DE353912C

DE353912C - Process for the production of acid-proof, dense objects from silicic acid

Info

Publication number: DE353912C
Application number: DE1919353912D
Authority: DE
Original assignee: OSKAR BUEHRING
Current assignee: OSKAR BUEHRING
Priority date: 1919-05-31
Filing date: 1919-05-31
Publication date: 1922-05-27

Description

Verfahren zur Herstellung säurefester, dichter Gegenstände aus Kieselsäure. Die Erfindung betrifft die Herstellung säurefester, dichter Gegenstände .aus Kieselsäure, und zwar besonders von Gefäßen. Solche werden z. B. gebraucht zur Ausführung der Verfahren nach den Patenten des Erfinders 276131, 295q.36, bei denen der Werkstoff des Apparates einem ständig sich erneuernden Strom starker Schwefelsäure bei Temperaturen bis zu 300° ausgesetzt wird. Dazu eignen sich nur Gefäße aus der hierbei unangreifbaren Kieselsäure. Da das vorzüglich geeignete Quarzglas durch seine Kostspieligkeit die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigen würde, mußten hierzu Formen aus wohlfeilerem Werkstoff, wie Sand, mit einem stark kieselsäurehaltigen Bindemittel hergestellt werden.Process for the production of acid-resistant, dense objects from silica. The invention relates to the production of acid-resistant, dense objects .from silica, and especially of vessels. Such are z. B. used to execute the Method according to the patents of the inventor 276131, 295q.36, in which the material of the apparatus a constantly renewing stream of strong sulfuric acid at temperatures exposed to up to 300 °. Only vessels from the unassailable area are suitable for this purpose Silica. Since the extremely suitable quartz glass, due to its cost, the Would impair profitability, forms from cheaper forms had to be used Material, such as sand, made with a strong silica-containing binder will.

Etwas Ähnliches bezweckt das Verfahren nach dem deutschen Patente 48758, doch ergaben sich dabei, wie das auch aus den im folgenden berührten Patentschriften hervorgeht, noch stark poröse Massen, ganz ungeeignet zu Behältern für Flüssigkeiten, die j a auch nach denselben Verfahren sogar Steine bequem ,genug durchdringen sollen, um sie vollständig auszulaugen. Diebritische Patentschrift 1202q. vom Jahre 1897 empfiehlt einen sehr plastischen Formteig von Wasserglasasbest, doch bleibt auch der Asbest stets porös und sehr geneigt, seine Form bei mechanischen und Temperatureinwirkungen zu ändern und wird durch die Säure beiden eingangs bezeichneten Bedingungen fast widerstandslos zerstört. Es wird auch eine Beimengung von Sand und Gips zu diesem Teige vorgesehen, doch haben sich bei dem Gegenstande vorliegende Erfindung begründete Bedenken gegen das gleichzeitige Anrühren von Gips und Wasserglas ergeben. Die britische Patentschrift 4628 vom Jahre 1898 geht ebenfalls vom Asbest als Grundmasse aus, die den eben berührten Unzulänglichkeiten unterliegt. Wasserdichte, formbeständige Körper können auch durch die dem `"erfahren eigentümliche Füllung der Poren finit noch gelöster, aber bereits chemisch entbundener Kieselsäure nicht erzielt werden, da der Asbest sich schon unterhalb der Sintertemperatur der Kieselsäure erheblich zusammenzieht und brüchig wird. Nach dem deutschen Patent 57682 können ebenfalls keine den eingangs aufgestellten Anforderungen genügenden Gefäße hergestellt werden, das ausdrücklich angegeben wird, daß die porös bleiben. Dem Verfahren eigentümlich ist die Formgebung etwas oberhalb ioo° unter Druck, durch den der ursprüngliche Zusammenhang natürlich verlorengeht und die inneren Spannungen der Masse geändert werden, was beim Brennen bis zum Sintern wiederum der Fall sein würde. Die Pressung der Formen soll sogar wiederholt werden, nachdem das Wasserglas zwecks Ausfüllung der Poren der Masse mit Kieselsäure durch Säuren zersetzt worden ist. Zeile 14 ff, auf Seite i der Beschreibung bestätigt, daß die Masse sehr geneigt ist, ihre Form zu verlieren.The method according to the German patent aims at something similar 48758, but this also resulted from the patent specifications referred to below shows, still very porous masses, completely unsuitable for containers for liquids, which even with the same procedures should penetrate stones comfortably enough, to drain them completely. British Patent 1202q. from 1897 recommends a very plastic molded dough made of water glass asbestos, but it stays that way the asbestos always porous and very inclined, its shape under mechanical and temperature influences to change and is almost due to the acidity of the two conditions mentioned at the beginning destroyed without resistance. There will also be an admixture of sand and plaster of paris to this Doughs provided, but the subject matter made the present invention There are concerns about mixing plaster of paris and water glass at the same time. The British Patent specification 4628 from 1898 is also based on asbestos as the base material, which is subject to the shortcomings just touched on. Waterproof, dimensionally stable Bodies can also be finite due to the filling of the pores, which is peculiar to the "" still dissolved, but already chemically released silica cannot be obtained, since the asbestos is already considerably below the sintering temperature of the silica contracts and becomes brittle. According to the German patent 57682 can also no vessels are manufactured that meet the requirements set out at the beginning, which is expressly stated that the remain porous. Peculiar to the process the shape is a little above 100 ° under pressure by which the original Context is of course lost and the internal tensions of the mass changed which in turn would be the case with firing through to sintering. The pressing the shapes should even be repeated after filling the water glass the pores of the mass with silica have been decomposed by acids. Line 14 ff, on page i of the description confirms that the mass is very inclined to its shape to lose.

