Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania gipsu wy sokowytrzymalos ciowego na drodze autoklawizacji. Uzyskany na drodze autoklaw!zaoji gips wysokowytrzymalosoiowy stanowi nieod¬ zowny skladnik przy produkcji gipsowych mieszanek ceramicznych oraz medycznyoh. Znane sa dwa zasadnicze sposoby otrzymywania gipsu pólwodnego odmiany ^: _ obróbka gipsu dwuwodnego nasycona para wodna z zastosowaniem nadcisnienia (w autoklawach), - otrzymywanie pólhydratu droga ogrzewania dwuhydratu w srodowiskach cieklych.Produkcja wysokowytrzy malosolowego gipsu pólwodnego na skale przemyslowa odbywa sie z reguly na drodze autoklawizacji kamienia gipsowego.Znanych jest szereg metod dotyczacych sposobu otrzymywania gipsu oC poprzez autoklaw!- zaoje gipsu dwuwodnego: metoda Pieriedierii, metoda Sadowskiego i Szklara, metoda Butyczewa, metoda Brodhera, metoda Jassena, metoda Sberla i Ingrama. I tak w metodach Pieriedierii, osy Sadowskiego i Szklara technologia otrzymywania gipsu wysokowytrzymalosclowego polega na roz¬ drabnianiu surowoa gipsowego t naparzaniu grysu gipsowego a autoklawie przy cisnieniu 0,52 - Of67 *** (125 - 165°C) przez 6 godzin. Po wyladowaniu pólwodnego gipsu di autoklawu nastepuje jego suszenie w temperaturach 110 - 125°C w czasie 6-9 godzin. W oelu dokladnego ujednolicenia gotowego produktu stosuje sie czesto dojrzewanie w czasie okolo 60 minut w tem¬ peraturze otoczenia. Nastepnie gips **t miele sie w mlynach kulowych. Rozwiazania dotyczace technologii i otrzymywania gipsu ot sa tez znane z licznych opisów patentowych. Rozwiazanie z opisu patentowego Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 1 957 144 przedstawia technologie otrzy¬ mywania gipsu pólwodnego ot f która zapewnia uzyskanie wysokiej jakosoi gipsu autoklawizowa¬ nego dzieki calkowitemu oddzieleniu od niego wody, 1 tym oelu autoklawy umieszcza sie w pod¬ grzewanych komorach lub otaoza sie je odpowiednim plaszczem. Temperatura komory lub plaszcza podtrzymywana jest na drodze przepuszczania przez nie gazowych produktów spalania pochodza¬ cych z palenisk kotla, lub tez poprzez przepuszczanie przez nie pary. Zbiornik do którego wy¬ ladowuje sie mokry pólhydrat z autoklawu i z którego podaje sie go nastepnie do suszarni obrotowej otoczony jest równiez podgrzewana komora, której teiaperatura utrzymywana jest oiep- 145 7722 145 772 lom gazów odlotowyoh z palenisk kotla. Szybkosc podawania mokrego pólwodnego gipsu z au¬ toklawu do suszarki jest taka, ze wyklucza mozliwosc nadmiernego ochladzania zautoklawizo- wanego gipsu nawet w przypadku gdyby przechodzil on przez miejsca z przypadkowo obnizona temperatura* W suszarni obrotowej utrzymywana jest wyzsza temperatura anizeli w autoklawie i dlatego tworzenie sie dwuhydratu w czasie suszenia zautoklawizowanego gipsu jest niemoz¬ liwe. Powstawaniu anhydrytu na skutek przegrzania cC gipsu pólwodnego w czasie suszenia za¬ pobiega sie poprzez niedopuszczanie goracych gazów do bezposredniego kontaktu z suszonym gipsem; gazy te albo obmywaja suszarnie z zewnatrz, albo tez przechodza przez beben suszar¬ ki wewnatrz specjalnych rur. Wysuszony gips miele sie do pozostalosci na sicie 0,2 mm nie mniejszej niz 50 w mlynie kulowym* Opisy