DE651788C

DE651788C - Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels fuer mineralische Stoffe

Info

Publication number: DE651788C
Application number: DESCH106822D
Authority: DE
Original assignee: DR W SCHUMACHER
Current assignee: DR W SCHUMACHER
Priority date: 1935-04-14
Filing date: 1935-04-14
Publication date: 1937-10-20

Description

Verfahren zur' Herstellung eines Bindemittels für mineralische Stoffe Kalkhydrat setzt sich mit Eisenspat (Eisencarbonat) bei gewöhnlicher Temperatur, selbst beim Erwärmen auf zoo° nicht um. Es ist deshalb vorgeschlagen worden, die aus mineralischen Zuschlägen mit dieser Mischung hergestellten Formlinge mit gespanntem Dampf von etwa & Atmosphären in sogenannten Härtekesseln zu behandeln, wobei die Umsetzung glatt erfolgt und die Verkittung der einzelnen Mineralkörner durch das sich bildende gallertartige Eisenoxydulhydrat und das fein kristallisierte Kalkcarbonat bewirkt wird. Eine nachträgliche Steigerung der Festigkeit tritt noch durch die Oxydation des Eisenoxydulhydrates zu Eisenoxydhydrat an der Luft ein.
Als Grundlage der vorliegenden Erfindung ist festgestellt worden, daß die Umsetzung auch ohne die umständliche und Kosten verursachende Dampfbehandlung vor sich geht, wenn an Stelle von Kalkhydrat zementfeines, am besten mit dem Eisenspat zusammengemahlenes Kalkoxyd (gebrannter Kalk) mit dem nötigen Wasserzusatz verwendet wird. Infolge der größeren Reaktionsfähigkeit des Kalkhydrates im Augenblick seines Entstehens tritt die Wechselwirkung zwischen den beiden Körpern ohne äußere Wärmezufuhr ein. Die Reaktion verläuft nach der chemischen Gleichung: Ca0+H20+FeC03=CaC02+Fe(OH)2. Es hat sich nun ergeben, daß es für einen praktischen Erfolg von ausschlaggebender Bedeutung ist, daß die Ablöschung des Kalkes nicht schnell oder gar plötzlich, sondern möglichst langsam vor sich geht, da sonst die Umsetzung zwischen Eisenspat und Kalkhydrat nicht Schritt hält mit der Hydratisation des Kalkoxydes.
Im. allgemeinen löschen Kalke um so leichter und schneller ab, je reiner sie sind und je weniger scharf sie gebrannt sind; aber bei den meisten Kalken kann durch scharfes Brennen allein, selbst bis zur Sinterung, noch keine genügende Verlangsamung des Ablöschens erzielt werden, besonders nicht beV den reinen sogenannten Weißkalken, Aber selbst bei den unreinen, sogenannten hydraulischen Kalken, zu denen auch der dolomitische Kalk und der Dolomit selber gehören, sind noch besondere Maßnahmen zur-Erreichung des vollen erstrebten Erfolges erforderlich.
Eine besondere Stellung nimmt der Dolomit ein, indem er einmal in normal gebranntem oder gesintertem, zum anderen in schwach gebranntem Zustande, wobei die Kohlensäure nur zum Teil ausgetrieben ist, verwendet werden kann.
Das einfachste, wenn auch unvollkommenste Verfahren ist, den Kalk vor seiner Verwendung teilweise abzulöschen. In welchem Grade dies bei einem bestimmten Kalk erforderlich ist, muß durch Versuche festgestellt werden. Nachdem der mit Wasser am leichtesten reagierende Teil hydratisiert ist, setzt sich das verbleibende Kalkoxyd in befriedigender Weise mit dem Eisenspat um.
Vorteilhafter verfährt man bei der stufenweisen Absl'öschung in der Weise, daß man dein in der Zusammensetzung fertigen Formgut nach und nach das Löschwässer zusetzt, " indem man es z: B. in einer langen Mischschnecke auf ihre ganze Länge verteilt; an mehreren Stellen in dünnem Strahl das Wasser zufließen 1äßt.
Besonders wirksam ist .der Zusatz von chemischen Mitteln, die -den Ablöschüngs-` prozeß verlangsamen, wie z. B. Gips. ' Selbstverständlich kann man die verschicdenen Mittel, soweit es nötig ist, auch zusammen verwenden.
Stoffe, die verhältnismäßig wenig Kalköxyd enthalten, wie der Portlan:dzement, bedürfen keiner besondern Behandlung bei der Erzeugung des Bindemittels. Die Menge' des beim Abbinden des Zementes frei werdenden Kalkhydrates `(z5 bis 2ö °/,) setzt sich ohne weiteres mit dem Eisenspat um und steigert die Festigkeit, besonders die Zugfestigkeit. Weiterhin wird dadurch die Erhärtung des Zementes verlangsamt. Beides kann für manche Zwecke von Vorteil. sein, z. B. für die Herstellung- der Autostraßendecken und Talgsperren, wo ähigkeit und Elastizität von Wichtigkeit sind. Durch die Oxydation des Eiseno:#,ydulhydra.tes -und die' damit verbund ene - Volume nvermehrung wf ird das'Schwinden des Betonkörpers vermindert. Die'Bindekraft von .Zement und"Spatzäsätz entspricht nach i4,bis 28 Tagen derjenigen des reinen Zementes: ' Da man durch den Zusatz von Eisenspat das freie Kalkhydrat durch Umwandlung -in Kälkcarbonat zum Verschwinden bringen kann, wird der Zement wiederstandsfähiger gegen aggresive Wässer, z. B. solche, die lösliche Sulfate enthalten, wie Moor- und Seewasser; -denn es ist bekannt; däß Kalkhydrat , leichter als seine Verbindungen« im Zement (Calciumsilikat,* Cälciumaluminät) ausgelaugt oder umgewandelt werden kann.
Bis zu einem gewissen Grade hat man ähnliche Wirkungen auch durch' einen Zusatz von Traß u. dgl. Stoffe; die lösliche Kieselsäure. enthalten, erzielt; aber im, Vergleich zum Eisencärbonat, daß sich bereits bei Zementfeinheit zu 6o bis 70 % mit dem -Kalkhydrat umsetzt, besitzen jene nur einen Bruchteil dieser Umsatzfähigkeit und Wirksamkeit. Auch fehlt die wichtige Volumen-:vermehrung, wie sie durch die Oxydation =des Eisenoxyduls herbeigeführt wird.
Ein ideales Bindemittel bildet dieses Reaktionsprodukt zwischen Eisenearbonät und Kalkhydrat für das Brikettieren von Eisenerzen, da es keine Verunreinigung des Erzes darstellt und deshalb in reichlicher Menge unter Erzielung hoher Festigkeiten zugesetzt werden kann. Ein derartig einfaches, rationelles und wirtschaftliches Brikettierungsverfahren ist bisher nicht bekanntgeworden:

