DE915316C - Verfahren zur Verbindung fester Teilchen mit Hilfe eines Binde- oder Haftmittels - Google Patents

Verfahren zur Verbindung fester Teilchen mit Hilfe eines Binde- oder Haftmittels

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DE915316C DEC3372A DEC0003372A DE915316C DE 915316 C DE915316 C DE 915316C DE C3372 A DEC3372 A DE C3372A DE C0003372 A DEC0003372 A DE C0003372A DE 915316 C DE915316 C DE 915316C
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Description

  • Verfahren zur Verbindung fester Teilchen mit Hilfe eines Binde-oder Haftmittels Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbindung fester Teilchen mit Hilfe eines Binde- oder Haftmittels. Sie umfaßt die Verbindung fester Teilchen mit Hilfe eines Bindemittels zur Herstellung fester Massen. Als solche feste Massen kommen in Betracht: Grün geformte Körper bei der Herstellung von keramischen oder feuerfesten Gegenständen, geformte Gegenstände, die aus eingebundenen Kohleteilchen mit Füllstoffen oder ohne Füllstoffe gebildet werden, und Briketts aus eingebundenen Teilchen fester, kohlenstoffhaltiger Brennstoffe. Die Erfindung schließt auch die gegenseitige Verbindung der Oberflächen von Gegenständen bestimmter Gestalt mit Hilfe eines Haftmittels ein, z. B. die Verbindung von geformten Gegenständen, die aus eingebundenen Kohleteilchen gebildet sind. Es wurde gefunden, daß aliphatische und araliphatischeAmine in flüssigem Zustand die Eigenschaft haben, gewisse feste, kohlenstoffhaltige Stoffe aufzuschließen oder zu peptisieren, so daß deren innerer Aufbau ganz oder zu einem wesentlichen Teil zerstört wird und Teilchen entstehen, die kolloidale Dimensionen haben oder sich diesen nähern. Es wurde weiterhin gefunden, daß, wenn das mengenmäßige Verhältnis des Amins zu den peptisierten Teilchen in dem Gemisch, das bei der Peptisation entsteht, derart ist, daß nahezu das gesamte anwesende Amin von den Teilchen adsorbiert wird, das Gemisch, das im folgenden als Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch bezeichnet wird, auf eine sehr günstige Weise erhärtet, wenn es innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs erhitzt wird: Infolge dieser Tatsache ist das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch als Binde- oder Haftmittel verwendbar. Die in Betracht kommenden kohlenstoffhaltigen Stoffe sind diejenigen, die aus umgewandelten und zugrunde gegangenen Pflanzen entstanden sind, herunter bis zur Braunkohle und zum Torf, vor allem aber bituminöse Kohle.
  • Gemäß der Erfindung besteht das Verfahren zur Verbindung der festen Teilchen darin, daß zwischen diese ein Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch der oben beschriebenen Art eingeführt wird und daß das Gemisch sodann erhärtet, indem es bis zu einer Temperatur erhitzt wird, die zwischen 8o° C und einer Temperatur liegt, die kleiner ist als die Zersetzungstemperatur des kohlenstoffhaltigen Stoffes, der zur Erzeugung der Mischung verwendet wird.
  • Wie bereits oben angegeben, werden aliphatische oder araliphatische Amine verwendet. Der Ausdruck araliphatische Amine bedeutet hierbei Amine, in welchen eine Aminogruppe an dem aliphatischen Teil eines organischen Restes hängt, der zum Teil aromatisch und zum Teil aliphatisch ist. Als besonders geeignete Amine können die folgenden genannt werden: Primäre aliphatische Monamine, die nicht mehr als 12 Kohlenstoffatome enthalten, z. B. n-Propylamin, Isopropylamin, u-Methy lpropylamin, n-Amylamin, n-Dodecylamin, Allylamin; Alkylendiamine, die nicht mehr als 6 Kohlenstoffatome in der aliphatischen Kette enthalten, z. B. Äthylendiamin, Propylendiamin oder Hexamethylendiamin; Polyalkylenpolyamine, die mindestens eine primäre Aminogruppe enthalten, z. B. Diäthylentriamin, Triäthylentetramin und Tetraäthylenpentamin; araliphatische Amine, z. B. Benzylamin oder ii-Phenyläthylamin und aliphatische Hydroxyamine, die primäre, sekundäre oder tertiäre Aminogruppen enthalten, insbesondere Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin oder N-Hydroxyäthyläthylendiamin. Anstatt eines einzigen Amins kann ein Gemisch von zwei oder mehreren Aminen verwendet werden.
  • Bei der Herstellung eines Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches für die Zwecke der vorliegenden Erfindung müssen das Amin und der kohlenstoffhaltige Stoff derart in Berührung miteinander gebracht werden, daß das flüssige Amin in die innere Struktur des kohlenstoffhaltigen Stoffes eindringen und diese ganz oder zu einem wesentlichen Teil in Teilchen aufbrechen kann, die kolloidale Dimensionen haben oder sich solchen nähern. Der Vorgang ist im wesentlichen ein solcher der Adsorption und hängt daher nicht in erster Linie von der ursprünglichen Teilchengröße des kohlenstoffhaltigen Stoffes ab. Es ist nicht wesentlich, daß das Amin von vornherein in solchen Mengenverhältnissen mit dem kohlenstoffhaltigen Stoff z. B. durch einfaches Mischen in Berührung gebracht wird, wie diese nötig sind, um unmittelbar das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch zu erzeugen, in welchem nahezu das ganze Amin sich in einem adsorbierten Zustand befindet. Es kann daher ein L berschuß an Amin verwendet werden, so daß alle oder ein Teil der peptisierten Teilchen in Gestalt einer Dispersion in das Amin eingebracht werden. Jedoch wird die Eigenschaft des Erhärtens nur erreicht, wenn der Überschuß an Amin so weit beseitigt worden ist, daß ein Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch vorliegt, in welchem nahezu das gesamte Amin sich in einem adsorbierten Zustand befindet. Ein etwaiger Rest an kohlenstoffhaltigem Stoff, der von dem Amin nicht peptisiert werden kann, kann als Abschwächungsmittel in dem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch verbleiben. Andererseits kann die Anwesenheit eines solchen Restes in dem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch vermieden werden, indem man ihn in irgendeinem Stadium ausscheidet, z. B. indem man ihn als festen, ungelösten Bestandteil aus einer Flüssigkeitsdispersion trennt, die durch Peptisieren mit einem ausreichend großen Überschuß an Amin erzeugt worden ist, um die festen Teilchen von den flüssigen trennbar zu machen.
