DE950832C - Verfahren zur Herstellung von Silikasteinen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von Silikasteinen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Silikamassen und -steinen, aus Flint, an dessen Oberfläche von Natur aus dichte Kalkkrusten sehr fest haften. Versuche, .aus solchem Flint Silikasteine herzustellen, schlugen bisher fehl. Der fest haftende Kalk in Form von Carbonat, dessen Anteil, in Ca O umgerechnet, etwa 3 °/o und mehr der Masse der Hintstüeke beträgt, bleibt auch nach .deren Zerkleinerung in der Hauptmenge an denn :aus der Oberfläche der Flintstücke stammenden F.lintkörnern haften, so daß in der zerkleinerten Flintmasse wenige mit Kalk bethaftete Körner, dagegen viele Körner ohne anhaftenden Kalk vorliegen. Die bei der Zerkleinerung der Fli@nts,tücke abgesplitterten Kalkkörner verteilen sich nicht gleichmäßig auf die zerkleinerte Masse. So entstehen, auch nach Durchmischen der Masse, Kalknester innerhalb kalkfreier Mengen Flintkörner. Die Folgen sind benm Erhitzen entstehende Ausschmelzungen und ein mangelnder Zusammenhalt der Kalk enthaltendem Flintmasse beim Erhitzen dieser, sei es beim Silikasaein Brand oder bei der Verwendung als Stampfmasse. Diese Erscheinungen treten immer auf, gleichgültig wie hoch der Kalkanteil des Flintes ist. Auch Beimengungen von kalkfreiem Quarz oder Flint zu eirar Flintmasse mit zu hohem Kalkgehalt, um diesen auf die richtige Menge herabzusetzen, beheben die vorerwähnten, Nachteile nicht. Wird solcher, mit Kalk behafteter Flint vorgebrannt, so bilden sieh, bei der nachfolgenden, Zerkleinerung der Flintstücke auch wieder nur kleine Kalkkörner, die hauptsächlich an Körnern des Flintes haften. Beim Mischen werden zwar die durch das Anfeuchten der Masse gelöschten Kalkkörner zerdrückt, aber eine gleichmäßige Verteilung des Kalkes wird so nicht erreicht. Die zum Teil nicht an. Flintkörnern haftenden Kalkkörner bilden ebenfalls wieder Nester, welche: Auss.chmeJzungem verursachen. Nach der Erfindungwird nun der Flint oberhalb der Ents,äuerungstemperatur des Kalkes, aber unterhalb der üblichen. Voirbrandtemperatur der im allgemeinen zur Heustellung von Silikamassen und -steinen dienenden Rohstoffe:, wie Quarz, also etwa zwischen goo° :und i ioo° C, 'vorzu:gsweise nicht über iooo° C, vorgebrannt, der durch diesen Vorbrand ebenfalls gebrannte Kalk entfernt und aus dem dann anschließend zerkleinerten Flint unter Zusatz von Bindemitteln eine Silikama:sse hergestellt, die zur Herstellung von Steinen verformt und als Formling unter Einhaltung bestimmter Temperaturen und bestimmter Brenndauer gebrannt wird.
• Bei dem Vorbrand wird der an den Flintstücken haftende kohlensaure Kalk in Ca 0 übergeführt. Dieses kann am einfachsten durch Wasserzusatz in bekannter Weise in Calziümhydroxyd übergeführt und als. solches mittels Wasser ausgewaschen und so leichtentfernt werden. Es werden dabei saubere, kalkfreie Flintstücke erhalten, die zerkleinert werden. Dem zeTl:leine@rten Gut wird hierauf Kalkhydrat in der zur Erzielung eines festen Gefüges erforderlichen Menge zugegeben und die erhaltene Silikamasse dann als solche verwendet oder zu Steinen verformt und die Formlinge- gebrannt.
