DE954580C

DE954580C - Herstellung von feuerfesten keramischen Erzeugnissen

Info

Publication number: DE954580C
Application number: DEO2184A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl-Heinz Obst
Original assignee: KARL HEINZ OBST DIPL ING
Current assignee: KARL HEINZ OBST DIPL ING
Priority date: 1952-02-26
Filing date: 1952-02-26
Publication date: 1956-12-20

Description

Herstellung von feuerfesten keramischen Erzeugnissen Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von feuerfesten keramischen Erzeugnissen, insbesondere Stampfmassen, Kitten oder gebrannten Körpern; und .im engeren auf solche verfahren zur Herstellung der genannten Erzeugnisse, bei denen phosphat- bzw. phosphorsäurehaltige Bindemittel verwendet werden.
Es ist bekannt, Stampfmassen mit Zement als Bindemittel zu versetzen. Wenn derartige Stampfmassen bei 'höheren Temperaturen verwendet werden sollen, müssen sie aber außerdem einen Zusatz von Ton erhalten, wodurch erreicht wird, daß der Zement bei Erhitzung auf höhere Temperaturen nicht mürbe wird und seine Bindekraft verliert. Solche Mi,schun@gen sind aber nicht besonders feuerfest. Auch ist bekannt, Stampfmassen mit Wasserglas- bzw. Natriumsilikatverbindungen herzustellen, die aber ebenfalls keine besondere Feuerfestigkeit aufweisen, obgleich ihre Trockenfestigkeit, ebenso wie die von Zement gebundenen Massen, befriedigend ist.
Um Stampfmassen und andere Erzeugnisse für die Beanspruchungen bei .höheren Temperaturen geeignet zu machen, ist auch vorgeschlagen worden, phosphorsaure oder phosphathaltige Bindemittel, insbesondere auch Aluminiumphosphat, anzuwenden. Obgleich man mit derartigen Bindemitteln eine gute Feuerfestigkeit, beispielsweise von Stampfmassen, erreichen kann, haben sie. sich in der Praxis bisher nicht im wesentlichen Umfange einführen lassen. Der Grund dafür liegt .darin, daß eine ausreichende Reaktion der bisher bekannten zugesetzten Bindemittel nur dann zu erreichen ist, wenn sie in sehr feinverteilter Form vorliegen, z. B: in -der Form, die man durch Fällen aus einer Lösung erzielen kann, aber nicht mit Produkten, wie sie in der Natur vorkommen. Es ist auch vorgeschlagen worden, lösliche Phosphate, z. B. Ammonphosphate, zu benutzen. Indessen ist die Herstellung derartiger Bindesubstanzen so kostspielig im Vergleich zu dem Wert der Fertigungserzeugnisse bzw. zu den sonst in der Keramik üblichen Bindemitteln, wie Ton, daß sie praktisch nicht in Betracht kommen, jedenfalls nicht für die Massenproduktion.
Es wurde nun gefunden, daß man auch mit Aluminiumphosphat als Bindemittel feuerfeste Massen unter tragbaren wirtschaftlichen Bedingungen herstellen kann, wenn man den bei .der Aufarbeitung des Minerals Amblygonit zwecks Gewinnung von Lithiu.mverbindungen anfallenden Rückstand als Bindemittel zur Herstellung von ,hochfeuerfesten keramischen Erzeugnissen heranzieht.
Die besondere Eignung des Amblygonitrückstandes hängt affensichtlich damit zusammen, daß er durch Aden chemischen Aufschl,uß, dem das Ausgangsmaterial unterworfen ist, Aluminiumphosphat in besonders reaktionsfähiger bzw. feinverteilter Form enthält. -Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal wird dem Amblygonitr'ückstand oder neben ihm zur feuerfesten Masse eine gewisse Menge Phosphorsäure oll.. dgl. zugesetzt, wodurch sich der Amblygonitrückstand in eine mineralleimähnliche Substanz verwandelt, die dem keramischen Erzeugnis beim Trocknen an der Luft eine vergleichsweise hohe Trockenfestigkeit verleiht, ohne daß dadurch die Festigkeit, z. B. nach .dem Brand, beeinträchtigt würde.
Brasilianischer Amblygonit hat z. B. folgende Zusammensetzung: A12 03 ...................... 36,o50% P2 05 . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . q"5,35 0/0 S.i 02 . . . . . . . . , . . . . . . . . . , . . . . . 3,7q.'/0 Ca o . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,520/0 F ........... . ............. . . Spuren Lithnum . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3,95 0/0 Glühverlust bis 700° . . . . . . . . . 6,050/0 Aus diesem Ausgangsprodukt erhält man durch die Entfernung des Lithiumanteils einen Rückstand mit etwa folgender Zusammensetzung: A1203 ...................... g.0,200/0 P2 05 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52-10010 S1 02 ........................2,850/0 CaO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1,11% " Ti 02 . , . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . o, i o o/o Fee 03 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 0,870/0 Mg 0 ....................... 0,180/0 Spuren ...................... 0,210/0 Der Rückstand stellt eine feuchte, fast weiße Masse dar. Eine gewerbliche Verwertung dieses Rückstandes ist bisher nicht möglich gewesen, sondern man hat den Rückstand auf die Abraumhalde geben müssten.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Herstellung aller feuerfesten Erzeugnisse, die beim Brand bzw. bei ihrer Verwendung keine reduzierenden Reaktionen ergeben. Es kommt also nicht als Bindemittel für kohlenstoffhaltige Massen in Betracht, z. B. Massen, die S,iliziumkarbid., Graphit od. dgl. enthalten.
Der Amblygonitrückstand kommt namentlich als Bindemittel für tonerdereiche Substanzen in Betracht, wie Korund, Sillimanit, tonerdereiche Schamotte od. dgl. Der Rückstand kann auch in Verbindung mit Ton oder Kaolin verwendet werden, weil er den Schmelzpunkt bzw. Feuerfestigkeit derselben nicht beeinträchtigt.
Vorteilhaft werden die erfindungsgemäßen Erzeugnisse oxydierend gebrannt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Herstellung von feuerfesten keramischen Erzeugnissen, insbesondere von Stampfmassen, Kitten aller gebrannten Körpern, unter Verwendung von alumin.i.umphosphathaltigen Bindemitteln, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindemittel der bei der Aufarbeitung von Amblygonit zwecks Gewinnung von Lithiumverbind.ungen anfallende Rückstand verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß .dem Rückstand:, eine geringe Menge einer Säure, vorzugsweise Phosphorsäure, zugesetzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Journal of the Am. Co.r. Soc., 1950, VOI.33, Nr. 8, S. 239 bis 241; Monsanta Technical Bulletin No. P.-33, 13. Oktober 195o; Brick and Clay Record, August 195o, New Bonds for Refractories.