WO2019002452A1 - Verfahren zur herstellung einer formstoffmischung und eines formkörpers daraus in der giessereiindustrie sowie kit zur anwendung in diesem verfahren und anlage zur verwendung bei diesem verfahren - Google Patents

Verfahren zur herstellung einer formstoffmischung und eines formkörpers daraus in der giessereiindustrie sowie kit zur anwendung in diesem verfahren und anlage zur verwendung bei diesem verfahren Download PDF

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WO2019002452A1
WO2019002452A1 PCT/EP2018/067392 EP2018067392W WO2019002452A1 WO 2019002452 A1 WO2019002452 A1 WO 2019002452A1 EP 2018067392 W EP2018067392 W EP 2018067392W WO 2019002452 A1 WO2019002452 A1 WO 2019002452A1
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lithium
dispersion
mol
solution
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PCT/EP2018/067392
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Christian LUSTIG
Marcin BALDY
Edgar Müller
Lukas Mirko REINOLD
Sabrina Maria Sachau
Maria SCHWEINEFUSS
René VARGOVIC
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HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung
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Definitions

  • the present invention relates to a process for preparing a molding material mixture or for producing a molding material mixture and a molded article thereof, preferably a mold or a core, for use in the foundry industry, wherein the molding material mixture comprises a mold base material and a solution or dispersion comprising lithium-containing water glass, with the steps (1) producing or providing a kit at least comprising as separate components: (K1) an aqueous solution or dispersion comprising water glass and (K2a) a first water-glass-free solution or dispersion comprising lithium ions dissolved in water and preferably (K2b) one second water-glass-free solution or dispersion, preferably comprising lithium ions dissolved in water in a lower concentration than in component (K2a), and then (2) producing a mixture of the molding base with a proportion of component (K1) and with a proportion of component (K2 a) and optionally with a proportion of component (K2b).
  • the present invention relates to an aforementioned kit, in particular for use in the method according to the invention.
  • the present invention also relates to a plant for producing an intermediate solution or dispersion comprising lithium-containing waterglass, for use in the production of a molding material mixture or for producing a molding material mixture and a molding thereof.
  • Casting molds are essentially composed of molds and molds and cores which, after assembly, constitute the negative molds of the casting to be produced.
  • These cores and molds are molded articles and are usually made of a refractory molding base material, for example quartz sand, and a suitable binder system, which gives the mold sufficient mechanical strength after removal from the mold.
  • the refractory molding base material is preferably particulate and in a free-flowing form, so that it can be filled (after incorporation into a molding material mixture) in a suitable mold and compacted there.
  • the binder produces a firm cohesion between the particles of the molding base material, so that the casting mold obtains the required mechanical stability.
  • Molds and the moldings contained therein must meet various requirements. In the casting process itself, they must first have sufficient strength and temperature resistance in order to be able to absorb the liquid metal in the cavity formed from one or more casting molds. After the start of the solidification process, the mechanical stability of the casting is then ensured by a solidified metal layer which forms along the walls of the casting mold.
  • the material of the casting mold should then decompose under the influence of the heat given off by the metal in such a way that it loses its mechanical strength, thus eliminating the cohesion between individual particles of the refractory material.
  • the casting mold decays again into fine particles of the molding base material, which can be easily removed from the casting.
  • both organic and inorganic binders can be used, the curing of which can be effected in each case by cold or hot processes.
  • Cold processes are those processes which are carried out essentially without heating the mold used for core production, generally at room temperature or at a temperature caused by a possible reaction. Curing takes place, for example, by passing a gas through the molding material mixture to be cured, thereby triggering a chemical reaction.
  • hot processes the molding material mixture is heated to a sufficiently high temperature after molding, for example by the heated mold, to expel the solvent contained in the binder and / or to initiate a chemical reaction by which the binder is cured.
  • organic binders based on phenolic resin have the disadvantage that they decompose during casting and in some cases emit considerable amounts of pollutants such as, for example, benzene, toluene and xylene.
  • pollutants such as, for example, benzene, toluene and xylene.
  • the casting of organic binders usually leads to undesirable odor and torment emissions. In some systems, undesirable emissions even occur during the production and / or storage of the molds.
  • inorganic binders are increasingly preferred for use in the foundry industry; There is a high technical and economic interest in further improving the product properties of the foundry molded bodies produced, in particular molds and cores.
  • Inorganic binders have long been known, especially those based on water glasses.
  • three different methods are available for curing the water glasses: (i) passing a gas, e.g. CO2, air or a combination of both; (ii) addition of liquid or solid hardeners, e.g. certain esters, and (iii) thermal curing, e.g. in the so-called hot box process or by microwave treatment.
  • a gas e.g. CO2
  • addition of liquid or solid hardeners e.g. certain esters
  • thermal curing e.g. in the so-called hot box process or by microwave treatment.
  • foundry moldings produced from inorganic binders relatively often have low strengths, unless suitable, special measures are taken. This is particularly evident immediately after the removal of the core or the mold or the molding from the tool come to light.
  • the strengths at this time (“hot strength” or “instant strength”) are particularly important for the safe handling of the cores or molds upon removal from the tool.
  • high so-called “cold strength” i.e., the strength after complete cure of the core or mold) is important to make the desired casting as possible without casting defects.
  • Document DE-OS 2652421 describes binders which consist of a solution of a mixture of potassium silicate and / or sodium silicate with lithium silicate and are suitable, for example, as binders for foundry cores.
  • the document US 4,347,890 describes a method for binding a particulate material. The method comprises mixing the particulate material with a solution containing lithium ions (according to Example 1, this is an aqueous solution of lithium silicate or lithium water glass), mixing sodium silicate into this mixture, and finally shaping the mixture and curing it by means of microwave radiation.
  • the document WO 2006 / 024540A2 describes i.a. a method for the production of molds, wherein a proportion of a particulate metal oxide is added to a water glass-based binder.
  • Document WO 2014 / 202042A1 describes lithium-containing molding mixtures based on an inorganic binder for the production of molds and cores for metal casting. There is e.g. described that by defined addition of lithium-containing compounds to inorganic binders based on water glass, the storage stability of cores or molds produced with such binders can be improved. At the same time said cores or molds should have a high level of strength.
  • liquid, inorganic binders with a proportion of lithium ions in particular those based on water glass, depending on the lithium ion concentration contained therein as well as the storage conditions (in particular the storage temperature) become too unstable can.
  • Such unstable binders for example, already form turbidity over the course of storage for a few days, for example due to the formation of gels, and / or exhibit a precipitation of solids, such as carbonates and / or silicates, thus becoming inhomogeneous or heterogeneous.
  • Binder especially water glass
  • a further object of the present invention was to provide an easy-to-handle kit which is suitable for producing a liquid, lithium-containing, inorganic binder with variably adjustable lithium ion concentration, the binder under the individual storage conditions at least until its intended use should be stable.
  • An additional specific object of the present invention was to provide a plant, such as a production plant, which makes it possible to carry out the aforementioned process on an industrial production scale.
  • the primary object and other objects and / or subtasks of the present invention are achieved by a process according to the invention for producing a molding material mixture or for producing a molding material mixture and a molding thereof, preferably a storage-stable molding, wherein the molding material mixture includes:
  • (M1) a molding material and (M2) a solution or dispersion comprising lithium-containing water glass which has a molar modulus S1O2 / M2O in the range from 1.6 to 3.5, preferably in the range from 1.8 to 3.0, and in which the molar fraction of L12O at M2O in the range of 0.05 to 0.60, preferably in the range of 0, 1 to 0.4, comprising the following steps:
  • Kit comprising at least the following separate components: (K1) an aqueous solution or dispersion comprising water glass, the content of S1O2 being in the range from 20 to 34% by weight, preferably in the range from 25 to 34% by weight .-%, based on the total mass of the solution or dispersion, and / or wherein the molar modulus S1O2 / M2O is greater than the molar modulus of the lithium-containing waterglass in the molding mixture to be prepared, and
  • M2O each denotes the total amount of lithium, sodium and potassium oxide.
  • the molar modulus S1O2 / M2O is greater than the molar modulus of the lithium-containing water glass in the molding mixture to be produced.
  • the component (K1) being present as an aqueous solution or dispersion comprising water glass, the content of S1O2 being in the range from 20 to 34% by weight, preferably in the range from 25 to 34 wt .-%, based on the total mass of the solution or dispersion, and wherein the molar modulus S1O2 / M2O is greater than the molar modulus of the lithium-containing waterglass in the molding mixture to be prepared.
  • a process according to the invention as described above in which the aqueous solution or dispersion comprising water glass (K1) has a pH in the range from 10.0 to 13.0, is preferred. preferably in the range of 1 1, 0 to 12.5.
  • the first water-glass-free solution or dispersion comprising lithium ions (K2a) dissolved in water has a pH in the range of 8.0 to 14.0, preferably in the range of 1 1, 5 to 13.5.
  • S1O2 means the amount of substance in moles of silicon in the aqueous solution or dispersion, calculated according to the empirical formula S1O2, regardless of whether the silicon on which this calculation is based is actually present as S1O2 in the process according to the invention (or the kit according to the invention)
  • M represents an alkali metal selected from the group consisting of lithium, sodium and potassium.
  • M2O means the total amount of substance in moles of alkali metal in the aqueous solution or dispersion, calculated according to the empirical formula M2O.
  • Li20 accordingly means the amount of substance in moles of lithium, calculated according to the empirical formula L12O.
  • component (K1) comprises an aqueous (water-containing) solution or dispersion comprising water glass.
  • water glass is understood in the context of the present invention per se known alkali water glass, which solidified from a melt, glassy, so amorphous, water-soluble sodium, potassium and - in low concentrations, which does not affect the stability, in particular the storage stability of the water glass - Lithium silicates or aqueous solutions of the aforementioned sodium, potassium and lithium silicates.
  • the molding material (M1) is preferably a particulate refractory molding material.
  • "refractory” is understood to mean, in accordance with the usual expert understanding, masses, materials and minerals which can withstand for a short time the temperature load during casting or solidification of a molten metal, for example aluminum Quartz, zircon or chrome ore sand, olivine, vermiculite, bauxite, chamotte and artificial molding compounds
  • the molding material (M1) may be a mixture of several (preferably particulate, refractory) materials.
  • the molded article produced according to the process of the invention indicated above is preferably a shaped body to be used in the foundry industry, more preferably a mold or a core.
  • a particular advantage of the invention The method is the possibility to use a binder system with high or variably adjustable content of lithium ions required for the production of moldings with high strength and high storage stability, which does not or to a much lesser extent limit the storage times of known binders with high (but in usually not changeable and / or intended for change) Lihi- ionionen content is subjected.
  • moldings can be produced which have a high strength and can be stored for a long time, preferably a period in the range of one day to two weeks, without sacrificing their advantageous properties to a practically relevant extent.
  • the molded articles produced by the process according to the invention can thus be easily handled after their production and until use in a casting operation without deforming or breaking and / or can be stored for a long period of time, so that production in stock is possible.
  • Particularly advantageous is the property of the molded body produced by the process according to the invention to maintain their high strength even at elevated humidity and to remain stable, so that the moldings produced are characterized by a long shelf life even in humid or humid climates. But also for changing weather conditions (seasons) in temperate climates brings the inventive method advantages.
  • component (K2a) comprises lithium ions dissolved in water. If the component (K2a) is a solution, the lithium ions are part of the solution. If the component (K2a) is a dispersion, the lithium ions are present at least predominantly and preferably completely in the continuous (liquid, aqueous) phase, preferably dissolved.
  • the component (K2a) preferably also comprises sodium ions and / or potassium ions in addition to the lithium ions as further alkali metal ions.
  • Component (K2a) may comprise lithium ions and potassium ions or component (K2a) may comprise lithium ions and sodium ions, or component (K2a) may comprise lithium ions, sodium ions and potassium ions.
  • the maximum value of the total concentration of the lithium, sodium and potassium ions in the component (K2a) depends inter alia on the type and the proportion of the alkali metal ions present. The person skilled in the art knows how to adjust the required and / or preferred concentrations of alkali metal ions under the given or desired conditions.
  • step (1) additionally comprises the following separate component:
  • (K2b) a second water-glass-free solution or dispersion comprising alkali metal ions dissolved in water, preferably comprising lithium ions dissolved in water, the concentration of lithium ions being lower than in component (K2a) and preferably in the range from 0 to 5.0 mol / L , more preferably in the range of 0 to 2.0 mol / L, and the total concentration of lithium, sodium and potassium ions in the range of 0.3 to 28.0 mol / L, preferably in the range of 0.3 to 20.0 mol / L, particularly preferably in the range of 1, 0 to 10.0 mol / L, and preferably the total concentration of lithium, sodium and potassium ions is not more than 20%, preferably not more than 10%, of the
  • step (2) comprises:
  • the second water-glass-free solution or dispersion comprising lithium ions (K2b) dissolved in water has a pH in the range from 8.0 to 14.0, preferably in the range of 1 1, 5 to 13.5.
  • preferred pH values for the solutions or dispersions (K1) and / or (K2a) reference is made to the disclosure above.
  • (M2) a solution or dispersion comprising lithium-containing water glass which has a molar modulus S1O2 / M2O in the range from 1.6 to 3.5, preferably in the range from 1.8 to 3.0, and in which the molar fraction of U2O at M2O in the range of 0.05 to 0.60, preferably in the range of 0, 1 to 0.4, comprising the following steps:
  • (K1) an aqueous solution or dispersion comprising water glass, the content of S1O2 being in the range from 20 to 34% by weight, preferably in the range from 25 to 34% by weight, based on the total mass of the solution or dispersion, and / or wherein the molar modulus S1O2 / M2O is greater than the molar modulus of the lithium-containing waterglass in the molding mixture to be prepared,
  • component (K2b) comprises alkali metal ions dissolved in water, preferably lithium ions, sodium ions and / or potassium ions.
  • the component (K2b) preferably comprises lithium ions.
  • the component (K2b) may comprise as lithium ions only lithium ions or only sodium ions or only potassium ions.
  • the component (K2b) may include, as alkali metal ions, also lithium ions and sodium ions, or may include lithium ions and potassium ions, or may include sodium ions and potassium ions.
  • the concentration of lithium ions in component (K2b) is lower than in component (K2a) and is preferably in the range from 0.1 to 5.0 mol / L, more preferably in Range from 0.1 to 2.0 mol / L,
  • the total concentration of lithium, sodium and potassium ions in the component (K2b) by not more than 20%, preferably not more than 10%, of the total concentration of lithium, sodium and Potassium ions in the component (K2a) deviates, it is achieved that when mixing the kit components (K1), (K2a) and (K2b) together (in the absence or presence of the molding material (M1)), the total concentration of lithium, sodium and potassium ions in the resulting solution or dispersion (M2) is equal to or at least similar to the total concentration of lithium, sodium and potassium ions in a solution or dispersion (M2) which is formed only by mixing the kit components (K1) and (K2a) together.
  • the lithium ion concentration of the resulting solution or dispersion (M2) influenced, preferably reduced, compared to a solution or dispersion (M2) prepared by mixing only the kit components (K1) and (K2a) together and under otherwise identical conditions.
  • the kit component (K2b) can thus be advantageously used to reduce the lithium ion content in a solution or dispersion (M2) in a readily metered and readily controllable manner, without the other properties of the resulting solution or dispersion (M2), for example its molar modulus SiC / I hO or their total concentration of alkali metal ions, to influence or change in a practically relevant way differently than would have been the case by addition of an appropriate amount of the kit component (K2a).
  • the component (K2b) it is thus possible to ensure, when the addition of (K2a) is reduced, that the binder (M2) to be prepared has the same modulus and the same concentration as previously with a higher proportion of (K2a).
  • step (2) of the above-mentioned preferred inventive method a mixture of the molding material (M1) with a proportion of the component (K1) and with a proportion of the component (K2a) and optionally with a proportion of the component (K2b) is prepared.
  • the mixture described above can be prepared by first mixing a portion of component (K1) with the molding material (M1) and then mixing this premix with a proportion of component (K2a) and optionally with a proportion of component (K2b) to form a molding material mixture is mixed, wherein preferably the content of lithium ions in the molding material mixture by selecting component (K2a) and optionally component (K2b) is adjusted in each case a suitable amount and lithium ion concentration.
  • the solution or dispersion (M2) is also formed.
  • the mixture can also be prepared by first mixing the masterbatch (M1) with a portion of component (K2a) and optionally with a portion of component (K2b), and then mixing this masterbatch with a portion of component (K1) to form a masterbatch is, wherein preferably the content of lithium ions in the molding material mixture by selecting component (K2a) and optionally component (K2b) is adjusted in each case a suitable amount and lithium ion concentration.
  • the solution or dispersion (M2) is also formed.
  • the mixture is preferably prepared in step (2) of the process according to the invention by first adding a fraction of component (K1) with a fraction of component (K2a). and optionally with a proportion of component (K2b) to a solution or dispersion (M2) is mixed, wherein preferably the content of lithium ions in the solution or dispersion (M2) by selecting component (K2a) and optionally component (K2b) in each case appropriate amount and lithium ion concentration is adjusted.
  • This separately prepared solution or dispersion (M2) is then mixed with the molding base (M1).
  • the mixture is particularly preferably prepared in step (2) of the process according to the invention by first mixing a portion of component (K2a) with a portion of component (K2b) into a "premix (K2a) + (K2b)" and this "premix (K2a) + (K2b) "is then mixed with a proportion of component (K1) to a solution or dispersion (M2), wherein preferably the content of lithium ions in the solution or dispersion (M2) by selecting component (K2a) and Component (K2b) is adjusted in each case suitable amount and lithium ion concentration.
  • (M1) a molding material and (M2) a solution or dispersion comprising lithium-containing waterglass having a molar modulus S1O2 / M2O in the range of 1.6 to 3.5, preferably in the range of 1.8 to 3.0, and in which the molar fraction of L12O on M2O is in the range from 0.05 to 0.60, preferably in the range from 0.1 to 0.4, with the following steps: (1) Making or Providing a Kit at least comprising the following separate components:
  • (K1) an aqueous solution or dispersion comprising water glass, the content of S1O2 being in the range from 20 to 34% by weight, preferably in the range from 25 to 34% by weight, based on the total mass of the solution or dispersion, and / or wherein the molar modulus SiC / I hO is greater than the molar modulus of the lithium-containing waterglass in the molding mixture to be prepared,
  • (K2b) a second water-glass-free solution or dispersion comprising lithium ions dissolved in water, wherein the concentration of lithium ions is lower than in the component (K2a) and preferably in the range of 0, 1 to 5.0 mol / L, more preferably in the range from 0.1 to 2.0 mol / L, and the total concentration of lithium, sodium and potassium ions in the range of 0.3 to 28.0 mol / L, preferably in the range of 0.3 to 20.0 mol / L, more preferably in the range of 1, 0 to 10.0 mol / L, and preferably the total concentration of lithium, sodium and potassium ions does not deviate by more than 20%, preferably not more than 10%, from the total concentration of lithium, sodium and potassium ions in the component (K2a), and thereafter
  • step (2) first a solution or dispersion (M2) is formed by mixing the components of the kit used together in the absence of the molding base material and thereafter a mixture of the or a fraction of the masterbatch (M1) is formed with a proportion or the total amount of the obtained solution or dispersion (M2).
