DE934885C - Verfahren zur Herstellung von einfachen oder zusammengesetzten Bleisilikaten oder Bleiborsilikaten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von einfachen oder zusammengesetzten Bleisilikaten oder Bleiborsilikaten Bleisilikate werden im technischen Maßstab durch Zusammenschmelzen von Bleioxyd mit Kieselsäure hergestellt. Die Bleisilikatbildung geht dabei bei Temperaturen von 8oo bis goo° mit genügender Geschwindigkeit vor sich, sofern es sich um die Herstellung einfacher Bleisilikate, z. B. von Pb 0 # Si 02, 2 Pb 0 - Si 02 usw. handelt. Im Gegensatz zur Gewinnung einfacher Bleisilikate sind bei der Herstellung zusammengesetzter Silikate von Bleioxyd und anderen Metalloxyden, wie z. B. von Kalk, Tonerde, Zinkoxyd usw., höhere Temperaturen notwendig. Dies trifft auch zum Teil für die Herstellung der einfachen und zusammengesetzten Borosilikate des Bleis bzw. des Bleis und anderer Metalle, z. B. Alkali, Erdalkali, Zink usw., zu. Die einfachen und zusammengesetzten Bleisilikate bzw. -borosilikate haben vielseitige Verwendungsmöglichkeiten als Emaillen, Glasuren und Bleikristallgläser. Bei den seitherigen Verfahren zur Gewinnung von einfachen und zusammengesetzten Bleisilikaten bzw. -borosilikaten werden grundsätzlich Bleioxyde in Form von Bleiglätte (Pb O) oder Bleimennige (Pb. ,04) als Ausgangsmaterialien verwendet. Diese Bleioxyde werden ihrerseits wiederum durch Oxydation von metallischem Blei hergestellt.
• Bei dem neuartigen erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von Bleisilikaten bzw. -borosilikaten wird an Stelle von Bleioxyden direkt metallisches Blei in Form einer Schmelze oder in Form von Bleipulver als Ausgangsmaterial verwendet, wobei die Oxydation des metallischen Bleis zu Bleioxyd und die Bildung der einfachen oder zusammengesetzten Bleisilikate bzw. -borosilikate in einem einzigen Prozeß kombiniert werden. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird der Gesamtprozeß, d. h. die Oxydation des metallischen Bleis und die Silikatbildung mit Sauerstoffgas durchgeführt. Dabei wird das Blei bei geeigneter--Durchführung des Verfahrens praktisch augenblicklich zu Oxyd verbrannt, während die bei dieser Verbrennung auftretende starke positive Wärmetönung zur Umsetzung des Bleioxyds _mit den anderen Ausgangsmaterialien, z. B. der Kieselsäure, Borsäure, Pottasche usw., unter Bildung der gewünschten Silikate und Borosilikate ausgenutzt wird. ' - ' Bei der Durchführung des neuartigen Verfahrens hat es sich z. B. als zweckmäßig erwiesen, das geschmolzene Blei gleichmäßig in den mit Sauerstoffgas gefüllten Reaktionsraum eintropfen zu lasse und die zur Bildung der gewünschten Silikate bzw. Borosilikate notwendigen Oxyde bzw. Salze, z. B. Quarzsand, Zinkoxyd, Borax usw., im entsprechenden Mengenverhältnis vorzulegen. Durch die hohe positive Wärmetönung, die bei der Verbrennung des schmelzflüssigen Bleis auftritt, entsteht eine beträchtliche Temperatursteigerung, durch welche das Schmelzen der einzelnen Komponenten bzw. das Lösen der schwer schmelzbaren Komponenten, z. B. der Kieselsäure, in den entstehenden Schmelzen beschleunigt wird, so daß in kurzer Zeit homogene Schmelzen des betreffenden Silikats bzw. Borosilikats entstehen. Die Entnahme der geschmolzenen einfachen oder zusammengesetzten Bleisilikate bzw. -borosilikate erfolgt