patentowe Wielkiej Brytanii nr nr 563 019 i 562 749 dotyoza stosowania przy produkcji w autoklawie gipsu pólwodnego oC malych ilosci róznych dodatków aktywnych ulatwiajaoych uzyskanie korzystnego ksztaltu i wielkosci krysztalów, i w tym sanym wplywajacych na znaczne podwyzszenie wytrzymalosci meohanioznej oC pólhydratu.Wsród proponowanych dodatków znajduje sie kwas bursztynowy i maleinowy a takze estry tych kwasów. Sposób znany z francuskiego opisu zgloszeniowego nr 8 116 662 polega na autoklawi- saojl frakoji 50 - 150 mm gipsu surowego w oiagu 10 - 15 minut pod cisnieniem 0,8 MPa. Na¬ stepnie olsnienie w autoklawie obniza sie do 0,13 MPa i utrzymuje sie na tym poziomie przez 15 - 20 minut. Po tym czasie w oiagu 3-5 minut obniza sie panujace w autoklawie cisnienie do olsnienia atmosferycznego, po czym material przenosi sie do suszarni gdzie przez 3-4 go¬ dzin suszy sie go w temperaturze 150 - 180°C. Wysuszony oC-pólhydrat miele sie w mlynie ku¬ lowym do 150-owej pozostalosci na sicie 0,2 mm. Japonskie opisy patentowe nr nr 54 158 416 1 5 612 961 dotyoza stosowania przy produkcji gipsu wysokowytrzymalosciowego dodatków su- perplastyfikatorów, w pierwszym przypadku "Mighty 150", w drugim zas "Denka PT-500**. Dodat¬ ki te bardzo wyraznie obnizaja wlasciwa ilosc wody dla zarobów gipsowych, a tym samym po¬ prawiaja znaoznle charakterystyki wytrzymalosciowe spoiw gipsowych. Znane dotychczas metody produkoji pólwodnego gipsu-ot posiadaja szereg wad, do których nalezas wysoka energochlon¬ nosc procesu, scisle wymagania dotyczace czystosci i budowy krystolograficznej surowca gip¬ sowego, nleuzyskiwanie w sposób ciagly produktu o wymaganych parametrach zwlaszcza w odnie¬ sieniu do jego jednorodnosoi i wytrzymalosci mechaniczny oh. Uzyskanie dobrej jakosci gipsu wy80kowytrzymalosciowego wymagalo zastosowania surowca gipsowego skrytokrystalicznego ewen¬ tualnie drobnokrystalioznego.Celem wynalazku jest otrzymywanie gipsu wysokowy trzymalosciowego odmiany oL z surowców gipsowych o róznej budowie krystalograficznej w sposób gwarantujacy wysoka jakosc koncowe¬ go produktu.Istota wynalazku polega na tym, ze dojrzewanie zautoklawizowanego 1 wysuszonego pólwod¬ nego gipsu-cK prowadzi sie w temperaturze 60 - 80°C w oiagu 25 godzin. Korzystnie jest gdy proces ten nastepuje w autoklawie przy jego uchylonej dennicy* Nastepnie gips- <^ poddaje sie dwustopniowemu rozdrabnianiu. W pierwszym etapie kruszy sie go do ziarn o granulacji do 30 mm, natomiast w drugim etapie miele sie go w cyklu zamknietym do ziarn o granulacji mniejszej od 0,2 mm, tak aby ilosc ziarn o granulacji ponizej 0,2 mm wynosila 00 najmniej 99,5% wagowych. Rozdrobniony pólwodny gips-<^ poddaje sie homogenizacji. W zaleznosci od potrzeb w trakcie homogenizacji wprowadza sie ewentualnie dodatek cytrynianu potasu w ilo¬ sci 0,01 - 0,050* wagowych lub tez mieszaniny dodatków cytrynianu potasu w ilosci 0,01-0,05JL oraz rotaminy w ilosci 0,02 - 0,0591 wagowych. Dodatek cytrynianu potasu wplywa na opóznia¬ nie ozasu wiazania gipsu-^L a takzo poprzez obnizenie wodozadnosoi gipsu-dL na wzrost jego wytrzymalosci. Dodatek rotaminy wplywa na obnizenie wodozadnosci gipsu- d< i wzrost jego wy¬ trzymalosci. Sposób