  • M2 a solution or dispersion
  • M1 a mixture of the or a fraction of the masterbatch
  • premixed solution or dispersion (M2) can be prepared and then stored for a certain period, preferably so to the ambient conditions It is (or may be) adapted to prevent precipitation (due to solvent or dispersion component failure (M2)) and / or gelation due to instabilities, such premixed solution or dispersion (M2) can also be used to feed an automated or semi-automated production facility, so that the premixed solution or dispersion (M2) can be used directly in a serial or predominantly serial industrial production.
  • M2 premixed solution or dispersion
  • M2 pre-mixed solution or dispersion
  • the solution or dispersion prepared (M2) prior to forming the mixture with the masterbatch (M1) contains no visible precipitates or gel fractions.
  • M2 solution or dispersion prepared
  • M1 contains no visible precipitates or gel fractions.
  • Said test is preferably carried out directly before producing a mixture of the molding material (M1) with the prepared solution or dispersion (M2) for producing a molding material mixture. If the test shows that the prepared solution or dispersion (M2) does not have the consistency or quality required for further processing, this is not used in further process steps. but preferably replaced by another solution or dispersion (M2), which has the consistency or quality required for further processing.
  • This process design makes it possible to carry out a quick, simple and cost-effective quality control in the manufacturing plant.
  • a method according to the invention as described above in particular a method which is referred to as preferred above or below, preferably a method variant comprising premixing of the kit components used
  • mixing the components of the kit used together to form the solution or dispersion (M2) takes place in a mixing device, wherein preferably the mixing device is a metering container or a mixing tube and is preferably a mixing tube, particularly preferably a static mixing tube.
  • the mixing device may be a separate mixing device operated approximately independently of or at least partly by serial production of shaped bodies ("discontinuous operation") .
  • This discontinuous operation has the advantage that different batches of solutions or dispersions (M2
  • the mixing device can also be part of an at least partially serial production of moldings, for example part of a plant for the at least partially serial production of moldings ("continuous or semi-continuous operation").
  • continuous or semi-continuous operation is particularly suitable for the (industrially preferred) at least partially serial production of larger numbers of moldings, for example a production in stock.
  • the mixing device may also be a storage container in which at least one of the components (K1), (K2a) and / or (K2b) is stored or reserved for use in an at least partially serial production of moldings and in which at least one complementary Component (K1), (K2a) and optionally (K2b) is admixed.
  • the above-mentioned mixing device is preferably a metering container or a mixing tube.
  • a static mixing tube is preferred.
  • a static mixing tube is a mixing device which is particularly preferred for use in the method according to the invention. Suitable for use in the process according to the invention are, for example, static mixing tubes of the company. Sulzer, for example of the type "CompaX TM" or "SMX TM plus”.
  • Preferred dosing containers are selected from the group consisting of "intermediate bulk containers” (also referred to as “IBC containers” or “contactor containers”), drums and canisters
  • IBC containers intermediate bulk containers
  • drums drums and canisters
  • a preferred mixing device for the aforementioned continuous or semi-continuous operation is a mixing tube, preferably A static mixing tube can also be used in continuous or semi-continuous operation.
  • a process according to the invention as described above is also preferred (in particular a process which is referred to as preferred above or below, preferably a process variant comprising premixing of the kit components used), the proportion or the total amount of the solution or dispersion formed (M2 ) is stored in the mixer for a period of not more than 7 days, preferably not more than 3 days, more preferably not more than 2 days, prior to the formation of a mixture with or a portion of the masterbatch (M1).
  • the formation of precipitates by failure of components of the solution or dispersion (M2)
  • / or gels counteracted.
  • the mixing device is part of an at least partial serial production of moldings
  • prolonged storage of the prepared solution or dispersion (M2) such as storage for a period of more than 2 days, preferably over a period of more than a day, usually not provided. Instead, in these cases, usually a shorter storage is provided for preferably not more than one day, so that an at least partially serial production or such a production process is possible.
  • prolonged storage (preferably for the above-defined period of not more than seven days) of the prepared solution or dispersion (M2) may be preferred in cases where the mixer is also used as a reservoir for a prepared solution or dispersion (M2) prior to Mixing with the molding material (M1) is used.
  • a process according to the invention as described above (in particular a process which is referred to above or below as preferred) for producing a molding material mixture and a molding thereof, with the additional steps, is preferred
  • Particularly preferred is a combination of a parameter from the group of ambient temperature in the production of the shaped body and temperature during storage of the shaped body with a parameter from the group relative humidity in the production of the molding and relative humidity during storage of the molding.
  • the "relative humidity” indicates - in accordance with the usual understanding of the skilled person - at a given temperature, the actual water content in the air, based on the at this temperature physical maximum of the water content of the air.
  • Absolute humidity is determined from temperature and relative humidity, in accordance with the usual understanding of the skilled person. Higher absolute humidity is achieved if, for example, the temperature rises while the relative humidity remains the same or if the relative humidity increases while the temperature remains the same. Factors which make the setting of a comparatively higher concentration of lithium ions appear sensible in the process according to the invention are in particular a higher absolute humidity in the production and / or storage of a molded article and / or a longer storage life of the molded article. Accordingly, depending on the set, determined or estimated parameter value, preferably a higher or a lower concentration of lithium ions in the solution or dispersion (M2) is set.
  • a higher concentration of lithium ions can preferably be adjusted by increasing the proportion of component (K2a) in the solution or dispersion (M2), for example by increasing the proportion of admixture of component (K2a) and / or (if component (K2b ) is used) by reducing the proportion of admixture of the component (K2b).
  • the component (K2b) can also be omitted altogether, depending on the requirements.
  • a method according to the invention as described above is preferred, wherein the method is designed as at least partially serial, preferably as a predominantly serial, production of a number of moldings or expected increase of one or more parameters selected from the group consisting of ambient temperature in the production of the molding, relative humidity during the production of the molding, temperature in the storage of the molding, relative humidity during storage of the molding
  • a method according to the invention as described above (in particular a method which is referred to as preferred above or below), wherein for setting, determining or estimating the one or more parameters selected from the group consisting of ambient temperature in the production of the shaped body, Relative humidity in the production of the molding, temperature during storage of the molding, relative humidity during storage of the molding, absolute humidity in the production of the molding, absolute humidity during storage of the molding and storage life of the molding a data acquisition device or data processing device is provided and Controlling the components to be used of the components (K2a) and (K2b) depending on the one or more adjusted, determined or estimated parameters, a control device is provided, wherein preferably between the data acquisition device or the data processing device and the control device, a data connection for the transmission of parameter data is set up.
  • the aforementioned data acquisition device or data processing device is preferably an instrument for detecting the climatic conditions or a data logger.
  • the aforementioned control device is preferably an automated mixing device.
  • This aforementioned embodiment of the method according to the invention has the advantage that the admixture or metering of the kit components can be carried out automatically or at least partially automatically as a function of the influencing parameters in an industrial production process.
  • a process according to the invention is also preferred as described above (in particular a process which is referred to above or below as preferred), in which case one or more constituents are additionally added when preparing the molding material mixture, which are selected from the group consisting of:
  • M3 particulate, amorphous silica; barium sulfate; Carbohydrates; Phosphorus compounds; surface-active compounds; oxidic boron compounds; Metal oxides; Lubricants, esters and release agents.
  • particulate, amorphous silica As particulate, amorphous silica ("S1O2”) it is preferred to use particulate, amorphous silica in conventional purity, ie with conventional impurities and minor constituents
  • particulate amorphous silica having a content of at least 85% by weight is used. %, particularly preferably of at least 90% by weight and very particularly preferably of at least 95% by weight of silica
  • the term "particulate” designates a solid powder (including dusts) or also a granulate which is preferably pourable and thus also is sievable.
  • the particle number-related d90 value of the particulate, amorphous silicon dioxide is less than 100 ⁇ m, particularly preferably less than 45 ⁇ m.
  • 90% of the particles of the particulate, amorphous silicon dioxide contained in the molding material mixture are preferably smaller than 100 ⁇ m, preferably smaller than 45 ⁇ m.
  • the d90 value is preferably determined by taking pictures with the scanning electron microscope.
  • a particulate, amorphous silica both synthetically produced and naturally occurring types can be used. The latter are known, for example, from the document DE 102007045649, but are not preferred because they often contain not inconsiderable crystalline components and are therefore classified as carcinogenic.
  • Synthetically produced particulate amorphous silica is produced by a deliberate chemical reaction. Examples include the flame hydrolysis of silicon tetrachloride and the reduction of silica sand with coke in the electric arc furnace in the production of ferrosilicon and silicon.
  • the amorphous S1O2 prepared by these two methods is also referred to as "pyrogenic S1O2.”
  • Another example of synthetically produced particulate amorphous silica is silicon dioxide obtained by thermal decomposition of ZrSiC to ZrZ2 and S1O2 and partial or essentially complete removal of ZrO2, as described, for example, in document DE 102012020509.
  • component (M3) synthetic, particulate, amorphous SiO 2 is used according to the process of the invention , particularly preferably pyrogenic particulate, amorphous S1O2 and / or S1O2 from the thermal decomposition of ZrSiC.
  • Particulate amorphous silica suitable for the purposes of the present invention is also indicated, for example, in the documents DE 102004042535A1, DE 102012020510A1 and DE 10201202051 1A1.
  • the particulate, amorphous silica is used in an amount in the range of 0.3 to 3.0 wt .-%, based on the total weight (the total mass) of the molding material mixture (sum of the weights or masses of the ingredients (M1), (M2) and - if available - (M3) and other optional components).
  • barium sulfate synthetic or natural barium sulfate, i. in the form of minerals containing barium sulfate, such as barite or barite.
  • Synthetically produced barium sulfate (also known as “blanc fixe") is produced, for example, by a precipitation reaction, in which sparingly soluble barium compounds (barium salts) are dissolved in water, followed by the addition of slightly soluble sulfate salts (such as sodium sulphate) The precipitated barium sulphate is filtered off, dried and optionally ground.
  • barium sulphate suitable for the purposes of the present invention is also disclosed in document DE 102012104934.
  • the barium sulphate is added in an amount in the range from 0.02 to 5, 0 wt .-% used, based on the total weight (the total mass) of the molding material mixture (sum of the weights or masses of the components (M1), (M2) and - if present - (M3) and optionally further constituents).
  • the carbohydrates which can be used as or in component (M3) in the method according to the invention described above are preferably selected from the group consisting of oligosaccharides and polysaccharides, preferably selected from the group consisting of cellulose, starch and dextrin.
  • the carbohydrates mentioned can be used individually or in combination with one another.
  • Carbohydrates suitable for the purposes of the present invention are also given, for example, in document EP 2104580.
  • the carbohydrate (s) are used in an amount in the range from 0.01 to 10.0% by weight, based on the total weight (the Total mass) of the molding material mixture (sum of the weights or masses of the constituents (M1), (M2) and - if present - (M3) and optionally further constituents).
  • the phosphorus compounds which can be used as or in component (M3) in the process according to the invention described above are preferably selected from the group consisting of organic phosphates and inorganic phosphates, preferably selected from the group consisting of inorganic alkali metal phosphates.
  • the phosphorus compounds mentioned can be used individually or in combination with one another. Phosphorus compounds which are suitable for the purposes of the present invention are also mentioned, for example, in document EP 2097192.
  • the phosphorus compound (s) is used in an amount in the range from 0.05 to 1.0% by weight, based on the total weight ( the total mass) of the molding material mixture (sum of the weights or masses of the constituents (M1), (M2) and - if present - (M3) and optionally further constituents).
  • the surface-active compounds which can be used as or in component (M3) in the process according to the invention described above are preferably selected from the group consisting of anionic surfactants, nonionic surfactants, cationic surfactants and amphoteric surfactants.
  • the surfactants mentioned can be used individually or in combination with one another.
  • Surfactants suitable for the purposes of the present invention are also mentioned, for example, in document DE 102007051850.
  • the surface-active compound (s) is used in an amount in the range from 0.001 to 1.0% by weight, based on the total weight (the total mass ) of the molding material mixture (sum of the weights or masses of the constituents (M1), (M2) and - if present - (M3) and optionally further constituents).
  • the aforementioned surface-active compounds can also be used as a constituent of component (K1).
  • the oxidic boron compounds which can be used as or in constituent (M3) in the process according to the invention described above are preferably selected from the group consisting of borates, boric acids, boric anhydrides, borosilicates, borophosphates and borophosphosilicates, more preferably selected from the group consisting of alkali metal and Erdalkaliborat, wherein preferably the oxide boron compound does not contain organic groups.
  • the oxide boron compounds mentioned can be used individually or in combination with one another. For the purposes of this Oxidic boron compounds suitable for the invention are also disclosed, for example, in document DE 1020131 1 1626.
  • the oxide boron compounds are or are used in an amount in the range from 0.001 to 1.0% by weight, based on the total weight (the total mass) of the molding material mixture (Sum of the weights or masses of the constituents (M1), (M2) and - if present - (M3) and optionally further constituents).
  • the abovementioned oxidic boron compounds can also be used as constituent of component (K1).
  • the metal oxides usable as or in component (M3) in the process according to the invention described above preferably comprise particulate mixed metal oxides, preferably comprising oxides of aluminum and / or oxides of zirconium.
  • Preferred metal oxides include particulate alumina, preferably in the alpha phase, and / or particulate aluminum / silicon mixed oxide without a layered silicate structure.
  • the metal oxides mentioned can be used individually or in combination with one another.
  • Metal oxides suitable for the purposes of the present invention are also given, for example, in the documents DE 1020121 13074 and DE 1020121 13073.
  • the metal oxide (s) are used in an amount in the range from 0.05 to 8.0% by weight, based on the total weight (the total mass) of the molding material mixture (sum of the weights or masses of the constituents (M1), (M2) and - if present - (M3) and optionally further constituents).
  • the lubricants which can be used as or in component (M3) in the process according to the invention described above are preferably selected from graphite and / or molybdenum (IV) sulfide.
  • the aforementioned lubricants can be used individually or in combination with each other.
  • lubricants suitable for the purposes of the present invention are also given in document WO 2014/202042.
  • the lubricant or lubricants are used in an amount in the range of 0.01 to 0.2 wt .-%, based on the total weight (the total mass) of the molding material mixture (sum of the weights or masses of the ingredients (M1) , (M2) and - if available - (M3) and, where appropriate, other constituents).
  • silanes which can be used as or in component (M3) in the process according to the invention described above are preferably selected from the group consisting of aminosilanes, epoxysilanes, mercaptosilanes, hydroxysilanes and ureidosilanes.
  • the aforementioned silanes can also act as a lubricant.
  • the silanes mentioned can be used individually or in combination with one another.
  • silanes suitable for the purposes of the present invention are also given in document WO 2014/202042.
  • the silane or silanes are used in an amount in the range of 0.1 to 2.0 wt .-%, based on the total weight (the total mass) of the molding material mixture (sum of the weights or masses of the components (M1), ( M2) and - if present - (M3) and optionally other constituents).
  • the release agents which can be used as or in component (M3) in the process according to the invention described above are preferably selected from the group consisting of calcium stearate, fatty acid esters, waxes, natural resins and alkyd resins. The release agents mentioned can be used individually or in combination with one another. Parting agents suitable for the purposes of the present invention are also disclosed, for example, in document EP 1802409.
  • the release agent (s) are used in an amount in the range of from 0.1 to 2.0% by weight, based on the total weight (i.e. Total mass) of the molding material mixture (sum of the weights or masses of the constituents (M1), (M2) and - if present - (M3) and optionally further constituents).
  • esters (one or more) which can be used as or in component (M3) in the process according to the invention described above are preferably selected from the group consisting of the intramolecular or intermolecular reaction products of an alcohol and an acid, where the alcohol is selected from the group consisting of C1 -C8 mono-alcohols, C1-C8 di-alcohols, preferably C2-C8 di-alcohols, and C1-C8 tri-alcohols, preferably C3-C8 tri-alcohols, preferably selected from the group consisting of ethylene glycol, 1, 2 Propanediol and glycerol, and wherein the acid is selected from the group consisting of organic C 1 -C 8 mono-carboxylic acids, preferably organic C 2 -C 8 mono-carboxylic acids, organic C 2 -C 8 di-carboxylic acids, organic C 2 -C 8 tri-carboxylic acids , Preferably organic C3-C8 tri-carboxylic acids
  • esters can be used individually or in combination with one another.
  • the ester or esters are used in an amount of up to 0.4% by weight, preferably in an amount in the range of 0.01% to 0.4% by weight, based on the Total weight (the total mass) of the molding material mixture (sum of the weights or masses of the constituents (M1), (M2) and - if present - (M3) and optionally further constituents).
  • the aforementioned one or more components (M3) - particulate, amorphous silica; barium sulfate; Carbohydrates; Phosphorus compounds; surface-active compounds; oxidic boron compounds; Metal oxides; Lubricants, esters and release agents - may be used alone or in combination with each other.
  • the one or more constituents (M3) can be added, for example, individually or jointly, preferably together, to the molding base material (M1) and mixed with it, and then the prepared (premixed) can be added to this premix of components (M1) and (M3) ) Solution or dispersion (M2) are added and mixed with it (preferably homogeneously).
  • the first water-glass-free solution or dispersion (K2a) and optionally (if present or used) the second water-glass-free solution or dispersion (K2b) each comprises lithium hydroxide dissolved in water.
  • the first water-glass-free solution or dispersion comprises lithium ions (K2a) dissolved in water and lithium hydroxide dissolved in water.
  • the second water-glass-free solution or dispersion comprising alkali metal ions (K 2 b) dissolved in water comprises lithium ions
  • the second water-glass-free solution or dispersion comprises lithium hydroxide dissolved in water.
  • Lithium hydroxide, especially lithium hydroxide monohydrate, has a water solubility suitable for the purposes of the present invention.
  • lithium hydroxide in particular lithium hydroxide monohydrate
  • solutions or dispersions (K2a) or (K2b) can be prepared with excellent storage stability.
  • lithium hydroxide more preferably lithium hydroxide monohydrate.
  • a method according to the invention as described above in particular a method according to the invention, which is referred to in this text as being preferred), wherein
  • the aqueous solution or dispersion comprising water glass (K1) has a pH in the range from 10.0 to 13.0, preferably in the range from 11.0 to 12.5, and / or (preferably "and")
  • the first water-glass-free solution or dispersion comprising lithium ions (K2a) dissolved in water has a pH in the range of 8.0 to 14.0, preferably in the range of 11.5 to 13.5, and / or (preferably "And” if component (K2b) is present)
  • the second water-glass-free solution or dispersion comprising dissolved in water lithium ions (K2b) (if used) has a pH in the range of 8.0 to 14.0, preferably in the range of 1 1, 5 to 13.5.
