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Brennverfahren für technische Magnesia. Die Reaktionsfähigkeit des
Nagnesiumoxyds ist abhängig von seiner Korngröße und Korndichte. Da das spezifische
Gewicht in unmittelbarer Beziehung zur Korngröße und -dichte steht, kann durch planmäßige
Erzielung des richtigen spezifischen Gewichtes auch ein Gut von besonders hoher
Reaktionsfähigkeit gewonnen werden.
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Man kann die Reaktionsfähigkeit eines beliebig gewonnenen Magnesiumoxyds
dadurch erhöhen, daß man das Gut mit Wasser zu einem Schlamm anrührt und diesen
bei Temperaturen zwischen 6oo und 7oo° vorsichtig und genügend lange Zeit brennt.
Dabei findet zunächst eine Hydratisierung der Magnesia und ein Abbau der beim ersten
Brennen durch Polymerisation entstandenen Korngrößen statt. In einer zweiten Phase
der sich im gleichen Arbeitsgang vollziehenden chemischen Umsetzung wird dann beim
längeren vorsichtigen Brennen des Gutes bei etwa 6oo bis 7oo° die richtige Größe
des Strukturkornes aufgebaut, die durch das spezifische Gewicht angezeigt wird.
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Der Abbau der Korngrößen durch Hydratisierung kann auch durch teilweise
Karbonisierung unterstützt werden, indem man das angefeuchtete Gut gleichzeitig
einer Kohlensäurebehandlung unterwirft. Diese Ausführungsform empfiehlt sich besonders
dann, wenn ein mehr oder weniger kalkhaltiges Gut vorliegt, da das gebildete Kalziumkarbonat
bei den genannten Temperaturen nicht wesentlich verändert wird und das Kalziumkarbonat
die Güte des Enderzeugnisses nicht stört. Das Bisherige ist jedoch nicht Gegenstand
der Erfindung.
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Es wurde nun gefunden, daß das gleiche Brennverfahren auch anwendbar
ist, um ein Magnesiumoxyd, das bei dem sonst üblichen Brennen ein Erzeugnis von
zu niedriger und ungleichmäßiger Korngröße gibt, so zu brennen, daß die richtige
gleichmäßige Korngröße erbrannt wird unter Ausschluß von Schädigungen durch die
verlängerte Brenndauer. Dies wird dadurch erreicht, daß das Gut wie oben bis zu
einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur von 6oo ° bis zu -72o' C erhitzt und
nun gemäß der Erfindung unter mäßiger Bewegung so lange bei dieser Hitze erhalten
wird - unter Umständen 3 bis q. Stunden und länger, je nach dem von Verunreinigungen
des Gutes abhängigen Bestpunkte der Höchsttemperatur -, bis die richtige und gleichmäßige
Korngröße und ein spezifisches Gewicht von 2,9 bis 3,3 erreicht ist. Um eine gleichmäßige
Einwirkung des anhaltenden Glühens unter Vermeidung von Überhitzung von Schichten
des Gutes und dabei möglichst durch die ganze Masse eine gleichmäßige Korngröße
zu erzielen, wird das Gut bewegt. Durch diese Bewegung soll also einmal der Eintritt
der durch das Brennen bedingten Umsetzung beschleunigt werden, anderseits aber die
auf dem Erbrennen der richtigen Korngröße beruhende Umsetzung selbst sich ganz gleichmäßig
und langsam durch die ganze Masse vollziehen. Die Absicht der Vermeidung der höheren
Temperatur sowohl für die ganze
Masse als auch innerhalb der Schichten,
die den Wandungen des Ofens nahe und der « irkung der Feuerzüge am meisten ausgesetzt
sind, bezieht sich auch darauf, die Schädigung der Reaktionsfähigkeit der Magnesia
durch die vorhandenen Verunreinigungen, insbesondere Kalkverbindungen und Kieselsäure,
tunlichst beim Brennen des Gutes zu vermeiden. Dadurch macht das neue Brennverfahren
die Fabrikation einer für die Herstellung von Magnesiasalzzement geeigneten technischen
3lagnesia auch unabhängiger von den Verunreinigungen der Magnesia und des Ausgangsgutes
und kann ganz allgemein Anwendung finden für solches Gut, «-elches bei dem gewöhnlichen
Brennen eine für den bestimmten Zweck minderwertige technische Magnesia liefert.
Man gewinnt dann aus diesem Gut erst die technische #vlagnc:sia mit geringerer Korngröße
und stellt hieraus nach dem neuen Brennverfahren das wertvolle Erzeugnis her, wobei
selbstverständlich die beiden Teile des Brennens unmittelbar aufeinanderfolgen und
miteinander vereinigt werden können. Während man sonst das Gut in Schacht-, Kammer-
oder Muffelöfen brannte, benutzt man zweckmäßiger für das neue Brennverfahren Drehöfen,
zumal dadurch auch die Bewegung des Gutes in einfacherer Weise erreicht werden kann.