wedlug wynalazku pozwala na wykorzystanie do produkoji gipsu wysokowy- trzymalosoiowego nie tylko odmian skrytokrystalicznyoh 1 drobnokrystalioznyoh surowca gip¬ sowego wystepujacego w Polsce w niewielkich ilosci aoh na Dolnym Slasku, ale równiez umoz¬ liwia uzyskanie dobrej jakosci produktu przy zastosowaniu surowców grubo i wielkokrysta- liosnych, w któryoh wielkosc krysztalów CaSOj, • 2H20 dochodzi do kilkudziesieciu om, wyste¬ pujaoyeh w Polsce w bogatyoh zlozach. Surowiec powinien zawierac 00 najmniej 42,3* 30, oraz posiadac granulaoje 80 - 120 um. Uzyskany sposobem wedlug wynalazku pólwodny gips -<*. cha¬ rakteryzuje sie nastepujacymi parametrami techniozno-uzytkowymit145 772 3 Pozostalosc na sicie 0,2 mm - 0-1$ wagowych. Wlasciwa ilosc wody do rozplywu 120 mm - - 35-45% wagowych. Czasy wiazania: poczatek 8-20 minut9 koniec 10-50 minut. Wytrzyma¬ losc po 2 godzinach: na zginanie 5-8 MPaf na sciskanie 12-20 MPa. Wytrzymalosc po wy¬ suszeniu do stalej masy: na zginanie 12 - 15 MPa, na sciskanie 32 - 40 MPa.Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykladowym wykonaniu, w którym do procesu otrzy¬ mywania gipsu wysokowytrzymalosciowego uzyto kolejno dwa rodzaje surowca gipsowego pocho¬ dzacego ze zloza Gacki - Leszcze w województwie kieleckimi w pierwszym przypadku gips drob¬ nokrystaliczny o zawartosci S0, = 4556 wagowych i o wielkosci krysztalów rzedu kilkudziesie¬ ciu /4mf a w drugim przypadku surowiec wielkokrystaliozny o zawartosci S0, = 46ff wagowych 1 o wielkosci krysztalów rzedu kilkanascie cm. Surowiec gipsowy w ilosci 20x zaladowuje sie do metalowych koszy ustawionych na wózkach szynowych. Po wypelnieniu koszy surowcem gipso¬ wym wózki wtacza sie do autoklawu. Autoklaw musi byc wyposazony w wewnetrzne grzejniki umozliwiajace suszenie i odpowiednie dojrzewanie zautokiawizowanego gipsu wewnatrz autokla¬ wu. Po zamknieciu autoklawu doprowadza sie do niego pare i po osiagnieciu temperatury 155°C wsad gipsowy poddaje sie szesciogodzinnej autoklaw!zaoji. Nastepnie pare 2 autoklawu kieru¬ je sie do umieszczonych w autoklawie grzejników i rozpoczyna sie prooes suszenia gipsu, któ¬ ry powinien trwac 8 godzin. Temperatura suszenia gipsu wewnatrz autoklawu nie moze byc niz¬ sza niz 110°C i wyzsza niz 125°C. Zbyt niska temperatura suszenia powoduje wtórne uwadnia- nie sie uzyskanego gipsu pólwodnego odmiany -ci i tworzenie sie gipsu dwuwodnego, zas nadmier¬ nie wysoka temperatura suszenia powoduje dalsze odwodnienie sie gipsu pólwodnego odmiany oi i powstanie anhydrytu III* Zarówno gips dwuwodny jak 1 anhydryt III sa niepozadanymi sklad¬ nikami gipsu wysokowytrzymalosciowego powodujaoymi jego przyspieszone twardnienie 1 obnize¬ nie wytrzymalosci mechanicznych. Po osmiogodzinnym suszeniu uchyla sie dennice autoklawu a zautoklawizowany i wysuszony gips-<*. poddaje sie prooesowi dojrzewania wewnatrz autoklawu.Proces ten trwa 25 godzin, a temperatura wewnatrz autoklawu wynosi 70°C. Celem procesu doj¬ rzewania wewnatrz autoklawu jest przejscie niewielkich ilosci anhydrytu III w warunkach na¬ sycenia para wodna w gips pólwodny, a takze dosuszenie zautoklawizowanego gipsu czemu sluzy podwyzszona temperatura i naturalna wymiana