  • the invention also relates to a kit for preparing a solution or dispersion comprising lithium-containing waterglass, at least comprising the following separate components:
  • (K1) an aqueous solution or dispersion comprising water glass, the content of S1O2 being in the range from 20 to 34% by weight, preferably in the range from 25 to 34% by weight, based on the total mass of the solution or dispersion, and / or wherein the molar modulus SiC / I bO is greater than the molar modulus of the lithium-containing water glass to be produced, and
  • kit according to the invention described above additionally comprising as another separate component:
  • (K2b) a second water-glass-free solution or dispersion comprising alkali metal ions dissolved in water, wherein the concentration of lithium ions is lower than in component (K2a) and preferably in the range of 0 to 5.0 mol / L, particularly preferably in the range of 0 to 2.0 mol / L, and the total concentration of the lithium, sodium and potassium ions in the range of 0.3 to 28.0 mol / L, preferably in the range of 0.3 to 20.0 mol / L, particularly preferred in the range of 1.0 to 10.0 mol / L, and preferably the total concentration of the lithium, sodium and potassium ions is not more than 20%, preferably not more than 10%, of the total concentration of the lithium, Sodium and potassium ions in the component (K2a) deviates.
  • the concentration of lithium ions in the component (K2b) is lower than in the component (K2a) and is preferably in the range of 0.1 to 5.0 mol / L, more preferably in Range of 0.1 to 2.0 mol / L.
  • kits according to the invention comprising at least the following separate components: (K1) an aqueous solution or dispersion comprising water glass, wherein the content of S1O2 in the range of 20 to 34 wt .-%, preferably in the range of 25 to 34 wt .-%, based on the total mass of the solution or dispersion , and / or wherein the molar modulus S1O2 / M2O is greater than the molar modulus of the lithium-containing waterglass to be produced,
  • (K2b) a second water-glass-free solution or dispersion comprising lithium ions dissolved in water, wherein the concentration of lithium ions is lower than in the component (K2a) and preferably in the range of 0, 1 to 5.0 mol / L, particularly preferably in the range of 0, 1 to 2.0 mol / L, and the total concentration of lithium, sodium and potassium ions in the range of 0.3 to 28.0 mol / L, preferably in the range of 0.3 to 20.0 mol / L L, more preferably in the range of 1, 0 to 10.0 mol / L, and preferably the total concentration of the lithium, sodium and potassium ions by not more than 20%, preferably not more than 10%, of the Total concentration of lithium, sodium and potassium ions in the component (K2a) deviates.
  • the invention also relates to the use of a above-described inventive or preferred inventive kit for producing a molding material mixture or for producing a molding material mixture and a molding thereof, wherein the molding material mixture comprises:
  • (M2) a solution or dispersion comprising lithium-containing water glass which has a molar modulus S1O2 / M2O in the range from 1.6 to 3.5, preferably in the range from 1.8 to 3.0, and in which the molar fraction of L12O to M2O is in the range of 0.05 to 0.60, preferably in the range of 0, 1 to 0.4.
  • the invention further relates to a plant for use in the production of a molding material mixture or for producing a molding material mixture and a molding thereof (preferably for use in the preparation according to a method of the invention), preferably for the preparation of an intermediate solution or dispersion comprising lithium-containing water glass for use in the production of a molding material mixture or for producing a molding material mixture and a molded article thereof, the plant comprising at least: a first storage tank (Z1) containing as the first component an aqueous solution or dispersion (K1) comprising water glass, wherein the Content of S1O2 in the range of 20 to 34 wt .-%, preferably in the range of 25 to 34% by weight, based on the total mass of the solution or dispersion, and / or wherein the molar modulus SiCte / I hO is greater as the molar module of the lithium-containing waterglass in the molding mixture to be produced, a second storage tank (Z2) containing as second component a first water-glass-free solution or
  • the plant according to the invention preferably comprises a mixing device (Z3) and preferably at least the first and the second storage tank are connected to the mixing device (Z3) in each case by one or more lines (Z4).
  • the plant according to the invention is a plant for producing an intermediate solution or dispersion comprising lithium-containing water glass (with reference to the process according to the invention, this intermediate solution or dispersion is referred to as (M2)) for use in the preparation of a molding material mixture or for producing a Formstoffmischung and a molded article thereof.
  • the invention also includes a plant described above, which does not require mixing device and in which the components (K1), (K2a) and - if present and used - (K2b), directly into the mold base material (M1) passed and only then mitei- and mixed with the molding base (M1).
  • the mixing device (Z3) can simultaneously be a storage tank ((Z1), (Z2) or (Z5), see below).
  • the contents of the storage tank (s) may be conveyed to the mixing device by means of one or more pumps.
  • the components (K1), (K2a) and (K2b) can also be premixed in only one of the provided storage tanks and then mixed with the molding material. It can also only the components (K1) with (K2a) or optionally (K1) with (K2b) or (K2a) with (K2b) premixed in a storage tank and only then with the respective third component ((K2b) or (K2a) or (K1)) are mixed. It is also possible for the components (K1), (K2a) and (K2b) in each case to be mixed directly with the molding base material without mixing with one of the other components.
  • kit according to the invention is suitable for and intended for use in the plant given above or below.
  • a plant according to the invention as described above comprising a third storage tank (Z5) comprising a second water-glass-free solution or dispersion (K2b) comprising alkali metal ions dissolved in water, where o the concentration of lithium ions is lower than in the component (K2a) and preferably in the range of 0 to 5.0 mol / L, more preferably in the range of 0 to 2.0 mol / L, and o the total concentration of lithium, sodium and potassium ions in the range of 0.3 to 28.0 mol / L, preferably in the range of 0.3 to 20.0 mol / L, more preferably in the range of 1, 0 to 10.0 mol / L, and o preferably the total concentration of lithium, sodium and potassium ions by not more than 20%, preferably not more than 10%, differs from the total concentration of lithium, sodium and potassium ions in the component (K2a), wherein preferably the mixing device (Z3) is designed for mixing at least the first, second and third components, for
  • the concentration of lithium ions in the component (K2b) in the third storage tank (Z5) is lower than in the component (K2a) and is preferably in the range of 0.1 to 5.0 mol / L, more preferably in the range of 0.1 to 2.0 mol / L.
  • FIG. 1 shows a schematic structure of a section of a system according to the invention with the installation parts: a first storage tank (Z1), a second storage tank (Z2), a mixing device (Z3) and one or more (here: several) lines (Z4 ) connecting the first and second storage tanks to the mixing device.
  • 2 shows a schematic structure of a section of a system according to the invention with the installation parts: a first storage tank (Z1), a second storage tank (Z2), a mixing device (Z3) (identical here to the first storage tank (Z1)) and one or more (here: one) lines (Z4), which connect the first and the second storage tank with the mixing device (wherein the first storage tank and the mixing device are identical).
  • FIG. 3 shows a schematic structure of a section of a system according to the invention with the installation parts: a first storage tank (Z1), a second storage tank (Z2), a third storage tank (Z5), a mixing device (Z3) and one or more (Here: several) lines (Z4), which connect the first, the second and the third storage tank with the mixing device.
  • Example 1a Exemplary Components (KD, (K2a) and (K2b)
  • Exemplary components (K1), (K2a) and (K2b) were prepared in a manner known per se, with the properties shown in Table 1a.
  • Table 1a Exemplary components (K1), (K2a) and (K2b)
  • Table 1 b pH values of preferred components (K1), (K2a) and (K2b)
  • Exemplary solutions or dispersions (M2) comprising lithium-containing waterglass according to the process of the invention are prepared by mixing components (K1), (K2a) and optionally (K2b) known per se, with one another. In each case, the components specified in Example 1 are used. For this purpose, the respective proportion of the component (K1) is presented and the respective proportion of the components (K2a) and optionally (K2b) added. By shaking or stirring, the resulting solutions or dispersions (M2) are homogenized. The results are shown in Table 2.
  • composition of solutions or dispersions (M2) prepared according to the invention comprising lithium-containing waterglass
  • a comparative molding mixture (VF1) was prepared from the constituents specified in Table 4 by the process according to the invention (molding material blends EF1 to EF3) and by a conventional, noninventive process, as specified below working procedure. All quantities in Table 4 are given in parts by weight.
  • the "binders” (see Table 4) used were the inventive solutions or dispersions prepared according to Table 3, comprising lithium-containing waterglass (M2) or the noninventive solution or dispersion (M2v) (see binders EL1 to EL3 and VL1).
  • quartz sand H31 from Quarzwerke GmbH, Frechen
  • the additive used in each case was the commercial powdery additive for foundry moldings Anorgit® 8610 (Huttenes-Albertus Chemische Limited liability company), which contains, among other things, particulate, phes silicon dioxide.
  • the molding material mixtures were each introduced by means of compressed air (4 bar) in the mold, (core box temperature 180 ° C).
  • the firing time was 3 s, followed by a hardening time of 30 s (delay time 3 s).
  • hot air (2 bar gassing pressure, 180 ° C. gassing and gassing hose temperature) was passed through the mold during the 30 s curing time.
  • test specimens produced are molded bodies and, as is customary in the field in question, are modeled for moldings or cores which can be used in the foundry industry.
  • the storage stability of water-glass-bonded moldings depends on the ambient conditions, especially on the humidity.
  • the higher the humidity the higher the risk of damaging the molded article (e.g., nuclear damage). Damage to the shaped article is evident, e.g. by a component failure (e.g., core failure) or a large decrease in strength (low residual strength in terms of cold strength).
  • a component failure e.g., core failure
  • a large decrease in strength low residual strength in terms of cold strength
  • At high humidity there is also a water absorption, which can lead to gas defects (eg gas bubbles in the casting) during the casting process.
  • test specimens are in Table 5 (see column "Experiment") in each case characterized by the molding mixtures used for their preparation (see Example 3 and Table 3).
  • test specimens were stored in the climatic chamber and the time to break was observed.
  • the respective times in hours are given in Table 5 in each case as the mean value of 3 measurements.
  • test specimens were stored for a certain period of time (see Table 5) in the climatic chamber.
  • the flexural strengths were then measured immediately after removal from the climatic chamber.
  • the test specimens prepared in Example 4 were placed in a Georg Fischer strength tester equipped with a 3-point bending device (company Multiserw) and the force was measured, which led to the fracture of the test specimens.
  • the flexural strengths were measured after the times indicated in Table 5.
  • the moldings (test specimens) are in Table 5 (see column "test") characterized in each case by the molding mixtures used for their preparation (see Example 3 and Table 4).
  • the measured values obtained are given in Table 5 as the mean value of 3 measurements each.
  • the indication "rLF” means the relative humidity and the indication “nb” means "not determined” (ie, no reading was determined).
  • a suitably flexibly adjustable lithium ion concentration in a solution or dispersion (M2) to be prepared is advantageous because the desired properties of moldings, in particular the desired storage properties of moldings bound with binders, are specifically controlled or adjusted can:
  • Components (K1), (K2a) and (K2b) of a solution or dispersion (M2) were used and mixed with each other and with the mold base material (M1) in the manner indicated below and under otherwise constant conditions by a process according to the invention : a) Components (K1), (K2a) and (K2b) were mixed directly without premixing with the molding material. b) Components (K1), (K2a) and (K2b) were premixed and the masterbatch was mixed directly with the masterbatch.
  • prepared solutions or dispersions (M2) with a favorable (high) lithium content can therefore be pre-mixed for a short time and, if appropriate, in the medium term and used in industrial practice.
  • homogeneous (e.g., premixed) solutions or dispersions (M2) with a favorable (high) lithium content are not suitable for the aforementioned reasons.
  • Such solutions or dispersions (M2) with a favorable (high) lithium content should therefore according to the subject matter of the present invention only in the short or medium term before the actual industrial use by mixing separately stored components (K1), (K2a) and optionally (K2b) with each other, or mixed with a molding material to a molding material mixture.

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Abstract

Beschrieben wird ein Verfahren zur Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, vorzugsweise Gießformen oder Kerne, für die Verwendung in der Gießereiindustrie, wobei die Formstoffmischung einen Formgrundstoff und eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas umfasst, mit den Schritten: (1) Herstellen oder Bereitstellen eines Kits zumindest umfassend als separate Komponenten: (K1) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas und (K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen sowie vorzugsweise (K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion, vorzugsweise umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen einer niedrigeren Konzentration als in Komponente (K2a), und danach (2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs mit einem Anteil der Komponente (K1) und mit einem Anteil der Komponente (K2a) sowie gegebenenfalls mit einem Anteil der Komponente (K2b). Weiter wird ein vorgenanntes Kit beschrieben, insbesondere zur Anwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren. Es wird auch eine Anlage angegeben zur Herstellung einer intermediären Lösung oder Dispersion, umfassend lithiumhaltiges Wasserglas zur Verwendung bei der Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus.

Description

VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER FORMSTOFFMISCHUNG UND EINES FORMKÖRPERS DARAUS IN DER GIESSEREIINDUSTRIE SOWIE KIT ZUR ANWENDUNG IN DIESEM VERFAHREN UND ANLAGE ZUR
VERWENDUNG BEI DIESEM VERFAHREN
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoff mischung und eines Formkörpers daraus, vorzugsweise einer Gießform oder eines Kerns, für die Verwendung in der Gießereiindustrie, wobei die Formstoffmischung einen Formgrundstoff und eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas umfasst, mit den Schritten (1 ) Herstellen oder Bereitstellen eines Kits zumindest umfassend als separate Komponenten: (K1 ) eine wässrige Lösung o- der Dispersion umfassend Wasserglas und (K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen sowie vorzugsweise (K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion, vorzugsweise umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen in einer niedrigeren Konzentration als in Komponente (K2a), und danach (2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs mit einem Anteil der Komponente (K1 ) und mit einem Anteil der Komponente (K2a) sowie gegebenenfalls mit einem Anteil der Komponente (K2b). Weiter betrifft die vorliegende Erfindung ein vorgenanntes Kit, insbesondere zur Anwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren. Die vorliegende Erfindung betrifft auch eine Anlage zur Herstellung einer intermediären Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas, zur Verwendung bei der Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus. Gießformen setzen sich im Wesentlichen aus Formen oder Formen und Kernen zusammen, welche nach dem Zusammensetzen die Negativformen des herzustellenden Gussstücks darstellen. Diese Kerne und Formen sind Formkörper und bestehen regelmäßig aus einem feuerfesten Formgrundstoff, beispielsweise Quarzsand, und einem geeigneten Bin- demittelsystem, das der Gießform nach der Entnahme aus dem Formwerkzeug eine ausreichende mechanische Festigkeit verleiht. Der feuerfeste Formgrundstoff liegt bevorzugt partikulär und in einer rieselfähigen Form vor, so dass er (nach Einarbeitung in eine Formstoffmischung) in eine geeignete Hohlform eingefüllt und dort verdichtet werden kann. Durch das Bindemittel wird ein fester Zusammenhalt zwischen den Partikeln des Formgrundstoffs erzeugt, so dass die Gießform die erforderliche mechanische Stabilität erhält.
Gießformen und die darin enthaltenen Formkörper (Formen und ggf. Kerne) müssen verschiedene Anforderungen erfüllen. Beim Gießvorgang selbst müssen sie zunächst eine ausreichende Festigkeit und Temperaturbeständigkeit aufweisen, um das flüssige Metall in den aus einem oder mehreren Gieß(teil)formen gebildeten Hohlraum aufnehmen zu kön- nen. Nach Beginn des Erstarrungsvorgangs wird die mechanische Stabilität des Gussstücks dann durch eine erstarrte Metallschicht gewährleistet, die sich entlang der Wände der Gießform ausbildet.
Das Material der Gießform soll sich dann unter dem Einfluss der vom Metall abgegebenen Hitze so zersetzen, dass es seine mechanische Festigkeit verliert, also der Zusammenhalt zwischen einzelnen Partikeln des feuerfesten Materials entfällt. Im Idealfall zerfällt die Gießform wieder zu feinen Partikeln des Formgrundstoffs, die sich mühelos vom Gussstück entfernen lassen.
Zur Herstellung von Formkörpern können sowohl organische als auch anorganische Bindemittel eingesetzt werden, deren Aushärtung jeweils durch kalte oder heiße Verfahren erfolgen kann. Als kalte Verfahren bezeichnet man dabei solche Verfahren, welche im Wesentlichen ohne Erhitzen des zur Kernherstellung verwendeten Formwerkzeugs durchgeführt werden, i.d.R. bei Raumtemperatur oder bei einer durch eine etwaige Reaktion verursachten Temperatur. Die Aushärtung erfolgt beispielsweise dadurch, dass ein Gas durch die zu härtende Formstoffmischung geleitet wird und dabei eine chemische Reaktion aus- löst. Bei heißen Verfahren wird die Formstoffmischung nach der Formgebung z.B. durch das erwärmte Formwerkzeug auf eine ausreichend hohe Temperatur erhitzt, um das im Bindemittel enthaltene Lösemittel auszutreiben und/oder um eine chemische Reaktion zu initiieren, durch welche das Bindemittel ausgehärtet wird. Organische Bindemittel auf Phenolharzbasis besitzen unabhängig von ihrer Zusammensetzung jedoch den Nachteil, dass sie sich beim Abguss zersetzen und dabei z.T. erhebliche Mengen an Schadstoffen wie z.B. Benzol, Toluol und Xylol emittieren. Außerdem führt der Abguss organischer Bindemittel in aller Regel zu unerwünschten Geruchs- und Qual- memissionen. Bei einigen Systemen treten unerwünschte Emissionen sogar schon bei der Herstellung und/oder der Lagerung der Gießformen auf.
Aus diesem Grund werden anorganische Bindemittel für den Einsatz in der Gießereiindustrie zunehmend präferiert; es besteht ein hohes technisches und wirtschaftliches Interesse, die Produkteigenschaften der so hergestellten Gießereiformkörper, vor allem Formen und Kerne, weiter zu verbessern.
Anorganische Bindemittel sind seit langem bekannt, insbesondere solche auf der Basis von Wassergläsern. Zur Aushärtung der Wassergläser stehen insbesondere drei verschiedene Verfahren zur Verfügung: (i) Durchleiten eines Gases, z.B. CO2, Luft oder eine Kombination aus beiden; (ii) Zugabe von flüssigen oder festen Härtern, z.B. bestimmte Ester, und (iii) thermische Aushärtung, z.B. im sogenannten Hot Box-Verfahren oder durch Mikrowellen-Behandlung.
Die Verwendung von anorganischen Bindersystemen ist jedoch häufig mit anderen, typischen Nachteilen verbunden:
So weisen aus anorganischen Bindemitteln hergestellte Gießereiformkörper relativ häufig geringe Festigkeiten auf, wenn nicht geeignete, besondere Maßnahmen getroffen werden. Dies tritt besonders deutlich unmittelbar nach der Entnahme des Kerns oder der Gießform bzw. des Formkörpers aus dem Werkzeug zutage. Die Festigkeiten zu diesem Zeitpunkt („Heißfestigkeit" oder„Sofortfestigkeit") sind besonders wichtig für die sichere Handhabung der Kerne oder Formen bei der Entnahme aus dem Werkzeug. Auch eine hohe sogenannte „Kaltfestigkeit" (d.h. die Festigkeit nach vollständiger Aushärtung des Kerns oder der Gießform) ist wichtig, damit das gewünschte Gussstück möglichst ohne Gussfehler hergestellt werden kann.