  • Um ein Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch zwischen die zu verbindenden festen Teilchen einzuführen, ist es zweckmäßig, entweder ein vorher gebildetes Peptisationsgemisch, das schon nahezu das gesamte Amin in adsorbiertem Zustand enthält, oder aber ein Anfangsgemisch von Amin und kohlenstoffhaltigem Stoff zu verwenden, das an Ort und Stelle zu der Bildung eines Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches führt. Die Bildung des Peptisationsgemisches an Ort und Stelle kann die gesamte Peptisation des kohlenstoffhaltigen Stoffes durch das Amin oder deren Fortsetzung einschließen, mit oder ohne Ausscheidung des überschüssigen Amins, z. B. durch Verdampfen, um den Adsorptionszustand herzustellen. Sie kann aber auch nur in der Ausscheidung des überschüssigen Amins aus den vorher peptisierten kohlenstoffhaltigen Teilchen bestehen, um auf diese Weise den Adsorptionszustand herbeizuführen.
  • Die lHengenverhältnisse des Amins und des kohlenstoffhaltigen Stoffes, die nötig sind, um die maximale Peptisation und den nahezu vollständigen Adsorptionszustand für das Amin im einer Peptisationsmischung zu erzeugen, ändern sich weitgehend mit der Güte des kohlenstoffhaltigen Stoffes. So haben bituminöse Kohlen von geringerer Klassierung eine größere innere Oberfläche und erfordern einen höheren Anteil an Amin als solche von höherer Klassierung mit kleinerer innerer Oberfläche. Wenn der Kohlenstoffgehalt der Kohle, berechnet unter Zugrundelegung von trockenes, mineralfreier Kohle nach der Formel von Parr, von 8o auf 92 °,'o ansteigt, nimmt das Verhältnis von Amin zu Kohle von etwa i : q auf etwa i : io oder weniger ab, sofern Äthylendiamin benutzt wird. Nachdem das Amin und der kohlenstoffhaltige Stoff in diesen Mengenverhältnissen zusammengemischt worden sind, muß der Peptisationsvorgang, der dann eine Quellwirkung auf den kohlenstoffhaltigen Stoff ausübt, vor oder während der Erhitzung des Gemisches vollendet sein, um die Binde- oder Haftwirkung als Folge des Erhärtens herbeizuführen. Dieser Quellvorgang kann sich abspielen, nachdem oder bevor das Gemisch zwischen die zu verbindenden festen Teilchen eingebracht worden ist. Wenn ein Amin verwendet wird, das bei gewöhnlicher Temperatur fest ist, kann eine Erwärmung notwendig sein, um das Amin in den flüssigen Zustand überzuführen.
  • Wenn, wie oben angegeben, die kleinstmögliche :Menge an Amin verwendet wird, sollte sich der kohlenstoffhaltige Stoff in einem geeigneten feinverteilten Zustand befinden, um die Peptisation des Stoffes durch die verhältnismäßig kleine Menge an Amin zu unterstützen. In vielen Fällen werden die Gemische, die mit einem solchen Anteil an Amin erzeugt werden, fest oder nur nahezu halb fest sein, bevor oder nachdem der Quellvorgang abgeschlossen ist. Für manche Zwecke kann es erwünscht sein, ein Gemisch zur Verfügung zu haben, das eine plastische oder flüssige Konsistenz besitzt, um es z. B. mit einem festen, feinkörnigen Material verarbeiten zu können und mit diesem eine plastische, formbare Masse zu bilden. Das kann auf einfache Weise erreicht werden, indem ein Überschuß an Amin verwendet wird, der ausreicht, um die gewünschte Konsistenz zu erhalten. Beschränkte Mengen anderer flüssiger Verdünnungsmittel, z. B. Wasser, die nicht mehr wiegen als die verwendete Aminmenge, können ebenfalls für diesen Zweck verwendet werden. Sie dürfen jedoch nicht zugesetzt werden, bevor der Peptisationsvorgang vollendet ist, weil die Gegenwart irgendeines Verdünnungsmittels für die Peptisationswirkung des Amins schädlich ist.
  • Für manche Zwecke kann es wünschenswert sein, einen so großen Überschuß an Amin zu verwenden, daß als Ergebnis der Peptisation eine flüssige Dispersion der peptisierten Teilchen in dem Amin erzeugt wird, aus welcher jeder ungelöste Rest des kohlenstoffhaltigen Stoffes entfernt werden kann. Das kann wünschenswert sein, da die Gegenwart solcher inerter Reststoffe in dem fertigen Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch dazu führen kann, daß seine Binde- und Hafteigenschaften in dem Erhärtungszustand herabgesetzt werden. Nach der Entfernung des ungelösten Rückstandes ist die verbleibende flüssige Dispersion dasselbe wie eine Extraktlösung. Ein Verfahren zur Herstellung solcher Extraktlösungen besteht darin, bituminöse Kohle unter Atmosphärendruck und bei einer unterhalb der Siedetemperatur des Amins liegenden Temperatur mit einem flüssigen aliphatischen oder araliphatischen, mindestens eine primäre Aminogruppe enthaltenden Amin zu extrahieren, um eine Lösung eines Teiles der kohlenstoffhaltigen Substanz zu bilden und den unlöslichen Teil von der Lösung zu trennen. Die auf diese Weise erzeugten Lösungen können für die vorliegende Erfindung verwendet werden.
  • Wenn Gemische einschließlich Extraktlösungen, die einen Überschuß an Amin enthalten, zwischen die zu verbindenden Teilchen eingebracht werden, muß der Überschuß an Amin z. B. durch Verdampfung beseitigt werden, um das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch an Ort und Stelle zu bilden. Wenn der Peptisationsvorgang in Gegenwart eines Überschusses an Amin vollendet worden ist, wird die Erhitzung, die notwendig ist, um den Aminüberschuß zu beseitigen, nicht zu einer Erhärtung führen, weil diese sich erst dann vollzieht, nachdem das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch gebildet worden ist, welches das Amin nahezu ganz in adsorbiertem Zustand enthält.
  • Die Extraktlösungen, die nach dem oben beschriebenen Verfahren erzeugt worden sind, enthalten unter Umständen für den Zweck der vorliegenden Erfindung j eine zu geringe Extraktkonzentration. In diesem Falle kann die Konzentration vor der Anwendung beispielsweise durch Verdampfung eines geeigneten Teiles des Amins erhöht werden.
  • Es ist auch möglich, einen festen Extrakt zu benutzen, der durch Ausfällen des Extraktes aus einer Extraktlösung hergestellt worden ist, da eine solche Ausfällung aus den peptisierten Teilen der kohlenstoffhaltigen Substanz besteht, die das darauf adsorbierte Amin enthalten, und daher ein Beispiel für ein vorher gebildetes Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch darstellt. Andererseits kann auch eine Extraktlösung verwendet werden, die dann zur Bildung des Extraktes (Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches) an Ort und Stelle ausgefällt wird. Die Ausfällung kann vorgenommen werden, indem man die Lösung mit einem Ausfällmittel behandelt, z. B. mit einer mit dem Amin zu verbindenden Säure oder mit einer organischen Flüssigkeit, in welcher der kohlenstoffhaltige Extrakt mindestens zum Teil nicht löslich ist und welche mit dem in der Extraktlösung vorhandenen Amin mischbar ist. Solche organischen Flüssigkeiten sind z. B. Benzol, Tetrachlorkohlenstoff, Chloroform und Äthylalkohol. Andererseits kann die Extraktlösung, wenn ein mit Wasser mischbares Amin verwendet wird, zuerst mit Wasser verdünnt und dann durch Hinzufügen eines Elektrolyts, z. B. Magnesiumsulfat, koaguliert werden.
