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BESCHREIBUNG
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Die vorliegende Erfindung bezicht sich auf die Verarbeitung eines
Alumosilikatrohstoffes zu Tonerde, Sodaprodukten und Zement.
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Die Tonerde wird vorwiegend für die iferstellung von Aluminium sowie
Schleifmitteln, Feuerfeststoffen und dergleichen benutzt.
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Die Sodaprodukte kommen in der chemischen und Lebensmittelindustrie,
bei der herstellung von Baustoffen bei spielsweise Glas und in vielen anderen Industriezweigen
zum Einsatz.
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Der Zement findet im Bauwesen, Hüttenwesen, in der Feuer feststoL'findustrie
für die Iferstellung von feuerbeständi- ½ Lem Beton und in vielen anderen Industriezweigen
eine weite Anwendung.
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Ein bekauntes Verfahren zur Verarbeitung eines Alumosilikatrohstoffes
beispielsweise von Bauxiten, Nephelinen besteht im folgenden. Zuerst bereitet man
ein Geraenge aus dem Alumosilikatrohstoff, Soda und Kalziumkarbonat. Das ewonnene
Gemenge wird bei einer Temperatur von 4400 bis 1350°C gesintert, das Sintergut ausgelaugt.
Dabei bilden sich eine Aluminatlösung und ein Belitschlamm, der letztere wird v
)n der Aluminatlösung abgetrennt und zu Portlandzement verarbeitet. Die Aluminatlösung
wird in zwei Stufen entkieselt.
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In der ersten Stufe unterwirft man die Losung einer hydrothermalen
Behandlung in Autoklaven bei 130 bis 175°C und trennt anschlielSend die entstandene
feste Phase in Form von Natriumhydroalumosilikaten von der Aluminatlösung ab. In
der ersten Stufe erfolgt eine teilweise Entkieselung der Aluminatlösung. Um eine
vollständigere Entkieselung zu erzielen, wird in der zweiten Verfahrensstufe die
Alwninatlösung mit Kalkmilch behandelt, dabei bilden sich kalziumhydroalumosilikate
folgender Zusammensetzung 3CaO.Al2O3.xSiO2.(6-2x)H2O, wo x bei 0,01 bis 0,5 liegt.
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Daraufhin trennt man die gereinigte Aluminatlösung von deer festen
Phase ab. Die in der zweiten Entkieselungsstufe erhaltende feste Phase wird einer
Sodabehandlung mit dem Ziel, eine zusätzliche Menge an Tonerde auszubringen, unterzogen,
während
die zurückgebliebene Feststoffmasse, d.h. der Schlamm, zur Aufbereitung des Gemenges
geleitet wird. Doch ist dieser Schlamm sehr feindispers und erschwert die Aufbereitung
und Korrektur des Gemenges, trägt zur Staubbildung bei und führt zu einem unerwünscht
hohen Staubaustrag aus dem Ofen. Im Ergebnis wird die gleichmäßige Zusammensetzung
des Gemenges über die Länge des Sinterofens gestört, was ein vermindertes Ausbringen
der Nutzbestandteile zur Folge hat. Die erhaltene Äluuiinatlösung wird mittels Hindurchleitens
von Kohlendioxid karbonisiert und das Aluminiumhydroxid abgeschieden, das später
bei 1200 bis 12500C kalziniert wird und die Tonerde ergibt.
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Nach Abscheiden von Aluminiumhydroxid aus der Lösung wird die letztere
mehrfach eingedampft. Nach dem zweiten Eindampfen wird Soda und nach dem vierten
Pottasche erhalten (siehe das Buch v'Jn A.I.Lainer et al. "Herstellung von Tonerde11,
"Metallurgia"-Verlag, Moskau, 1978).
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Der Nachteil dieses Verfahrens ist darin- zu sehen, daß in der Entkieselungsstufe
keine tiefgreifende Entkieselung der Aluminatlösungen geschieht, so daX nach diesem
Verfanren keine Tonerde von hoher Güte hergestellt werden kann, weil diese durch
den SiO2- und Fe203-Gehalt verunreinigt ist. Je geringer deren Gehalt ist, desto
höher ist die Tonerdegüte.
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Der Gehalt an Kieselerde und Eisenoxid in der nach dem bekannten Verfahren
hergestelLten Tonerde beträgt 0,05 bis G,08 und. 0,00? bis 0,08 Gew.-%.