Im Gegensatz zu diesem schafft das im folgenden beschriebene neue Verfahren zunächst aus Quarzsand mit einem geeigneten Bindemittel ein unveränderliches Skelett, dessen Poren durch wiederholtes aufeinanderfolgendes Einsaugen von Wasserglas und Schwefelsäure oder andere Säure bis zum Dichtwerden mit Kieselsäure gefüllt und schließlich durch Glühen bis zum beginnenden Sintern wasserdicht gemacht werden.In contrast to this, the one described below creates new ones Procedure first made of quartz sand with a suitable binder an unchangeable skeleton, the pores of which by repeated successive Sucking in water glass and sulfuric acid or other acid until it is sealed filled with silica and finally by annealing until sintering begins made waterproof.

Als Bindemittel dient Gips, der durch aufeinanderfolgende Behandlung mit Wasserglas und Säuren in bekannter Weise zum Anreichern der Poren mit Kieselsäure dient: Ca 5O4 + Nag O (Si 02) n ^ Nag S04 + Ca O (Si 02)n ; .Na2 SO 4`wird ausgelaugt. CaO (5i 02) n+2 H Cl = Ca C12 -f- H2 O + n S' 02; Ca C12 wird ausgelaugt. Verwendet man statt Salzsäure konzentrierte Schwefelsäure im überschuß, so bildet sich das lösliche saure Sulfat aus dem zurückgebildeten Gips, den man durch erneutes Behandeln nach diesen Gleichungen zur weiteren Füllung mit Kieselsäure verwerten kann.Plaster of paris is used as a binding agent, which is used in a known manner to enrich the pores with silica through successive treatment with water glass and acids: Ca 50 4 + Nag O (Si 02) n ^ Nag SO 4 + Ca O (Si 02) n; .Na2 SO 4` is leached out. CaO (5i 02) n + 2 H Cl = Ca C 12 -f-H2 O + n S '02; Ca C12 is leached out. If, instead of hydrochloric acid, concentrated sulfuric acid is used in excess, the soluble acidic sulphate is formed from the re-formed gypsum, which can be used for further filling with silica by treating it again according to these equations.