  • Um die Erhärtungswirkung herbeizuführen, von welcher die Binde- oder Haftwirkung abhängt; muß das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch, gleichgültig, ob dieses vorher gebildet oder an Ort und Stelle erzeugt worden ist, auf eine Temperatur erhitzt werden, die zwischen etwa 8o° C und einer Temperatur liegt, die kleiner ist als die Zersetzungstemperatur des kohlenstoffhaltigen Stoffes. Der Grad der erzeugten Erhärtung ist in dem Teil dieses Temperaturbereiches größer als in dem unteren Teil. Im allgemeinen werden die besten Erhärtungsergebnisse bei Temperaturen von Zoo bis 300° C erzielt. Bei diesen geringeren Temperaturen ist auch der Widerstand des erhärteten Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches gegenüber Wasser größer. Der Grad der Erhärtung, der bei etwa 8o° C erreicht wird, vorteilhaft aber derjenige bei etwa zoo° C, genügt für viele Zwecke. Tatsächlich sind geformte Körper, die bei roo° C gehärtet worden sind, in manchen Fällen fest genug, um in einer Drehbank oder anderweitig mechanisch bearbeitet werden zu können. Wegen der inneren Struktur des Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches ist dieses in einem ziemlich reaktionsfähigen Zustand, so daß es gegebenenfalls die Neigung hat, während der Wärmebehandlung zu oxydieren. Es kann daher, wenn eine solche Oxydation zu erwarten ist, von Vorteil sein, die Wärmebehandlung unter Bedingungen auszuführen, welche die Oxydation ausschließen, z. B. in einem Raum, der mit einem inerten Gas, z. B: Stickstoff, gefüllt ist.
  • Die Erfindung kann für die Herstellung von Materialien verwendet werden, die aus Teilchen bestehen, die zu einer festen Masse zusammengefügt sind. Das Wort Material ist so zu verstehen, daß es die feste Masse als solche einschließt, ebenso aber auch Körper von beliebiger Gestalt oder Gegenstände, die aus dieser Masse hergestellt sind. Das Kohle-Amin-Peptisations -Gemisch dient, wenn es erhärtet ist, als ein Dauerbindemittel bei der Herstellung solcher Materialien der obengenannten Art, die zu ihrer endgültigen Erhärtung nicht über die Verkohlungstemperatur des kohlenstoffhaltigen Stoffes des Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches hinaus erhitzt zu werden brauchen. Bei der Herstellung von Materialien, die zu ihrer endgültigen Erhärtung auf höhere Temperaturen erhitzt werden müssen, dient das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch, wenn es erhärtet ist, als ein zeitweiliges Bindemittel in einem Z«ischenstadium der Herstellung.
  • Demgemäß besteht die Erfindung auch in einem Verfahren zur Herstellung fester Materialien, die zusammengefügte feste Teilchen enthalten, bei dem eine Masse zubereitet wird, die die festen Teilchen in Mischung mit dem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch enthält und die auf eine Temperatur innerhalb des obengenannten Temperaturbereiches erhitzt wird, um das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch zu erhärten. Zur Zubereitung der Masse können die zusammenzufügenden festen Teilchen mit einem vorher gebildeten Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch gemischt werden. Statt dessen kann hierbei aber auch ein Anfangsgemisch eines Amins oder eines kohlenstoffhaltigen Stoffes verwendet werden, das in der Lage ist, in der oben beschriebenen Weise ein Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch zu bilden. Die Masse kann in Gestalt einer plastischen Masse zubereitet werden, die zu einer Gestaltung, z. B. durch Formen, Stampfen, Pressen, Gießen oder Drücken, geeignet ist, bevor das Kohle "Amin-Peptisations-Gemisch erhärtet. Sie kann jedoch auch in Pulverform zubereitet werden, um dann unter Hitze und Druck geformt zu werden, wobei gleichzeitig das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch erhärtet.
  • Die Herstellung solcher fester Materialien schließt besonders die Herstellung von keramischen Materialien unter Einbeziehung der feuerfesten Materialien ein, die zu ihrer endgültigen Härtung oder Einbindung bei hohen Temperaturen gebrannt werden müssen. Zu diesem Zweck wird ein Körper beliebiger Gestalt geformt, der aus einer plastischen Masse besteht, die die keramischen Teilchen in Mischung mit dem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch enthält. Der Formkörper wird erhitzt, bis er die grüne Festigkeit durch Erhärtung des Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches erlangt. Dann wird der Körper gebrannt, um die, ndgültige Einbindung herbeizuführen. Eine Erhitzung auf eine Temperatur von etwa zoo° C genügt gewöhnlich, um die grüne Festigkeit zu erzeugen. Auf diese Weise können feuerfeste Mauersteine, Ziegel oder andere Gegenstände hergestellt werden, z. B. aus Zirkon oder aus der Flugasche von Feuerungen mit staubförmigem Brennstoff. Kohlekörper von verschiedener Gestalt, die aus Kohleteilchen bestehen und zu einer harten, festen Masse zusammengefügt sind, z. B. Kohleelektroden und andere Gegenstände aus Kohle, die z. B. zur Herbeiführung der Graphitisation bei hohen Temperaturen gebrannt werden müssen, können ebenfalls auf diese Weise hergestellt werden.
  • In dem Fälle fester Materialien, bei welchen das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch nach der Erhärtung als Dauerbindemittel dient, wird im allgemeinen ' zweckmäßig eine Härtetemperatur von Zoo bis 3oo° C verwendet, wenn eine bestmögliche Härtung und/oder ein großer Widerstand gegenüber Wasser erwünscht ist. In der Beziehung ist die Erfindung besonders geeignet zur Herstellung geformter Kohlekörper, die Köhleteilchen enthalten, die mit Hilfe des erhärteten Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches in eine feste Masse eingebunden sind. Derartige Kohlekörper können ebenso wie diejenigen, die in dem vorhergehenden Absatz behandelt wurden, auch einen Füllstoff enthalten, der z. B. aus Asbest, Sägemehl, Sillimanit, Flugasche oder Metallpulver bestehen kann. Die Masset welche der Erhärtung unterworfen wird und welche die Kohleteilchen und das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch enthält, kann eine geformte plastische Masse sein, die erhitzt wird, um das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch zu erhärten. Sie kann jedoch auch in pulverförmiger Gestalt vorliegen und zur Verformung unter Hitze und Druck geeignet sein. In diesem Falle ist es vorteilhaft, die pulverförmigen Kohleteilchen mit einem vorher gebildeten Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch in Pulverform zu mischen, das aus einem ausgefällten Extrakt besteht, der auf die weiter oben beschriebene Weise hergestellt worden ist. Wie ebenfalls oben erläutert wurde, können die Kohleteilchen jedoch auch mit einer Extraktlösung gemischt und der Extrakt an Ort und Stelle ausgefällt werden, bevor die Verformung unter Hitze und Druck beginnt.