Das Dokument DE-OS 2652421 beschreibt Bindemittel, die aus einer Lösung einer Mischung von Kaliumsilikat und/oder Natriumsilikat mit Lithiumsilikat bestehen und z.B. als Bindemittel für Gießereikerne geeignet sind. Das Dokument US 4,347,890 beschreibt ein Verfahren zum Binden eines partikelförmigen Materials. Das Verfahren umfasst das Mischen des partikelförmigen Materials mit einer Lösung enthaltend Lithiumionen (nach Beispiel 1 ist dies eine wässrige Lösung von Lithiumsilikat bzw. Lithiumwasserglas), das Hinzumischen von Natriumsilikat zu dieser Mi- schung und schließlich das Formen der Mischung und Aushärten mittels Mikrowellenstrahlung.
Das Dokument WO 2006/024540A2 beschreibt u.a. ein Verfahren für die Herstellung von Gießformen, wobei einem auf Wasserglas basierenden Bindemittel ein Anteil eines teil- chenförmigen Metalloxids zugesetzt wird. Das Dokument WO 2014/202042A1 beschreibt lithiumhaltige Formstoffmischungen auf der Basis eines anorganischen Bindemittels zur Herstellung von Formen und Kernen für den Metallguss. Dort wird z.B. beschrieben, dass durch definierte Zugabe von lithiumhaltigen Verbindungen zu anorganischen Bindemitteln auf der Basis von Wasserglas die Lagerstabilität von mit solchen Bindemitteln hergestellten Kernen oder Gießformen verbessert wer- den kann. Gleichzeitig sollen die besagten Kerne oder Gießformen ein hohes Festigkeitsniveau aufweisen.
In der industriellen Praxis hat sich gezeigt, dass flüssige, anorganische Bindemittel mit einem Anteil an Lithiumionen, insbesondere solche auf der Basis von Wasserglas, in Abhängigkeit von der darin enthaltenen Lithiumionen-Konzentration sowie den Lagerbedingun- gen (insbesondere der Lagertemperatur) zu schnell instabil werden können. Solche instabilen Bindemittel bilden beispielsweise bereits im Verlauf der Lagerung über einige Tage Trübungen aus, beispielsweise durch Bildung von Gelen, und/oder zeigen einen Ausfall von Feststoffen, etwa von Carbonaten und/oder Silikaten, werden also inhomogen bzw. heterogen. Es hat sich ebenfalls gezeigt, dass solche Trübungen in bzw. Feststoffausfälle aus flüssigen, lithiumhaltigen, anorganischen Bindemitteln nachteilig bei der Verarbeitung dieser Bindemittel sind und insbesondere Probleme in Pumpen, Filtern und/oder Dosiereinheiten verursachen können, oder auch Probleme bei der Weiterverarbeitung. Ein hoher Gehalt an Lithiumionen sowie erhöhte Temperaturen begünstigen demnach die nachteilige Neigung dieser flüssigen Bindemittel zur Instabilität. Ein gewisser, erhöhter Lithiumionen-Gehalt in anorganischen Bindemittelsystemen auf der Basis von Wasserglas ist demnach vorteilhaft, um eine hohe Stabilität, insbesondere eine hohe Lagerstabilität, von Kernen oder Formen in der Geißereiindustrie zu erzielen. Andererseits weisen aber solche vorgenannten Bindemittel mit hohen Lithiumionen-Gehalten vergleichsweise schlechte Lagerbeständigkeiten auf.
Es war daher eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstel- lung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers (wie eine Form oder einen Kern), insbesondere eines lagerstabilen Formkörpers, für die Gießereiindustrie bereitzustellen, welches den Einsatz eines anorganischen Bindemittels, vor allem Wasserglas, mit einer variabel einstellbaren - auch hohen - Konzentration an Lithiumionen in Abhängigkeit von externen Parametern erlaubt und dabei die vorstehend genannten Nachteile des Standes der Technik lindert oder vermeidet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein einfach zu handhabendes Kit bereitzustellen, welches zur Herstellung eines flüssigen, lithiumhaltigen, anorganischen Bindemittels mit variabel einstellbarer Lithiumionen-Konzentration geeignet ist, wobei das Bindemittel unter den individuellen Lagerbedingungen jedenfalls bis zu seinem bestim- mungsgemäßen Einsatz stabil sein sollte.
Eine zusätzliche spezifische Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Anlage, wie eine Produktionsanlage, zur Verfügung zu stellen, welche die Ausführung des vorgenannten Verfahrens auch im industriellen Fertigungsmaßstab ermöglicht.
Die Erfindung sowie erfindungsgemäß bevorzugte Kombinationen bevorzugter Parameter, Eigenschaften und/oder Bestandteile der vorliegenden Erfindung werden in den beigefügten Ansprüchen definiert. Bevorzugte Aspekte der vorliegenden Erfindung werden auch in der nachfolgenden Beschreibung sowie in den Beispielen angegeben bzw. definiert.
Es wurde nun überraschenderweise gefunden, dass die primäre Aufgabe sowie weitere Aufgaben und/oder Teilaufgaben der vorliegenden Erfindung gelöst werden durch ein er- findungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, vorzugsweise eines lagerstabilen Formkörpers, wobei die Formstoffmischung umfasst:
(M1 ) einen Formgrundstoff und (M2) eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas, das einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5, vorzugsweise im Bereich von 1 ,8 bis 3,0, besitzt, und in dem der molare Anteil des L12O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60, vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 0,4, liegt, mit folgenden Schritten:
(1 ) Herstellen oder Bereitstellen eines Kits zumindest umfassend die folgenden separaten Komponenten: (K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des lithium- haltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung, und
(K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 1 ,0 bis 5,0 mol/L, liegt und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt, und danach (2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil der Komponente (K1 ) sowie mit einem Anteil der Komponente (K2a), wobei die Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird, wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet.
Bevorzugt ist dabei die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wie vorstehend angegeben, wobei in der Komponente (K1 ) der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des lithiumhaltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung. Besonders bevorzugt ist die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wie vorstehend angegeben, wobei die Komponente (K1 ) als eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas vorliegt, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und wobei der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des lithiumhaltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren, das in diesem Text als bevorzugt bezeichnet ist), worin die wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas (K1 ) einen pH-Wert im Bereich von 10,0 bis 13,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,0 bis 12,5, aufweist.
Bevorzugt ist gleichzeitig ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren, das in diesem Text als bevorzugt bezeichnet ist), worin die erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen (K2a) einen pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 14,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,5 bis 13,5, aufweist.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung haben die folgenden Bezeichnungen jeweils die nachfolgend angegebenen Bedeutungen: „S1O2" bedeutet die Stoffmenge in Mol an Silizium in der wässrigen Lösung bzw. Dispersion, berechnet nach der Summenformel S1O2, unabhängig davon, ob das dieser Berechnung zu Grunde liegende Silizium in dem erfindungsgemäßen Verfahren (bzw. dem erfindungsgemäßen Kit) tatsächlich als S1O2 vorliegt. „M" bedeutet ein Alkalimetall, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Lithium, Natrium und Kalium.
„M2O" bedeutet die Gesamt-Stoff menge in Mol an Alkalimetall in der wässrigen Lösung bzw. Dispersion, berechnet nach der Summenformel M2O.„Li20" bedeutet demgemäß die Stoffmenge in Mol an Lithium, berechnet nach der Summenformel L12O. Diese Berech- nungsangaben sind jeweils unabhängig davon, ob die der Berechnung zu Grunde liegenden Alkalimetalle in dem erfindungsgemäßen Verfahren (bzw. dem erfindungsgemäßen Kit) tatsächlich in der Form„M2O" vorliegen.
In dem vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren umfasst die Komponente (K1 ) eine wässrige (Wasser enthaltende) Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas. Unter Wasserglas wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung an sich bekanntes Alkaliwasserglas verstanden, welches aus einer Schmelze erstarrte, glasartige, also amorphe, wasserlösliche Natrium-, Kalium- und - in geringen Konzentrationen, welche die Stabilität, insbesondere die Lagerstabilität, des Wasserglases nicht beeinträchtigen - Lithiumsilikate oder jeweils wässrige Lösungen der vorgenannten Natrium-, Kalium- und Lithiumsilikate umfasst.
Der Formgrundstoff (M1 ) ist bevorzugt ein partikulärer feuerfester Formgrundstoff. Als„feuerfest" werden im vorliegenden Text im Einklang mit dem üblichen fachmännischen Verständnis Massen, Werkstoffe und Mineralien bezeichnet, die zumindest kurzzeitig der Temperaturbelastung beim Abguss bzw. bei der Erstarrung einer Metallschmelze, beispiels- weise Aluminium, widerstehen können. Als Formgrundstoff geeignet sind beispielsweise Quarz-, Zirkon oder Chromerzsand, Olivin, Vermiculit, Bauxit, Schamotte sowie künstliche Formgrundstoffe. Der Formgrundstoff (M1 ) kann eine Mischung mehrerer (vorzugsweise partikulärer, feuerfester) Stoffe sein.
Der gemäß dem vorstehend angegebenen, erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Formkörper ist vorzugsweise ein in der Gießereiindustrie einzusetzender Formkörper, besonders bevorzugt eine Form oder ein Kern. Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemä- ßen Verfahrens ist die Möglichkeit, ein zur Herstellung von Formkörpern mit hoher Festigkeit und hoher Lagerstabilität erforderliches Bindemittelsystem mit hohem bzw. variabel einstellbarem Gehalt an Lithiumionen einzusetzen, welches nicht bzw. in viel geringerem Maße den zeitlichen Beschränkungen der Lagerdauern bekannter Bindemittel mit hohem (aber in der Regel nicht veränderbarem und/oder zur Veränderung vorgesehenem) Lihi- umionen-Gehalt unterworfen ist. So können nach dem erfindungsgemäßen Verfahren Formkörper hergestellt werden, welche eine hohe Festigkeit aufweisen und über längere Zeit, vorzugsweise einen Zeitraum im Bereich von einem Tag bis zu 2 Wochen, gelagert werden können, ohne ihre vorteilhaften Eigenschaften in einem praxisrelevanten Maß ein- zubüßen. Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formkörper können so nach ihrer Herstellung und bis zum Gebrauch bei einem Gussvorgang leicht gehandhabt werden ohne sich zu verformen oder zu zerbrechen und/oder können über einen längeren Zeitraum gelagert werden, so dass eine Produktion auf Vorrat möglich ist. Insbesondere vorteilhaft ist die Eigenschaft der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Formkörper, ihre hohe Festigkeit auch bei erhöhter Luftfeuchtigkeit beizubehalten und stabil zu bleiben, so dass die hergestellten Formkörper sich durch eine hohe Lagerstabilität selbst in feuchten oder feuchtwarmen Klimazonen auszeichnen. Aber auch für wechselnde Witterungsbedingungen (Jahreszeiten) in gemäßigten Klimazonen bringt das erfindungsgemäße Verfahren Vorteile. In dem vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren umfasst die Komponente (K2a) in Wasser gelöste Lithiumionen. Sofern die Komponente (K2a) eine Lösung ist, sind die Lithiumionen Bestandteil der Lösung. Sofern die Komponente (K2a) eine Dispersion ist, liegen die Lithiumionen zumindest überwiegend und vorzugsweise vollständig in der kontinuierlichen (flüssigen, wässrigen) Phase, vorzugsweise gelöst, vor. Die Komponente (K2a) umfasst vorzugsweise zusätzlich zu den Lithiumionen als weitere Alkalimetallionen auch Natriumionen und/oder Kaliumionen. Die Komponente (K2a) kann Lithiumionen und Kaliumionen umfassen oder die Komponente (K2a) kann Lithiumionen und Natriumionen umfassen oder die Komponente (K2a) kann Lithiumionen, Natriumionen und Kaliumionen umfassen. Der Höchstwert der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumio- nen in der Komponente (K2a) ist u.a. abhängig von der Art und dem Mengenverhältnis der anwesenden Alkalimetallionen. Dem Fachmann ist bekannt, wie er unter den gegebenen bzw. gewünschten Bedingungen die erforderlichen und/oder bevorzugten Konzentrationen an Alkalimetallionen einstellt.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), worin das in Schritt (1 ) hergestellte oder bereitgestellte Kit zusätzlich die folgende separate Komponente umfasst:
(K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Alkalimetallionen, vorzugsweise umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und dabei vorzugsweise im Bereich von 0 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 2,0 mol/L, liegt, und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt und vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumio- nen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der
Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht. und worin Schritt (2) Folgendes umfasst:
(2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil der Kompo- nente (K1 ) sowie mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls einem Anteil der Komponente (K2b), wobei die Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren, das in diesem Text als bevorzugt bezeichnet ist), worin die zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen (K2b) einen pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 14,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,5 bis 13,5, aufweist. Hinsichtlich bevorzugter pH-Werte für die Lösungen bzw. Dispersionen (K1 ) und/oder (K2a) sei auf die Offenbarung weiter oben verwiesen. Besonders bevorzugt ist daher ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, vorzugsweise eines lagerstabilen Formkörpers, wobei die Formstoffmischung um- fasst: (M1 ) einen Formgrundstoff und
(M2) eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas, das einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5, vorzugsweise im Bereich von 1 ,8 bis 3,0, besitzt, und in dem der molare Anteil des U2O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60, vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 0,4, liegt, mit folgenden Schritten:
(1 ) Herstellen oder Bereitstellen eines Kits zumindest umfassend die folgenden separa- ten Komponenten:
(K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des lithium- haltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung,
(K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 1 ,0 bis 5,0 mol/L, liegt und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt, und (K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Alkalimetallionen, vorzugsweise umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und dabei vorzugsweise im Bereich von 0 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 2,0 mol/L, liegt, und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt und vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht, und danach
(2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil der Komponente (K1 ) sowie mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls einem Anteil der Komponente (K2b), wobei die Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird, wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet. In dem vorstehend angegebenen besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahren umfasst die Komponente (K2b) in Wasser gelöste Alkalimetallionen, vorzugsweise Lithiumionen, Natriumionen und/oder Kaliumionen. Die Komponente (K2b) umfasst vorzugsweise Lithiumionen. Die Komponente (K2b) kann als Alkalimetallionen nur Lithiumionen oder nur Natriumionen oder nur Kaliumionen umfassen. Die Komponente (K2b) kann als Alkalimetallionen auch Lithiumionen und Natriumionen umfassen oder sie kann Lithiumionen und Kaliumionen umfassen oder sie kann Natriumionen und Kaliumionen umfassen. In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen oder eines erfindungsgemäß bevorzugten Verfahrens ist die Konzentration der Lithiumionen in der Komponente (K2b) niedriger als in der Komponente (K2a) und liegt vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0, 1 bis 2,0 mol/L,
Durch die bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, worin die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2b) um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht, wird erreicht, dass bei Vermischen der Kitbestandteile (K1 ), (K2a) und (K2b) miteinander (in Abwesenheit oder Anwesenheit des Formgrundstoffs (M1 )) die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der entstehenden Lösung oder Dispersion (M2) gleich oder zumindest ähnlich ist der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in einer nur durch Vermischen der Kitbestandteile (K1 ) und (K2a) miteinander entstehenden Lösung oder Dispersion (M2). Es wird somit bei Einsatz des Kitbestandteils (K2b) (welcher eine geringere Lithiumionen-Konzentration aufweist als der Kitbestandteil (K2a)) im erfindungsgemäßen Verfahren die Lithiumionen-Konzentration der entstehenden Lösung oder Dispersion (M2) beeinflusst, vorzugsweise verringert, im Vergleich zu einer Lösung oder Dispersion (M2), welche durch Vermischen nur der Kitbestandteile (K1 ) und (K2a) miteinander und unter ansonsten gleichen Bedingungen hergestellt wurde.
Der Kitbestandteil (K2b) kann somit vorteilhaft eingesetzt werden, um den Lithiumionengehalt in einer Lösung oder Dispersion (M2) leicht dosierbar und gut steuerbar herabzusetzen, ohne die sonstigen Eigenschaften der entstehenden Lösung oder Dispersion (M2), beispielsweise deren molaren Modul SiC /I hO oder deren Gesamt-Alkalimetallionen-Kon- zentration, in praxisrelevanter Weise anders zu beeinflussen oder zu verändern, als dies durch Zugabe einer entsprechenden Menge des Kitbestandteils (K2a) geschehen wäre. Durch die Zugabe der Komponente (K2b) lässt sich so bei Verringerung der Zugabe von (K2a) sicherstellen, dass der herzustellende Binder (M2) das gleiche Modul und die gleiche Konzentration aufweist, wie zuvor mit höherem Anteil von (K2a). In Schritt (2) des vorstehend angegebenen bevorzugten erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Mischung des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil der Komponente (K1 ) sowie mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls mit einem Anteil der Komponente (K2b) hergestellt.„Gegebenenfalls" bedeutet dabei hier und im Folgenden, dass - abhängig von den individuellen Erfordernissen - ein Anteil der Komponente (K2b) eingesetzt wird oder nicht eingesetzt wird. Hierdurch kann individuell eine gewünschte Lithiumionen-Konzentration der Lösung oder Dispersion (M2) in flexibler Weise eingestellt werden. Es kann somit bei der Einstellung des Lithiumionen-Gehalts bzw. der -Konzentration der Lösung oder Dispersion (M2) den Umgebungsbedingungen (insbesondere der Luftfeuch- tigkeit) Rechnung getragen werden und jeweils nur soviel an Lithiumionen zugesetzt werden, wie unter den herrschenden Umweltbedingungen zur Optimierung des Produktionsprozesses erforderlich ist. Durch diese flexible Möglichkeit der Zudosierung von Lithiumionen bei der Herstellung der Lösung oder Dispersion (M2) können u.a. auch Rohstoffkosten für die teuren Lithiumverbindungen eingespart werden, welche in den Kitbestandteilen (K2a) und vorzugsweise auch (K2b) enthalten sind.
Die oben bezeichnete Mischung kann hergestellt werden, indem zuerst ein Anteil der Komponente (K1 ) mit dem Formgrundstoff (M1 ) vermischt wird und anschließend diese Vormischung mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls mit einem Anteil der Komponente (K2b) zu einer Formstoffmischung vermischt wird, wobei vorzugsweise der Gehalt an Lithiumionen in der Formstoffmischung durch Auswahl von Komponente (K2a) und gegebenenfalls Komponente (K2b) in jeweils geeigneter Menge und Lithiumionenkonzentration eingestellt wird. Durch das Vermischen der Vormischung mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls einem Anteil der Komponente (K2b) bildet sich dabei auch die Lösung oder Dispersion (M2). Die Mischung kann auch hergestellt werden, indem zuerst der Formgrundstoff (M1 ) mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls mit einem Anteil der Komponente (K2b) vermischt wird und anschließend diese Vormischung mit einem Anteil der Komponente (K1 ) zu einer Formstoffmischung vermischt wird, wobei vorzugsweise der Gehalt an Lithiumionen in der Formstoffmischung durch Auswahl von Komponente (K2a) und gege- benenfalls Komponente (K2b) in jeweils geeigneter Menge und Lithiumionenkonzentration eingestellt wird. Durch das Vermischen der Vormischung mit einem Anteil der Komponente (K1 ) bildet sich dabei auch die Lösung oder Dispersion (M2).