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b% wurden Versuche unternommen, die Entkieselung der Aluminatlösungen
durch Zusatz von Magnesiumoxid zu vervollkommnen (DS-PS Nr. 752739). Obwohl nach
diesem Verfahren die Aluminatlösung tiefgreifend entkieselt werden kann, ist der
dabei anfallende Weißschlamm ein Abfallprodukt und nicht dazu geeignet, eine zusätzliche
Menge an Tonerde zu liefern.
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Das Verfahren ist also nicht wirtschaftlich genug.
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Es ist ein Verfahren zur Verarbeitung eines Aluminatrohstoffes durch
sintern bekannt, nach dem Lösungen nach dcm Auslaugen des Sintergutes entkieselt
werden, indem man ihnen Kalk zusetzt (US-PS Nr.2604379). Der erhaltene Hydroalumosilikatschlamm
wird in die Sinterstufe zurückgeleitet. Dies
führt zu einer Komplizierung
des Vorganges beim Gemengeaufbereiten und -sintern, weil sich das Verrnahlen des
Gemenges verschlechtert, sein Homogenisieren in Homogenisatoren behindert wird und
der Staubaustrag aus den Ofen ansteigt.
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Das Ziel der vorliegenden Erfindung bestand in der Entwicklung eines
Verfahrens zur Verarbeitung eines Alwnosilikatrohstoffes, das es gestattet, die
Güte der Tonerde zu erhöhen und gleichzeitig Zement mit hohem Tonerdegehalt und
Zement zur Erzeugung von Gießereikernen und-formen herzustellen.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand in einer Vervollkommnung
der Entkieselungsstufe von Aluminatlösungen, die es erlaubt, die Aluminatlösungen
von Kieselerde und Eisenoxiden gründlicher zu reinigen und gleichzeiti, Kalziumhydroalumosilikat
zu gewinnen, das als Rohstoffbestandteil zur Herstellung der erwahnten Zemente geeignet
ist.
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Die gestellte Aufgabe wurde durch ein Verfahren zur Verarbeitung
eines Alumosilikatrohstoffes zu Tonerde, Sodaprodukten und Zement gelöst, das 1)
die Aufbereitung eines Gemenges aus Alumosilikatrohetoff, Soda und Kalziumkarbonat;
2) das Sintern des aufbereiteten Gemenges bei einer Tenlperatur von 1100 bis 1350°C;
3) das Auslaugen des erhaltenen Sintergutes unter Bildung einer Aluminatlösung und
eines Belitschlammes; 4) das Abtrellnen der Aluminatlösung von dem Belitschlamm
der zu Portlandzement verarbeitet wird; t7) die Entkieselung der Aluminatlösung
bei einer Temperatur von 130 bis 175°C mit anschließender Einführung eines Kalkbestandteiles
in die geklärte Lösung; 6) das Abtrennen des Kalziumhydroalumosilikates von der
entkieselten Lösung; 7) das Karbonisieren der gereinigten Aluminatlösung und Abscheiden
des Aluminiumhydroxider mit anschließender Kalzination zu Tonerde; 8) das Ausbringen
von Soda und Pottasche aus der Karbonatlösung umfaßt, bei dem man erfindungsgemäß
die Entkieselung
der Aluminatlösungen durch Behandlung der letzteren
mit einer die Oxide CaO, Al2O3, SiO2, Fe2O3, Na2O enthaltenden Trübe vornimmt, in
der das Gewichtsverhältnis zwischen den Oxiden CaO: (LiiO2 + Fe2O3) bei I000 bis
5000 zu I und Na2O:Al2O3 bei 0,25 bis 0,60 zu 1 liegt, wobei Cao aktiv und Na2O
kohlensauer ist, wobei die Trübe in einer Menge genommen wird, die einen Gehalt
an aktivem CaO in-der Lösung von 5 bis I0 g/l gewährleistet. Dabei geschieht eine
tiefgreifende Reinigung der Aluminatlösung von Kieselerde und Eienoxiden, die in
das eich bildende Kalziumhydroalumosilikat der Formel 3CaO.
