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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.
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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.
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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.
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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.
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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.