DE3105629A1

DE3105629A1 - Process for the preparation of a polishing alumina from aluminium hydroxides

Info

Publication number: DE3105629A1
Application number: DE3105629A
Authority: DE
Inventors: Heinrich DDR 9124 Neukirchen Axmann; Erhard DDR 9612 Meerane Bachmann; Manfred Dipl.-Ing. DDR 9200 Freiberg Bayer; Gottfried Dipl.-Ing.oec. DDR 9262 Frankenberg Große; Rudolf Dipl.-Ing.oec. DDR 9000 Karl-Marx-Stadt Heinzel; Uwe-Karsten DDR 9061 Karl-Marx-Stadt Hoffmann; Karl Prof. Dr.-Ing. DDR 9200 Freiberg Höffl
Original assignee: KARL MARX STADT ZIEGEL
Current assignee: KARL MARX STADT ZIEGEL
Priority date: 1980-04-30
Filing date: 1981-02-16
Publication date: 1982-01-28
Also published as: DD151566A3

Abstract

The invention relates to a process for the preparation of a polishing alumina from aluminium hydroxides, especially aluminium trihydroxides. The object of the invention is an energy-saving process for the preparation of polishing alumina for the processing of plastics-coated surfaces when poor qualities are obtained in small amounts. The starting material used is bayerite having a residual moisture content of < 5% and a particle size of between 45 and 125 mu m, which is milled in a continuously operating two-tube vibratory mill during residence times of 30 minutes per milling tube with a degree of comminution of 8 to 10. The temperature in the first milling tube is between 80 and 110 DEG C and that in the second milling tube is between 120 and 180 DEG C. The volume ratio of grinding media to mill base is 10 : 1 to 13 : 1 and the size ratio of grinding media to mill base is 200 : 1 to 500 : 1.

Description

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Title of the invention

Verfahren zum Herstellen einer Poliertonerde aus AluminiumhydroxidenProcess for producing a polishing clay from aluminum hydroxides

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Poliertonerde aus Aluminiumhydroxiden, speziell Aluminium-Tr!hydroxiden.The invention relates to a method for producing a polishing clay from aluminum hydroxides, in particular Aluminum tri-hydroxides.

Characteristics of the known technical solutions

DD-PS 104 315 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines Polierkörpers, das Hydrargillit als Ausgangsstoff verwendet. Der Hydrargillit wird acht bis sechzehn Stunden einer Temperatur zwischen 150 und 300⁰C ausgesetzt, in der Folge bei 950 bis 105O⁰C geglüht und danach stufenweise abgekühlt. Anschließend erfolgt eine Klassierung des Produktes. Die Nachteile dieses Verfahrens sind, daß es im Anfangsstadium des Glühprozesses zu hydrothermalen Vorgängen kommt/ welche die Bildung des für den Poliervorgang ungünstigen und eine Schleierbildung bewirkenden c< -AIpO-, begünstigen. Dadurch wird die Qualität des Endproduktes gemindert. ;. Bezogen auf das Einsatzmate.rial beträgt das AusbringenDD-PS 104 315 describes a process for the production of a polishing body that uses hydrargillite as a starting material. The gibbsite is exposed to eight to sixteen hours to a temperature between 150 and 300 ⁰ C, annealed in the sequence at 950 to 105O ⁰ C and then gradually cooled. The product is then classified. The disadvantages of this process are that hydrothermal processes occur in the initial stage of the annealing process / which promote the formation of c <-AlpO-, which is unfavorable for the polishing process and causes fogging. This reduces the quality of the end product. ;. In relation to the input material, the yield is

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an polierfähigem Material nur etwa 30 %. Die Menge der anfallenden Minderqualität ist damit beträchtlich. Außerdem muß das Endprodukt einer Stromklassierung in einem Sichter unterworfen werden. Diese Stromklassierung gewährleistet jedoch aufgrund der in der Körnung vorhandenen Dichteunterschiede keine ausreichende Trenngreaze. Eine Siebklassierung ist bei der technischen Realisierung mit einer Korngröße von έ. 45 /um nicht mehr wirtschaftlich durchführbar. Die als Hilfsmaterial verwendeten Schamottekapseln sind teuer und von geringer Lebensdauer.of polishable material only about 30 %. The amount of poor quality that occurs is therefore considerable. In addition, the end product must be subjected to stream classification in a classifier. However, due to the differences in density in the grain size, this current classification does not guarantee sufficient separation. A sieve classification is in the technical implementation with a grain size of έ. 45 / um no longer economically feasible. The fireclay capsules used as auxiliary material are expensive and have a short lifespan.

