DE2737482A1 - Verfahren zur herstellung von hochwertigen keramischen werkstoffen - Google Patents

Verfahren zur herstellung von hochwertigen keramischen werkstoffen

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Description

  • Verfahren zur Herstellung von hochwertigen keraiischen
  • Werkstoffen Es ist bekannt, daß sich aus Öl schiefer, von den sich große Vorkommen, z.B. ii nördlichen USA, in den skandinavischen Ländern und in Brasilien finden, durch Schwelung bzw. Verkokung oder auch durch Extraktion ein Geiisch flüssiger Kohlenwasserstoffe (Schieferöl) gewinnen läßt. Im Hinblick auf die hohen Aufbereitungskosten ist aber das Schieferöl, das als Energiequelle zunehnend an Interesse gewinnt, Bit den Rohölpreis nicht konkurrenzfähig.
  • Es ist so dringend erforderlich, einfachere und rentablere Aufbereitungsverfahren für den Ölschiefer und Verwendungsmöglichkeiten für die dabei entstehenden Produkte zu finden.
  • Aufgabe der Erfindung ist die Nutzbarmachung der bei der Aufbereitung (Verschwelung, Extraktion) von Ölschiefer, insbesondere brasilianischen Ölschiefer (Xisto) anfallenden Rückstände bzw.
  • die Aufbereitungsverfahren so zu gestalten, daß technisch verwendbare Produkte entstehen.
  • Dies wird erfindungsgeaäß dadurch erreicht, daß der bei der Verschwellung von Öl schiefer verbleibende anorganische Rückstand zur Herstellung von hochwertigen keramischen Werkstoffen verwendet wird. Die chemische Zusammensetzung des anorganischen RUckstandes von besonders geeigneten Ölschiefern ist vergleichbar mit der von geglühten rotbrennenden Tonen.
  • Aus dem anorganischen Rückstand kann ohne Beimengungen eine Keramik hergestellt werden. Hierzu kann das Material bis zu 10000C gebrannt werden. Die dabei entstehende Keramik ist hellrot und porös. FUr weitere wichtige Anwendungsmöglichkeiten des RUckstandes wird bei Temperaturen Uber 1200°C gebrannt. Es entsteht hierbei ein geblähtes Produkt mit Deformationserscheinungen, gekennzeichnet durch niedrigere Dichte als Wasser. In manchen Fällen ist es aber vorteilhaft, geeignete anorganische und/oder organische feinverteilte Stoffe mit zu verarbeiten. Die Produkte kannen dicht oder bei einem hohen Anteil an XistorUckstand (60-95 Gew.%) stark gebläht und von geringer Dichte Bit einem hohen Porenanteil sein.
  • Der durch einen Gluhprozeß z.B. bei 800°C, 4 Stunden Haltezeit entstandene Ausgangsstoff für keramische Werkstoffe läßt sich in den Ublichen Aufbereitungsaggregaten wie Backenbrecher, Hammermühlen und Trommelmühlen gut mahlen.
  • Geeignete Zusätze sind Kaolin, Ton, Bentonit, Feldspat, Sand, Tonerde, Kalk, Dolomit und die Ublichen organischen Plastifizierungsmaterialien.
  • FUr das erfindungsgemäße Verfahren erwies sich ein durch Glühen und/oder Extraktion von Kohlenwasserstoffen befreiter Öl schiefer mit der Bezeichnung "unteres Flöz" "oberes Flöz" und "Straße" als geeignet. Der GlUhverlust bei den angefUhrten Behandlungen betrug 18-38 %.
  • In Tabelle I sind die dur ch chemische Analysen ermittelten Werte tUr die Zusammensetzungen von geeigneten Abbauprodukten angeführt und in Tabelle II sind die auf geglühtes Material umgerechneten Analysenwerte angegeben.
  • Tabelle 1 "unteres "oberes Flöz" Flöz" "Straße" GlUhwerlust 35,2 X 19,3 s 19,5 X Si02 41,3 48,6 52,8 Al203 9,4 10,6 13,7 Fe2O3 9,5 10,9 6,1 CaO 1,1 MgO 1,5 8,9 3,1 K20 2,1 1,2 2,9 Na2O 1,1 0,6 1,0 100,1 100,2 100,1 Tabelle II SiO2 63,6 60,2 65,5 Al2O3 14,5 13,1 17,0 Fe2O3 14,6 13,5 7,5 CaO - - 1,4 M60 2,3 11,0 3,8 K20 3,3 1,5 3,6 Na2O 1,7 0,7 1,2 100 100 100 Während die bisher bei der Herstellung von Schieferöl anfallenden Produkte keiner Verwendung zugeführt werden konnten, werden sie erfindungsgemäß zur Herstellung von hochwertigen keramischen Werkstoffen, insbesondere *Ur die Herstellung von Fußbodenplatten, Klinker, Baukeramik und Feinsteinzeug verwendet. Die Produkte sind zum Teil besonders geeignet für Isolierzwecke sowohl für die Elektrotechnik als auch *Ur die Wärmetechnik. Sie können auch zur Herstellung von speziellen porösen keramischen Erzeugnissen verwendet werde und es besteht die Möglichkeit der Beimengung zur Herstellung von Blähtonprodukten, wie sie fUr Leichtbeton benötigt werden.
  • Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert.
  • Beispiel 1 Ein Gemisch aus 50 % "Straße" (siehe oben), 25 Gew.% "oberes Flöz" und 25 Gew.% "unteres Flöz" wurden nach dem Glühen in einer Trommelmühle (mit Flußstein-Füllung) naß gemahlen, bis eine Korngröße kleiner 63 Wo erreicht war. Nach dem Trocknen wird ein Schlicker durch Zusatz von 0,5 Gew.% Polyvinylalkohol und 1 Gew.% Wachsemulsion und ca. 80 Gew.% Wasser hergestellt und mit eine Sprühturm ein Preßgranulat angefertigt, das ohne Zusätze trocken verpreßt werden kann und für Dosierpreßautomaten geeignet ist. Der Preßdru ck betrug 50 N/mm2. Nach eine Brand bei 10000C wurden formbeständige poröse Keramikteile erhalten mit einer offenen Porosität von ca. 50 % und einer Dichte von 1,7.
  • Beispiel 2 Ein Gemisch der Zusammensetzung nach Beispiel 1 wurde nach der Formgebung bei 12000C mit 30 Minuten Haltezeit gebrannt. Dabei trat eine Deformation ein und man erhielt ein Produkt mit glatten glänzenden Oberflächen und vielen eingeschlossenen Poren, dessen Dichte 0,9 g/cm3 beträgt und damit auf Wasser schwimmiähig ist.
  • Ein solches Material ist als Zuschlagstoff fUr Leichtbeton, als Wärmeisolierstoff für Hydrokulturen u.s.f. einsetzbar.
  • Beispiel 3 Ein bei 8000C geglUhter Xisto und ungebrannte Porzellanmasse wurden in Prozentsätzen von 10,20,30,40,50,60,70,80,90 X bezogen auf das Gewicht im rohen Zustand gemischt und bei 12800C gebrannt.
  • Bei einem Zusatz von bis zu 30 X "Xistorückstand" entstanden dichte, leicht grau gefärbte steinzeugähnliche Werkstoffe.
  • Ab 40 % nahm der dunkle Farbton rasch zu, um schließlich bei eine Anteil von 90 X Xisto in schwarz überzugehen. FUr alle diese Proben ab 40 % war die Brenntemperatur zu hoch (Blasenbildung und Deformation). Die Proben mit 80 % und 90 % "Xistorückstand" hatten Jedoch bei 11000C gebrannt eine ziegelrote Farbe und ziegelkeramikähnliche Eigenschaften.
  • Beispiel 4 50 % plastischer Ton und 50 Gew.% Xistorückstand wurden nach üblicher keramischer Aufbereitung bei 12000C gebrannt. Es ergab sich eine steinzeugartige Keramik.
  • Beispiel 5 40 Gew.% plastischer Ton, 30 Gew.% XistorUckstand und 30 Gew.% Speckstein wurden nach üblichen keramischen Verfahren aufbereitet und gebrannt.
  • Es ergab sich eine niedrigsinternde cordierithaltige Keramik mit porösem Gefuge und guter Temperaturwechselbeständigkeit. Bei einer Brenntemperatur von z. B. 12000C wurde folgender Längenausdehnungskoeffizient festgestellt: α t zwischen 20 und 1000C = 4,9 x 10-6 R Solche Werkstoffe eignen sich für Isolierteile in Elektrowärmegeräten und Funkenschutzkammern.
  • 3 Patentansprüche O Figuren

Claims (3)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung hochwertiger keramischer Werkstoffe in Form von Klinkern, Fußbodenplatten, Baukeramik, Feinsteinzeug, insbesondere speziellen Produkten für Isolierzwecke sowohl für die Elektrotechnik als auch fUr die Wärietechnik und porösen keramischen Erzeugnissen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der hochwertigen keruischen Werkstoffe der bei der Verschwelung von Ölschiefer verbleibende anorganische Rückstand verwendet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische RUckstand nit feinverteilten anorganischen und/oder organischen Zusätzen versetzt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der anorganische Rückstand nit Plastifizierungonitteln versetzt wird.
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DE19772737482 Granted DE2737482A1 (de) 1977-08-19 1977-08-19 Verfahren zur herstellung von hochwertigen keramischen werkstoffen

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4139642A1 (de) * 1991-12-02 1993-06-03 Rwe Entsorgung Ag Verfahren zur herstellung von ziegelformkoerpern

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Patentanmeldung B 258 VIb/80b, ausgelegt am 29.11.1951 *
SINGER: Industrielle Keramik, 1964, S.36/37 *
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DE2737482C2 (de) 1988-07-21

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