  • Auch Brennstoffbriketts können nach dem Verfahren gemäß der Erfindung hergestellt werden, indem Briketts geformt werden, die aus einer Masse bestehen, die feinkörnige Kohle oder anderen Brennstoff in Mischung mit einem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch enthält und indem die Briketts erhitzt werden, um das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch zu erhärten. Die - verhältnismäßig niedrigen, 300° C nicht überschreiten- i den Temperaturen, die erforderlich sind, um harte Briketts zu erhalten, stellen einen bedeutsamen Vorteil dar. Im Gegensatz zu Pech, das im allgemeinen als Bindemittel für Brennstoffbriketts benutzt wird, erhöhen die Kohle-Amin-Peptisations-Gemische die Neigung der Briketts, mit einer qualmenden Flamme zu brennen, nicht. Darüber hinaus befindet sich das erhärtete Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch auf Grund seiner inneren Struktur in einem hoch reaktionsfähigen Zustand, der die Brenneigenschaften des Briketts verbessert.
  • Die Erfindung besteht auch in der haftenden Verbindung der Oberflächen von Formkörpern, indem die Oberflächen, zwischen denen ein Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch eingebracht ist, aufeinandergelegt und die zusammengefügten Formkörper erhitzt werden, um das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch zu erhärten. Diese Anwendung der Erfindung ist besonders geeignet für die Verbindung der Oberflächen von Kohlekörpern der obengenannten Art, gleichgültig, ob sie in bekannter Weise oder gemäß der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind. Um das bestmögliche Zusammenhaften zu erzielen, ist im allgemeinen eine Erhärtungstemperatur von Zoo bis 300° C erwünscht. Beim Einbringen des Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches zwischen die zu verbindenden Oberflächen kann ein vorher gebildetes Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch oder ein Anfangsgemisch eines Amins und eines kohlenstoffhaltigen Stoffes verwendet werden, das zur Bildung eines Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches an Ort und Stelle fähig ist.
  • Bei dem oben beschriebenen Verfahren zur Herstellung fester Materialien aus zusammengefügten festen Teilchen, bei welchem vor der Härtebehandlung eine plastische Masse zubereitet wird, und bei Verwendung eines Anfangsgemisches, das einen Überschuß an Amin enthält für die Zubereitung dieser Masse, ergibt sich aus der Verdampfung des überschüssigen Amins vor oder während der Hitzebehandlung für die Erhärtung die Neigung, in der Masse Poren zu erzeugen. Darüber hinaus führt bei Materialien, die nachher noch gebrannt werden müssen, das Entweichen des Erhärtungs-Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches zu einer weiteren Vermehrung der Porosität.
  • Diese Erscheinung kann für die vorliegende Erfindung ausgenutzt werden, um hoch poröse, feste Materialien zu erzeugen, die eine Porosität von mindestens q.o besitzen. Zu diesem Zweck wird eine plastische Masse zubereitet, die eine Menge einer Anfangsmischung mit einem Überschuß an Amin enthält, der genügt, um ein Endprodukt mit einer Porosität von mindestens q0 zu erhalten. Der Ausdruck Endprodukt bedeutet hierbei das Erzeugnis der endgültigen Härtung, die entweder durch Erhärtung des Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches oder durch nachfolgendes Brennen herbeigeführt wird, welches auch immer die Endbehandlung ist.
  • Bei der Herstellung von aus zusammengefügten festen Teilchen bestehenden festen Materialien, bei welcher aus den Teilchen mit einem geeigneten Flüssigkeitszusatz vor der Härtebehandlung eine plastische Masse gebildet wird, ist es bereits bekanntgeworden, dem Enderzeugnis eine poröse innere Struktur zu erteilen, indem der plastischen Masse ein Stoff oder ein Stoffgemisch zugesetzt wird, das durch die Entwicklung von Gas oder Dämpfen in der plastischen Masse vor der Erhärtung leere Zwischenräume bildet. Jedoch neigt die auf diese Weise erzeugte poröse innere Struktur zur Unbeständigkeit wegen der Plastizität der Masse vor der Erhärtung. Um diese Schwierigkeit zu beseitigen, hat man der plastischen Masse schon ein Abbindemittel zugesetzt. Ein solcher Zusatz kann jedoch unerwünscht oder nachteilig sein. Die Verwendung eines Anfangsgemisches der oben beschriebenen Art hat dagegen den Vorteil, daß die Porenstruktur, die durch die Verdampfung des Amins erzeugt wird, durch die Erhärtung des Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches stabilisiert wird.
  • Eine große Menge verschiedener hoch poröser Materialien, z. B. keramischer Materialien unter Einschluß der feuerfesten Materialien oder Kohlekörper, können auf die vorbeschriebene Weise hergestellt werden. Als Beispiele seien wärmeisolierende Mauersteine, Wärmeisolatoren, keramische Filter von vorbestimmter Porosität oder poröse katalytische Massen genannt, die selbst Katalysatoren sind oder als Träger für katalytische Stoffe dienen. Poröse, feuerfeste Ofenauskleidungen können durch Formung der plastischen Masse hergestellt werden. Hierbei können alle beliebigen keramischen oder feuerfesten Materialien, wie Ton, Tonerde, Sillimanit oder Zirkon, verwendet werden.
  • Es kann erreicht werden, daß die Porenbildung entweder während der für die Erhärtung erforderlichen Wärmebehandlung oder während des Brennens vorherrscht, indem die Mengenverhältnisse des kohlenstoffhaltigen Stoffes und des Amins in dem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch in geeigneter Weise verändert werden. So erhöht die Vermehrung des Aminanteils die Entwicklung flüssiger Stoffe während der Wärmebehandlung, während eine Vergrößerung des Anteils des kohlenstoffhaltigen Stoffes den Grad der Porenbildung während des Brennens vermehrt.
  • Es ist bekannt, daß Materialien, die gebrannt werden müssen, sehr hohe Porositäten erteilt werden können, indem in die plastische Masse, aus denen sie hergestellt werden, kohlenstoffhaltige Materialien, wie Graphit, Koks, Kohle, Kork oder Sägemehl, eingebracht werden, die während des Brennens ausbrennen und in dem Enderzeugnis entsprechende leere Zwischenräume hinterlassen. Wenn in Fällen der vorliegenden Erfindung die gewünschte Porosität so weit über q0 liegt, daß es nicht möglich oder passend erscheint, diese durch Verwendung der Anfangsmischung allein zu erzeugen, kann die weitere Porosität durch Zusatz eines kohlenstoffhaltigen Materials auf die soeben beschriebene bekannte Weise herbeigeführt werden.