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i.
Verfahren zur Herstellung eines Bindemittels für pulverige und körnige, mineralische.
Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß man zementfein gemahlenes Kalkoxyd öder Magnesiüinoxyd oder solche enthaltende Körper oder Stoffe einerseits -und` zementfein gemahlenen Eisenspat (Eisencarbonat) andererseits aufeinander einwfken läßt in der Weise; daß sie mit dem nötigen Wasser den einzubindenden Stoffen zugesetzt werden. ä.
Verfahren nach Anspruch z; dadurch gekennzeichnet, daß die- Ablöschung des Kalkes möglichst verlangsamt wird. 3Verfahren nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet; daß scharf gebrannter (gesinterter) Kalk verwendet wird. ' q.. 'Verfahren nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet; daß schwäch gebrannter- Dolomit, dessen Kohlensäure nur zur, Teil ausgetrieben ist, verwendet wird.
5. Verfahren nach Anspruch z; dadurch gekennzeichnet,. daß als Kalkoxyd liefernder Stoff ,Zement verwendet wird. Verfahren.. nach Anspruch z bis 3, dadurch gekennzeichnet; daß die Ablösch_ung .des Kalkes stufenweise erfolgt. Verfahren nach Anspruch z bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kalkoxyd die Ablö.schung vierzögernde chemische Mittel, wie Gips, zugesetzt werden.