DE410413C

DE410413C - Kristallinisches Tonerdeprodukt

Info

Publication number: DE410413C
Application number: DEN18950D
Authority: DE
Original assignee: Norton Co
Current assignee: Saint Gobain Abrasives Inc
Priority date: 1918-04-23
Filing date: 1920-06-22
Publication date: 1925-03-06

Description

Kristallinisches Tonerdeprodukt. Die Erfindung betrifft ein im elektrischen Ofen hergestelltes Tonerdeprodukt, das als Schleifmittel, feuerfestes Material und zu anderen Zwecken verwendet werden kann und in der Hauptsache Tonierde in der mit ß -Tonerde bezeichneten kristallinischen Modifikation enthält, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung. Wie in der Patentschrift 371677 ausgeführt, ist 13-Tonerde in verhältnismäßig kleinen Mengen in Verbindung mit einem bedeutenden L berschuß an a-Tonerde bei gewissen Erzeugnissen des elektrischen Ofens beobachtet worden.
So kommt ß-Tonerde oder ein kristallinisches Erzeugnis, das bedeutende Mengen von 13-Tonerde enthielt, -zuweilen in Form von plattigen Kristallmassen in den inneren Teilen des Barrens oder In gots aus im wesentlichen reiner Tonerde vor, die gemäß der amerikanischen Patentschrift 9548o8 hergestellt wurden. Die so ausgeschiedenen Massen oder Körper, die reich an j3-Tonerde sind, unterscheiden sich von dem Hauptkörper des Barrens dadurch, daß sie eine äußerst charakteristische plattige Struktur aufweisen. Bei der Herstellunng von Schleifmitteln aus solchen Stoffen im Großbetriebe wurde bisher der ganze Barren oder Ingot nach Entfernung der nicht umgesetzten Kruste gemahlen und sortiert ohne Berücksichtigung des kleinen Gehaltes an plattigem Material im Inneren, das im höchsten Falle,einige Prozent (wahrscheinlich nicht mehr als 5 Prozent) der Schleifkörner der Handelsware enthielt.
Es ist nun möglich, in dem elektrischen Ofen durch Schmelzen einer geeignet zusammengesetzten Beschickung ein Erzeugnis als Barren oder Ingot herzustellen, das praktisch jeden gewünschten Gehalt an ß-Tonerde enthält, und sogar solche Erzeugnisse herzustellen, die im wesentlichen oder praktisch ausschließlich aus j3-Tonerde bestehen.
Der beste Weg, -um Tonerde, z. B. eine Beschickung von amorphem Aluminiumoxyd (A103), frei von namhaften Mengen der Oxyde von Silizium und Titan in kristallinische Tonerde der ß-Modifikation umzuwandeln, ist der, daß der Beschickung, vorzugsweise in inniger Mischung mit ihr, eine verhältnismäßig kleine Menge des Salzes eines Alkalimetalls, wie Natrium oder Kalium, hinzugesetzt wird.
Die folgende Tabelle zeigt die beobachteten Beziehungen zwischen dem Gehalt an Na"0 in dem Produkt und dem Gehalt an j3-Moditikation (annähernd).

In dem letzten Beispiel wurde festgestellt, daß die dichten. Teile des Barrens ungefähr 8o Prozent-j3-Tonerde enthielten, die porösen oder zellenförmigen Teile ungefähr 7o Prozent und die ausgeschiedenen plattigen Teile ungefähr 8o bis 85 Prozent.
Beim Zusammensetzen der Beschickung wird etwas mehr Alkali hinzugesetzt, als in dem Produkt erscheint, weil ein Verlust durch Verflüchtigung oder sonstige Ursachen zu erwarten ist; die Größe dieses Verlustes hängt ab von der Zeit, Schmelztemperatur, von dem Gehalt an ursprünglich vorhandenem Alkali und vielleicht noch von anderen Faktoren. Das obenerwähnte Produkt, z. B. das 2.57 Prozent NATO enthielt, entstand aus der Schmelzung einer Beschickung von folgender Zusammensetzung: Amorphe Tonerde (A120;) 96,o Prozent, Na20 3,7 Prozent.
Soweit beobachtet wurde, ist die Bildung der 13-Tonerde abhängig von der basischen Komponente des Umsetzungsmittels (Na oder Na20); die C02 bleibt, soweit bekannt, ohne Wirkung. Deshalb kann Natriumaluminat als Äquivalent für Natriumkarbonat angesehen werden, ebenso wie andere Natriumsalze oder Verbindungen einschließlich Ätznatron, Natriumsulfat usw.
Alle Natriumverbindungen jedoch sind nicht in gleicher Weise als Umsetzungsmittel wirksam, d. b. um die Bildung der ß-Modifi.kation herbeizuführen. Z. B. ist die Verwendung von Natriumchlorid von kräftiger Verflüchtigung begleitet, wodurch der größere Teil der Natriumverbindung entfernt wird, und es werden verhältnismäßig kleine Mengen von j3-Tonerde in dem Produkt gebildet. Kaliumsalze und -verbindungen sind im allgemeinen in ihrer Wirkung sehr ähnlich den entsprechenden Natriumsalzen. Lithiumverbindungen aber bewirken die Umsetzung anscheinend in geringerem Maße als die entsprechenden Natrium- oder ILaliumsalze.
Die Wirkung der Natriumverbindungen, vermöge welcher die Tonerde in die ß-Modifikation umgewandelt wird, wird ganz oder zum Teil durch gewisse Oxyde aufgehoben, die einen sauren Charakter haben, wie SiO. und Ti02. In diesem Fall werden wesentliche Mengen von j3-Tonerde nur gebildet, wenn das Natron in solchen Mengen vorhanden ist, daß die hemmende Tendenz der sauren Oxyde beseitigt wird.
Das Produkt, welches einen wesentlichen Gehalt an ß-Tonerde besitzt oder ganz aus dieser besteht, wird gemahlen, sortiert und in üblicher Weise mit einem keramischen oder anderen Bindemittel, wie Vulkanit, vereinigt.

Claims

PATEN T-AN SPRTJcriR: i. Kristallinisches Tonerdeprodukt, dadurch gekennzeichnet, daß es in der Hauptsache ß-Tonerde enthält.
2. Verfahren zur Herstellung kristallinischer Tonerde nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Tonerde, die frei von störenden Verunreinigungen ist, aber einen für die Umsetzungsstufe erforderlichen Gehalt an Alkali, besitzt, geschmolzen und die geschmolzene Masse dann abgekühlt wird.