  • Bei dem bekannten Verfahren zur Herstellung von Poren mit Hilfe von kohlenstoffhaltigen Materialien der obengenannten Art bringt die Schwierigkeit, eine gleichmäßige Verbrennung in dem gesamten Material zu erzeugen, eine ungleiche Verteilung der Porengrößen und daher die Gefahr des Aufspaltens mit sich. Darüber hinaus kann der Kohlenstoff bei solchen Temperaturen nicht gänzlich beseitigt werden, bei denen eine Neigung für eine unerwünschte Reaktion zwischen dem Kohlenstoff und gewissen feuerfesten Materialien, wie Zirkon, besteht: Diese Schwierigkeiten werden durch die vorliegende Erfindung beträchtlich verringert. Man verdankt dies der Gegenwart des reaktionsfähigen, gehärteten Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches, das die Beseitigung des Kohlenstoffes bei niedrigeren Temperaturen beim Brennen erleichtert, und dem Vorhandensein der porösen Struktur, die in dem grünen Zustand erzeugt worden ist, Diese unterstützt den Zutritt von Luft und erleichtert die Verbrennung während des Brennens.
  • Die Werte der Porosität, auf die hier Bezug genommen wird, werden folgendermaßen bestimmt Ein Probestück des Materials wird getrocknet und gewogen (WD). Es wird dann mit Wasser gesättigt, während ihm die Luft entzogen wird. Das Vakuum wird aufgehoben, und das feuchte Probestück wird in Luft gewogen (WW). Dann wird es in Wasser eingehängt und nochmals gewogen (WS). Die Porosität, 1 ausgedrückt in Prozenten, ist dann Die folgenden Ausführungsbeispiele dienen zur Erläuterung der Erfindung. Die angegebenen Teile von Stoffen sind Gewichtsanteile, wenn nichts anderes erwähnt ist. Das Verhältnis von Gewichtsteilen zu Volumteilen ist das gleiche wie dasjenige des Gramms zu demjenigen des Kubikzentimeters. Die bituminösen Kohlen, die in gewissen Ausführungsbeispielen verwendet werden, sind aus folgenden ausgewählt worden:
    Kohlenstoffgehalt Gehalt BSI-Blähzahl
    nach der Formel an flüchtigen (nach den Normen
    von Parr Bestandteilen des British
    Standards-Institute)
    °/o % Nr.
    Kohle A
    Schwachbackende Northumberland-Kohle .... 82 37 1
    Kohle B
    Walisische Verkokungskohle . . . . . . . . . . . . . . . . . go 23 8 bis g
    Kohle C
    Walisische Dampferzeugungskohle . . . . . . . . . . . . 92 13 1
    Kohle D
    Mittelbackende Yorkshire-Kohle .. ......... 84 33 5
    Kohle E
    Nichtbackende Warwickshire-Kohle .......... 8o bis 81 38 1
    Die B SI-Blähzahlen werden unter den im britischen Normblatt (British Standards Specifications) ioi6lig42 auf S. 64 und ff. angegebenen Versuchsbedingungen bestimmt. Bei diesen Versuchen wird die luftgetrocknete Kohle gemahlen, bis sie eine bestimmte Feinheit besitzt. i g der gemahlenen Kohle wird in einen Schmelztiegel mit bestimmten Abmessungen eingewogen, der leicht beklopft wird, um eine ebene Oberfläche der Kohle zu erzielen. Der Schmelztiegel wird mit einem Deckel verschlossen und auf einen Dreifuß aus Kieselerde gestellt, der gegen Luftzug geschützt angeordnet ist: Der Schmelztiegel wird mit einem Teclu-Gasbrenner von 13 mm Durchmesser erhitzt, der eine 30 cm hohe Flamme gibt. Die Erhitzung wird so lange fortgesetzt, bis die Flamme der brennenden, flüchtigen Bestandteile der Kohle erlischt, und dauert auf jeden Fall mindestens 21/2 Minuten. Nach Abkühlen des Schmelztiegels wird das verkokte Stück entfernt und der Umriß mit den genormten, in Fig. io, S. 69, dargestellten und von i bis io numerierten Umrissen verglichen. Die Nummer des entsprechenden passenden Umrisses ergibt die Blähzahl. Der Versuch wird mit jeder zu prüfenden Kohlensorte viermal wiederholt. Ausführungsbeispiel i Feuerfeste Mauersteine werden folgendermaßen hergestellt: 140o Teile der Mischung von 2 Teilen urigemahlenen Zirkonsands und i Teil feingemahlenen Zirkonsands (der fein gemahlen wird, bis ungefähr 6o °/o der Teilchen weniger als 50,u, io % weniger als io u und i bis 2 °7'o weniger als 2 ,u groß sind) werden mit 2o Teilen Kohle A einer Mahlurig, die durch ein Sieb Nr. 8o (DIN 1171) hindurchgeht, und 5o Teilen Monoäthanolamin gemischt. Das Gemisch wird einige Stunden stehengelassen, bis das Quellen der Kohle aufhört. Die sich ergebende plastische Masse wird unter einem Druck von 63o kg/qcm zu Mauersteinen geformt. Die Mauersteine werden für 24 Stunden auf ioo° C erhitzt. Sie werden dann bei 160o° C gebrannt.
  • An Stelle der oben angegebenen Mengen an Kohle und Monoäthanolamin können 6o Volumteile der Kohleextraktlösung verwendet werden, die unten im Ausführungsbeispiel .¢ beschrieben wird.
  • Bei dem Verfahren, das in dem ersten Absatz dieses Ausführungsbeispiels beschrieben wurde, können die 5o Teile Monoäthanolamin durch dieselbe Menge Benzylamin oder Diäthanolamin ersetzt werden, wodurch ein ähnliches Ergebnis erzielt wird.