Vorzugsweise wird die Mischung in Schritt (2) des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt, indem zuerst ein Anteil der Komponente (K1 ) mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls mit einem Anteil der Komponente (K2b) zu einer Lösung oder Dispersion (M2) vermischt wird, wobei vorzugsweise der Gehalt an Lithiumionen in der Lösung oder Dispersion (M2) durch Auswahl von Komponente (K2a) und gegebenenfalls Komponente (K2b) in jeweils geeigneter Menge und Lithiumionenkonzentration eingestellt wird. Diese separat hergestellte Lösung oder Dispersion (M2) wird dann mit dem Formgrundstoff (M1 ) vermischt.
Besonders bevorzugt wird die Mischung in Schritt (2) des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt, indem zuerst ein Anteil der Komponente (K2a) mit einem Anteil der Komponente (K2b) zu einer„Vormischung (K2a) + (K2b)" vermischt wird und diese„Vormischung (K2a) + (K2b)" dann mit einem Anteil der Komponente (K1 ) zu einer Lösung oder Dispersion (M2) vermischt wird, wobei vorzugsweise der Gehalt an Lithiumionen in der Lösung oder Dispersion (M2) durch Auswahl von Komponente (K2a) und Komponente (K2b) in jeweils geeigneter Menge und Lithiumionenkonzentration eingestellt wird.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Form- Stoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, vorzugsweise eines lagerstabilen Formkörpers, wobei die Formstoffmischung um- fasst:
(M1 ) einen Formgrundstoff und (M2) eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas, das einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5, vorzugsweise im Bereich von 1 ,8 bis 3,0, besitzt, und in dem der molare Anteil des L12O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60, vor- zugsweise im Bereich von 0, 1 bis 0,4, liegt, mit folgenden Schritten: (1 ) Herstellen oder Bereitstellen eines Kits zumindest umfassend die folgenden separaten Komponenten:
(K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul SiC /I hO größer ist als der molare Modul des lithium- haltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung,
(K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 1 ,0 bis 5,0 mol/L, liegt und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt, und
(K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und dabei vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 2,0 mol/L liegt, und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt und vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht, und danach
(2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil der Komponente (K1 ) sowie mit einem Anteil der Komponente (K2a) und mit einem Anteil der Komponente (K2b), wobei die Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird, wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet.
Es ist ein vorstehend oder nachfolgend angegebenes erfindungsgemäßes oder erfindungsgemäß bevorzugtes Verfahren bevorzugt, wobei in Schritt (2) zuerst in Abwesenheit des Formgrundstoffs eine Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird und danach eine Mischung des oder eines Anteils des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil oder der Gesamtmenge der erhaltenen Lösung oder Dispersion (M2) gebildet wird.
Das Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander erfolgt auf an sich bekannte Weise, vorzugsweise mit Hilfe eines Rührwerks oder eines Mischrohres, vorzugsweise eines statischen Mischrohres. Die bevorzugte Verfahrens Variante (nachfolgend auch als„Vormischen der eingesetzten Kitbestandteile" bezeichnet) ist insbesondere deswegen vorteilhaft, weil auf diese Weise eine vorgemischte Lösung oder Dispersion (M2) vorbereitet und dann für einen gewissen Zeitraum gelagert werden kann, der vorzugsweise so an die Umgebungsbedingungen an- gepasst ist (oder werden kann), dass es nicht aufgrund von Instabilitäten zu Niederschlä- gen (durch Ausfall von Bestandteilen aus der Lösung oder Dispersion (M2)) und/oder Gelbildung kommt. Eine solche vorgemischte Lösung oder Dispersion (M2) kann auch dafür verwendet werden, um eine automatisierte oder teilautomatisierte Produktionseinrichtung zu beschicken, so dass die vorgemischte Lösung oder Dispersion (M2) direkt in einer seriellen oder überwiegend seriellen industriellen Produktion eingesetzt werden kann. Eigene Untersuchungen haben ergeben, dass eine wie vorstehend beschrieben hergestellte (vorgemischte) Lösung oder Dispersion (M2) - abhängig von der Konzentration und den Lagerbedingungen (z.B. Temperatur, Rühren) - bis zu mehrere Wochen, vorzugsweise bis zu 6 Tage, besonders bevorzugt bis zu 3 Tage, gelagert werden kann, ohne dass Qualitätsmängel zu beobachten waren bei der Lösung oder Dispersion (M2) (dazu siehe unten) oder bei der Herstellung von Formkörpern unter Verwendung der gelagerten Lösung oder Dispersion (M2) oder bei Gussstücken, die hergestellt wurden unter Einsatz der mit der gelagerten Lösung oder Dispersion (M2) hergestellten Formkörper.
Es hat sich außerdem gezeigt, dass die separaten (unvermischten) Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) über lange Zeiträume, beispielsweise über ein Jahr, stabil bleiben und bei Lagerung unverändert oder im Wesentlichen unverändert und ohne praktisch relevante Qualitätseinbußen bleiben. Eine besondere Leistung der vorliegenden Erfindung ist es daher, dass wasserglashaltige Bindemittel mit hoher Lithiumionen-Konzentration nun bedarfsabhängig für die Fertigung bzw. Produktion verfügbar gemacht und rasch eingesetzt werden können, wobei das mit der leichten Verderblichkeit bzw. der schlechten (kurzen) Lagerungsfähigkeit solcher wasserglashaltigen Bindemittel mit hoher Lithiumionenkonzentration verknüpfte Problem gelöst wurde. Die Lagerung der hergestellten (vorgemischten) Lösung oder Dispersion (M2) erfolgt dabei vorzugsweise in geschlossenen Gebinden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist, vorzugsweise eine Verfahrens Variante umfassend das Vormischen der eingesetzten Kitbestandteile) bevorzugt, wobei die hergestellte Lösung oder Dispersion (M2) vor dem Bilden der Mischung mit dem Formgrundstoff (M1 ) keine sichtbaren Niederschläge oder Gelanteile enthält. In eigenen Versuchen hat sich gezeigt, dass die Prüfung der hergestellten Lösung oder Dispersion (M2) auf sichtbare Niederschläge oder Gelanteile eine einfache Sichtprüfung sein kann. Der Fachmann kann so in der Praxis mit ausreichender Zuverlässigkeit erkennen und entscheiden, ob die Lösung oder Dispersion (M2) die erforderliche Konsistenz bzw. die für die Weiterverarbeitung im erfindungsgemäßen Verfahren, Schritt (2), erforder- liehe Qualität aufweist. Die besagte Prüfung erfolgt vorzugsweise direkt vor dem Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffes (M1 ) mit der hergestellten Lösung oder Dispersion (M2) zur Herstellung einer Formstoffmischung. Sofern die Prüfung ergibt, dass die hergestellte Lösung oder Dispersion (M2) nicht die zur Weiterverarbeitung erforderliche Konsistenz bzw. Qualität aufweist, wird diese nicht in weiteren Verfahrensschritten eingesetzt, sondern vorzugsweise durch eine andere Lösung oder Dispersion (M2) ersetzt, welche die zur Weiterverarbeitung erforderliche Konsistenz bzw. Qualität aufweist. Diese Verfahrensgestaltung erlaubt es, im Fertigungsbetrieb eine schnelle, einfache und kostengünstige Qualitätskontrolle durchzuführen. Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist, vorzugsweise eine Verfahrens Variante umfassend das Vormischen der eingesetzten Kitbestandteile), wobei das Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander zur Bildung der Lösung oder Dispersion (M2) in einer Mischeinrichtung erfolgt, wobei vorzugsweise die Mischeinrichtung ein Dosierbehälter oder ein Mischrohr ist und bevorzugt ein Mischrohr, besonders bevorzugt ein statisches Mischrohr ist.
Die Mischeinrichtung kann dabei eine separate, etwa alleinstehende und neben bzw. unabhängig von einer mindestens teilweise seriellen Fertigung von Formkörpern betriebene Mischeinrichtung sein („diskontinuierlicher Betrieb"). Ein solcher diskontinuierlicher Betrieb hat den Vorteil, dass jederzeit verschiedene Chargen von Lösungen oder Dispersionen (M2) hergestellt werden können und jeweils deren Qualität überprüft werden kann. Die Mischeinrichtung kann auch Bestandteil einer mindestens teilweise seriellen Fertigung von Formkörpern sein, etwa Bestandteil einer Anlage zur mindestens teilweise seriellen Fertigung von Formkörpern („kontinuierlicher oder teilkontinuierlicher Betrieb"). Ein solcher kon- tinuierlicher oder teilkontinuierlicher Betrieb eignet sich insbesondere für die (industriell bevorzugte) mindestens teilweise serielle Fertigung größerer Stückzahlen von Formkörpern, beispielsweise eine Fertigung auf Vorrat. Die Mischeinrichtung kann auch ein Vorratsbehälter sein, in dem mindestens eine der Komponenten (K1 ), (K2a) und/oder (K2b) gelagert oder für den Einsatz in einer mindestens teilweise seriellen Fertigung von Formkörpern vorgehalten wird und in den bei Bedarf mindestens eine komplementäre Komponente (K1 ), (K2a) und gegebenenfalls (K2b) hinzugemischt wird.
Die oben genannte Mischeinrichtung ist vorzugsweise ein Dosierbehälter oder ein Mischrohr. Als Mischrohr ist ein statisches Mischrohr bevorzugt. Ein statisches Mischrohr ist eine für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders bevorzugte Misch- einrichtung. Geeignet für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Verfahren sind beispielsweise statische Mischrohre der Fa. Sulzer, etwa vom Typ„CompaX™" oder„SMX™ plus". Bevorzugte Dosierbehälter sind ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus„Intermediate Bulk Containern" (auch bezeichnet als„IBC-Container" oder„Schütz-Container"), Fässern und Kanistern. Eine bevorzugte Mischeinrichtung für den vorgenannten kontinuierlichen oder teilkontinuierlichen Betrieb ist ein Mischrohr, vorzugsweise ein statisches Mischrohr. Auch ein vorgenannter Dosierbehälter kann aber im kontinuierlichen oder teilkontinuierlichen Betrieb eingesetzt werden.
Es ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben bevorzugt (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist, vorzugsweise eine Verfahrensvariante umfassend das Vormischen der eingesetzten Kit- bestandteile), wobei der Anteil oder die Gesamtmenge der gebildeten Lösung oder Dispersion (M2) vor der Bildung einer Mischung mit dem oder einem Anteil des Formgrundstoffs (M1 ) für einen Zeitraum von nicht mehr als 7 Tagen, vorzugsweise von nicht mehr als 3 Tagen, besonders bevorzugt von nicht mehr als 2 Tagen, in der Mischeinrichtung gelagert wird. Hierdurch wird der Ausbildung von Niederschlägen (durch Ausfall von Bestandteilen aus der Lösung oder Dispersion (M2)) und/oder Gelen entgegengewirkt.
Sofern die Mischeinrichtung (Mischrohr oder Dosierbehälter) Bestandteil einer mindestens teilweisen seriellen Fertigung von Formkörpern ist, ist eine längere Lagerung der hergestellten Lösung oder Dispersion (M2), wie eine Lagerung über einen Zeitraum von mehr als 2 Tagen, vorzugsweise über einen Zeitraum von mehr als einem Tag, in der Regel nicht vorgesehen. Stattdessen ist in diesen Fällen üblicherweise eine kürzere Lagerung für vorzugsweise nicht mehr als einen Tag vorgesehen, so dass eine mindestens teilweise serielle Fertigung bzw. ein solcher Produktionsprozess möglich ist. Eine längere Lagerung (vorzugsweise für den oben definierten Zeitraum von nicht mehr als sieben Tagen) der hergestellten Lösung oder Dispersion (M2) kann aber in Fällen bevorzugt sein, in denen die Mischeinrichtung auch als Vorratsbehälter für eine hergestellte Lösung oder Dispersion (M2) vor dem Mischen mit dem Formgrundstoff (M1 ) dient.
Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, mit den zusätzlichen Schritten
- Einstellen, Bestimmen oder Abschätzen eines oder mehrerer Parameter ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers und Lagerdauer des Formkörpers, und
- Steuern der einzusetzenden Anteile der Komponenten (K2a) und (K2b) in Abhängigkeit von dem oder den eingestellten, bestimmten oder abgeschätzten Parametern ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, und Lagerdauer des Formkörpers.
Insbesondere bevorzugt ist dabei eine Kombination eines Parameters aus der Gruppe aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers und Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers mit einem Parameter aus der Gruppe relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers und relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers.
Die„relative Luftfeuchtigkeit" gibt dabei - in Übereinstimmung mit dem üblichen Verständnis des Fachmanns - bei einer gegebenen Temperatur den tatsächlichen Wasseranteil in der Luft an, bezogen auf das bei dieser Temperatur physikalische Maximum des Wassergehaltes der Luft.
Die absolute Luftfeuchtigkeit wird - in Übereinstimmung mit dem üblichen Verständnis des Fachmanns - aus Temperatur und relativer Luftfeuchtigkeit bestimmt. Eine höhere absolute Luftfeuchtigkeit wird erreicht, wenn z.B. die Temperatur steigt bei gleichbleibender relativer Luftfeuchtigkeit oder wenn die relative Luftfeuchtigkeit bei gleichbleibender Temperatur ansteigt. Faktoren, welche die Einstellung einer vergleichsweise höheren Konzentration an Lithiumionen im erfindungsgemäßen Verfahren als sinnvoll erscheinen lassen, sind dabei insbesondere eine höhere absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung und/oder Lagerung eines Formkörpers und/oder eine längere Lagerdauer des Formkörpers. Je nach dem eingestellten, bestimmten oder abgeschätzten Parameter- Wert wird demgemäß vorzugsweise eine höhere oder eine niedrigere Konzentration an Lithiumionen in der Lösung oder Dispersion (M2) eingestellt. Eine höhere Konzentration an Lithiumionen kann vorzugsweise eingestellt werden, indem man den Anteil der Komponente (K2a) an der Lösung oder Dispersion (M2) erhöht, etwa durch Erhöhung des Anteils an Zumischung der Komponente (K2a) und/oder (sofern die Komponente (K2b) eingesetzt wird) durch Verringerung des Anteils an Zumischung der Komponente (K2b). Die Komponente (K2b) kann - je nach den Erfordernissen - auch ganz fortgelassen werden.
Demgemäß ist ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) bevor- zugt, wobei das Verfahren als mindestens teilweise serielle, vorzugsweise als überwiegend serielle, Fertigung einer Anzahl von Formkörpern ausgestaltet ist, wobei bei Erhöhung oder erwarteter Erhöhung eines oder mehrerer Parameter ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Tempera- tur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des
Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers und Lagerdauer des Formkörpers
- die eingesetzten Anteile der Komponente (K2a) für die Fertigung der Formkörper erhöht werden und/oder
- der molare Anteil des L12O an M2O in der Lösung oder Dispersion (M2) für die Fertigung der Formkörper erhöht wird.
Umgekehrt ist es natürlich vorteilhaft, das erfindungsgemäße Verfahren so zu gestalten, dass bei einem Rückgang bzw. einer Verminderung oder einem erwarteten Rückgang bzw. einer erwarteten Verminderung eines oder mehrerer Parameter ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers und Lagerdauer des Formkörpers
- die eingesetzten Anteile der Komponente (K2a) für die Fertigung der Formkörper vermindert und/oder die gegebenenfalls eingesetzten Anteile der Komponente (K2b) für die Fertigung der Formkörper erhöht werden und/oder
- der molare Anteil des L12O an M2O in der Lösung oder Dispersion (M2) für die Fertigung der Formkörper vermindert wird.
Ebenfalls ist bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei zum Einstellen, Bestimmen oder Abschätzen des einen oder der mehreren Parameter ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers und Lagerdauer des Formkörpers eine Datenerfassungseinrichtung oder Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen ist und zum Steuern der einzusetzenden Anteile der Komponenten (K2a) und (K2b) in Abhängigkeit von dem oder den eingestellten, bestimmten oder abgeschätzten Parametern eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, wobei vorzugsweise zwischen der Datenerfassungseinrichtung oder der Datenverarbeitungseinrichtung und der Steuereinrichtung eine Datenverbindung zur Übertragung von Parameterdaten eingerichtet ist.
Die vorgenannte Datenerfassungseinrichtung oder Datenverarbeitungseinrichtung ist vorzugsweise ein Instrument zur Erfassung der klimatischen Bedingungen oder ein Datenlogger. Die vorgenannte Steuereinrichtung ist vorzugsweise eine automatisierte Mischeinrichtung. Diese vorgenannte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist den Vorteil auf, dass die Zumischung bzw. Dosierung der Kitbestandteile in Abhängigkeit von den Einflussparametern in einem industriellen Fertigungsprozess automatisiert oder mindestens teilautomatisiert durchgeführt werden kann. Es ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei bei Herstellung der Formstoffmischung zusätzlich ein oder mehrere Bestandteile zugegeben werden, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus:
(M3) partikuläres, amorphes Siliziumdioxid; Bariumsulfat; Kohlenhydrate; Phosphorver- bindungen; oberflächenaktive Verbindungen; oxidische Borverbindungen; Metalloxide; Gleitmittel, Ester und Trennmittel.
