200434. lajstromszámú szabadalom • Eljárás durva kerámiai, illetve tűzálló anyagok előállítására
1 HU 200434 A A találmány tárgya eljárás olyan dúrvakerámiai, illetve tűzálló anyag előállítására, amely csökkentett zsugorodású és kisebb mérvű repedezési hajlammal rendelkezik. A dúrvakerámiai anyagok, különösen a téglaanyagok olyan színesre égó, 1000 °C felett olvadó anyagok, amelyek anyagásványokon kívül, kvarcból, földpátból, kalcitból, dolomitból és egyéb kísérő ásványokból épülnek fel. A kerámiai anyagok képlékenységét az anyagásványok biztosítják. Ezek monoklin1 - vagy triklin rendszerben kristályosodó alumínium-hidí-oxidszilikátok. A kaolinit, illit, montmorillonit és a klorit a téglagyártás során alkalmazott agyagásványok. Az agyagban három jellegzetes, szemcseméretű frakciót lehet megkülönböztetni: a homokfrakciót, a kózetlisztet vagy iszapfrakciót és az agyagfrakciót. Az agyagok kerámiai tulajdonságait döntően ásványi összetételük, szemcseméret eloszlásuk, valamint ioncsere kapacitásuk határozza meg. A kibányászott agyagásványokat a feldolgozás során az alábbi műveleteknek vetik alá. Aprítás (durva és közepes aprítás), homogenizálás, finom aprítás, a szennyezések kiválasztása, adalékanyagok bekeverése, formázása és szárítása, majd kiégetése. Az adalékanyagok bekeverése révén a massza, illetve az égetett áru tulajdonságait lehet módosítani. A masszával szemben általában az alábbi főbb követelményeket támasztják:- jó for mázhatóság, alaktartóság,- kis száradási érzékenység,- a kiszárított termék kellő szilárdsága,- kis égetési érzékenység. A száradási érzékenység alatt a kerámiai masszák repedezésére, deformációra való hajlamát értik a szárítási művelet közben. A nagy száradási érzékenységű masszák a száradás közben jobban zsugorodnak. A zsugorodás folyamán keletkező feszültség pedig megrepeszti a formázott terméket. A masszák száradási érzékenységét adalékanyagokkal lehet csökkenteni. A 12 408. számú európai szabadalmi leírás olyan eljárást ismertet, amelynél éghető, pórusképző adalékokkal, igy szénporral, habosított polisztirol gyönggyel, illetve lignit pulppal csökkentik a kerámiai massza száradási érzékenységét. Égetés szempontjából akkor érzékeny a formázott anyagtermék, ha nagy a massza kvarc-, illetve montmorillonit tartalma, nagy az égetési idő alatt bekövetkező zsugorodása, továbbá túl finom az alkalmazott anyag szemcseszerkezete. Téglaórlemény, szénpor bekeverésével csökkenteni lehet a massza égetési érzékenységét. A termék porozitását pedig olyan anyagokkal lehet növelni, amelyek az égetés során eltávoznak, kiégnek a masszából. A 80 010 555, számú japán közzétételi irat olyan eljárást ir le, amelynél poliamid szál adagolással növelik a készáru porozitását. A 183 800 számú magyar szabadalmi leírás szerint olajos iszapot és adott esetben nehézfémsókat tartalmazó iszapot kívánt esetben nedvszívó anyaggal, igy perlittel, keverve adagolják téglagyártási nyersanyag elegybe. Az eljárás hátránya, hogy a nehézfémek nincsenek kötött állapotban és a tégla égetésekor illékony és mérgező vegyület alakjában a környezetbe kerülnek és szennyezik azt. Kísérleteket folytattunk olyan anyag massza előállítására, amely a szárítás és az égetés folyamán nem szerepedezik és csak kismérvű zsugorodási hajlammal rendelkezik, továbbá amelyben a bevitt fémek stabilan kötött állapotban vannak. Azt tapasztaltuk, hogy ha az anyagmasszához átmeneti fémek szervetlen vegyületeinek, előnyösen sóinak, elegyét, valamint tőzeget és ioncserélő tulajdonságú vegyületet adagolunk, olyan elegyet nyerünk, amely szárításkor, égetéskor nem repedezik és zsugorodása sem számottevő, továbbá az átmeneti fémek stabilan megkötött állapotban vannak. Átmeneti fémvegyületként szervetlen nikkel-, ón-, cink-, kadmium-, króm-, réz-, ólom-, vassók-, bórvegyületek elegyét alkalmazzuk, az anyag massza szárazanyag tömegére számítva 0,1-8 tömeg* mennyiségben. A fenti vegyületek elegyeként vizes galván iszap vagy egyéb ipari hulladék kitűnően alkalmazható. A tőzeget az anyag massza tömegére számítva 5-20 tömeg* mennyiségben alkalmazzuk. A találmány szerint úgy járunk el, hogy az anyag masszához történő hozzákeverés előtt egy oszlopot töltünk meg granulált tőzeggel vagy tőzeg táblákkal, valamint ioncserélő vegyülettel és az átmeneti fémvegyületek elegyét ezen a töltött oszlopon vezetjük keresztül. A tőzeg, mint adszorbens megköti felületén az átvezetett fémvegyületek kationjait és anionjait, továbbá a benne lévő nagy mennyiségű huminsav sót, illetve addiciós vegyületet képez velük. Az ioncserélő tulajdonságú vegyület pedig a kristályrácsában lévő alkálifémet cseréli le a fémvegyületek kationjaira, illetve a rácspontokban megköti az anionokat is. Az igy nyert, felületén fémionokat tartalmazó, tőzeg és ioncserélő vegyületek elegyét - adott esetben-szárítás és apritás után - adagoljuk az anyag masszához. Ioncserélő vegyületként az anyagmaszszához tömegére számítva 0,5-8 tömeg* zeoli-2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