powietrza z otoczeniem. Po procesie dojrzewania wózki z gipsem zostaja wypchniete z wnetrza autoklawu* Zautoklawizowany gips poddaje sie wstepnemu skruszeniu do granulacji do 5 mm, a nastepnie miele sie w mlynie mlotkowym praou- jaoym w ukladzie zamknietym z separatorem. Tego rodzaju rozdrabnianie pólwodnego gipsu -0^ pozwala na uzyskanie wlasciwego stopnia jego rozdrobnienia ponizej 0,2 mmf a jednoczesnie nie stwarza niebezpieczenstwa przejscia gipsu ~<* w anhydryt III na skutek podwyzszenia sie temperatury mielonego materialu co ma miejsce w czasie jednostopniowego rozdrabniania przy przemiale gipsu -d. w mlynach kulowych. Zmielony gips -d, w ilosci 16 t umieszcza sie w zbior¬ niku, z którego pobiera sie próby do badan. Nastepnie partie gipsu -cK 9 kazda w ilosci 6 t przetransportowuje sie w celu ich homogenizacji do bebna mieszajacego. Do bebna dodaje sie cytrynian potasu w ilosci 0,03* wagowych. Po zakonczeniu homogenizacji gips -<*. poddaje sie do mechanicznych pakowarek, które workuja gotowy produkt. W przedstawionej ponizej tabeli zestawiono wlasnosoi technlozno-uzytkowe pólwodnego gipsu - nalazku oraz wlasnosoi gipsów wytrzymalosciowych otrzymanyoh metodami opisanymi w rozwiaza¬ niach przedstawionych w opisach patentowych.4 145 772 Tabela Rodzaj wlasnosci Pozostalosc na sicie Wlasciwa ilosc wody do rozplywu 120 mm Czasy wiazania* - poczatek - koniec Wytrzymalosc po 2 godzinach: , - na zginanie - sciskanie Wytrzymalosc po wy¬ suszeniu do stalej masy: - na zginanie - na sciskanie w* wago¬ wych w* wago¬ wych w min. w MPa w MPa Gips wysokowytrzymalo- wedlug wynalazku z surowca drobno- krystalicz¬ nego 0,71 42 8 14 7,9 20.1 13,5 J7^5 z surowca wielkokry- stalicznego 0,95 43 13 20 6»2 17.9 12,8 31,3 Gips wysoko¬ wytrzymalo¬ sciowy otrzy¬ many metoda Sadowskiego i Szklara Gips wysoko¬ wy trzymalo- sciowy otrzyma¬ ny sposobem we¬ dlug francus¬ kiego opisu patentowego I nr 8 116 867 I z surowca skrytokrystalicznego 7 41 11 28 6f3 17.4 11,8 35,3 15 39 15 30 7.0 18.5 12,1 36,0 Zastrzezenia patentowe 1. Sposób otrzymywania gipsu wy sokowytrzymalosciowego polegajaoy na wstepnym rozdrab¬ nianiu surowca gipsowego, jego autoklawizacji w temperaturze 125 - 155°C w oiagu 6 godzin, suszeniu otrzymanego pólwodnego gip3u-<=C w temperaturze 110 - 125°C w czasie 6-9 godzin, dojrzewaniu oraz rozdrabnianiu, znamienny tym, ze proces dojrzewania prowadzi sie w temperaturze 60 - 80°C w ciagu 25 godzin, korzystnie w autoklawie przy uchylonej jego dennicy, a nastepnie pólwodny gips-°^ poddaje sie dwustopniowemu rozdrabniania, przy czym w pierwszym etapie kruszy sie go do ziem o granulacji do 50 mm, zas w drugim etapie miele sie go w cyklu zamknietym do zlarn o granulacji mniejszej od 0,2 mm, tak aby ilosc ziarn o granulacji ponizej 0,2 mm wynosila co najmniej 99,5* wagowych, po czym rozdrobniony pólwod¬ ny gips-4/ homogenizuje sie.Z. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, zew trakcie homogenizacji wprowadza sie dodatek cytrynianu potasowego w ilosci 0,01 - 0,059 wagowych lub tez miesza¬ niny dodatków cytrynianu potasowego w ilosci 0,01 - 0,059 wagowych oraz rotaminy w ilosci 0,02 - 0,059 wagowych.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PL