Als partikuläres, amorphes Siliziumdioxid („S1O2") wird vorzugsweise partikuläres, amorphes Siliziumdioxid in üblicher Reinheit eingesetzt, d.h. mit üblichen Verunreinigungen und Nebenbestandteilen. Vorzugsweise wird für die Zwecke der vorliegenden Erfindung parti- kuläres, amorphes Siliziumdioxid mit einem Gehalt von mindestens 85 Gew-%, besonders bevorzugt von mindestens 90 Gew.-% und ganz besonders bevorzugt von mindestens 95 Gew.-% Siliziumdioxid verwendet. Der Begriff„partikulär" bezeichnet dabei ein festes Pulver (einschließend Stäube) oder auch ein Granulat, das vorzugsweise schüttfähig und somit auch siebfähig ist. Vorzugsweise ist der Teilchenzahl-bezogene d90-Wert des partiku- lären, amorphen Siliziumdioxids kleiner als 100 μιη, besonders bevorzugt kleiner als 45 μιη. Dies bedeutet, dass 90 % der Teilchen des in der Formstoffmischung enthaltenen partikulären, amorphen Siliziumdioxids vorzugsweise kleiner sind als 100 μιη, bevorzugt kleiner sind als 45 μιη. Der d90-Wert wird vorzugsweise durch Aufnahmen mit dem Rasterelektronenmikroskop bestimmt. Als partikuläres, amorphes Siliziumdioxid können so- wohl synthetisch hergestellte als auch natürlich vorkommende Typen eingesetzt werden. Letztere sind z.B. aus dem Dokument DE 102007045649 bekannt, sind aber nicht bevorzugt, da sie häufig nicht unerhebliche kristalline Anteile enthalten und deshalb als karzinogen eingestuft sind. Synthetisch hergestelltes partikuläres, amorphes Siliziumdioxid wird durch eine bewusst durchgeführte chemische Reaktion hergestellt. Beispiele hierfür sind die Flammhydrolyse von Siliziumtetrachlorid und die Reduktion von Quarzsand mit Koks im Lichtbogenofen bei der Herstellung von Ferrosilizium und Silizium. Das nach diesen beiden Verfahren hergestellte amorphe S1O2 wird auch als„pyrogenes S1O2" bezeichnet. Ein weiteres Beispiel für synthetisch hergestelltes partikuläres, amorphes Siliziumdioxid ist durch thermische Zersetzung von ZrSiC zu ZrÜ2 und S1O2 und teilweise oder im Wesentlichen vollständige Abtrennung des Zr02 erhaltenes Siliziumdioxid, wie beispielsweise beschrieben in Dokument DE 102012020509. Bevorzugt wird als oder in Bestandteil (M3) nach dem erfindungsgemäßen Verfahren synthetisch hergestelltes partikuläres, amorphes S1O2, eingesetzt, besonders bevorzugt pyrogenes partikuläres, amorphes S1O2 und/oder S1O2 aus der thermischen Zersetzung von ZrSiC . Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignetes partikuläres, amorphes Siliziumdioxid wird beispielsweise auch angegeben in den Dokumenten DE 102004042535A1 , DE 102012020510A1 und DE 10201202051 1A1. Vorzugsweise wird das partikuläre, amorphe Siliziumdioxid in einer Menge im Bereich von 0,3 bis 3,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile).
Als Bariumsulfat kann synthetisch hergestelltes oder natürliches Bariumsulfat, d.h. in Form von Mineralien, die Bariumsulfat enthalten, wie Schwerspat bzw. Baryt, eingesetzt werden. Synthetisch hergestelltes Bariumsulfat (auch„Blanc Fixe" genannt) wird beispielsweise mithilfe einer Fällungsreaktion hergestellt. Zu diesem Zweck werden meist leicht lösliche Bariumverbindungen (Bariumsalze) in Wasser gelöst. Anschließend wird durch Zugabe von leicht löslichen Sulfat-Salzen (wie z.B. Natriumsulfat) oder auch Schwefelsäure das schwerlösliche Bariumsulfat gefällt. Das gefällte Bariumsulfat wird abfiltriert, getrocknet und gegebenenfalls gemahlen. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignetes Bariumsulfat wird beispielsweise auch angegeben in Dokument DE 102012104934. Vorzugsweise wird das Bariumsulfat in einer Menge im Bereich von 0,02 bis 5,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile).
Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Kohlenhydrate sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Oligosacchariden und Polysachariden, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Cellulose, Stärke und Dextrin. Die genannten Kohlenhydrate können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Kohlenhydrate werden beispielsweise auch angegeben in Dokument EP 2104580. Vorzugsweise werden das oder die Kohlenhydrate in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 10,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile).
Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Phosphorverbindungen sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus organischen Phosphaten und anorganischen Phosphaten, vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anorganischen Alkalimetallphosphaten. Die genannten Phosphorverbindungen können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Phosphorverbin- düngen werden beispielsweise auch angegeben in Dokument EP 2097192. Vorzugsweise wird die oder werden die Phosphorverbindungen in einer Menge im Bereich von 0,05 bis 1 ,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile). Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren oberflächenaktiven Verbindungen sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus anionischen Tensiden, nichtionischen Tensiden, kationischen Tensiden und amphoteren Tensiden. Die genannten Tenside können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeig- nete Tenside werden beispielsweise auch angegeben in Dokument DE 102007051850. Vorzugsweise werden das oder die oberflächenaktiven Verbindungen in einer Menge im Bereich von 0,001 bis 1 ,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestand- teile). Die vorstehend genannten oberflächenaktiven Verbindungen können auch als Bestandteil der Komponente (K1 ) eingesetzt werden.
Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren oxidischen Borverbindungen sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Boraten, Borsäuren, Borsäureanhydriden, Borosilikaten, Borophos- phaten, und Borophosphosilikaten, besonders bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkali- und Erdalkaliborat, wobei vorzugsweise die oxidische Borverbindung keine organischen Gruppen enthält. Die genannten oxidischen Borverbindungen können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegen- den Erfindung geeignete oxidische Borverbindungen werden beispielsweise auch angegeben in Dokument DE 1020131 1 1626. Vorzugsweise wird oder werden die oxidischen Borverbindungen in einer Menge im Bereich von 0,001 bis 1 ,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Ge- wichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile). Die vorstehend genannten oxidischen Borverbindungen können auch als Bestandteil der Komponente (K1 ) eingesetzt werden.
Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Metalloxide umfassen vorzugsweise partikuläre gemischte Metalloxide, vorzugsweise umfassend Oxide des Aluminiums und/oder Oxide des Zirkoniums. Bevorzugte Metalloxide umfassen partikuläres Aluminiumoxid, vorzugsweise in der alpha-Phase, und/oder partikuläres Aluminium/Silizium-Mischoxid ohne Schichtsilikat-Struktur. Die genannten Metalloxide können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Metalloxide werden beispielsweise auch angegeben in den Dokumenten DE 1020121 13074 und DE 1020121 13073. Vorzugsweise werden das oder die Metalloxide in einer Menge im Bereich von 0,05 bis 8,0 Gew.- % eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile). Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Gleitmittel sind vorzugsweise ausgewählt aus Graphit und/oder Molyb- dän(IV)-sulfid. Die genannten Gleitmittel können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Gleitmittel werden beispielsweise auch angegeben in Dokument WO 2014/202042. Vorzugsweise wer- den das oder die Gleitmittel in einer Menge im Bereich von 0,01 bis 0,2 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile).
Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Silane sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aminosilanen, Epoxysilanen, Mercaptosilanen, Hydroxysilanen und Ureidosilanen. Die vorgenannten Silane können auch als Gleitmittel wirken. Die genannten Silane können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Silane werden beispielsweise auch angegeben in Dokument WO 2014/202042. Vorzugsweise werden das oder die Silane in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 2,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile). Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Trennmittel sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Calciumstearat, Fettsäureester, Wachse, Naturharze und Alkydharze. Die genannten Trennmittel können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Trennmittel werden beispielsweise auch an- gegeben in Dokument EP 1802409. Vorzugsweise werden das oder die Trennmittel in einer Menge im Bereich von 0,1 bis 2,0 Gew.-% eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile). Die im vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren als oder in Bestandteil (M3) einsetzbaren Ester (einer oder mehrere) sind vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus den intramolekularen oder intermolekularen Umsetzungsprodukten eines Alkohols und einer Säure, wobei der Alkohol ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus C1-C8 Mono-Alkoholen, C1-C8 Di-Alkoholen, vorzugsweise C2-C8 Di-Alkoholen, und C1-C8 Tri-Alkoholen, vorzugsweise C3-C8 Tri-Alkoholen, vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ethylenglykol, 1 ,2-Propandiol und Glyzerin, und wobei die Säure ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus organischen C1-C8 Mono-Car- bonsäuren, vorzugsweise organischen C2-C8 Mono-Carbonsäuren, organischen C2-C8 Di-Carbonsäuren, organischen C2-C8 Tri-Carbonsäuren, vorzugsweise organischen C3- C8 Tri-Carbonsäuren, und anorganischen Säuren, vorzugsweise ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Milchsäure, Oxalsäure, Bernsteinsäure, Malonsäure, Phosphorsäure, Schwefelsäure, Borsäure und Kohlensäure wobei vorzugsweise zumindest einer der Ester Propylencarbonat oder y-Butyrolacton ist. Die vorgenannten Ester können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt wer- den. Vorzugsweise werden der oder die Ester in einer Menge im Bereich von bis zu 0,4 Gew.-%, vorzugsweise in einer Menge im Bereich von 0,01 Gew.-% bis 0,4 Gew.-%, eingesetzt, bezogen auf das Gesamtgewicht (die Gesamtmasse) der Formstoffmischung (Summe aus den Gewichten bzw. Massen der Bestandteile (M1 ), (M2) und - soweit vorhanden - (M3) und gegebenenfalls weiterer Bestandteile). Die vorgenannten ein oder mehreren Bestandteile (M3) - partikuläres, amorphes Siliziumdioxid; Bariumsulfat; Kohlenhydrate; Phosphorverbindungen; oberflächenaktive Verbindungen; oxidische Borverbindungen; Metalloxide; Gleitmittel, Ester und Trennmittel - können einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden. Die ein oder mehreren Bestandteile (M3) können z.B. einzeln oder gemeinsam, vorzugsweise gemeinsam, zu dem Formgrundstoff (M1 ) hinzugegeben und mit diesem vermischt werden und es kann anschließend zu dieser Vormischung aus den Komponenten (M1 ) und (M3) die hergestellte (vorgemischte) Lösung oder Dispersion (M2) hinzugegeben und damit (vorzugsweise homogen) vermischt werden. Es können auch zu der Vormischung aus den Komponenten (M1 ) und (M3) die weiteren Komponenten (K1 ), (K2a) und gegebenenfalls (K2b) einzeln hinzugegeben und die so entstandene Formstoffmischung kann dann (vorzugsweise homogen) vermischt werden. Wasserlösliche Bestandteile (M3), vorzugsweise die vorgenannten oberflächenaktiven Verbindungen und/oder oxidischen Borverbindungen können z.B. einzeln oder gemeinsam zu der Komponente (K1 ) hinzugegeben werden bzw. Be- standteil der Komponente (K1 ) sein.
Weiterhin ist auch bevorzugt ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), wobei die erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion (K2a) und gegebenenfalls (sofern vorhanden bzw. eingesetzt) die zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion (K2b) jeweils in Wasser gelöstes Lithiumhydroxid umfasst.
Es ist demgemäß bevorzugt, dass die erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen (K2a), in Wasser gelöstes Lithiumhydroxid, umfasst. Sofern die zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Alkalimetallionen (K2b) Lithiumionen umfasst, ist es demgemäß auch bevorzugt, dass die zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion in Wasser gelöstes Lithiumhydroxid, umfasst. Lithiumhydroxid, insbesondere Lithiumhydroxid-Monohydrat, weist eine für die Zwecke der vorliegenden Erfindung geeignete Wasserlöslichkeit auf. Es hat sich weiterhin in eigenen Versuchen gezeigt, dass mit Lithiumhydroxid, insbesondere Lithiumhydroxid- Monohydrat, für die Zwecke der vorliegenden Erfindung Lösungen bzw. Dispersionen (K2a) bzw. (K2b) mit ausgezeichnet geeigneter Lagerstabilität hergestellt werden können. Zur Herstellung Lithiumionen-haltiger Komponenten (K2a) bzw. (K2b) wird daher vorzugsweise Lithiumhydroxid, besonders bevorzugt Lithiumhydroxid-Monohydrat eingesetzt. Bevorzugt ist auch ein erfindungsgemäßes Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere ein erfindungsgemäßes Verfahren, das in diesem Text als bevorzugt bezeichnet ist), wobei
- die wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas (K1 ) einen pH-Wert im Bereich von 10,0 bis 13,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,0 bis 12,5, aufweist, und/oder (vorzugsweise„und")
- die erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen (K2a) einen pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 14,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,5 bis 13,5, aufweist, und/oder (vorzugsweise„und", sofern die Komponente (K2b) vorhanden ist)
- die zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen (K2b) (sofern eingesetzt) einen pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 14,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,5 bis 13,5, aufweist.
Die Erfindung betrifft auch ein Kit zur Herstellung einer Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas, zumindest umfassend die folgenden separaten Komponenten:
(K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul SiC /I bO größer ist als der molare Modul des herzustellenden lithiumhaltigen Wasserglases, und
(K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 1 ,0 bis 5,0 mol/L, liegt und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt.
Besonders bevorzugt ist ein vorstehend beschriebener, erfindungsgemäßer Kit, zusätzlich enthaltend als weitere separate Komponente:
(K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Alkalimetallionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und vorzugsweise im Bereich von 0 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 2,0 mol/L liegt, und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt, und vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht. In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen oder eines erfindungsgemäß bevorzugten Kits ist die Konzentration der Lithiumionen in der Komponente (K2b) niedriger als in der Komponente (K2a) und liegt vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 2,0 mol/L.
Besonders bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Kit wie vorstehend beschrieben (insbe- sondere ein Kit, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist), zumindest umfassend die folgenden separaten Komponenten: (K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.-%, liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des herzustellenden lithiumhaltigen Wasserglases,
(K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 1 ,0 bis 5,0 mol/L, liegt und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt, und
(K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0, 1 bis 2,0 mol/L liegt, und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt, und vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht.
Hinsichtlich weiterer bevorzugter Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen Kits gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren vorstehend angegebenen Erläuterungen entspre- chend, und umgekehrt.
Das vorstehend angegebene erfindungsgemäße Kit ist für die Anwendung in dem vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren geeignet und dafür vorgesehen.
Die Erfindung betrifft ebenfalls die Verwendung eines vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen oder bevorzugten erfindungsgemäßen Kits zur Herstellung einer FormStoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, wobei die Formstoffmischung umfasst:
(M1 ) einen Formgrundstoff und
(M2) eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas, das einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5, vorzugsweise im Bereich von 1 ,8 bis 3,0, besitzt, und in dem der molare Anteil des L12O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60, vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 0,4, liegt. Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Verwendung gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren und das erfindungsgemäße Kit vorstehend angegebenen Erläuterungen entsprechend.
Die Erfindung betrifft weiterhin auch eine Anlage zur Verwendung bei der Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus (vorzugsweise zur Verwendung bei der Herstellung gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren), vorzugsweise zur Herstellung einer intermediären Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas zur Verwendung bei der Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus wobei die Anlage mindestens umfasst: einen ersten Lagertank (Z1 ), enthaltend als erste Komponente eine wässrige Lösung oder Dispersion (K1 ), umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.- % liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul SiCte/I hO größer ist als der molare Modul des lithium- haltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung einen zweiten Lagertank (Z2) enthaltend als zweite Komponente eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion (K2a), umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei o die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 1 ,0 bis 5,0 mol/L, liegt und o die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt, vorzugsweise eine Mischeinrichtung (Z3), besonders bevorzugt ein Mischrohr, ganz besonders bevorzugt ein statisches Mischrohr, zum Vermischen mindestens der ersten und der zweiten Komponente zwecks Herstellung der oder einer intermediären Lösung oder Dispersion (mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren ist diese intermediäre Lösung oder Dispersion als (M2) bezeichnet), und wobei vorzugsweise mindestens der erste und der zweite Lagertank mit der Mischeinrichtung (Z3) jeweils durch eine oder mehrere Leitungen (Z4) verbunden sind, wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet, und/oder wobei das lithiumhaltige Wasserglas in der intermediären Lösung oder Disper- sion einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5, vorzugsweise im Bereich von 1 ,8 bis 3,0, besitzt und/oder in dem der molare Anteil des L12O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60, vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 0,4, liegt, wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet, und/oder wobei die Verwendung in einem erfindungsgemäßen Verfahren wie vorstehend beschrieben (insbesondere einem Verfahren, das vorstehend oder nachfolgend als bevorzugt bezeichnet ist) erfolgt.
Vorzugsweise umfasst die erfindungsgemäße Anlage eine Mischeinrichtung (Z3) und vor- zugsweise sind mindestens der erste und der zweite Lagertank mit der Mischeinrichtung (Z3) jeweils durch eine oder mehrere Leitungen (Z4) verbunden. In dieser bevorzugten Ausgestaltung ist die erfindungsgemäße Anlage eine Anlage zur Herstellung einer intermediären Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas (mit Bezug auf das erfindungsgemäße Verfahren ist diese intermediäre Lösung oder Dispersion als (M2) bezeichnet) zur Verwendung bei der Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus.
Die Erfindung umfasst jedoch auch eine oben beschriebene Anlage, welche ohne Mischeinrichtung auskommt und in welcher die Komponenten (K1 ), (K2a) und - sofern vorhanden und eingesetzt - (K2b), direkt in den Formgrundstoff (M1 ) geleitet und erst dort mitei- nander und mit dem Formgrundstoff (M1 ) vermischt werden.
Die Mischeinrichtung (Z3) kann gleichzeitig ein Lagertank ((Z1 ), (Z2) oder (Z5), siehe unten) sein. Der Inhalt des oder der Lagertanks kann mittels einer oder mehrerer Pumpen zur Mischeinrichtung befördert werden. Die Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) können auch in nur einem der vorgesehenen Lagertanks vorgemischt und anschließend mit dem Form- grundstoff vermischt werden. Es können auch nur die Komponenten (K1 ) mit (K2a) oder gegebenenfalls (K1 ) mit (K2b) oder (K2a) mit (K2b) in einem Lagertank vorgemischt und erst anschließend mit der jeweils dritten Komponente ((K2b) bzw. (K2a) bzw. (K1 )) vermischt werden. Es können auch die Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) jeweils ohne Vermischung mit einer der anderen Komponenten direkt mit dem Formgrundstoff vermischt werden.
Hinsichtlich bevorzugter Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Anlage gelten die für das erfindungsgemäße Verfahren, das erfindungsgemäße Kit und die erfindungsgemäße Verwendung vorstehend angegebenen Erläuterungen entsprechend, und umgekehrt.
Die vorstehend oder nachfolgend angegebene erfindungsgemäße Anlage ist für die Anwendung in dem vorstehend angegebenen erfindungsgemäßen Verfahren geeignet und dafür vorgesehen.
Das vorstehend angegebene erfindungsgemäße Kit ist für den Einsatz in der vorstehend oder nachfolgend angegebenen Anlage geeignet und dafür vorgesehen.
Weiterhin ist auch bevorzugt eine erfindungsgemäße Anlage wie vorstehend beschrieben, weiter umfassend einen dritten Lagertank (Z5), enthaltend eine zweite wasserglasfreie Lösung o- der Dispersion (K2b) umfassend in Wasser gelöste Alkalimetallionen, wobei o die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und vorzugsweise im Bereich von 0 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 2,0 mol/L liegt, und o die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt und o vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht, wobei vorzugsweise die Mischeinrichtung (Z3) zum Vermischen mindestens der ersten, zweiten und dritten Komponente ausgestaltet ist, zwecks Herstellung der inter- mediären Lösung oder Dispersion, und wobei vorzugsweise mindestens der erste, der zweite und der dritte Lagertank mit der Mischeinrichtung (Z3) jeweils durch eine oder mehrere Leitungen (Z4) verbunden sind.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen oder einer erfindungsgemäß bevorzugten Anlage ist die Konzentration der Lithiumionen in der Komponente (K2b) im dritten Lagertank (Z5) niedriger als in der Komponente (K2a) und liegt vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 2,0 mol/L.