In DD-PS 76 485 ist ein Verfahren vorgeschlagen worden, bei dem feindisperses Aluminiumoxid für spezielle Zwecke der Oberflächenbearbeitung dadurch gewonnen wird, daß Tonerdehydrat vor der Kalzination eine Behandlung in einer Schwingmühle erfährt. Nach dieser mehrstündigen Behandlung erfolgt die Kalzination unter Zusatz von Mineralisatoren bei Temperaturen um 1000⁰C* Es entsteht ein<X -AIpOo oder eine Mischung von fr -AlpO^ mit o< -AIpO-. Dieses Produkt wird desagglomerisiert. Es ist, zwar zum Schleifen oder Einläppen metallischer Flächen geeignet, jedoch keinesfalls zum Polieren beispielsweise von mit PE-Lacken beschichteten HoIaoberflachen, wobei weitgehend kratzer- und schleierfreie Oberflächen gefordert sind. Außerdem ist das Verfahren sehr energieaufwendig.In DD-PS 76 485 a process has been proposed in which finely divided aluminum oxide is obtained for special purposes of surface treatment in that alumina hydrate is treated in a vibratory mill before calcination. After this several hours of treatment, the calcination is carried out with the addition of mineralizing agents at temperatures of about 1000 ⁰ C * The result is a <X -AIpOo or a mixture of fr ^ -AlpO with o <-AIpO-. This product is deagglomerated. Although it is suitable for grinding or lapping metallic surfaces, it is in no way suitable for polishing, for example, wooden surfaces coated with PE lacquers, with surfaces that are largely free of scratches and stains. In addition, the process is very energy-intensive.

Die DD-Patentanmeldung C 01 P/216 757 stellt ein Verfahren dar, bei dem eine Poliertonerde aus Aluminium-Trihydroxid unter weitgehender Erhaltung der Ausgangsstruktur des Materials hergestellt wird. Dazu wird der Ausgangsstoff Bayerit oder STordstrandit in einer kontinuierlich arbeitenden Schwingmühle mit mindestens zwei in Reihe geschalteten Mahlkamnern, bei Verweilzeiten zwischen 10 bis 50 Minuten, mit einem Zerkleinerungsgrad von 8 bis 10, bezogen auf den mittleren Korndurchmesser des Ausgangsmaterials, gemahlen, dasThe DD patent application C 01 P / 216 757 provides a method represents, in which a polishing clay made of aluminum trihydroxide while largely maintaining the original structure of the material is made. For this purpose, the raw material bayerite or STordstrandite is used in one continuously operating vibrating mill with at least two grinding chambers connected in series, with dwell times between 10 to 50 minutes, with a degree of comminution of 8 to 10, based on the average Grain diameter of the starting material, ground, the

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zerkleinerte Material 36 bis 48 Standen in Metallkaps ein auf eine Temperatur zwischen 620 and 70O⁰C erhitzt und dann in einer ATokühlzeit von 24 Stunden auf 20 "bis 3O⁰C abgekühlt. Dieses Verfahren bietet im Gegensatz zu den vorher dargestellten zwar die Vorteile, daß es energetisch günstiger gestaltet ist, daß ferner das Ausj bringen an polic-rfahigem Material hoch ist und eine Poliertonerde entsteht, mit der sich kratzer- und \ schleierfreie Oberflächen auf mit PE-Lacken beschich- ; teten Holzoberflächen erzielen lassen, doch ist der KaI-zinations- und Abkühlungsprozeß sehr zeit- und energie-Crushed material 36 to 48 were heated in metal caps to a temperature between 620 and 70O ⁰ C and then cooled in an ATo cooling time of 24 hours to 20 "to 30 ⁰ C. In contrast to the previously presented, this method offers the advantages that it is designed energetically favorable, in that furthermore the Ausj attach polic-rfahigem material is high and results in a polishing alumina, is scratch and \ haze-free surface coatings with the on with PE coatings; can be achieved ended wood surfaces, but is of the quays cination and cooling process very time and energy

j aufwendig und anlagen- und arbeitskräfteintensiv.j complex and plant and labor intensive.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist ein zeit- und energiesparendes Verfahren zur Herstellung von roliertonerde für die Bearbeitung kunstharzbeschichteter Oberflächen, bei geringem Anfall von Liinderc-ualitLiten.The aim of the invention is a time and energy saving process for the production of rolling clay for the Processing of synthetic resin-coated surfaces with low incidence of Liinderc-ualitLiten.