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(Al,Fe)2O3.xSiO2.(6-2x)H2O, wo x O,OI bis 0,5 gleich ist, übergehen,
das anschließend zu einem für die Herstellung von Gießereikernen und -formen geeigneten
Zement und einem feuerbeständigen Zement mit hohem Tonerdegehalt verarbeitet wird.
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Gehalt der Erfindung erfolgt die Verarbeitung von Kalziumhydroalumosilikat
zu Zement für die Herstellung von Gießereikernen und -formen durch Auswaschen von
Alkalien, eine anschließende Wärmebehandlung bei 250 bis 6000C innerhalb einer Zeit,
die ausreicht, um ein Produkt mit einem Gehalt (in Gew-%) an: CaO 50 bis 60, Al2O3
I2 bis 35, SiO2 0,I bis 5, H,O 3 bis I2, C02 0,5 bis 25, Na20 O,I bis I,O, K20 0,
bis 0,5, Fe2O3 0,I bis I,0, MgO 0,I bis 5 entstehen zu lassen, wobei nach der Wärmebehandlung
das Produkt feingemahlen wird.
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Das Mahlen wird so lange durchgeführt, bis ein Produkt mit 85 bis
99 Gew.-% Fraktion mit einer Korngröße von unter 80 und mit I bis I5 Gew.-% Fraktion
mit einer Korngröße von 80 bis 200 µm vorliegt.
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Gemäß der Erfindung erfolgt die Verarbeitung von Kalziumhydroalumosilikat
zu einem Zement mit hohem Tonerdegehalt, indem man es mit Aluminiumhydroxid in einem
Gewichtsverhältnis von 0,25 bis 0,50 zu I, umgerechnet auf CaO und A1203, vermengt,
das erhaltene Gemenge bei I350 bis 14500C sintert und das Sintergut feinmahlt. Das
IVlahlen wird so lange durchgeführt, bis ein Produkt mit 85 bis 99 Masse% Fraktion
mit einer Korngröße von unter 80 jlun und mit I bis 15 Masse % Fraktion mit einer
Kormgröße von 80 bis 200 µm vorliegt.
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Nachstehend wird die Erfindung ausführlich beschrieben
mit
Hinweis auf die Zeichnung, auf der das Verfahren zur Verarbeitung eines Alwnosilikatrohstoffes
zu Tonerde, Sodaprodukten und Zement anhand eines Fließschemas gezeigt ist. oder
Ein Arz,beispielsweise Nepheline / Bauxite, wird aus einem Bunker I in eine Mühle
2 zum Zerkleinern auf gegeben. Aus einem Bunker 3 wird in die Mühle 2 Kalkstein,
und aus einem Bunker 4 Soda aufgegeben, dabei dosiert man die Bestandteile derart,
daß das Molverhältnis zwischen den Oxiden sich zu
CaO 1,95 bis 2,05 bis I,05 und = SiO2 ergibt.
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Das erhaltene Gemenge wird in Drehöfen 3 bei einer Temperatur von
LIOO bis 13300C gesintert. Das Sintergut wird in einen Brecher 6 geleitet, wo es
zerkleinert wird, und daraufhin in eine Mühle 7 aufgegeben wird, wo auch eine im
Kreislauf befindliche alkalische Aluminatlösung zugeführt wird. In der Mühle 7 erfolgt
das Auslaugen von Natriumaluminat und -ferrit und bilden sich als Ergebnis eine
Aluminatlösung und ein Belitschlamm.
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Der Belitschlamm und die Aluminatlösung werden aus der Mühle 7 in
Eind ickbehälter 8 geleitet, wo die Aluminatlösung von der festen Phase abgetrennt
wird. Die erhaltene feste Phase, den Belitschlamm wäscht man mit Wasser in Filtern
9, wobei der von Aluminaten und Alkalien gewaschene Schlamm zur Herstellung von
Portlandzement verwendet wird und das Waschwasser in die Mühle 7 zum Auslaugen zurückgeführt
wird.
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Der Belitschalmm wird mit Kalkstein in einer Mühle 10 zerkleinert
und das gewonnene Rohstoffgemenge in einem Drehofen 11 bei einer Temperatur von
I400 bis 1450 0C Eesintert. Der erhaltene Portlandzementklinker wird in einer Mühle
I2 gemeinsam mit Gips, der aus einem Bunker 13 komllit, uiiter Bildung von Portlandzement
gemahlen.