Die Erfindung wird in den nachfolgend angegebenen Beispielen und mit Bezugnahme auf die Figuren unten näher beschrieben. Figuren:
Fig. 1 : Fig 1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Anlage mit den Anlagenteilen: einem ersten Lagertank (Z1 ), einem zweiten Lagertank (Z2), einer Mischeinrichtung (Z3) und einer oder mehrerer (hier: mehrerer) Leitungen (Z4), welche den ersten und den zweiten Lagertank mit der Mischeinrichtung verbinden. Fig. 2: Fig 2 zeigt einen schematischen Aufbau eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Anlage mit den Anlagenteilen: einem ersten Lagertank (Z1 ), einem zweiten Lagertank (Z2), einer Mischeinrichtung (Z3) (hier identisch mit dem ersten Lagertank (Z1 )) und einer oder mehrerer (hier: einer) Leitungen (Z4), welche den ersten und den zweiten Lagertank mit der Mischeinrichtung verbinden (wobei der erste Lagertank und die Mischeinrichtung identisch sind).
Fig. 3: Fig 3 zeigt einen schematischen Aufbau eines Ausschnitts einer erfindungsgemäßen Anlage mit den Anlagenteilen: einem ersten Lagertank (Z1 ), einem zweiten Lagertank (Z2), einem dritten Lagertank (Z5), einer Mischeinrichtung (Z3) und einer oder mehreren (hier: mehreren) Leitungen (Z4), welche den ersten, den zweiten und den dritten Lagertank mit der Mischeinrichtung verbinden.
Beispiele:
Die Beispiele sollen die Erfindung näher beschreiben und erklären, ohne ihren Schutzbereich einzuschränken.
Sofern nicht anders angegeben, wurde unter üblichen Laborbedingungen gearbeitet (25 °C, Normaldruck)
Beispiel 1a: Exemplarische Komponenten (KD, (K2a) und (K2b)
Es wurden auf an sich bekannte Weise exemplarische Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) hergestellt, mit den in Tabelle 1a gezeigten Eigenschaften.
Tabelle 1a: Exemplarische Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b)
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In Tabelle 1 a bedeutet die Angabe„c (Li+)" die Konzentration der Lithiumionen und die Angabe„c (Li+/Na+/K+)" die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen. Die Angabe„ k.A. " bedeutet, dass in der jeweiligen Zelle kein Wert angegeben ist. Die Angaben zu„Gew.-%" beziehen sich jeweils auf die Gesamtmasse der entsprechenden Komponente (K1 ), (K2a) oder (K2b). Beispiel 1 b: Bestimmung des pH-Wertes in Komponenten (KD, (K2a) und (K2b)
Es wurden auf an sich bekannte Weise bevorzugte Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) hergestellt. Anschließend wurden die pH-Werte der bevorzugten Komponenten auf an sich bekannte Weise bestimmt. Die Ergebnisse sind nachfolgend in Tabelle 1 b angegeben:
Tabelle 1 b: pH-Werte bevorzugter Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b)
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Die weiteren Eigenschaften der bevorzugten Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) sind denen aus Tabelle 1 a sehr ähnlich; es gibt keine signifikanten Abweichungen.
Beispiel 2: Herstellung von erfindunqsqemäßen Lösungen oder Dispersionen umfassend lithiumhaltiges Wasserglas
Es werden exemplarische Lösungen oder Dispersionen (M2) umfassend lithiumhaltiges Wasserglas gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt durch an sich bekanntes Vermischen von Komponenten (K1 ), (K2a) und gegebenenfalls (K2b) miteinander. Es werden jeweils die in Beispiel 1 angegebenen Komponenten eingesetzt. Hierzu wird der jeweilige Anteil der Komponente (K1 ) vorgelegt und der jeweilige Anteil der Komponenten (K2a) und gegebenenfalls (K2b) hinzugegeben. Durch Schütteln oder Rühren werden die entstandenen Lösungen oder Dispersionen (M2) homogenisiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 angegeben.
Zusammensetzung erfindungsgemäß hergestellter Lösungen oder Dispersionen (M2) umfassend lithiumhaltiges Wasserglas
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Beispiel 3: Herstellung von Formstoffmischunqen Es wurden aus den in Tabelle 4 angegebenen Bestandteilen Formstoffmischungen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren (Formstoffmischungen EF1 bis EF3) sowie nach einem herkömmlichen, nicht-erfindungsgemäßen Verfahren eine Vergleichs-Formstoffmi- schung (VF1 ) hergestellt, gemäß der unten angegebenen Arbeitsvorschrift. Alle Mengenangaben in Tabelle 4 sind in Gewichtsteilen angegeben. Als„Bindemittel" (vgl. Tabelle 4) wurden die gemäß Tabelle 3 hergestellten erfindungsgemäßen Lösungen oder Dispersionen umfassend lithiumhaltiges Wasserglas (M2) bzw. die nicht-erfindungsgemäße Lösung oder Dispersion (M2v) verwendet (vgl. Bindemittel EL1 bis EL3 und VL1 ). Als„Formgrundstoff" (M1 ) wurde jeweils Quarzsand (H31 der Fa. Quarzwerke GmbH, Frechen) eingesetzt. Als„Additiv" wurde jeweils das kommerzielle pulverför- mige Additiv für Gießereiformkörper Anorgit® 8610 (Fa. Huttenes-Albertus Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung) eingesetzt, welches u.a. partikuläres, phes Siliziumdioxid enthält.
Tabelle 3: Zusammensetzung hergestellter erfindungsgemäßer Lösungen oder Dispersionen (M2) sowie Vergleichslösung (M2v)
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Zusammensetzung der Formstoffmischungen
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Die Bestandteile der Formstoffmischung wurden in einem Laborflügelmischer (Firma Mul- tiserw) gemischt. Dazu wurde zunächst der Quarzsand vorgelegt und das pulverförmige Additiv eingemischt. Danach wurde das vorgemischte Bindemittel (vgl. Tabelle 3) zugegeben. Die Mischung wurde anschließend für insgesamt zwei Minuten gerührt. Die entstandenen Formstoffmischungen wurden dann jeweils für die nachfolgenden Untersuchungen eingesetzt. Beispiel 4: Herstellung von Formkörpern
Aus den in Beispiel 3 hergestellten Formstoffmischungen (vgl. Tabelle 4) wurden mit Hilfe eines beheizbaren Formwerkzeuges für die Herstellung von Biegestäben (wie angegeben im Merkblatt M1 1 des Vereins deutscher Gießereifachleute vom März 1974) Formkörper (Prüfkörper, d.h. Standard-Biegeriegel mit den Abmessungen 22,4 mm x 22,4 mm x 165 mm) hergestellt, die für die nachfolgenden Versuche verwendet wurden:
Die Formstoffmischungen wurden jeweils mittels Druckluft (4 bar) in das Formwerkzeug, (Kernkastentemperatur 180 °C) eingebracht. Die Schusszeit betrug 3 s, woran sich eine Härtezeit von 30 s anschloss (Verzögerungszeit 3 s). Zur Beschleunigung der Aushärtung der Mischungen wurde während der 30 s Härtezeit Heißluft (2 bar Begasungsdruck, 180 °C Begasungs- und Begasungsschlauchtemperatur) durch das Formwerkzeug geleitet.
Die hergestellten Prüfkörper stellen Formkörper dar und stehen - wie im betroffenen Fachgebiet üblich - modellhaft für in der Gießereiindustrie einsetzbare Formkörper wie Formen oder Kerne. Beispiel 5: Untersuchung der Laqerstabilität von Formkörpern
Die Lagerstabilität von wasserglasgebundenen Formkörpern ist abhängig von den Umgebungsbedingungen, besonders von der Luftfeuchtigkeit. Je höher die Luftfeuchtigkeit ist, desto höher ist die Gefahr einer Schädigung des Formkörpers (z.B. Kernschädigung). Eine Schädigung des Formkörpers zeigt sich z.B. durch ein Bauteilversagen (z.B. Kernbruch) oder eine starke Abnahme der Festigkeit (geringe Restfestigkeit bezogen auf die Kaltfestigkeit). Bei hoher Luftfeuchtigkeit erfolgt außerdem eine Wasseraufnahme, die beim Ab- guss zu Gasfehlern (z.B. Gasblasen im Gussteil) führen kann.
Die Untersuchungen erfolgten unter definierten Bedingungen (Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit), jeweils überwacht mithilfe eines Datenloggers. Die Formkörper (Prüfkör- per) werden in Tabelle 5 (siehe Spalte„Versuch") jeweils durch die zu ihrer Herstellung verwendeten Formstoffmischungen (siehe Beispiel 3 und Tabelle 3) charakterisiert. 5.1. Bestimmung der Zeit bis zum Bauteilversagen
Zur Bestimmung der Zeit bis zum Bauteilversagen (Bruch des Prüfkörpers) wurden die Prüfkörper im Klimaschrank gelagert und die Zeit bis zum Bruch wurde beobachtet. Die jeweiligen Zeiten in Stunden sind in Tabelle 5 jeweils als Mittelwert von 3 Messungen an- gegeben.
5.2. Bestimmung der Restfestigkeit von Prüfkörpern
Zur Bestimmung der Restfestigkeit wurden die Prüfkörper für bestimmte Zeitdauern (siehe Tabelle 5) im Klimaschrank gelagert. Die Biegefestigkeiten wurden anschließend, direkt nach Entnahme aus dem Klimaschrank gemessen. Zur Bestimmung der Biegefestigkeiten wurden die in Beispiel 4 hergestellten Prüfkörper in ein Georg-Fischer-Festigkeitsprüfgerät, ausgerüstet mit einer 3-Punkt-Biegevorrichtung (Firma Multiserw), eingelegt und die Kraft gemessen, welche zum Bruch der Prüfkörper führte. Die Biegefestigkeiten wurden nach den in Tabelle 5 angegebenen Zeitdauern gemessen. Die Formkörper (Prüfkörper) werden in Tabelle 5 (siehe Spalte„Versuch") jeweils durch die zu ihrer Herstellung verwendeten Formstoffmischungen (siehe Beispiel 3 und Tabelle 4) charakterisiert.
Die erhaltenen Messwerte (Restfestigkeiten angegeben in % vom Ausgangswert) sind in Tabelle 5 als Mittelwert von jeweils 3 Messungen angegeben.
5.3 Bestimmung der Wasseraufnahme von Prüfkörpern Zur Bestimmung der Wasseraufnahme wurden die Prüfkörper eine Stunde nach Entnahme aus dem Formwerkzeug gewogen und anschließend für eine bestimmte Zeit (siehe Tabelle 5) im Klimaschrank gelagert. Direkt nach der Entnahme aus dem Klimaschrank wurden die Prüfkörper erneut gewogen. Die erhaltenen Gewichtsdifferenzen (bzw. Massendifferenzen) in % sind in Tabelle 5 als Mittelwert von 3 Messungen angegeben. Tabelle 5: Lagerstabilität von Formkörpern
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In Tabelle 5 bedeutet die Angabe„rLF" die relative Luftfeuchtigkeit und die Angabe„n.b." bedeutet„nicht bestimmt" (d.h. es wurde kein Messwert bestimmt). Die Angaben„31 ,3 g/m3",„35,3 g/m3",„14,7 g/m3" und„25,0 g/m3" geben jeweils die absolute Luftfeuchtigkeit an.
Aus den angegebenen Messwerten in Tabelle 5 lässt sich entnehmen, dass die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren mit lithiumhaltigen Wasserglas hergestellten Formkörper (Prüfkörper EF1 , EF2 und EF3) bessere Lagerstabilitäten aufweisen als ein nach einem nicht-erfindungsgemäßen (ohne Lithiumzusatz) Verfahren hergestellter Vergleichs-Prüfkörper (VF1 ). Erfindungsgemäß hergestellte Formkörper zeigten dabei eine bessere Lagerfähigkeit (s. Tabelle 5, Spalten„Zeit bis Bauteilversagen"), eine höhere Restfestigkeit nach Lagerung (s. Tabelle 5, Spalten„Restfestigkeit bei 35 °C") sowie eine geringere Wasseraufnahme (s. Tabelle 5, Spalten„Wasseraufnahme") als ein nicht-erfindungsgemäß hergestellter Vergleichs-Formkörper.
Weiter lässt sich aus Tabelle 5 entnehmen, dass mit steigendem Lithiumionen-Gehalt der Lösungen oder Dispersionen (M2) im angegebenen Bereich, welche zur Herstellung der Formkörper eingesetzt wurden, sich die beobachteten Eigenschaften Lagerstabilität (höher), Restfestigkeit (höher) und Wasseraufnahme (geringer) der Formkörper verbesserten. Eine höhere Wasseraufnahme des Formkörpers erhöht allgemein das Risiko der Gasentwicklung beim Gussvorgang und damit einer Qualitätsminderung des Gussteils durch Ein- schluss von Gasblasen.
Aus diesen Beobachtungen lässt sich folgern, dass - abhängig von den jeweils herrschen- den Klimabedingungen (insbesondere Umgebungstemperatur und relative bzw. absolute Luftfeuchtigkeit) - am Einsatzort des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des erfindungsgemäßen Kits bzw. der erfindungsgemäßen Anlage - eine entsprechend flexibel einstellbare Lithiumionenkonzentration in einer herzustellenden Lösung oder Dispersion (M2) (wie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. dem erfindungsgemäßen Kit möglich) vorteil- haft ist, weil damit die gewünschten Eigenschaften von Formkörpern, insbesondere die gewünschten Lagereigenschaften von mit Bindemitteln gebundenen Formkörpern, gezielt gesteuert bzw. eingestellt werden können:
Sofern beispielsweise die relevanten Klimabedingungen dies nicht erfordern, d.h. sofern weniger anspruchsvolle relevante Klimabedingungen herrschen, insbesondere eine gerin- gere Luftfeuchtigkeit, kann der Lithiumionen-Gehalt in der Lösung oder Dispersion (M2) herabgesetzt werden, mit der Folge einer Kosteneinsparung. Diese Kosteneinsparung ist in jüngerer Zeit deshalb noch bedeutsamer geworden, da Lithium-Verbindungen v.a. wegen gestiegener Nachfrage in der Batterieindustrie sich stark verteuert haben.
5.4. Einfluss der Lagerdauer einer Lösung oder Dispersion (M2) auf die Lagerstabilität von Formkörpern
Es wurden Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) einer Lösung oder Dispersion (M2) eingesetzt und auf die hier nachfolgend angegebenen Arten und unter ansonsten gleichbleibenden Bedingungen nach einem erfindungsgemäßen Verfahren miteinander bzw. miteinander und mit dem Formgrundstoff (M1 ) vermischt: a) Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) wurden ohne Vormischen direkt mit dem Formgrundstoff vermischt. b) Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) wurden vorgemischt und die Vormischung wurde direkt im Anschluss mit dem Formgrundstoff vermischt.
Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) wurden vorgemischt und die Vormischung wurde einen Tag nach ihrer Herstellung mit dem Formgrundstoff vermischt. d) Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) wurden vorgemischt und die Vormischung wurde zwei Tage nach ihrer Herstellung mit dem Formgrundstoff vermischt. e) Komponenten (K1 ), (K2a) und (K2b) wurden vorgemischt und die Vormischung wurde drei Tage nach ihrer Herstellung mit dem Formgrundstoff vermischt. Aus den vorstehend erhaltenen Formstoffmischungen a) bis e) wurden anschließend wie vorstehend angegeben Formkörper (Prüfkörper, siehe Beispiel 4) hergestellt und auf ihre Lagerstabilitäten („Zeit bis Bauteilversagen", siehe Beispiel 5.1 ) hin untersucht.
Es wurden keine signifikanten Unterschiede bei der Messung der Lagerstabilitäten von nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit den vorstehend angegebenen Formstoffmi- schungen a) bis e) hergestellten Formkörpern (Prüfkörpern) festgestellt.
Aus diesem Ergebnis kann gefolgert werden, dass die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Lösungen oder Dispersionen (M2) unter den Testbedingungen mindestens drei Tage lang gelagert werden können, ohne dass dadurch praxisrelevante Qualitätsbeeinträchtigungen verursacht würden. Beispiel 6: Untersuchung der Laqerstabilität von Lösungen oder Dispersionen (M2)
Proben der in Beispiel 3 hergestellten Lösung bzw. Dispersion (M2) mit der Bezeichnung „EL3" wurden unter den in Tabelle 6 angegebenen Bedingungen in geschlossenen Gebinden gelagert und ihre Qualität bzw. Konsistenz zu den in Tabelle 6 angegebenen Zeitpunkten mit den ebenfalls in Tabelle 6 angegebenen Ergebnissen jeweils durch Sichtprüfung ermittelt:
Tabelle 6: Lagerstabilität einer Lösung oder Dispersion (M2)
Figure imgf000049_0001
In Tabelle 6 bedeuten die Angaben„++": keine Veränderung der Lösung bzw. Dispersion (M2) feststellbar;„+": leichte Veränderung der Lösung bzw. Dispersion (M2) feststellbar, keine Qualitätsbeeinträchtigung;„o": leichte Gelbildung erkennbar, Lösung bzw. Dispersion (M2) noch ohne Beeinträchtigung einsetzbar;„-": starker Ausfall erkennbar, Lösung bzw. Dispersion (M2) nicht mehr ohne Beeinträchtigung, einsetzbar (z.B. in Pumpen, Filtern, Dosiereinheiten).
Aus den vorstehenden Ergebnissen ist ersichtlich, dass eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Lösung bzw. Dispersion (M2) auch unter ungünstigen Lagerungsbedingungen bis zu 8 Tage (vorzugsweise bis zu 7 Tage) ohne praxisrelevante Qualitätsbeeinträchtigung zur Herstellung von Formkörpern für die Gießereiindustrie einsetzbar war.
Wie ebenfalls aus Tabelle 6 ersichtlich ist, können hergestellte Lösungen oder Dispersionen (M2) mit einem vorteilhaften (hohen) Lithiumgehalt daher kurz- und allenfalls mittelfristig vorgemischt gelagert und in der industriellen Praxis eingesetzt werden. Für eine langfristige Lagerung (etwa über mehrere Wochen) eignen sich homogene (z.B. vorgemischte) Lösungen oder Dispersionen (M2) mit einem vorteilhaften (hohen) Lithiumgehalt jedoch aus den vorgenannten Gründen nicht.
Solche Lösungen oder Dispersionen (M2) mit einem vorteilhaften (hohen) Lithiumgehalt sollten daher gemäß dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung erst kurz- oder mittelfristig vor dem tatsächlichen industriellen Einsatz durch Vermischen von getrennt gelagerten Komponenten (K1 ), (K2a) und gegebenenfalls (K2b) miteinander, bzw. mit einem Formgrundstoff zu einer Formstoffmischung, vermischt werden.

