoch für Schleifscheiben, Baumaterialien und dgl. brauchbar und hatte eine in gewissem Sinne dekorativ wirkende, rauhe Oberfläche. ·

Beispiel 7

6 Teile der in Beispiel 1 beschriebenen Takonit-Rückstände wurden mit 1 Teil eines festen Melamin-ITormaldehyd-Hnrzes und mit 1 Seil einer 4O?oigen Lösung

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von Ifatriunsilikat vermischt. Das Melamin-Foriaaldehyd-Hars hatte ein Forraaldehyd-ilelamin-Verhältnis von 4:1 (AI.IKRICÄIT GYAIiMIID GYIICL 401), während das ITatriumsilikat in Mittel aus ITaO 3SiO₀ bestand. Die Materialien wurden in einem Pony-Hischer bis zum Erhalt einer im wesentlichen gleichförmigen Masse vermischt und dann in eine rechteckige Form von 90 x 150 cm"¹" Große gegeben» Die Form xvurde den in Beispiel 1 angegebenen Temperaturen und Drücken nusgesetzt. Dna resultierende Produkt hatte eine Dichte von 2,6 g/cm'' (0,26 lbs/in"³) und eine Rockwell 0-Härte von 59· Das Material war in der Lage, in horizontaler Stellung sein eigenes Gewicht zu tragen.

Beispiel 8

Es wurde ein schieferartiges Produkt in der gleichen Weise, wie es im Beispiel 6 beschrieben wurde, jedoch unter Verwendung von 9 Teilen Takonit-Rückständen hergestellt σ Das Endprodukt war im wesentlichen das gleiche, wie es im Beispiel 6 erhalten wurde«

Beispiel 9

Ks wurde ein schiefex-artiges Produkt in der gleichen V/eise hergestellt, wie en im Beispiel 6 behandelt wurde, jedoch unter Anheben der Temperatur beim letzten Aushärten auf 205⁰G₀ Das Endprodukt war im wesentlichen das gleiche, wie es im Beispiel 6 beschrieben ist.

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- 18 Beispiel 10

Ein schieferartiges Produkt wurde in der gleichen Weise hergestellt, wie es im Beispiel 7 beschrieben wurde, jedoch wurde das Takonit-Material durch ein 35-Hi^a3chiges Sieb der Tyler-Iieihe (lichte Maschenweite 0,417 IMi) gegeben. Das resultierende Produkt hatte ein gröberes Aussehen als daa nach Beispiel 7 erhaltene Produkt, war jedoch für Schleifscheiben, als Baustoff und dgl. geeignet und hatte in gewisser Woise eine dekorativ wirkende, rauhe Oberfläche.

Es "versteht sich, daß die vorstehend behandelten Beispiele nur zur Erläuterung der Erfindung dienen und nicht im beschränkenden Sinn zu verstehen sind. "Vielmehr können diese Beispiele im Rahinen der Erfindung in vielfältiger Tfeise abgewandelt werden·

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Claims

Patentansprüche

1o·Schieferartiger, fester Werkstoff, bestehend aus einer im wesentlichen gleichförmigen, durch Erwärmen unter Druck ausgehärteten Mischung aus wenigstens etwa 5 ^ew.Tl. eines feinkörnigen Takonit-Materials, das wenigstens etwa 1% Magnetit enthält, und etwa 1 Gew.TI· eines Amin-Formaldehyd-Harzes»

2«, Werkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Amin-Formaldehyd-Harz der Mischung ein Harnstoff-Formaldehyd-Harz oder ein Melamin-Formaldehyd-Harz ist«

3· Werkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Takonit-Material eine Teilchengröße von höchstens 0,15 n^¹ aufweist»

4. Werkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er "bis zu 12 Gew.Tl. Takonit-Material auf 1 Gew.Tl. Harz enthält«,

5. Werkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Takonit-Material aus bei der Takonit-Verhüttung anfallenden Takonit-Hückständen besteht«

6. V/erkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Takonit-Material bis zu 5% Magnetit enthalte ' ·

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Werkstoff nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß "bei Verwendung von llelamin-Formaldehyd-IIarz die Mischung außerdem 0,25 "bis 1 Gew.Tl. eines Alkalimetallsilikats enthält«

8e Werkstoff nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung von Harnstoff-IJOrmaldehyd-Harz die Mischung außerdem bis zu 1 Gew.TI« eines pflanzlichen Mehles enthält.

9. Werkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung bei einer Temperatur zwischen etwa 90 und 2O5°C und bei einem Druck zwischen etwa 7 und 35 kg/cm"" ausgehärtet 7/orden ist.

10. Werkstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er etwa 5 his 12 Gew.Tl. Takonit-Material mit einer Korngröße von höchstens 0,15 nun. und einem Gehalt von 1 bis ψ/ο Magnetit, 1 Gew.Tl. Kelamin-Formaldehyd-Harz und etwa 0,25 bis 1 Gew.Tl. Hatriumsilikat enthält·

11. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß er etwa 7 bis 12 Gew.Tl. Takonit-Material mit einer Korngröße von höchstens 0,15 ™i und einem Gehalt von etwa 1 bis 5% Magnetit, 1 Gew.Tl. Harnstoff-Formaldehyd-Harz und bis zu etwa 0,75 Gew.TIo eines pflanzlichen Mehles enthält.

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Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er aus etwa 5 Gev/.Tl« Tnkonit-Iiaterial mit einer Korngröße von höchstens 0,4 em und einem Gehalt von wenigstem? ο tv/a Ύ,Ό ϊ-agnetit und etwa 1 Gew. Tl. Harnstoff- oder helarain-Fornaldel^d-IIarz besteht.

Werkstoff nach einen der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß er aus etwa 5 bis I.'? Gf)V/.Tl. Takonit-Material mit einer Korngröße von wenigstens 0,4- mn und einem Gehalt von etwa 1 bin 5/ό Magnetit, 1 Gew.Tl. Melamin-Forpialdehyd-Harz und etwa 0,25 bis Ί Gew.Tl. lintriunsilikat enthält»

"Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffes nach einera der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens 5 Gew.Tl. einea feinkörnigen Takonit-I.Iaterials, das wenigstens 1/v Magnetit enthält, mit etwa 1 Gew.Tl. eines vorkondensierten Arain-Formaldehyd-Harzes gründlich vermischt, die Mischung in einer Form unter Druck bei einer Temperatur zwischen etwa 90 und 150⁰C vorgewärmt wird, bis gasförmige Produkte entstehen, die gasförmigen Produkte abgeführt, dann die Mischung unter Druck zum Aushärten auf eine Temperatur zwischen etwa 135 und 205°C erwärmt und endlich das gebildete feste Produkt abgekühlt wirdo

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Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck während des Vorvrärmens und während des Aushärtens auf einem Wert zwischen etwa 35 kg/cm" gehalten wird.

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