Statement of the end of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Herstellen einer !oliertonerde aus Aluminiumhydroxiden, zu schaffen, welches es -;:es inttet, unter Vermeidung hydrothermaler Vorränge, ohne Gl'.'h- und Abkühlprozesse, eine hoct".verti~p, i'^::r das ]:rnr,zcr- und schleierfreie ioliorea von mit KunntLr.rz'ji l-tncf-ichte Ίοη Oberflächen geeignete 1 olicrtcn^-rdi: mit l.oher. ;.',:.':: rin-y.n., zu produzieren.The invention is based on the object of creating a method for producing a molten alumina from aluminum hydroxides, which it -;: it inttet, while avoiding hydrothermal precedence, without cooling and cooling processes, a hoct ".verti ~ p , i ' ^:: r das ]: rnr, zcr- and veil-free ioliorea of with KunntLr.rz'ji l-tncf-ichte Ίοη surfaces suitable 1 olicrtcn ^ -rdi: with l.oher.;.',:. ': : rin-yn, to produce.

Erfindungsr;em^:iß v/urde dier.e λιχίι,ιΛ". 1 durch ;;cl'Crt, indem als Aus;;an.';smatcrial enUvcJf.r bayerit oder ITordstrandit oder eine Mischung beider, Verwendung findet. Das Ausgangsmaterial weist einen Ii^stierchto^cht-lt Z 5 Masse-% auf. Seine iLorngröße liegt zwischenInvention r; em ^: iß v / urde dier.e λιχίι, ιΛ ". 1 by ;; cl'Crt, by using as Aus ;; an. '; Smatcrial enUvcJf.r bayerite or ITordstrandite or a mixture of both. The starting material has an animal resistance of 5% by mass. Its size is between

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45 und 125 yUm. Es wird in einer kontinuierlich arbeitenden RohrschwingmühIe mit mindesteas zwei in Reihe geschalteten Mahlrohren gemahlen. Die Verweilzeihen pro Mahlrohr liegen zwischen 10 und 30 Minuten. Im ersten Mahlrohr wird bei einer Temperatur zwischen 80 und 110⁰C, im zweiten Kahlrohr bei einer Temperatur zwischen 120 und 180⁰C gearbeitet. Dabei liegt das Volumenverhältnis von Mahlkörpern zu Mahlgut zwischen 10 : 1 bis 13 : 1» vorzugsweise jedoch bei 12 : 1, und das Größenverhältnis von Mahlkörpern zu Mahlgut, bezogen auf die mittlere Korngröße des Endproduktes, zwischen 200 : 1 bis 500 : 1. Die Trockenmahlung erfolgt unter Zusatz von 0,08 bis 0,13 % organischer Stoffe, beispielsweise Äthylenglykol, Prophylenglykol, Triethanolamin oder Carboxylat. Dabei wird das Ausgangsmaterial unter Erhaltung der Ausgangsstruktur mit einem Zerkleinerungsgrad von 8 bis 10, bezogen auf den mittleren Korndurchmesser, zerkleinert.45 and 125 ym. It is ground in a continuously operating tube vibrating mill with at least two grinding tubes connected in series. The dwell times per grinding tube are between 10 and 30 minutes. In the first grinding pipe is carried out at a temperature between 80 and 110 ⁰ C, in the second Kahl tube at a temperature between 120 and 180 ⁰ C. The volume ratio of grinding media to grinding stock is between 10: 1 to 13: 1 »but preferably 12: 1, and the size ratio of grinding media to grinding stock, based on the mean grain size of the end product, between 200: 1 to 500: 1 Dry grinding takes place with the addition of 0.08 to 0.13 % organic substances, for example ethylene glycol, propylene glycol, triethanolamine or carboxylate. The starting material is comminuted with a degree of comminution of 8 to 10, based on the mean grain diameter, while maintaining the initial structure.

Überraschenderweise entsteht unter Verzicht auf eine Glühung und daran anschließende stufenweise Kühlung oder Sturzkühlung eine Poliertonerde, welche zur Bearbeitung kunststoffbeschichteter Oberflächen geeignet ist. Holzoberflächen, z. B. mit PE-Lacken beschichtet, lassen sich kratzer- und schleierfrei polieren. Durch das Verfahren wird die beim Ausgangsmaterial vorliegende und für den Poliereffekt wesentliche Struktur 'weder gestört noch verändert. Die Beständigkeit der Form, die das Endprodukt darstellt, wird wenig durch Fremdionen wie Na, K, Fe, F beeinflußt. Zusätzlich erfolgt in der Rohrschwingmühle eine Oberflächenaktivierung. Vorgänge, die zur Bildung von dem Poliereffekt abträglichen, unerwünschten' Formen und zu o< -Al₂O- führen, finden kaum statt. Dabei ist das Ausbringen an polierfähigem Endprodukt hoch. Die Tatsache, daß ohne Glüh- und spezielleSurprisingly, without annealing and subsequent step-by-step cooling or downward cooling, a polishing clay which is suitable for processing plastic-coated surfaces is produced. Wooden surfaces, e.g. B. coated with PE lacquers, can be polished scratch-free and streak-free. As a result of the process, the structure that is present in the starting material and is essential for the polishing effect is neither disturbed nor changed. The stability of the shape, which is the end product, is little influenced by foreign ions such as Na, K, Fe, F. In addition, surface activation takes place in the vibratory tube mill. Processes which lead to the formation of undesirable shapes that are detrimental to the polishing effect and to o <-Al ₂ O- hardly take place. The output of polishable end product is high. The fact that without incandescent and special