Claims

Ansprüche:
1. Verfahren zur Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, wobei die Formstoffmischung umfasst:
(M1 ) einen Formgrundstoff und
(M2) eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas, das einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5, besitzt, und in dem der molare Anteil des L12O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60 liegt, mit folgenden Schritten:
(1 ) Herstellen oder Bereitstellen eines Kits zumindest umfassend die folgenden separaten Komponenten:
(K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des lithiumhaltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung, und
(K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L liegt und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L liegt, und danach
(2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil der Komponente (K1 ) sowie mit einem Anteil der Komponente (K2a), wobei die Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird, wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, worin das in Schritt (1 ) hergestellte oder bereitgestellte Kit zusätzlich die folgende separate Komponente umfasst:
(K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Alkalimetallionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a), und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L liegt und vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen der Komponente (K2b) um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht. und worin Schritt (2) Folgendes umfasst:
(2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil der Komponente (K1 ) sowie mit einem Anteil der Komponente (K2a) und gegebenenfalls einem Anteil der Komponente (K2b), wobei die Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Formstoffmischung umfasst: (M1 ) einen Formgrundstoff
(M2) eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas, das einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5, vorzugsweise im Bereich von 1 ,8 bis 3,0, besitzt, und in dem der molare Anteil des L12O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60, vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 0,4, liegt, mit folgenden Schritten:
(1 ) Herstellen oder Bereitstellen eines Kits zumindest umfassend die folgenden separa- ten Komponenten:
(K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-%, vorzugsweise im Bereich von 25 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des lithium- haltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung,
(K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 1 ,0 bis 5,0 mol/L, liegt und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt, und
(K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und dabei vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 5,0 mol/L, besonders bevor- zugt im Bereich von 0,1 bis 2,0 mol/L liegt, und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt und vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht, und danach
(2) Herstellen einer Mischung des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil der Komponente (K1 ) sowie mit einem Anteil der Komponente (K2a) und mit einem Anteil der Komponente (K2b), wobei die Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird, wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, mit den zusätzlichen Schritten
- Einstellen, Bestimmen oder Abschätzen eines oder mehrerer Parameter ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers und Lagerdauer des Formkörpers, und
- Steuern der einzusetzenden Anteile der Komponenten (K2a) und (K2b) in Abhängigkeit von dem oder den eingestellten, bestimmten oder abgeschätzten Parametern ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers und Lagerdauer des Formkörpers, und/oder wobei das Verfahren als mindestens teilweise serielle Fertigung einer Anzahl von Formkörpern ausgestaltet ist, wobei bei Erhöhung oder erwarteter Erhöhung eines oder mehrerer Parameter ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers und Lagerdauer des Formkörpers
- die eingesetzten Anteile der Komponente (K2a) für die Fertigung der Formkörper erhöht werden und/oder
- der molare Anteil des U2O an M2O in der Lösung oder Dispersion (M2) für die Fertigung der Formkörper erhöht wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, wobei zum Einstellen, Bestimmen oder Abschät- zen des einen oder der mehreren Parameter ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus
Umgebungstemperatur bei der Herstellung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, Temperatur bei der Lagerung des Formkörpers, relative Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Herstellung des Formkörpers, absolute Luftfeuchtigkeit bei der Lagerung des Formkörpers und Lagerdauer des Formkörpers eine Datenerfassungseinrichtung oder Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen ist und zum Steuern der einzusetzenden Anteile der Komponenten (K2a) und (K2b) in Abhängigkeit von dem oder den eingestellten, bestimmten oder abgeschätzten Parametern eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, wobei vorzugsweise zwischen der Datenerfassungseinrichtung oder der Datenverarbeitungseinrichtung und der Steuereinrichtung eine Datenverbindung zur Übertragung von Parameterdaten eingerichtet ist.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei bei Herstellung der Formstoffmischung zusätzlich ein oder mehrere Bestandteile zugegeben werden, die aus- gewählt sind aus der Gruppe bestehend aus:
(M3) partikuläres, amorphes Siliziumdioxid; Bariumsulfat; Kohlenhydrate; Phosphorverbindungen; oberflächenaktive Verbindungen; oxidische Borverbindungen; Metalloxide; Gleitmittel, Ester und Trennmittel.
7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die erste wasserglas- freie Lösung oder Dispersion (K2a) und gegebenenfalls die zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion (K2b) jeweils in Wasser gelöstes Lithiumhydroxid umfasst.
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei
- die wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas (K1 ) einen pH-Wert im Bereich von 10,0 bis 13,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,0 bis 12,5, aufweist, und/oder - die erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen (K2a) einen pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 14,0, vorzugsweise im Bereich von 1 1 ,5 bis 13,5, aufweist, und/oder
- die zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen (K2b) einen pH-Wert im Bereich von 8,0 bis 14,0, vorzugsweise im
Bereich von 1 1 ,5 bis 13,5, aufweist.
9. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei in Schritt (2) zuerst in Abwesenheit des Formgrundstoffs eine Lösung oder Dispersion (M2) durch Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander gebildet wird und danach eine Mischung des oder eines Anteils des Formgrundstoffs (M1 ) mit einem Anteil oder der Gesamtmenge der erhaltenen Lösung oder Dispersion (M2) gebildet wird und/oder wobei die hergestellte Lösung oder Dispersion (M2) vor dem Bilden der Mischung mit dem Formgrundstoff (M1 ) keine sichtbaren Niederschläge oder Gelanteile enthält.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Mischen der eingesetzten Komponenten des Kits miteinander zur Bildung der Lösung oder Dispersion (M2) in einer Mischeinrichtung erfolgt, wobei vorzugsweise die Mischeinrichtung ein Dosierbehälter oder ein Mischrohr ist und bevorzugt ein Mischrohr, besonders bevorzugt ein statisches Mischrohr ist.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10, wobei der Anteil oder die Gesamt- menge der gebildeten Lösung oder Dispersion (M2) vor der Bildung einer Mischung mit dem oder einem Anteil des Formgrundstoffs (M1 ) für einen Zeitraum von nicht mehr als 7 Tagen, vorzugsweise von nicht mehr als 3 Tagen, besonders bevorzugt von nicht mehr als 2 Tagen, in der Mischeinrichtung gelagert wird.
12. Kit zur Herstellung einer Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasser- glas, zumindest umfassend die folgenden separaten Komponenten:
(K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des herzustellenden lithiumhaltigen Wasserglases, und
(K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L liegt und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L liegt.
13. Kit nach Anspruch 12, zusätzlich enthaltend als weitere separate Komponente
(K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Alkalimetallionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und vorzugsweise im Bereich von 0 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 2,0 mol/L liegt, und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt und vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht.
14. Kit nach Anspruch 12 oder 13 zur Herstellung einer Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas, zumindest umfassend die folgenden separaten Kompo- nenten:
(K1 ) eine wässrige Lösung oder Dispersion umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul SiC /I hO größer ist als der molare Modul des herzustellenden lithiumhaltigen Wasserglases, (K2a) eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L liegt und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L liegt, und
(K2b) eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und vorzugsweise im Bereich von 0, 1 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von
0,1 bis 2,0 mol/L liegt, und die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt, und vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht.
15. Verwendung eines Kits nach einem der Ansprüche 12 bis 14 zur Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, wobei die Formstoffmischung umfasst:
(M1 ) einen Formgrundstoff und
(M2) eine Lösung oder Dispersion umfassend lithiumhaltiges Wasserglas, das einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5 besitzt, und in dem der molare Anteil des L12O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60 liegt.
16. Anlage zur Verwendung bei der Herstellung einer Formstoffmischung oder zur Herstellung einer Formstoffmischung und eines Formkörpers daraus, - wobei die Anlage mindestens umfasst: einen ersten Lagertank (Z1 ), enthaltend als erste Komponente eine wässrige Lösung oder Dispersion (K1 ), umfassend Wasserglas, wobei der Gehalt an S1O2 im Bereich von 20 bis 34 Gew.-% liegt, bezogen auf die Gesamtmasse der Lösung bzw. Dispersion, und/oder wobei der molare Modul S1O2/M2O größer ist als der molare Modul des lithiumhaltigen Wasserglases in der herzustellenden Formstoffmischung einen zweiten Lagertank (Z2) enthaltend als zweite Komponente eine erste wasserglasfreie Lösung oder Dispersion (K2a), umfassend in Wasser gelöste Lithiumionen, wobei o die Konzentration der Lithiumionen im Bereich von 0,3 bis 5,3 mol/L liegt und o die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L liegt, vorzugsweise eine Mischeinrichtung (Z3), besonders bevorzugt ein Mischrohr, zum Vermischen mindestens der ersten und der zweiten Komponente zwecks Herstellung einer intermediären Lösung oder Dispersion, und wobei vorzugsweise mindestens der erste und der zweite Lagertank (Z1 , Z2) mit der Mischeinrichtung (Z3) jeweils durch eine oder mehrere Leitungen (Z4) verbunden sind, wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet, und/oder wobei das lithiumhaltige Wasserglas in der intermediären Lösung oder Dispersion einen molaren Modul S1O2/M2O im Bereich von 1 ,6 bis 3,5 besitzt und/oder in dem der molare Anteil des L12O an M2O im Bereich von 0,05 bis 0,60 liegt, wobei M2O jeweils die Gesamtmenge an Lithium-, Natrium- und Kaliumoxid bezeichnet, und/oder wobei die Verwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 erfolgt.
17. Anlage nach Anspruch 16, weiter umfassend einen dritten Lagertank (Z5), enthal- tend eine zweite wasserglasfreie Lösung oder Dispersion (K2b) umfassend in Wasser gelöste Alkalimetallionen, wobei o die Konzentration der Lithiumionen niedriger ist als in der Komponente (K2a) und vorzugsweise im Bereich von 0 bis 5,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 2,0 mol/L liegt, und o die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen im Bereich von 0,3 bis 28,0 mol/L, vorzugsweise im Bereich von 0,3 bis 20,0 mol/L, besonders bevorzugt im Bereich von 1 ,0 bis 10,0 mol/L, liegt und o vorzugsweise die Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen um nicht mehr als 20%, vorzugsweise um nicht mehr als 10%, von der Gesamtkonzentration der Lithium-, Natrium- und Kaliumionen in der Komponente (K2a) abweicht, wobei vorzugsweise die Mischeinrichtung (Z3) zum Vermischen mindestens der ers- ten, zweiten und dritten Komponente ausgestaltet ist, zwecks Herstellung der intermediären Lösung oder Dispersion, und wobei vorzugsweise mindestens der erste, der zweite und der dritte Lagertank mit der Mischeinrichtung (Z3) jeweils durch eine oder mehrere Leitungen (Z4) verbunden sind.
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CN202210599616.XA CN115069969A (zh) 2017-06-30 2018-06-28 制造模制料混合物和由其构成的模制体的方法及在该方法中使用的成套材料和设施
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021099366A1 (de) 2019-11-22 2021-05-27 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Kerne für den druckguss

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2652421A1 (de) 1975-11-18 1977-05-26 Baerle & Cie Ag Bindemittel auf basis von waessrigen alkalisilikatloesungen
US4347890A (en) 1981-03-09 1982-09-07 Pq Corporation Method for binding particulate materials
WO2006024540A2 (de) 2004-09-02 2006-03-09 AS Lüngen GmbH Formstoffmischung zur herstellung von giessformen für die metallverarbeitung
DE102007045649A1 (de) 2007-09-25 2009-04-02 Bernd Kuhs Verwendung von natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerialien im Gießereibereich und damit zusammenhängende Erfindungsgegenstände
DE102007051850A1 (de) 2007-10-30 2009-05-07 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Formstoffmischung mit verbesserter Fliessfähigkeit
EP2097192A1 (de) 2006-10-19 2009-09-09 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Phosphorhaltige formstoffmischung zur herstellung von giessformen für die metallverarbeitung
EP2104580A1 (de) 2006-10-19 2009-09-30 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Kohlenhydrathaltige formstoffmischung
DE102012104934A1 (de) 2012-06-06 2013-12-12 Ask Chemicals Gmbh Forstoffmischungen enthaltend Bariumsulfat
DE102012020511A1 (de) 2012-10-19 2014-04-24 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischungen auf der Basis anorganischer Bindemittel und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kerne für den Metallguss
DE102012020510A1 (de) 2012-10-19 2014-04-24 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischungen auf der Basis anorganischer Bindemittel und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kerne für den Metallguss
DE102012020509A1 (de) 2012-10-19 2014-06-12 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischungen auf der Basis anorganischer Bindemittel und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kerne für den Metallguss
DE102012113073A1 (de) 2012-12-22 2014-07-10 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischungen enthaltend Aluminiumoxide und/oder Aluminium/Silizium-Mischoxide in partikulärer Form
DE102012113074A1 (de) 2012-12-22 2014-07-10 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischungen enthaltend Metalloxide des Aluminiums und Zirkoniums in partikulärer Form
DE102013106276A1 (de) * 2013-06-17 2014-12-18 Ask Chemicals Gmbh Lithiumhaltige Formstoffmischungen auf der Basis eines anorganischen Bindemittels zur Herstellung von Formen und Kernen für den Metallguss
DE102013111626A1 (de) 2013-10-22 2015-04-23 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischungen enthaltend eine oxidische Bor-Verbindung und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kernen
CN104907485A (zh) * 2015-06-16 2015-09-16 沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司 一种温芯盒用无机黏结剂及其制备方法和应用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4078029A (en) 1976-09-23 1978-03-07 Nissan Chemical Industries, Ltd. Process for preparing mold
JP3204653B2 (ja) 1999-11-08 2001-09-04 ファー・アー・ヴェー アルミニウム アクチェンゲゼルシャフト 鋳造中子製造用水ガラス基バインダー
CN101658898B (zh) * 2009-09-16 2011-07-13 沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司 一种铸造用水玻璃的制备方法
CN102000762B (zh) * 2010-11-08 2015-11-25 上海市机械制造工艺研究所有限公司 一种用于大型铸钢件水玻璃砂型的组合涂料层工艺
CN102823912A (zh) 2012-08-29 2012-12-19 广州王老吉药业股份有限公司 一种植物饮料的在线调配系统
EP2937160A4 (de) * 2012-12-19 2016-09-07 Asahi Yukizai Corp Beschichteter sand, herstellungsverfahren dafür und herstellungsverfahren für eine form
DE102013114581A1 (de) 2013-12-19 2015-06-25 Ask Chemicals Gmbh Verfahren zur Herstellung von Formen und Kernen für den Metallguss unter Verwendung einer Carbonylverbindung sowie nach diesem Verfahren hergestellte Formen und Kerne
EP3159073B1 (de) * 2014-06-20 2023-04-05 Asahi Yukizai Corporation Formherstellungsverfahren und form
DE102014118577A1 (de) * 2014-12-12 2016-06-16 Ask Chemicals Gmbh Verfahren zum schichtweisen Aufbau von Formen und Kernen mit einem wasserglashaltigen Bindemittel und ein wasserglashaltiges Bindemittel
KR101515572B1 (ko) 2015-01-20 2015-04-29 주식회사 디알액시온 무기 바인더를 이용한 중자 및 주조품의 제조방법
CN106694793B (zh) * 2015-11-17 2019-12-03 胡坦斯·阿尔伯图斯化学厂有限公司 碱性组合物的应用、相应的方法、铸模和体系

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2652421A1 (de) 1975-11-18 1977-05-26 Baerle & Cie Ag Bindemittel auf basis von waessrigen alkalisilikatloesungen
US4347890A (en) 1981-03-09 1982-09-07 Pq Corporation Method for binding particulate materials
WO2006024540A2 (de) 2004-09-02 2006-03-09 AS Lüngen GmbH Formstoffmischung zur herstellung von giessformen für die metallverarbeitung
DE102004042535A1 (de) 2004-09-02 2006-03-09 AS Lüngen GmbH & Co. KG Formstoffmischung zur Herstellung von Gießformen für die Metallverarbeitung
EP1802409A2 (de) 2004-09-02 2007-07-04 AS Lüngen GmbH & Co. KG Formstoffmischung zur herstellung von giessformen f]r die metallverarbeitung
EP2104580A1 (de) 2006-10-19 2009-09-30 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Kohlenhydrathaltige formstoffmischung
EP2097192A1 (de) 2006-10-19 2009-09-09 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Phosphorhaltige formstoffmischung zur herstellung von giessformen für die metallverarbeitung
DE102007045649A1 (de) 2007-09-25 2009-04-02 Bernd Kuhs Verwendung von natürlichen partikulären amorphen Kieselsäurematerialien im Gießereibereich und damit zusammenhängende Erfindungsgegenstände
DE102007051850A1 (de) 2007-10-30 2009-05-07 Ashland-Südchemie-Kernfest GmbH Formstoffmischung mit verbesserter Fliessfähigkeit
DE102012104934A1 (de) 2012-06-06 2013-12-12 Ask Chemicals Gmbh Forstoffmischungen enthaltend Bariumsulfat
DE102012020509A1 (de) 2012-10-19 2014-06-12 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischungen auf der Basis anorganischer Bindemittel und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kerne für den Metallguss
DE102012020510A1 (de) 2012-10-19 2014-04-24 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischungen auf der Basis anorganischer Bindemittel und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kerne für den Metallguss
DE102012020511A1 (de) 2012-10-19 2014-04-24 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischungen auf der Basis anorganischer Bindemittel und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kerne für den Metallguss
DE102012113073A1 (de) 2012-12-22 2014-07-10 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischungen enthaltend Aluminiumoxide und/oder Aluminium/Silizium-Mischoxide in partikulärer Form
DE102012113074A1 (de) 2012-12-22 2014-07-10 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischungen enthaltend Metalloxide des Aluminiums und Zirkoniums in partikulärer Form
DE102013106276A1 (de) * 2013-06-17 2014-12-18 Ask Chemicals Gmbh Lithiumhaltige Formstoffmischungen auf der Basis eines anorganischen Bindemittels zur Herstellung von Formen und Kernen für den Metallguss
WO2014202042A1 (de) 2013-06-17 2014-12-24 Ask Chemicals Gmbh Lithiumhaltige formstoffmischungen auf der basis eines anorganischen bindemittels zur herstellung von formen und kernen für den metallguss
DE102013111626A1 (de) 2013-10-22 2015-04-23 Ask Chemicals Gmbh Formstoffmischungen enthaltend eine oxidische Bor-Verbindung und Verfahren zur Herstellung von Formen und Kernen
CN104907485A (zh) * 2015-06-16 2015-09-16 沈阳汇亚通铸造材料有限责任公司 一种温芯盒用无机黏结剂及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ONGARATTO RICARDO SCHMITZ ET AL: "Physical properties of potassium pyrophosphate and its use in osmotic evaporation", CHEMICAL ENGINEERING RESEARCH AND DESIGN, ELSEVIER, AMSTERDAM, NL, vol. 104, 28 September 2015 (2015-09-28), pages 497 - 502, XP029357496, ISSN: 0263-8762, DOI: 10.1016/J.CHERD.2015.09.015 *
THELMA M. HERRINGTON ET AL: "Densities of aqueous lithium, sodium and potassium hydroxides from 25 to 75.degree. C at 1 atm", JOURNAL OF CHEMICAL AND ENGINEERING DATA., vol. 31, no. 1, 1 January 1986 (1986-01-01), US, pages 31 - 34, XP055495317, ISSN: 0021-9568, DOI: 10.1021/je00043a010 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021099366A1 (de) 2019-11-22 2021-05-27 HÜTTENES-ALBERTUS Chemische Werke Gesellschaft mit beschränkter Haftung Kerne für den druckguss

Also Published As

Publication number Publication date
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