CH100128A - Verfahren zur Herstellung einer glasartigen Schmelzmasse aus Tonerdekalksilikaten. - Google Patents

Description

  Verfahren zur Herstellung einer glasartigen Schmelzmasse aus     Tonerdekalksilikaten.       Es ist bekannt, durch Schmelzen von na  türlichen Gesteinen, wie z. B. Basalt, Kalk  mergel usw., glasartige blassen herzustellen.  Derartige Massen eignen sich jedoch nur in  den seltensten Fällen zur Fabrikation von in  dustriellen Erzeugnissen und zur glastechni  schen Bearbeitung. Sie sind meistens nicht  stabile Produkte und verändern sich bei Er  hitzung während glastechnischer Bearbeitung.  Sie sind auch in den meisten Fällen chemisch  nicht indifferent und werden leicht durch  äussere Einflüsse     angegriffen.    Auch die me  chanischen und physikalischen Eigenschaften  solcher Schmelzen entsprechen nur selten den  Anforderungen der Technik.  



  Die vorliegende Erfindung betrifft die Her  stellung von glasartigen Massen, die in der  Hauptsache aus     Tonerdekalksilikaten    bestehen,  und die allen Anforderungen der Technik in  weitgehendster Weise genügen. Es hat sich  nämlich herausgestellt, dass man eine voll  kommen stabile, chemisch ausserordentlich  träge;

   nahezu vollständig indifferente und in  jeder Hinsicht den Forderungen der Technik  entsprechende glasartige Masse erhält, wenn  man     gemäli    vorliegendem     Verfahren    ein na-         türliche,;    Gestein, welches hauptsächlich aus       Ca0,        A120s    und     Si02    besteht, durch Zusatz  von mindestens einem dieser Oxyde so     koiu-          plettiert    und das Gemisch schmilzt,

   dass die  aus dieser Mischung erhältliche glasartige  Schmelzmasse annähernd die     Zusammensetzung     eines     binärenaEutektikums    des     ternären    Sy  stems     Calciumoxyd-Aluminiumoxyd-Silicium-          dioxyd    aufweist. Die Komplettierung kann  so erfolgen, dass ein die zuzusetzenden Oxyde  enthaltendes Gestein verwendet wird.  



  Alle in obiger Weise zusammengesetzten  Gemische entsprechen folgenden     Eutektika,     denen in Klammer jedesmal der Schmelz  punkt beigefügt ist    <I>Binare</I>     Euiektilra:          Ca0.A120s.2Si02;        0a0.Si02    (1299<B>0 0</B>)       Ca0.A120s.2Si02;        Si02    (1359  C)       2Ca0.        A120"    .     Si0s;

          2Ca0.        Si02    (1545' C)       Ca0.        A1203.        2Si02    j     A1203    (15470 C)       2Ca0.A120s.Si02;        Ca0.A120s        (1"012     C)       2Ca0.        A120,3    .     3i02    ;

       3Ca0.        5A1203   <B>(15520</B> C)       Ca0.        A120s        .23i02;        2Ca0.        A1208    .     Si02    (1385 C)       2Ca0.        A1203    .     Si02    ;     Ca0.        Si02   <B>(13160</B> C)       2Ca0.Si02;        5Ca0.3A1208    (<B>1</B>350<B>0</B> C).

        Alle chemischen und physikalischen Eigen  schaften der chemisch reinen     Eutektika    des       ternären    Systems     Ca0.        A120a        .8i02    sind be  kannt. (Vergleiche G. A.     Rankin    : Das     ter-          näre    System:     Calciumoxyd-Alrrminiumoxyd-          Siliciumdioxyd;    Mitteilungen aus dem Labora  torium für Geophysik der     Carnegie-Institution     in Washington, Nr. 25 Zeitschrift für anor  ganische und allgemeine Chemie, Band 92,  Seite 2l3--296, 1915).  



  Es lassen sich also nach dem Verfahren  glasartige Massen aus     Tonerdekalksilikaten     zusammensetzen, deren     Schmelzpunktzwischen          12991'    C und<B>1552'</B> C liegen. Auf diese  Weise kann man je nach dem technischen  Zweck, zu dem die neue Masse dienen soll,  das eine oder das andere     Eutektikum    als  Grundlage benützen.  



