198425. lajstromszámú szabadalom • Energiatakarékos eljárás szintetikus béta-wollastonit és béta- és/vagy alfa wollastonit előállítására
1 198 425 Ox: Si02 Fe203 H Ö KI ai2o3 K20 tömeg% 90^21 1,21-2,69 0,49 Na20 S03 CaO MgO izzítási veszteség 0,37 2,68 0,87 1,13 Ml A golyósmalomban az anyagot 50 fordulat/min. forgási sebességgel 31 órán át homogenizáltuk. A zagyot az őrlőtestektó'l 2 mm lyukbőségű szitán választottuk szét. A nedvességtartalom egy részét keretes szűrőprésben távolítottuk el. Az anyag 6 órás tartózkodási idő után 20 tömeg% nedvességtartalmú volt. A maradék nedvességtartalom eltávolítását kamrás szárítóban végeztük. A szárítást 20 órán át 120 °C-os levegővel végeztük. A kapott 1 tömeg%-nál kisebb nedvességtartalmú lepényeket tálca alakú, samott tokokban égettük, melyek belső mérete 150 mm x 250 mmx75 mm. A szárított lepényeket fűrésszel a kívánt méretűre vágtuk és úgy helyeztük el a samott tokokban, 12 db samott tokot helyeztünk egymásra a Poppi-féle félmuffolás kemencében. Egy kemence kocsi rakománya 12x5x7 db samott tok volt. A 63 m hosszú kemencében az anyag 38 órán át tartózkodott. Ebből 72 min-ig 980 °C-os hőmérsékleten és ugyancsak 72 min-ig 950 °C-os hőmérsékleten. Az égetésnél 1,1-es levegőfelesleget alkalmaztunk. A hőkezelt anyag röntgentiszta 0-wollastonit volt. A kerámiai felhasználás céljából az anyagot laboratóriumi golyósmalomban 63 pm alá aprítottuk. 2. példa A wollastonit előállítás technológiája a szárításig azonos az 1. példában említettel. A szárított szűrőlepényből 20 cm x 20 cm x 2 cm nagyságú testet fűrészeltünk ki, amelyet samott lapon laboratóriumi NDK gyártmányú, KO II. típusú szuperkantal ellenállásfűtésű kemencében égettünk ki 1000 °C-on 3 órás 1200 °C-on 0,5 órás hőntartással. A termék röntgentiszta /5-wollastonit volt. 3. példa A wollastonit előállítás technológiája a hőkezelésig azonos az. 1. példában említettel. Ha a szárított szűrőlepény hőkezelését a 2. példában említett hőkezelő berendezésben 1200 °C-on 10 órán át végezzük, akkor a termék kb. 90% a-wollastonit és 10% 0-wollastonit tartalmú lesz. 4. példa Az eljárást az 1. példában ismertetett módon végeztük el, kiindulási anyagként az M-40 mészkő helyett ugyancsak 35-40 Mm alatti szemcseméretű biancone (lókúti) szürke mészkövet alkalmazva. A biancone mészkő oxidos összetétele a következő: Oxid CaO MgO Fe203 Si02 A1203 izz. veszt. Tömeg%47p0 0,49 0,62 12,22 1,72 37,81 \ nyert termék röntgentiszta (3-wollastonit volt. 2 5. példa Az eljárást az 1. példa szerint végeztük el azzal a kiegészítéssel, hogy égetés előtt a szárított lepényeket propelleres keverőben 100 Mm szemcsenagyság alá porítottuk. A porított anyag égetését ugyancsak az 1. példában ismertetett módon hajtottuk végre. A nyert termék kb. 10 +ömeg% C2S tartalmú ß-wollastonit volt. A kerámiai felhasználás céljából az anyagot 63 Mm alá aprítottuk, majd 5 tömeg% nedvességtartalmú granulált présport készítettünk száraz sajtolás céljából, azonban a C2S hidraulikus tulajdonsága miatt a présporban 1-2 mm átmérőjű, igen kemény cementálódott rögök keletkeztek, amelyek nem tették lehetővé a struktúramentes, megfelelő nyersszilárdságú, szárazon sajtolt próbatestek előállítását. Úgy találtuk tehát, hogy a szárítás után kapott anyag paritása nemcsak felesleges, hanem a termék minőségét nag/ mértékben lerontja. 6. példa Az eljárást az 1. példa szerint végeztük el, azzal a különbséggel, hogy a kiindulási nyersanyagkeverék homogen izálását víz hozzáadása nélkül, szárazon végeztük, így a homogenízálás utáni szűrés és szárítás is elmaradt. A további körülmények változatlanok voltak. Az így nyert termék 70 tömeg% j3-wollastonit mellett C3S-t, C2S-t, C3S2-t és krisztobalitot is tartalmazott és ezzel kerámiai felhasználás céljára alkalmatlanná vált, mivel a C2S és C3S hidraulikus tulajdonságú, a krisztobalit pedig hőmérsékletváltozás hatására térfogatváltozással járó reverzibilis módosulatváltozást szenved. 7. példa A wollastonit előállítás technológiája a hőkezelésig azonos az 1. példában említettel. Ha a szárított szűrőlepény hőkezelését a 2. példában említett hőkezelő berendezésben 1200 °C-on 1 órán át végezzük, akkor a termék kb. 50% ß-wollastonit és 50% a-wollastonit tartalmú lesz. 8. példa A wollastonit előállítás technológiája a hőkezelésig azonos az 1. példában említettel!. Ha a szárított szűrőlepények hőkezelését a 2. példában említett hőkezelő berendezésben 1300 °C-on, 1 órán át végezzük, akkor a termék röntgentiszta a-wollastonit lesz. Az 1-4. és 7-8. példákban bemutatott wollastonitgyártás előnye, hogy olyan anyag előállítását ismerteti, méh' csupán importból szerezhető be. Az előállítás az egyéb wollastonit-gyártási technológiákhoz viszonyítva kisebb energiaráfordítást igényel és nem szükséges semmiféle kömyzetet és technológiai berendezést károsító mincralizátor alkalmazása. Az ismertetett szintézis során környezetszennyező gázok nem keletkeznek. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