• Der Flint wird. bei Temperaturen zwischen goö° und iioo° C, vorzugsweise bei iooo° C, vorgebrannt. Ist das Flintstück bis in den Kern auf diese Temperatur erhitzt, so haben sich etwa 25 bis 300/a des Flintes in Tridymit umgewandelt. Diese Tridymitmenge ist die gÜnstigste für die Weiterverarbeitung des Flintes zu Silikas,teinen und -massen. Die Brenndauer des Flintes. richtet sich nach der Größe der vorzubrennenden Stücke. Bei Fli:utstücken von etwa durchschnittlich 40 mm 0 betrug die Brenndauer etwa 25 bis 30 Minuten bei einer Brenntemperatur von iooo° C und bei direkter B:espü.lung der vorzuhTennenden Stücke: mit dein Brenngasen:. Es waren dann etwa 30% der Flintmasse in Tridymit umgewandelt. Die Brenndauer soll auf die Bildung dieser- Tri.dymitmenge eingestellt werden.
• Nach erfolgter Zerkleinerung des vorgebrannten und von Kalk befreiten Flintes wird zur Bindung der Körner Kalk in Form von Kalkhydroxyd zugesetzt. Dieses verteilt sich bekanntlich außergc@\-öliiilich gleichmäßig in der Masse. Entweder wird dann die Masise als solche in Öfen oder Feuerstätten als Stampfmasse oder als Mörtel u. dgl. verwendet, oder es werden aus dieser Masse Steine geformt. Erfindungsgemäß sind beim Brennen der Steine bestimmte Bedingungen einzuhalten. Zuerst werden die Formlinge bei einer Temperatur von goo bis iioo° C, vorzugsweise bei iooo° und nicht höher gebrannt, wobei die Haltezeit für .diese Höchsttemperatur keineswegs länger sein darf als die Brenndauer der üblichen. aus Quarzft hergestellten Silikasteine, die bekanntlich etwa i2b@is 1q.Stunden bei Höchsttempera,tur von i250° C und höher stehen müssen. Bei den Formlingen aus dem vorbereiteten Flint genügt schon eine bedeutend. kürzere Haltezeit vom etwa 8 bis io Stunden bei etwa 100o° C. Der Rest des Flintes wandelt sich hierbei so in Tridymit um, und zwar ohne Bildung von Cristobaht, ,so daß man nur aus Tridymit bestehende Silikas:teine erhält. Um ein festes Steingefüge durch Bildung von ho.chschmeilzenden Kalksilikaten zu erreichen, werden anschließend, nachdem die restlose Umwandlung des Flintes in Tridymit erreicht ist, die Formlinge noch eine kurze: Zeit auf etwa 125o° C erhitzt und darauf abgekühlt. Diese Temperaturerhöhung soll schnell vor sich gehen. Ein Anhalten. dieser Temperatur, wenn der Formling durchgängig etwa 12,5o° C heiß ist, ist nicht erforderlich. Die- gebrannten Steine sind außergewöhnlich gefügefest und auch tempera;turwechsel'beständig.
• Die aus dem sonst nicht für .die Erzeugung von Silikasteinen verwendbaren Flint nach der Erfindung hergestellten Silikasteine haben mindestens die Eigenschaften der guten, aus Findlingsquazzit hergestellten Silikasteine. Da aber reine Tridym;i@tstei:ne erzielt werden, sind sie bezüglich ihrer Verwendungsmöglichkeiten günstiger als andere Silikasteine.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Ve!rfa:hren zur Herstellung vom Silikamassen und -steinen. aus von Natur mit Kalk behaftetem Flint, dadurch gekennzeichnet, daß die Flintstücke in einem Vorbrand durchgängig auf eine Temperatur von goo bis iioo° C, vo@rzugsweise iooo° C, erhitzt xverden, nach Abkühlen der durch die Erhitzung gebrannte Kalk von den Flintstücken entfernt wird, die Flintstücke zerkleinert und mit Bindemittel vermischt werden, worauf die Masse zu Steinen !geformt, die nach Trocknen gebrannt werden, oder als Stampfmaisse verarbeitet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, da,ß der Kalk durch Überführung des gebrannten Kalkes in Caleiumhydroxyd und Ausschlämmen des Hydroxyds entfernt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die getrockneten Formlinge auf eine Temperatur von etwa iooo° C erhitzt und 8 bis io Stunden bei dieser Temperatur ge halten werden, worauf sie weiter bis auf etwa 125o' C erhitzt und anschließend abgekühlt werden.