  Dabei hat sich herausgestellt, dass es nicht  erforderlich ist, reine Ausgangsprodukte zu  benützen, weil geringe Verunreinigungen von  einigen Prozent der Schmelze mit andern  Silikaten, wie Eisen- oder     Magrresiumsilikaten     und ähnlichen, die chemischen und physi  kalischen Eigenschaften der Schmelze nur  sehr schwach beeinflussen. Allerdings muss  man im Fälle der Anwesenheit solcher Ver  unreinigungen dafür sorgen, dass der Schmelze  ein entsprechender Überschuss an     S102    beige  fügt wird, um alle Verunreinigungen, die nicht  flüchtig sind, in entsprechende stabile Silikate  überzuführen.

   Dieser Überschuss an     Si02    muss  von Fall zu Fall, je nach der Art und     Menge     der Verunreinigungen der Ausgangsmaterialien  empirisch festgestellt werden.  



  Als Ausgangsmaterialien können Kalk,  Tonerde und Quarzsand benützt werden.  Besser jedoch Trimmt man zur Herstellung       der    neuen Massen ein oder mehrere Gesteine,  die bereits die obigen Oxyde als Hauptbe  standteil in einem günstigen Verhältnis ent  halten. Man     komplettiert    alsdann die ge  wünschte Zusammensetzung durch ein oder  zwei der obigen Oxyde. Sehr gut eignen  sich für diesen     Zweck    die sogenannten Kalk  mergel, wie z. B. der Flensburger Kalkmergel.  Dieser     Mergel    enthält in der Hauptsache ca.

         :'.0,10o        Ca0,        ca.        9,8        %        A12        0,9,        ca.        42,2        %        8i02       und ausserdem ca.     4 /o    andere Oxyde nebst  Bestandteilen, die während des Schmelzens  sich verflüchtigen.  



  Die Schmelzmasse wird ähnlich wie die  gewöhnlichen Gläser in einem Glasofen, am  besten in einem Wannenofen, geschmolzen  und weiter mit den üblichen Mitteln der Glas  technik bearbeitet: gepresst, gegossen oder  geblasen, je nach den speziellen Eigenschaf  ten der betreffenden Zusammensetzung und  je nach dem     Fabrikationsobjekt.    Die Bear  beitung bietet keine besonderen Schwierig  keiten, da' die neue Masse vorzügliche glas  technische Eigenschaften besitzt. Sie wird  sich sowohl für industrielle Fabrikationsob  jekte eignen, wie z. B,. Wandtafeln, feuer  feste Gegenstände, Isolationskörper usw., als  auch für Gebrauchsgegenstände, wie Flaschen,  Vasen, Krüge, Tassen, Teller usw.

   Die che  mische Widerstandsfähigkeit der neuen     brasse     ist sehr gross, so dass dieselbe auch in der  chemischen Industrie und Laboratorien als  vorteilhafter Ersatz für die jetzt benützten  Gläser zu gebrauchen ist.  



       Beispiel:     Um aus Flensburger Kalkmergel eine  höher schmelzende Masse zu erhalten, benützt  man das     Eutektikum        Ca0.A1,03.28i02;        Si02     als Grundlage.     Man    fügt dem Mergel auf je  100     gr    desselben 102     gr    Quarzsand und  27,6     gr    Tonerde bei. Die geschmolzene. Tasse  ist sehr widerstandsfähig und erweicht bei  ca. 1400 o C.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur -Herstellung einer glasartigen Schmelzmasse aus Tonerdekalksilikaten, da durch gekennzeichnet, dass man ein natür liches Gestein, welches hauptsächlich aus Ca0, A120:;

   und Si0, besteht, durch Zusätze von mindestens einem dieser Oxyde so kom plettiert und das Gemisch schmilzt, dass die aus dieser Mischung erhältliche glasartige Schmelzmasse annähernd die Zusammen- setzung eines binären Eutektikums des ter- nären Systems Caleiumoxyd-Aluminiunroxyd- Siliciumdioxyd aufweist.

   UNTERANSPRUCH: Verfahi,'en nach Patentanspruch, dadurch gekennzeiehnet, dass man einen Überschuss an Si0z zusetzt, der so gewählt wird, dass nahezu sämtliche in den Ausgangsmaterialien sich befindenden Verunreinigungen beim Schmelzen in stabile Silikate verwandelt werden.