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Die Förderschaufeln des Drehofens sind einstellbar angeordnet, und
zwar so, daß sie in den verschiedenen Einzelzonen mit wesentlich verschiedener Geschwindigkeit
bewegt werden. So können z. B. in den beiden ersten Zonen (der Trocken- und Vorwärmzone)
die Schaufeln auf schnelle Förderung eingestellt werden, in der dritten Zone (Schwachglutzone)
auf langsam, in der vierten Zone (Hochglutzone) wieder auf schnell. Die Folge ist,
daß sich das Gut in der dritten Zone anhäuft, dort lange verweilt und einer längeren
Erhitzung unterworfen wird. Die Regelung der Erhitzung ist eine selbständige und
muß der in der einzelnen Zone erforderlichen Temperatur, hier also insbesondere
der Temperatur in der dritten Zone, angepaßt werden. Auf diese Weise ist es möglich,
das Brenngut im Drehofen während 3 bis 4 Stunden und selbst länger in der dritten
Zone einer sehr gleichmäßigen Erhitzung auszusetzen.
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Bei der Bestimmung des spezifischen Gewichtes muß auf die Anwesenheit
der spezifisch schweren Beimengungen Rücksicht genommen werden. Je größer die Verunreinigungen
sind, je mehr nähert sich das spezifische Gewicht dem Endpunkt von etwa 3,3 und
kann auch etwas über dasselbe hinausgehen.
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In erster Reihe ist das Brennverfahren bestimmt für das Brennen einer
Magnesia aus dem Magnesiaschlamm, der bei der Umsetzung von Magnesiasalzlösungen,
insbesondere Chlormagnesiumlauge, und Fällungsmittel, z. B. gebrannten Polomit,
erhalten wird. Das aus diesem 34lagnesiaschlamm beim Brennen bis zu schwacher Rotglut
erhaltene Brennerzeugnis enthält die Magnesia in verschiedener Korngröße. Es ist
auch schwierig und umständlich, aus solchem Magnesiaschlamm gewonnene gebrannte
':Magnesia durch doppelte Umsetzung -- nochmalige Nachbehandlung des Schlammes mit
überschüssiger Magnesiumchloridlösung -von Kalziumoxyd zu befreien, das deshalb
im Enderzeugnis verbleiben und die Güte des Erzeugnisses schädigen würde. Um dies
zu verhindern, wird solcher Magnesiaschlamm oder die bei mäßiger Rotglut aus diesem
Schlamm erzeugte Magnesia zunächst mit Kohlensäure behandelt oder mit Lösungen von
kohlensaurem Ammonium. Das Kalziumoxyd wird dadurch in kohlensaurem Kalk übergeführt,
ohne daß dasselbe beim Brennen zersetzt wird. Die Behandlung mit kohlensaurem Ammonium
könnte auch schon mit dem Magnesiaschlamm vorgenommen werden. Es bedarf, wie hiernach
ohne weiteres erkennbar, nur einer verhältnismäßig geringen Zuführung von Kohlensäure,
z. B. durch Zutritt von staubfreien Verbrennungsgasen, oder aber eines geringen
Zusatzes von gelöstem kohlensauren Ammonium.
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Das vorliegende Verfahren besteht also hiernach darin, daß eine technische
Magnesia von ungeeigneter Reaktionsfähigkeit, unter Ausschluß von Magnesit und Dolomit,
unter mäßiger Bewegung längere Zeit vorsichtig auf Temperaturen von 6oo bis 7oo
° erhitzt wird. Wesentlich ist die Bewegung des Gutes, anderseits die besondere
Art des Ausgangsgutes, das zur Herstellung von Magnesiazement bisher unbekannt war,
und drittens durch die planmäßige Behandlung mit Kohlensäure während des Brennens
zum Unschädlichmachen von etwa gebildetem Ätzkalk.
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Es bietet keine Schwierigkeiten, aus bestimmten Magnesitsorten, insbesondere
aus Euböamagnesit, ein für Zementzwecke gut brauchbares Brennerzeugnis herzustellen.
Nach dem Verfahren der schweizerischen Patentschrift 72826 ist es ferner bekannt,
aus sonst weniger geeigneten Magnesiten durch möglichst tiefe Brenntemperatur und
Beschleunigung des Brennvorganges ein brauchbares Erzeugnis zu erzielen. Aber dieses
Verfahren, bei dem ebenfalls Drehöfen Verwendung finden, unterscheidet sich grundsätzlich
von dem vorliegenden Brennverfahren nicht nur durch die Art des angewendeten Ausgangsgutes,
sondern vor allem durch die Art der Durchführung des Brennvorganges selbst. Dort
dient die Bewegung dazu, eine Überhitzung einzelner Teile des Gutes zu vermeiden
und so bei möglichst niedriger Temperatur in kurzer Zeit das Brennen zu beenden,
nicht aber zur planmäßigen Erbrennung einer bestimmten Korngröße, wie sie nur durch
anhaltendes
Brennen bei der geeigneten Temperatur erreicht werden
kann.