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Die Aluminatlösung aus dem Eindickbehälter 8 kommt in einen Autoklav
14, wo bei einer Temperatur von 130 bis 175°C
die Lösung von Kieselerde
gereinigt wird (die erste Entkieselungsstufe), die in die feste Phase übergeht,
in der unlösliche Alumosilikate vom Typ Na2O.Al2O3.nSiO2.mH2O wo n 2 bis 6, m'O,4
bis 4 gleich sind, enthalten sind. Infolge der Behandlung der Aluminatlösung im
Autoklav 14 geht der Kieselerdegehalt der Lösung von 2 bis 3 g/l auf O,I bis 0,3
g/l und der Eisenoxidegehalt von I bis 2 g/l auf 0,15 bis 0,2 g/l zurück, was nicht
genügt, um eine Tonerde höherer Qualität herzustellen. Deswegen bedarf es der zweiten
Reinigung der Lösung. Aus dem Autoklav I4 wird die Aluminatlösung zur Trennung in
einen Eindicker I5 und ein Filter I6 geleitet, wo die feste Phase von der Aluminatlösung
abgetrennt wird. Das erhaltene feste Produkt wird in den Prozeß zur Gemengebereitung
in die Mühle 2 zurückgeleitet, während die Aluminatlösunb einem Mischer Ir, zugeführt
und dort einer tiefergreifen den Reinigung unterworfen wird. Hierfür wird dem Mischer
17 aus einem Behälter I8 eine Trübe zugeführt, die Oxide CaO, Al2O3,SiO2, Fe203
und NaO enthält und in der das Gewichtsverhältnis zwischen den Oxiden CaO : (SiO2
+ Fe203) bei I000 bis 5000 zu 1 und Na2O : Al2O3 bei 0,25 bis 0,60 zu I liegt, wo
C;aO aktiv und Na20 kohlensauer ist. Die Trübe wird in einer Menge genommen, die
einen Gehalt an aktivem CaO in der Lösung von 5 bis I0 g/l gewährleistet.
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Der Prozeß der Entkieselung der Aluminatlösungen gemäß der Erfindung,
d.h. unter Anwendung einer als ein Kalkbestandteil auftretenden Trübe, verläuft
tiefgreifender. Dies erklärt sich dadurch, daß sich die Oxide in der Trübe im chemilch
gebundenen Zustand als Kalziumhydrokarboaluminate und -hydroaluminate befinden.
Diese Verbindungen treten aktiver in Reaktion mit Kieselerde und Eisenoxid, so daß
sich Kalziumhydroalumosilikat von Typ 3CaO.(Al,Fe)2O3.xSiO2(6-2x)H2O, wo x Werte
von 0,0I bis 0,5 annimmt, bildet. Durch Einsatz einer Trübe der genannten Zusammensetzung
steigt oer Gehalt an Kalziumhydroalumosilikat in der festen Phase erheblich an und
erreicht Werte von 95 Masse%, während nach dem bekannten Verfahren unter Verwendung
voii Kalkmilch der Gehalt an F;aL-ziumhydroalumosilikat in der festen Phase eine
30 Masse%-Grenze nicht übersteigt.
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Infolge einer solchen Entkieselungsmethode in der zweiten Stufe geht
der Kieselerdegehalt der Alumiriatlösung von 0,1 bis 0,3 g/1 auf 0,02 g/l wid der
Gehalt aii Eisenoxiden von 0,15 bis 0,20 g/l auf 0,01 g/l zurück. Dies ermöglicht
die Herstellung einer Tonerde höherer Güte.
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Aus dem Mischer 17 wird die Trübe in einen Eindicker 19 und ein Filter
20 geleitet, wo die reine Aluminatlösung von der Kalziumhydroalumosilikat sowie
Kalk, Kalziumkarbonat und Kalzium- und Magnesiumhydrokarboaluminat enthaltenden
festen Phase abgetrennt wird.
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Weiterhin wird die reine Aluminatlösung einer Karbonisation uiid
einem Ausrühren in einem Behälter 21 in Gegenwart von Kohlendioxid unterworfen.
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Infolge der Karbonisation und des Ausrührens fällt aus der Lösung
Aluminiumhydroxid aus, das in Hydrozyklonen 22 abgeschieden wird. Das erhaltene
Aluminiumhydroxid wird in Filtern 23 gewaschen und daraufhin in Drehöfen 24 bei
einer Temperatur von I200 bis I2500C kalziniert, bis das Fertigprodukt, also die
Tonerde gewonnen wird.