Es empfiehlt sich, nur die eben zum Zusammenhalt des geformten Gegenstandes nötige Menge Gips anzuwenden, so daß die Poren nicht verstopft werden, denn bei Formlingen aus reinem Gips bildet sich beim Einlegen in Wasserglas an der Oberfläche eine dichte Silikatmembran, die die weitere Diffusion (Wasserglaslösung nach innen und gipshaltige Glaubersalzlösung nach außen) verhindert. Beim Anmachen des Gußbreies mit Wasserglas, also im Gemisch mit Gips, würden sogleich Stockungen eintreten und dann Alkalisulfat auswachsen. Läßt dagegen der Gips noch Poren frei, so saugt sich die Wasserglaslösung begierig in die Masse, und das Kalziumsilikat legt sich sehr fest an die Sandkörner an und verstärkt den nach dein Erstarren des Gipses nur lockeren Zusammenhang erheblich.It is advisable to use only the just to hold the molded object together apply the necessary amount of plaster of paris so that the pores are not clogged, because with Moldings made of pure plaster of paris form on the surface when they are placed in water glass a dense silicate membrane, which further diffusion (water glass solution inwards and gypsum-containing Glauber's salt solution to the outside). When making the pouring paste with water glass, that is, in a mixture with plaster of paris, blockages would occur immediately and then wax out alkali sulfate. On the other hand, if the plaster of paris still leaves pores free, it sucks the water-glass solution eagerly into the mass, and the calcium silicate lies very much firmly adheres to the grains of sand and strengthens the only looser after the plaster of paris has solidified Connection considerably.

Zur Ausführung des Verfahrens rührt man beispielsweise den käuflichen »Silbersand« mit der eben zur Bindung genügenden Menge Gips und Wasser zu einer mörtelartigen Masse an und trocknet die erstarrten Formlinge. Dann taucht man sie in ein Wasserglasbad, das beispielsweise zweimal normal bezüglich des Alkalis, fünffach normal bezüglich der Kieselsäure (als= Si 03 bewertet) ist. Nach dem Auswaschen und Trocknen wiederholt man zweckmäßig das Wasserglasbad, tupft ab, trocknet und glüht bis eben zum Schmelzen des Wasserglases, durch dessen Vermittlung der Sand schon fester als beim Sandstein zusammengeschweißt wird; so daß ein festes Kieselsäureskelett entsteht, das nun durch ein Bad in heißer Schwefelsäure, Auswaschen, Trocknen, wiederholtes Einsaugen von Wasserglas, erneute Behandlung mit Schwefelsäure usw. beliebig dicht mit Kieselsäure ausgefüllt wird. Brennt man nun die Formlinge bis zum beginnenden Sintern des Quarzes, so werden sie wasserdicht und besonders fest gegen mechanische Einwirkungen und starke Temperaturänderungen.To carry out the process, for example, the commercially available "silver sand" is mixed with the amount of plaster of paris and water that is just enough to bond it to a mortar-like mass and the solidified bricks are dried. They are then immersed in a water glass bath that is, for example, twice normal with respect to alkali and five times normal with respect to silica ( rated as = Si 03). After washing and drying, the water glass bath is expediently repeated, dabbed off, dried and glowed until the water glass melts, through which the sand is welded together more firmly than with sandstone; so that a solid silica skeleton is formed, which is then filled with silica as often as desired by bathing in hot sulfuric acid, washing it out, drying it, repeatedly sucking in water glass, renewed treatment with sulfuric acid, etc. If the briquettes are now fired until the quartz begins to sinter, they become watertight and particularly resistant to mechanical influences and strong temperature changes.

Claims

PATENT-ANSPRUCI3: Process for the production of acid-proof, leak-proof objects from silica, characterized in that the silica sand with gypsum as Binder-made objects soaked with waterglass solution, then fired with sulfuric acid or another acid and again with water glass and again with Sulfuric acid or the like soaked, burned and these impregnations repeated with the following Burning exposed.