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Abkühlungsprozesse eine hochwertige Poliertonerde produziert zu werden vermag, führt zu nicht unbedeutenden Energie-, Arbeitskräfte- und Anlageneinsparungen. Cooling processes a high quality polishing clay can be produced, leads to not insignificant Energy, manpower and equipment savings.

Embodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeiopiel näher erläutert werden.The invention is intended below to be based on an exemplary embodiment are explained in more detail.

Als Ausgangsrsaterial gelangte Eayerit zum Einsatz, dessen Res tfeucht eg ehalt bei 3 Masse--/» und dessen J Korngröße zwischen 45 und 125 /iini lag. Er wies eine j I schichtige, sphärolithische Struktur auf. Hr wurde in jI einer kontinuierlich arbeitenden Rohrschwingmühle mit || zwei in Seihe geschalteten Mahlrohren gemahlen. Die ¹I Ver'vveilzeiten pro Mahlrohr betrugen 25 IJinuSen. Im f ersten Mahlrohr lagsn die 'Temperaturen zwischen 80 und !J 110⁰C, im z.veiten iiahlrohr zwischen 120 und 180⁰C. ^:i Das Volunenverhältnis von Iviahlkörpern zu Mahlgut lag I bei 12:1 und das GröQenverhältnis von rSahlkörpem zu I Mahlgut bei 400 : 1. Die Trockenmahlung erfolgte unter j Zusatz von 0,10 Masse-'/S Äthylenglykol, I B es ok en. auf den mittleren Korndurchmesser wurde das J Ausgangsmaterial mit einem Zerkleinerungsgrad von j 8 bis 10 zerkleinert. Durch den Mahlvorgang und die I damit verbundene gezielte thermische Behandlung blieb im Ausgangsmaterial die Ausgangsstruktur weitgehend erhalten. Es kam zu einer wirksamen Oberflächenaktivierung. Überraschenderweise stellte das Endprodukt trotz Verzicht auf Glüh- und spezielle Abkühlungsprozesse eine qualitativ hochwertige Poliertonerde dar. Das Ausbringen lag bei 96 f₀. As Ausgangsrsaterial reached Eayerit used whose Res tfeucht eg ehalt at 3 mass - / "and was the J particle size 45-125 / IINI. It had a layered, spherulitic structure. Hr was in jI a continuously operating vibratory tube mill with || ground two grinding tubes connected in sieve. The ^one I Ver'vveilzeiten per grinding tube were 25 IJinuSen. F in the first grinding pipe 'temperatures between 80 and lagsn J 110 ⁰ C, in z.veiten iiahlrohr between 120 and 180 ⁰ ^C.: i The Volunenverhältnis of Iviahlkörpern to millbase was I at 12: 1 and the GröQenverhältnis of rSahlkörpem to I Grist at 400: 1. Dry grinding was carried out with the addition of 0.10 mass - '/ S ethylene glycol, IB es ok. The starting material was comminuted to the mean grain diameter with a degree of comminution of 8 to 10. As a result of the grinding process and the targeted thermal treatment associated with it, the initial structure was largely retained in the initial material. There was an effective surface activation. Surprisingly, the end product was a high-quality polishing clay despite the waiver of annealing and special cooling processes. The yield was 96 f ₀ .

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Claims

Invention claim 3 Ί 05629

1 .. "Process for producing a t'olier toner de from Alurainiumhydroxidea Sayerite and / or Nordstrandite by grinding in a continuously operating vibrating mill with at least two grinding chambers connected in series and a degree of comminution of 8 to 10 based on the average grain diameter, the starting material has a residual moisture content ^ 3 mass / o and a grain size between 45 and 125 / tun., characterized in that the starting material has a temperature of 80, dispensing with subsequent annealing and tumble cooling processes with residence times of 10 to 30 minutes per grinding tube in the first grinding tube having up to 110 ⁰ C and in the second grinding pipe, a temperature of 120 to 180 ⁰ C, the Volumenverhiiltni3 of grinding media to mill base is between 10: 1 to 13: 1 and the size ratio of grinding medium to material to be ground between 200: 1 to 500: 1.

2. Method for producing a polishing clay according to Point 1, characterized in that the dry grinding with the addition of 0.08 to 0.13 mass% organic substances, for example ethylene glycol, propylene glycol, carboxylate or triethanolamine he follows.

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