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Nach der Abscheidung von Aluminiumhydroxid wird die Karbonatlösung
(Mutterlauge) aus dem llydrozyklon 22 herausgeführt und einem Apparat 25 zugeführt,
wo durcn ein mehrfaches Verdampfen Soda und Pottasche anfallen.
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Man verwendet die Kalziumhydroalumosilikat und Fremd-Stoffe enthaltende
feste Phase, die sich in der zweiten Entkieselungsstufe gebildet hat und im Filter
20 abgetrennt worden ist, zur Herstellung von zwei Zementsorten: I) eines Zeinentes
zur Erzeugung von Gießereikernen und -formen bei der Herstellung von Erzeugnissen
im Gießverfahren 2) eines feuerbeständigen Zementes mit hohem Tonerdegehalt zur
Herstellung von Feurfestauskleidungen und -erzeugnissen.
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Um den Zement für die Erzeugung von Gießereikernen und -formen herzustellen,
unterwirft man das Kalziumhydroalumosilikat einer Wärmebehandlung bei 250 bis 60000
in einem Drehofen 26 mit anschließendem Mahlen in einer Mühle 2'j. Der hergestellte
Zement enthalt (in Gew.-%) : CaO 56 bis 60: MgO O,I bis 5; Al2O3 12 bis 35; SiO2
0,1 bis 5; 1120 3 bis 1
C°2 0,5 bis 25; Na20 O,I bis I,O; K20 0,I
bis 0,5; Fe2O3 O,I bis I,O und weist eine Mahlfeinheit auf, die sich durch den Gehalt
der Fraktion mit einer Korngröße von unter 80 µm in einem Bereich von 85 bis 99
Masse% und der Fraktion mit einer Korngröße von 200 bis 80 µm in einem Bereich von
I bis 15 Mase auszeichnet.
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Um die Eigenschaften des Zementes zu verbessern, nämlich die Abbindezeiten
regeln zu können, kann man ihm CaSO4.2H2O Gips in einer Menge von I bis 30 Massen
und einen ober-. flächenaktiven Stoff in einer Menge von 0,5 bis 25 Masse% zugeben.
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Zur Herstellung eines Zementes mit hohem Tonerdegehalt wird die feste
Phase aus dem Filter 20 in einen Mischer 28 geleitet, wo sie mit dem im Filter 23
gefilterten Aluminiumhydroxid in einem Gewichtsverhältnis von 0,25 bis 0,50 zu I,
auf die Oxide CaO:A1203 umgerechnet, vermengt, daraufhin in einem Drehofen 29 bei
I350 bis 1450°C gesintert und anschlie-Bend in einer Mühle 30 feingemahlen wird,
bis ein Produkt mit 85 bis 99 Masse% der Fraktion mit einer Korngröße von unter
80 jum und mit I bis I5 Masse% der Fraktion mit einer Korngröße von 200 bis 80 µm
vorliegt.
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Nachstehend werden konkrete Beispiele angeführt, die das Verfahren
zur Verarbeitung eines Alumosilikatrohstoffes zu Tonerde, Sodaprodukten und Zement
anhand der beiliegenden Zeichnung veranschaulichen.
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Beispiel I Als Rohstoffe werden ein Nephelinkonzentrat, Kalkstein
und Soda verwendet.
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Alle technologischen Arbeitsgänge werden in der im Schema dargestellten
Heihenfolge durchgeführt. Die zweite Entkieselungsstufe erfolgt im Mischer I7, indem
man der Aluminatlösung einen Kalkbestandteil in Form einer Trübe zusetzt.
