183481. lajstromszámú szabadalom • Eljárás magnézium és cementklinker vagy kalcium és cementklinker metallo termikus előállítására
1 183481 2 amelyekben a szilícium és alumínium egymáshoz viszonyított aránya, a szilícium és alumínium össztartalom, továbbá a kalcium, és vastartalom megfelel a fenti követelményeknek. Természetesen használhatunk egyetlen ötvözetet is, ha annak összetétele az előbb megadott határokon belül van. Magât c redukciót a szilikotermikus és aluminotermikus eljárás foganatosításához használható berendezésekben a szokásos technológiával hajtjuk végre. A redukciót 10 torr-nál kisebb nyomáson és 1300—1600 °C hőmérsékleten folytatjuk a magnézium-, illetve a kalcium-gőz fejlődésének befejeződéséig. A kiindulási anyagok keverékét elporítjuk és brikettezzük. Általában 500—200kp/cm2 nyomással megfelelő brikettet képezhetünk a kiindulási anyagok keverékéből. A briketteket úgy ahogy vannak, vagy kívánt esetben keményítés és/vagy előmelegítés után betöltjük egy semleges védőgázzal töltött kemence 1300—1600 °C-os redukáló terébe. A kemencét lezárjuk, a nyomást 10 torr alatti értékre csökkentjük és a fűtést tovább folytatjuk. Ezalatt a betöltött brikett felmelegszik 1300—1600 °C-ra, és végbemegy a metallotermikus redukció. Az eközben képződő magnézium, illetve kalcium-gőzöket a kemence kondenzátorában fogjuk fel, ahol a magnézium, illetve a kalcium kristályos alakban kicsapódik. A folyamat végét a kondenzátor melegedésének megszűnése jelzi, amikoris több magnézium-, illetve kalcium-gőz nem csapódik már le a kondenzátorban. A redukció a kiindulási anyag és a redukálószer keverékének összetételétől, a kemence méretétől, a hőmérséklettől és egyéb paraméterektől függően 4 óra és 12 óra közötti idő alatt általában végbemegy. A redukció befejeződése után a kemencét ismét feltöltjük semleges védőgázzal, és a reáukálótérből eltávolítjuk a cementklinkert, a kondenzátorból pedig a kristályos magnéziumot, illetve kalciumot. Ezután a folyamatot újra kezdjük, a kemencét ugyanis célszerűen ciklikus üzemben működtetjük. Védőgázként előnyösen argont használunk. A kemence redukálóteréből eltávolított cementklinker 20—25 súlyzó SiQ>-t, 6—12 súly% Al203-ot és 62—69 súly% CaO-t tartalmaz, tartalmazhat továbbá 2 súly%-ig terjedő mennyiségű MgO-t és 6 súly%-ig terjedő mennyiségű vasat. Ez a termék, minthogy összetétele megegyezik a portland cement összetételével, építőipari kötőanyagként hasznosítható. A találmány szerinti eljárás legfontosabb előnye, hogy lehetővé teszi magnézium és kalcium ipari szempontból gazdaságos előállítását. A találmány révén elkerülhető a korábbi szilikotermikus és aluminotermikus eljárásoknak az a hátránya, hogy hasznosíthatatlan és környezetvédelmi szempontból gondot okozó salak képződjön melléktermékként. A találmány szerinti eljárásnak ugyanis minden terméke hasznosítható anyag. A találmány szerinti eljárás egyszerűen foganatosítható, sem különleges technológiai műveleteket, sem különleges berendezést nem igényel. Az eljárás végrehajtható a szilikotermikus és aluminotermikus eljárásokhoz használt szokásos berendezésekben, feltéve ha azokban 10 torr-nál kisebb nyomást és 1300—1600 °C hőmérsékletet lehet biztosítani. A találmányt az alábbi példákkal világítjuk meg közelebbről az oltalmi kör korlátozása nélkül : ]. példa 100 súlyrész ötvözethez, amely 70 súly% szilíciumot és 30 súly% alumíniumot tartalmaz, 638 súlyrész kalcinált dolomitot és 71 súlyrész égetett meszet keverünk, és a keveréket porrá őröljük. A port brikettezziik, és a brikettet 1500 °C hőmérsékleten 10~2 torr nyomáson redukáljuk. Ekkor a kemence kondenzátorában 155 súlyrész magnézium gyűlik össze főtermékként. Melléktermékként a kemence redukálóterében 656 súlyrész cementklinker marad vissza, amely 66 súly% CaO-t, 23,5 súly°/o Si02-t, 9 súly% Al203-t és 1,5 súly% MgO-t tartalmaz. 2. példa 125 súlyrész ötvözetet, amely 56 súly% szilíciumot, 24 súlyzó alumíniumot és 20 súly°7o kalciumot tartalmaz, összekeverünk 699 súlyrész kalcinált dolomittal. A keveréket porrá őröljük és a port brikettezzük. A brikettet 1400 °C-on redukáljuk ICH torr nyomáson a magnézium-gőz fejlődésének befejeződéséig. Főtermékként 173 súlyrész magnéziumot kapunk. A melléktermék 660 súlyrész cementklinker, amely 66,5 súlyzó CaO-t, 23 súly% SiCVt, 10 súly% AhíVt, és 0,5 súly % MgO-t tartalmaz. 3. példa 112,5 súlyrész ötvözetet, amely 62 súly% szilíciumot, 27 súly% alumíniumot és 11 súly% kalciumot tartalmaz, összekeverünk 668,5 súlyrész kalcinált dolomittal és 35,5 súlyrész égetett mésszel. A keveréket megőröljük, a kapott port brikettezzük. A brikettet 1600 °C-on redukáljuk 10 torr nyomáson a magnézium-gőz fejlődésének befejeződéséig. Ekkor főtermékként 164 súlyrész magnéziumot, melléktermékként pedig 665 súlyrész cementklinkert kapunk. Ennek összetétele lényegében azonos az 1. példa szerinti melléktermék összetételével. 4. példa 123 súlyrész ötvözetet, amely 57 súly% szilíciumot, 24,4 súly% alumíniumot és 18,6 súly% vasat tartalmaz, összekeverünk 638 súlyrész kalcinált dolomittal és 71 súlyrész égetett mésszel. A keveréket porrá őröljük, a port brikettezzük. A kapott brikettet 1300 °C- on redukáljuk ICH torr nyomáson. A magnézium-gőzök fejlődésének befejeződése után főtermékként 156 súlyrész magnéziumot, melléktermékként 675 súlyrész cementklinkert kapunk. A melléktermék 68,4 súly% CaO-t, 21,0 súly% Si02-t, 7,0 súly% Al203-t, 0,5 súly% MgO-t és 3,1 súly % vasat tartalmaz. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