  • Ausführungsbeispiel 2 Feuerfeste Gegenstände werden folgendermaßen hergestellt: Ein Teil schottischer Torf wird getrocknet, dann mit 5 Teilen Monoäthanolamin gemischt und das Gemisch unter Rückfluß für 8 Stunden erhitzt. i Teil des so erzeugten Peptisationsgemisches wird mit 16 Teilen eines Gemisches gemischt, das folgendermaßen zusammengesetzt ist: i Teil grobkörniger Zirkon einer Teilchengröße von bis zu 1,6 mm Durchmesser, i Teil ungemahlenen Zirkonsands und i Teil Zirkonsand, der fein gemahlen wird, bis ungefähr 6o % der Teilchen weniger als 50,u, io °/o weniger als io ,u und i bis 2 °/o weniger als 2,u groß sind. Die auf diese Weise erzeugte Masse wird in halbtrockenem Zustand unter einem Druck von 79 kg/qcm in Formen gepreßt. Die gepreßten Formkörper werden dann bei 11o° C 2¢ Stunden lang erhitzt. Die auf diese Weise erhaltenen grünen Gegenstände haben eine Druckfestigkeit von io bis 2o oder auch mehr Kilogramm je Quadratzentimeter. Sie werden bei 1300° C gebrannt. Ausführungsbeispiel 3 Asbestdeckel werden folgendermaßen hergestellt: io Teile Asbestfasern werden mit 5o Teilen Kohle A einer Mahlurig, die durch ein Sieb Nr. 8o (DIN 1171) hindurchgeht, und 3o Teilen Monoäthanolamin gemischt. Die plastische Masse wird, nachdem sie mehrere Stunden stehengelassen wurde, unter einem Druck von 158 kg/qcm in die Gestalt von Deckeln geformt. Die Deckel werden dann 24. Stunden lang in einer Stickstoffatmosphäre auf 300° C erhitzt. Auf diese Weise kommen sehr feste und homogene Deckel zustande. Ausführungsbeispiel 4 Kohlestangen werden folgendermaßen hergestellt: ioo Teile Graphit, die in einer Pulverisiermaschine zu einer Teilchengröße von weniger als 5o,u pulverisiert worden sind, werden mit 6o Teilen einer Kohleextraktlösung gemischt, die durch Extraktion von Kohle A einer Mahlung, die durch ein Sieb Nr. 8o (DIN 1171) hindurchgeht, mit Monoäthanolamin und nachfolgender Konzentration der Lösung auf einen Gehalt an festen Bestandteilen von 1o °/o hergestellt worden ist. Der so erzeugten plastischen Masse wird im Vakuum die Luft entzogen. Die Masse wird sodann in einer Strangpresse zu Stangen von 12,7 mm Durchmesser verarbeitet. Die Stangen werden zuerst 24 Stunden lang auf ioo° C erhitzt und dann i Stunde lang auf 300° C.
  • Kohlerohre mit einem Außendurchmesser von 12,7 mm und einem Innendurchmesser von 8 mm werden auf die gleiche Weise hergestellt, mit der Ausnahme, daß die Menge der Extraktlösung auf 67 Teile erhöht wird, da das Pressen von Rohren ein plastischeres Material erfordert.
  • Die oben beschriebenen Verfahren können auch mit einer ähnlichen Extraktlösung, die mit Benzylamin zubereitet worden ist, durchgeführt werden.
  • Ausführungsbeispiel 5 Kohlestangen werden folgendermaßen hergestellt: 6o Teile eines bei hoher Temperatur erzeugten Kokses einer Mahlung, die durch ein Sieb Nr. 8o (DIN 1171) hindurchgeht, werden mit 15 Teilen der Extraktlösung gemischt, die gemäß dem ersten Absatz des Ausführungsbeispiels 2 verwendet wird. Der so erzeugten plastischen Masse wird im Vakuum die Luft entzogen. Sie wird sodann zu Stangen von 12,7 mm Durchmesser gepreßt. Die Stangen werden zuerst 24 Stunden lang bei ioo° C erhitzt und dann 1 Stunde lang bei 300° C.
  • Ausführungsbeispiel 6 Kohlestangen werden folgendermaßen hergestellt: 75 Teile Pechkoks, die bei 8oo° C kalziniert worden sind, von einer Mahlung, die durch ein Sieb Nr. 8o (DIN 1171) hindurchgeht, werden mit 15 Teilen der Extraktlösung gemischt, die in dem ersten Absatz des Ausführungsbeispiels 4 beschrieben worden ist. io Teile Wasser werden dem Gemisch ebenfalls beigegeben, um es für die Verarbeitung in der Strangpresse geeignet zu machen. Der Masse wird im Vakuum die Luft entzogen, und sie wird sodann zu Stangen von 12,7 mm Durchmesser gepreßt. Die Stangen werden zuerst 3 Stunden lang auf ioo° C erhitzt und sodann 1 Stunde lang auf 300° C.
  • Ausführungsbeispiel 7 75 Teile des Pechkokses, der im Ausführungsbeispiel 6 verwendet wurde, werden mit 25 Teilen eines pulverförmigen Extraktes gemischt, der durch Ausfällung der Extraktlösung gewonnen wird, die im ersten Absatz des Ausführungsbeispiels 4 beschrieben wurde. Der Extrakt wird ausgefällt, indem der Extraktlösung Salzsäure beigemischt und die Ausfällung mit Wässer gewaschen wird, um sie von Säure zu befreien. Das so gewonnene pulverförmige Gemisch wird in Formen auf 2oo° C erhitzt und dann mit einem Druck von 158 kg/qcm 15 Minuten lang gepreßt. Die auf diese Weise erzeugten hartgeformten Gegenstände haben einen metallischen Klang, wenn sie mit einem harten Gegenstand angeschlagen werden. Ausführungsbeispiel 8 Teile des feingemahlenen Graphits nach Ausführungsbeispiel 4 werden mit 1 Teil einer der Kohlen A bis E einer Mahlung, die. durch ein Sieb Nr. 8o (DIN 1171) hindurchgeht, gemischt. Zu io Teilen dieser Mischung wird i Teil eines der folgenden Amine hinzugegeben: Diäthylentriamin, Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolamin, Benzylamin, Äthylendiamin, Propylendiamin und N-Hydroxyäthyläthylendiamin. Das Gemisch wird stehengelassen, bis die Quellung aufhört. Die Kohlekörper werden hergestellt, indem das Gemisch zuerst unter einem Druck von 315 kg/qcm geformt wird und die Formkörper hierauf 24 Stunden bei ioo° C und sodann i Stunde bei 300° C erhitzt werden.
  • Die Kohlestangen können auch auf andere Weise durch Verarbeitung in Strangpressen hergestellt werden, indem die gleichen Mischungen mit 5 Teilen anstatt mit 1 Teil der Amine zubereitet werden, um dem Gemisch die für die Verarbeitung in Strangpressen erforderliche erhöhte Plastizität zu verleihen. Ausführungsbeispiel 9 Brennstoffbriketts werden folgendermaßen hergestellt: Kohle C wird derart gemahlen, daß sie durch ein Sieb Nr. 3o (DIN 1171) hindurchgeht, und dann mit 5 bis 1o °/o ihres Gewichts von der Extraktlösung gemischt, die mit Monoäthanolamin oder Benzylamin gemäß Ausführungsbeispiel 4 hergestellt worden ist. Die Mischung wird dann unter einem Druck von 315 kg/qcm in ovale Formen gepreßt. Die gepreßten Formkörper werden 24 Stunden lang auf ioo° C erhitzt und dann 2 Stunden lang auf 300° C. Die so erzeugten Brennstoffbriketts haben eine Druckfestigkeit von über 7o kg/qcm und verlieren auch nach längerem Eintauchen in Wasser wenig oder keine Festigkeit. Sie haben auch einen guten Widerstand gegen Abrieb sowohl vor als auch nach der Karbonisation bei 8oo° C.
  • Dasselbe Ergebnis kann erzielt werden, wenn an Stelle der Verwendung der obengenannten Extrakt-Lösung das gleiche Verhältnis des Gemisches von Torf und Monoäthanolamin gemäß Ausführungsbeispiel e verwendet wird.