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Man bereitet die Trübe, indem man Kalkmilch iuit der Aluminatlösung
in einem sulchen Verhältnis vermengt, daß sich CaOaktiv : (SiO2 + Fe2O3) in einem
Bereich von 1000 bis 5000 und Na2Okohlensauer: Al2O3 in einem Bereich von 0,25 bis
0,60 bewegt. Eine solche Trübe enthält Oxide
CaO,Al2O3,SiO2,Fe2O3,Na2O,
die Verbindungen vom Typ Kalziumhydrokarboalwninate und-hydroaluminate bilden. Diese
Verbindungen bilden bei der Wechselwirkung mit Kieselerde und Bisenoxlden der Aluminatlösung
Kalziumhydroalumosilikat der Formel 3CaO.(Al,Fe)2O3.xSiO2.(6-2x)H2O, wo x Werte
von O,OI bis 0,5 annimmt, dessen Gehalt in der festen Phase 95 Gew.-% erreicht,
Was eine tiefgreifende Reinigung der Aluminatlötungen von Silizium und Eisen ermöglicht.
Beim Einsatz von Kalkmilch zur Entkieselung der Aluminatlösungen nach dem bekannten
Verfahren bildet sich das Kalziumhydroalumosilikat in einer geringeren Menge (bis
30 Masse',%), weswegen die Lösung nur ungenügend von Kieselerde und Eisenoxiden
gereinigt werden kann.
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Die Aluminatlösung enthielt nacrL dem Filter I6 77 Tonerde, 0,1 g/l
Kieselerde und 0,15 g/l isenoxid. Die Kalktrübe wird in einer Menge eingeführt,
die sich ausziehend von der Bedingung ergibt, daß in der Aluminatlösung 5 bis IO
g/l CaOaktiv enthalten sein soll, d.h. man setzt der Aluminatlösung die aufbereitete
Trübe in einer Menge von O,I bis 0,3 m3 Je I m3 Aluminatlösung zu. Die erhaltene
Trübe wird im Mischer 17 1 bis 4 Stunden lang bei 70 bis 950C gehalte.
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Die Hauptkennwerte des Prozesses und die Entkieselungsergebnisse
sind in der Tabelle I zusammengefaßt, in der zum Vergleich analoge Angaben nach
dem bekannten Entkieselungsverfahren, d.h. detn Verfahren unter Verwendung der Kalkmilch
(Variante 4) angeführt sind.
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Tabelle 1
| Lfd. Varianten Gehalt an Oxidverhältnis der |
| Nr. des Bei- CaOaktiv in Kalktrübe, |
| (Zeiten- | spiels 1 der Alumi- CaOaktiv Na2O kohlen- |
| indentifi natlösung, sauer |
| zierung) g/l SiO2+FeO3 Al2O3 |
| 1 2 3 4 5 |
| 2 1 10,0 1000 0,25 |
| 3 2 7,5 2500 0,40 |
| 4 3 5,0 5000 0,60 |
| 5 4 10,0 28 0,20 |
Fortsetzung der Tabelle 1
| Lfd. Prozeßkennwerte der Oxidgehalt der Aluminat- |
| Nr. zweiten Entkieselungs- lösung nach der zweiten |
| stufe Entkieselungsstufe, g/l |
| Tempera- Zeit, SiO2 Fe2O3 |
| tur, °C Std. |
| 1 6 7 8 9 |
| 2 70 1 0,02 0,010 |
| 3 80 2 0,015 0,009 |
| 4 95 4 0,010 0,008 |
| 5 80 2 0,05 0,06 |
Beispiel 2 Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellunt, v(,n 7,ement für Gießereikerne
und -formen.
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Die vorwiegend Kalziumhydroalumosilikat enthaltende feste Phase nach
dem Filter 20 bringt man in den Drehofen 26 ein, wo sie einer Wärmebehandlung bei
400 bis 4500C 2 bis 2,5 Stunden lang unterworfen wird, woraufhin sie in die Mühle
;27 aufgegeben und dort feingemahlen wird, bis ein Produkt vorliegt, in dem 85 Gew.-%
auC die Fraktion mit
einer Korngröße von unter 80 µm und 15 Masse%
auf die Fraktion mit einer Korngröße von 200 bis 80 jum entfällt. Der erhaltene
Zement hat folgende Zusammensetzung (in Masse%): CaO 51,6; Al2O3 21,3; SiO2 5; H2O
9,7; der Rest sind Beimengungen: Na2O, K2O, MgO, Fe203, CO2. Der erhaltene Zement
wird iiit einer alkoholischen Sulfitablauge angemacht, bis ein Zementteig normaler
Dichte erhalten wird, aus dem man Probewürfel zur Bestimmung von Festigkeitswerten
herstellt. Die Probewürfel werden an der Luft gehalten und nach jeweils 1 und 3
Tagen geprüft.