auf die übliche Art, z. B. durch Abstechen. Bei der Herstellung eines einfachen Bleisilikats, z. B. von der Formel Pb O - Si 02 genügt es sogar, das geschmolzene Blei gleichmäßig in den mit Quarzsand beschickten und mit Sauerstoffgas gefüllten Ofen eintropfen zu lassen, # ohne daß der Reaktionsofen auf die sonst übliche hohe Temperatur von 8oo bis goo° vorgeheizt ist, weil die Temperatursteigerung wegen der Oxydation des Bleis in Sauerstoff schnell erfolgt und in kurzer' Zeit die Bildung der Bleisilikatschmelze einsetzt. Bei der Herstellung von bleiärmeren Silikaten, z. B. eines Bleiborosilikats der Formel Pb 0'K20'B203'Zn0'S102 muß der Reaktionsofen gut vorgewärmt werden. Es hat sich bei den entsprechenden Versuchen zur Herstellung der erwähnten` Bleisilikate herausgestellt, daß nur ein geringer Sauerstoffüberschuß notwendig ist, um die Gefahr zu vermeiden, daß die Bleioxydation nicht quantitativ verläuft und Mißfärbungen in den entstehenden Silikaten auftreten. Zur Erhöhung der Temperatur kann an Stelle von Quarz ganz -öder teilweise elementares Silicium verwendet werden.
• Das kombinierte Verfahren der Oxydation des metallischen Bleis unter gleichzeitiger Bildung von Bleisilikaten bzw. -borosilikaten kann auch so durchgeführt werden, daß an Stelle von geschmolzenem Blei der Reaktionsofen mit gepulvertem Blei gleichmäßig beschickt wird. Bei dieser Durchführung ist es allerdings in jedem Fall erforderlich, daß der Reaktionsofen vorgeheizt wird, z. B. elektrisch mittels Karborundumheizstäben oder mit Gas. Bei der Arbeitsweise mit Bleipulver ist es außerdem von Vorteil, den Bleipulverstrahl auf eine unmittelbar über dem Boden des Reaktionswraumes liegende Prallfläche zu leiten, um eine wirksame Verteilung und schnelle Oxydation des Bleipulvers zu gewährleisten. Schließlich kann man auch das Bleipulver in Mischung mit den übrigen Komponenten, welche zur Bildung des gewünschten Silikats bzw. Borosilikats benötigt werden, in gleichmäßigem Strahl in den vorgeheizten und mit Sauerstoffgas gefüllten Reaktionsraum einbringen.
• Als Werkstoff für den Reaktionsofen, der bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einfacher oder zusammengesetzter Bleisilikate bzw. Bleiborosilikate notwendig ist, eignen sich Magnesit oder Silika, die zur Vermeidung von Verfärbungen eisenfrei sein sollen.
• Das erfindungsgemäße Verfahren stellt gegenüber der bisher üblichen Herstellung von Bleisilikaten einen großen technischen Fortschritt 'dar, weil es zwei bisher getrennt nebeneinander durchgeführte Verfahrensschritte (Herstellung von Bleioxyd und Umsetzung dieses Bleioxyds mit Kieselsäure) in einen einzigen Verfahrensschritt vereinigt, wobei als besonderer Vorteil hinzukommt, daß - die Verbrennungswärme des Bleis und die Bildungswärme des Silikats bei der Bildung des gewünschten einfachen oder zusammengesetzten Bleisilikats und zur Verschmelzung dieser Silikate ausgenutzt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von einfachen oder zusammengesetzten Bleisilikaten oder Bleiborsilikaten, dadurch gekennzeichnet, daß geschmolzenes oder pulverförmiges Blei in Gegenwart von zur Silikatbildung erforderlichen Mengen von Silicium oder von Kieselsäure und gegebenenfalls von Borsäure und der- =deren Komponenten des zusammengesetzten Silikats mit hochprozentigem Sauerstoff verbrannt wird.