  • Ausführungsbeispiel io Zwei Stücke eines Kohletiegels werden auf folgende Weise haftend miteinander verbunden: Die Oberflächen der zu verbindenden Stücke werden durch Aufpinseln mit folgendem Gemisch überzogen: i Teil einer niedrig klassierten bituminösen Kohle einer Mahlung, die durch ein Sieb Nr. 8o (DIN 1171) hindurchgeht, und 3 Teile Benzylamin. Die überzogenen Gegenstände werden dann gegeneinandergepreßt und die zusammengefügte Einheit i Stunde lang auf 300° C erhitzt.
  • An Stelle des Gemisches von Kohle und Benzylamin kann die Kohleextraktlösung verwendet werden, die gemäß Ausführungsbeispiel q. mit Benzylamin hergestellt worden ist. Falls erwünscht, kann pulverisierte Kohle, Graphit oder Koks zu dem Gemisch oder zu der Extraktlösung hinzugefügt werden, um diesem oder dieser mehr Dichtigkeit zu verleihen.
  • Die folgenden Ausführungsbeispiele erläutern die Herstellung von hoch porösen Materialien nach dem Verfahren gemäß der Erfindung. Ausführungsbeispiel i1` Ein hitzeisolierender Mauerstein wird folgendermaßen hergestellt: Ein Gemisch von ioo Teilen Sillimanit mit einer Mahlung von Siebgröße Nr. -5 bis -!--30 (DIN 117i), ioo Teilen Sillimanit mit einer Mahlung von Siebgröße Nr. -3o bis --f- 8o (DIN 1i71) und ioo Teilen Sillimanit einer Mahlung, die durch ein Sieb Nr. 8o (DIN 1171) hindurchgeht, wird mit 5o Teilen Kohle A einer Mahlung, die durch ein Sieb Nr. 8o (DIN r171) hindurchgeht, und 175 Teilen Monoäthanolamin gemischt. Die so erzeugte Masse wird in eine Form in Gestalt eines Mauersteins gegossen und in der Form 2q. Stunden lang auf ioo° C erhitzt. Das grüngeformte Erzeugnis wird aus der Form herausgenommen und bei 1q.00° C gebrannt. Der auf diese Weise hergestellte feuerfeste Mauerstein hat eine Porosität von 45 0/ö. Ausführungsbeispiel 12 Das Verfahren ist das gleiche wie dasjenige; das im Ausführungsbeispiel ii beschrieben wurde, mit der Ausnahme, daß die Mischung der drei verschiedenen Korngrößen des Sillimanits durch folgende Mischung ersetzt wird: ioo Teile vorgebrannten grobkörnigen Zirkons einer Mählung von Siebgröße Nr.-5 bis -f-30 (DIN 1171), ioo Teile Zirkonsand von der Korngröße, in welcher er in der Natur vorkommt, und ioo Teile Zirkonsand einer Mahlung, die durch ein Sieb Nr. 8o (DIN 1171) in einer Pulverisiermaschine hindurchgeht.
  • Der auf diese Weise erzeugte Zirkonstein hat eine Porosität von 67 0/0. Ausführungsbeispiel 13 Das Verfahren ist das gleiche wie das im Ausführungsbeispiel 12 beschriebene, mit der Ausnahme, daß an Stelle von 175 Teilen Monoäthanolamin 175 Teile Benzylamin verwendet werden. Der so erzeugte Zirkonstein hat eine Porosität von 50%. Ausführungsbeispiel 14 Das Verfahren ist das gleiche wie das im Ausführungsbeispie112 beschriebene, mit der Ausnahme, daß die 5o Teile Kohle und die 175 Teile Monoäthanolamin durch eine 8°/0ige Extraktlösung ersetzt werden, die durch Behandlung derselben Kohle mit Monoäthanolamin an dessen Siedepunkt gewonnen wird. Der Zirkonstein, der auf diese Weise erzeugt wird, hat eine Porosität von 57 0/0. Ausführungsbeispiel 15 Ein poröses keramisches Filter wird folgendermaßen hergestellt: Zirkonsand wird in einer Kugelmühle mit Stahlkugeln bis auf eine Teilchengröße der Größenordnung von io ,u fein gemahlen. Das gemahlene Material wird mit einer 6%igen Salzsäurelösung gewaschen, um das von den Stahlkugeln abgeriebene Eisen zu entfernen, und dann getrocknet. 19o Teile des feingemahlenen Zirkonsands werden mit io Teilen der feingemahlenen Kohle gemäß Ausführungsbeispiel ii und 6o Teilen Monoäthanolamin gemahlen. Die so erzeugte Masse wird im Vakuum von Luft befreit und dann in einer Strangpresse in die Form eines festen Zylinders gepreßt. Das gepreßte Erzeugnis wird 2¢ Stunden lang auf ioo° C erhitzt und dann bei 175o° C gebrannt. Das so gewonnene keramische Filter hat eine Porosität von 42 °/o. Ausführungsbeispiel 16 Das Verfahren ist das gleiche wie dasjenige im Ausführungsbeispiel 15 mit der Ausnahme, daß 15o Teile des feingemahlenen und gewaschenen Zirkonsands mit q.o Teilen pulverisiertem Graphit von einer Teilchengröße von ungefähr 50 1s, io Teilen feingemahlener Kohle A gemäß Ausführungsbeispiel ii und 6o Teilen Monoäthanolämin gemischt werden. Das gebrannte Erzeugnis hat eine Porosität von 6o 0/0. Ausführungsbeispiel 17 Ein feuerfester Mauerstein wird folgendermaßen hergestellt: Flugasche aus einer mit staubförmigem Brennstoff arbeitenden Feuerung wird kalziniert. Die so erzeugte Masse wird- derart gemahlen, daß sie durch ein 3,2-mm-Sieb hindurchgeht. 685 Teile der gemahlenen Flugasche werden mit 57o Teilen der gleichen unbehandelten Flugasche, 3o Teilen feingemahlener Kohle A gemäß Ausführungsbeispiel ix und 9o Teilen Monoäthanolamin gemischt. Die so gewonnene Masse wird in eine Form in Gestalt eines Mauersteins unter einem Druck von 79 g/qem gepreßt. Der Formkörper wird 24 Stunden lang auf ioo° C erhitzt und dann bei 105o° C gebrannt. Der auf diese Weise erzeugte Mauerstein hat eine Porosität von 43 %. Ausführungsbeispiel 18 Ein poröser Kohleblock wird folgendermaßen hergestellt: Eine Mischung von 7o Teilen bei hoher Temperatur hergestellten Kokses einer Mahlung von Siebgröße Nr. -3o bis --f-80 (DIN 1171) und 35 Teilen des gleichen Kokses einer Mahlung von Siebgröße Nr. -8o (DIN 1171) wird mit 6o Teilen einer 8%igen Extraktlösung gemischt, die durch Behandlung der Kohle gemäß Ausführungsbeispiel ix mit Monoäthanolamin bei dessen Siedetemperatur gewonnen worden ist. Die auf diese Weise zustande gekommene Masse wird in eine Form gegossen und in dieser 12 Stunden lang auf ioo° C erhitzt.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verbindung fester Teilchen mit Hilfe eines Binde- oder Haftmittels, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kohle-Amin-Peptisations- Gemisch zwischen die zu verbindenden festen Teilchen eingeführt wird und daß das Gemisch sodann erhärtet, indem es bis zu einer Temperatur erhitzt wird, die zwischen 8o° C und einer Temperatur liegt, die kleiner ist als die Zersetzungstemperatur des kohlenstoffhaltigen Stoffes, der zur Herstellung des Gemisches verwendet wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch ein primäres aliphatisches Monamin benutzt wird, das nicht mehr als 12 Kohlenstoffatome hat.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch =, dadurch gekennzeichnet, daß im Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch ein aliphatisches Hydroxyamin mit einer primären, sekundären oder tertiären Aminogruppe benutzt wird. q.. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Amin ein Monoäthanolamin, Diäthanolamin, Triäthanolämin oder N-Hydroxyäthyläthylendiamin verwendet wird. 5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch ein Akylendiamin benutzt wird, das nicht mehr als 6 Kohlenstoffatome in der aliphatischen Kette hat. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Amin ein Äthylendiamin, Propylendiamin oder Hexamethylendiamin benutzt wird. 7. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß im Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch ein Polyalkylenpolyamin mit mindestens einer primären Aminogruppe verwendet wird. B. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Amin ein Diäthylentriamin, Triäthylentetramin oder Tetraäthylenpentamin verwendet wird. 9. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch Benzylamin oder Phenyläthylamin verwendet wird. io. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch mit Hilfe von bituminöser Kohle hergestellt wird, die einen Kohlenstoffgehalt von 8o bis 92 % besitzt. ix. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch unter Verwendung eines vorher gebildeten Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches zwischen die zu verbindenden festen Teilchen eingeführt wird. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis io, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Einführung des Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches zwischen die zu verbindenden festen Teilchen ein Anfangsgemisch von Amin und kohlenstoffhaltigem Stoff verwendet wird, welches an Ort und Stelle zu der Bildung eines Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches führt. 13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Anfangsgemisch die Peptisation des kohlenstoffhaltigen Stoffes durch das Amin nur unvollständig oder gar nicht stattgefunden hat. 1q.. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anfangsgemisch mit einem größeren Anteil Amin verwendet wird als notwendig wäre, damit das gesamte, in dem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch enthaltene Amin sich in einem adsorbierten Zustand befindet. 15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfangsgemisch einen kohlenstoffhaltigen Stoff enthält, der von einem Anteil Amin peptisiert worden ist, der einen Überschuß gegenüber dem Anteil darstellt, der erforderlich ist, damit das gesamte, in dem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch enthaltene Amin sich in einem adsorbierten Zustand befindet. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Anfangsgemisch aus einer Extraktlösung besteht, die durch Extraktion des kohlenstoffhaltigen Stoffes mit dem Amin gewonnen wird und die keine ungelösten Rückstände enthält. 17. Verfahren nach Anspruch ii, dadurch gekennzeichnet, daß das vorher gebildete Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch aus einem Extrakt besteht, welcher adsorbiertes Amin enthält und durch Ausfällung aus der in Anspruch 16 genannten Extraktlösung gewonnen wird. 18. Verfahren zur Herstellung von Materialien, die aus festen Teilchen bestehen, die zu einer festen Masse zusammengefügt sind, unter Anwendung eines der Verfahren nach den Ansprüchen i bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Masse zubereitet wird, in welcher die festen Teilchen mit dem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch gemischt sind und welche einer Hitzebehandlung unterzogen wird, um das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch zu erhärten. i9. Verfahren zur Herstellung von keramischen Materialien nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper beliebiger Gestalt geformt wird, der aus einer plastischen Masse besteht, welche die keramischen Teilchen in Mischung mit dem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch enthält, und daß dieser Formkörper erhitzt wird, bis er die grüne Festigkeit durch Erhärtung des Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches erlangt, und dann gebrannt wird, um die endgültige Einbindung herbeizuführen. 20. Verfahren zur Herstellung von Kohlekörpern nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper beliebiger Gestalt geformt wird, der aus einer plastischen Masse besteht, die die Kohleteilchen in Mischung mit dem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch enthält, und daß der Formkörper erhitzt wird, bis er die grüne Festigkeit i durch Erhärtung des Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches erlangt, und dann gebrannt wird. 21. Verfahren nach Anspruch i9 oder 2o, dadurch gekennzeichnet, daß der Erhärtungsvorgang sich bei einer Temperatur von etwa ioo° C vollzieht. 22. Verfahren zur Herstellung von Kohlekörpern, die aus Kohleteilchen bestehen, welche mit Hilfe des erhärteten Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches eingebunden sind, nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein Körper beliebiger Gestalt geformt wird, der die Kohleteilchen in Mischung mit einem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch enthält, und daß der Formkörper zur Erhärtung des Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches erhitzt wird. 23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Masse zuerst im plastischen Zustand geformt und der erzeugte Formkörper dann der Hitzebehandlung unterzogen wird. 2q.. Verfahren nach Anspruch 22, -dadurch gekennzeichnet, daß eine pulverförmige Masse aus Kohleteilchen und Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch unter Hitze und Druck geformt wird, um das Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch zu erhärten. 25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 2q., dadurch gekennzeichnet, daß sich der Erhärtungsvorgang bei einer Temperatur von etwa Zoo bis 300° C vollzieht. 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 23 oder 25, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung die Masse, welche die festen Teilchen in Mischung mit dem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch enthält, in plastischem Zustand zubereitet wird unter Beigabe einer bestimmten Menge eines Anfangsgemisches, welches einen Überschuß an Amin enthält, der zur Gewinnung eines Endproduktes mit einer Porosität von mindestens 40 ausreicht. 27. Verfahren zur Herstellung von Brennstoffbriketts nach einem der Ansprüche z bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Briketts aus einer Masse geformt werden, welche aus feinkörniger Kohle oder irgendeinem anderen feinkörnigen, festen Brennstoff in Mischung mit einem Kohle-Amin-Peptisations-Gemisch besteht, und daß die Briketts zur Erhärtung des Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches erhitzt werden. 28. Verfahren zur haftenden Verbindung der Oberflächen geformter Körper nach einem der Ansprüche z bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die zu verbindenden Oberflächen nach denn Aufbringen eines Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches zusammengefügt werden und die zusammengesetzte Einheit dann zur Erhärtung des Kohle-Amin-Peptisations-Gemisches erhitzt wird. 29. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen geformter Kohlekörper miteinander verbunden werden.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3031630A1 (de) * 1980-08-22 1982-04-01 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Brennstoffbriketts

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3031630A1 (de) * 1980-08-22 1982-04-01 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Brennstoffbriketts

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