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Hauptergebnisse der Prüfungen sind wie folgt: Abbinoezeiten, min
Anfang 5 Ende 10 Druckfestigkeit, MPa nach einem Tag 13,0 nach 3 Tagen I5,0 Nachstehend
werden Prüfergebnisse für einen Zement zur Herstellung von Gießereikernen und -formen
angegeben.
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Hierfür wird der Zement mit einem feuerbeständigen Füllstoff, Wasser
und einem oberflächenaktiven Stoff angerührt, aus dem entstandenen Gemenge werden
;nit einem Rammgerät Prüfkörper gestampft, für die folgende Werte bestimmt werden:
I) Druckfestigkeit, MPa nach I,5 Stunden 0,4 bis 0,6 nach 3 Stunden 0,6 bis I,O
nach 24 Stunden I,8 bis 2,0 2) Die Lagerfähigkeit läßt sich in einem Bereich von
I bis 60 min regeln.
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3) Restfestigkeit nach Brennen in MPa, bei einer Temperatur: 600°C
0 bis 30 9000C 0 bis 0,I5 II00°C O,I bis 0,40 I2500C 1,5 bis 4,3 4) Abbröckelungsneigung
nach 24 Stunden Härtung,% 0,05 bi 0,20
5) Gasdurchlässigkeit: I50
bis 180 Einheiten 6) toxische Ausscheidungen bei der Herstellung der Formen und
deren Äbgießen sind nicht festgestellt.
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Die Prüfergebnisse für den Zement bestätigen, daß er mit Erfolg zur
Erzeugung von Gießereiformen und -kerneri bei der Herstellung von Gußstücken aus
Eisen- und Nichteisenmetallen in verlorenen Sandformen verwendet werden kann.
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Beispiel 3 Dieses Beispiel veranschaulicht die Herstellung eines-Zementes
mit hohem Tonerdegehalt.
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Die vorwiegend Kalziumhydroalumosilikat enthaltende feste Phase nach
dem Filter 20 bringt man in den Mischer 28 ein, wo sie mit Aluminiumhydroxid nach
dem Filter 23 in einem Gewichtsverhältnis von 0,25 bis 0,50 zu I, auf CaO: Al203
umgerechnet, vermengt wird. Daraufhin wird das erhaltene Rohgemenge im Ofen 29 bei
1400°C gesintert. Das Sintergut wird in der Mühle 30 zu einem Produkt gemahlen,
in dem die Fraktion mit einer Korngröße von unter 80 jum zu 90 Masse% und die Fraktion
mit einer Korngröße von 80 bis 200 µm zu IO Masse% enthalten sind. Die erhaltenen
Zemente rührt man mit Wasser an, bis ein Teig normaler Dichte erhalten wird und
läSt an der Luft bei einer Tempe ratur von 20°C lagern. Ergebnisse der Druckfestigkeitprüfungen
und der Brand proben für Prüfkörper sowie Zusammensetzungen des Rohgemenges sind
in der Tabelle 2 angeeben.
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Tabelle 2 Komponentenbezeich- Abbindezeiten, Druckfestigkeit, Feuernung
und Gemengezu- Stunde-Minuten MPa festigsammensetzang, Anfang Ende nach 3 nach 7
keit, Gew.-% °C Tagen Tagen Hydro- Alumi- CaO alumo- nium-AI2O3 sili- hydrokat xid
53,8 46,2 0,25 0-30 I-OO 52 63 1630 45,0 55,0 0,37 0-45 I-I5 4I,5 54,5 I680 32,3
67,7 0,50 2-00 4-20 3I,5 40,5 I7I0 Prüfungsangaben für den Zement mit hohem Tonerdegehalt
bestätigen, daB er mit Erfolg zur Herstellung von feuerbeständigen Betonen und anderen
hitzebeständigen Betonhüllen verwendet werden kann.
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Die angeführten Beispiele zeigen also, daß es sich durch die vorliegende
Erfindung als möglich erwiesen hat, die Tonerde hoher Güte und Spezialzemente herzustellen
und dadurch die Wirtschaftlichkeit einer umfassenden Verarbeitung eines Alumosilikatrohstoffes
zu Tonerde, Sodaprodukten und Zement zu erhöhen.
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- L e e r s e i t e -