Verfahren zur Herstellung eines Sinterkalks. Das durch Brennen aus reinem Kalkspat hergestellte Kalziumoxyd schmilzt bei etwa <B><U>2500'</U></B> C; unterhalb dieser Temperatur treten beim Brennen von Naturkalksteinen Sinte- rungserscheinungen auf, die zum sogenannten totgebrannten Kalk führen. Die Ursache die ser gelegentlich und unregelmässig in Kalk öfen auftretenden Erscheinung wird mit Recht in unregelmässiger Verteilung der Ver unreinigungen im Naturkalkstein und ört licher Überhitzung im Ofen gesucht.
Gegenstand der Erfindung ist ein Ver fahren zur Herstellung eines Sinterkalkes, das dadurch gekennzeichnet ist, dass Kalzium verbindungen in solcher Feinheit, dass das Ausgangsmaterial durch ein Sieb von minde stens 1000 Maschen pro cm' geht, unter An wendung von höchstens nur sehr geringen Drucken verformt werden, und dass die Form- linge bei Temperaturen von etwa<B>1300'</B> C gesintert werden.
Es wurde nämlich gefunden, dass, ein und derselbe Kalkstein bei jeweils gleichen Tem- peraturen ganz verschieden gesintertes 3VIa- terial ergibt, je nachdem man ihn in seiner natürlichen Struktur oder in feinster Vertei lung brennt; die feine Aufteilung des Kalkes kann dabei sowohl durch Mahlung als auch durch vorheriges Brennen und Ablöschen des Kalkes erfolgen.
Es wurde gefunden, dass es unter diesen Umständen nicht einmal nötig ist, die Verformung vor dem Brand - unter Zusatz von Wasser - unter nennenswertem Press-druck vorzunehmen.
Man hat zwar bei wissenschaftlichen Un tersuchungen festgestellt, dass aus oxalsaurem Kalk hergestelltes, unter hohem Druck bri kettiertes Kalziumoxyd bei sehr hohen Tem peraturen und längerem Erhitzen sintert; ge mäss dem vorliegenden Verfahren gelangen drucklos oder höchstens mit geringem Druck hergestellte Formlinge zur Anwendung, die bei wesentlich niedrigeren Temperaturen, nämlich bei etwa<B>1300'</B> C, gesintert werden können.
Dabei erhält man einen Sinterkalk von verschiedener Dichte oder Porosität, je nachdem das Ausgangsmaterial durch me chanische oder chemische Aufteilung erhal ten wurde und ausserdem ohne oder mit An wendung von Druck verformt worden ist. Diese Unterschiede in der Beschaffenheit des Endproduktes können eine besondere Bedeu tung erlangen, je nach dem beabsichtigten technischen Effekt, der einmal in der Ver- festigung und anderseits in der Erhöhung der Widerstandsfähigkeit gegen Wasser, Kohlen säure usw. besteht.
Die Bildung des Sinterkalkes geht ge- wöhnliels bei den obengenannten Tempera turen schon in wenigen Minuten vor sieh; je doch ist es zweckmässig, das Material erheb lich länger im Ofen zu lassen, um den Wärmeaustausch zu begünstigen.
Schliesslich wurde in dem Rückstand der Vergasung von Kalziumkarbid ein Produkt gefunden, -welches die auf Grund der vor stehend niedergelegten Erkenntnisse für die Sinterung bei relativ niedrigen Temperaturen erforderlichen Eigenschaften in besonders günstiger Weise besitzt und dabei grosstech nisch zu einem Preise anfällt, der sogar noch niedriger als der des gemahlenen natürlichen Kalksteins liegt.
In einem aus technischem Karbid über das Kalkhydrat. hergestellten Sinterkalk mit 95% Kalziumoxyd bestanden zum Beispiel die restlichen<B>5%</B> aus
EMI0002.0023
Die Kombination von Vereinigungen, die nomalerweise in dem bei der Acetylenher- stellung aus Kalziumkarbid entfallenden Kalziumhydroxyd vorhanden sind, ist also überraschenderweise so beschaffen, dass sie eine spezielle,
bezüglich der Sinterung sich gegenseitig unterstützende Wirkung entwik- kelt. Dabei ist die infolge der feinen Ver teilung durch den vorausgegangenen chemi schen Aufschluss erhaltene plastisch kolloid.,- Beschaffenheit des Ausgangsmaterials von ausschlaggebender Bedeutung.
Brauchbar sind sowohl die Rüekstäüde der üblichen, mit grossen Wassermengen arbeitenden Karbid-, vergasung als auch die Rückstände der sogenannten Troekenverga.sung, die mit sehr niedrigen Wassermengen arbeitet.
Nach der beanspruchten Arbeits-,veise ist es möglich, einen Sinterkalk mit mindestens 75 bis<B>80%</B> Kalziumoxyd zu erhalten.
Als Rohstoff für die Karbidfabrikation kann zweckmässig ein Sinterkalk mit minde stens<B>90%</B> Kalziumoxyd hergestellt werden, was hinsichtlich der niedrigen Menge an Zu satzstoffen besonders überraschend ist.
Nach der vorliegenden Erfindung ist es daher möglich, aus dem Vergasungsrückstand der verschiedenen technischen Karbidsorten bei etwa<B>1300'</B> C einen gesinterten, gegen Wasser und Kohlensäure genügend wider standsfähigem Sinterkalk zu gewinnen, wel cher selbst bei einem Gehalt von zum Bei spiel 9.5% Kalziumoxyd wochenlang an der Luft ohne Zerfall gelagert werden kann.
Es bleibt dabei im Rahmen des vorliegenden Verfahrens freigestellt, einerseits durch die genannten besonders wirksamen Zusätze lie Widerstandsfähigkeit des Sinterkalkes gegen Wasser und Kohlensäure noch weiter zu er höhen, wie auch anderseits durch Zusatz von reinem Kalk den Sinterkalk auf einen ge wünschten Kalziumoxydgehalt einzustellen.
Der nach dem Verfahren gemäss der vor liegendenErfindungerhalteneneuartigeSinter- kalk soll in erster Linie zur Herstellung von Kalziumkarbid verwendet werden; er ist aber auch vorteilhaft, für die Herstellung von Zement und dergleichen brauchbar. Beispiele: 1.
Eine Marmorplatte wurde in drei Teile geteilt: a) in Kugelmühle gemahlen, durch 10000 Maschen-Sieb gesiebt, mit so viel Wasser ver setzt, dass ein formbarer Teig entstand und ohne Anwendung von Druck verformt; b) durch Brennen bei<B>1000'</B> C in Oxyd übergeführt und abgelöscht, wobei ein feines Pulver von Kalkhydrat entsteht. Die feine Verteilung wird aber auf chemischem Wege erhalten, und das Kalkhydrat fällt in so feiner Form an, dass es ohne weiteres durch ein Sieb von 1000 Maschen pro em@ hindurch geht.
Das Kalkhydratpulver wurde dann mit so viel Wasser versetzt, dass ein formbarer Teig entstand und ohne Anwendung von Druck durch Granulieren verformt.
c) nicht vorbehandelt.
<I>a), b)</I> und c) wurden dann jeweils 4 Stun den bei etwa 1300 C geglüht.
Der nach a) erhaltene Sinterkalk, dessen Ausgangsmaterial auf mechanischem Wege durch Mahlen in feine Verteilung gebracht ,worden war, war nach mehrwöchigem Lagern an der Luft unverändert.
Der nach b) erhaltene Sinterkalk, dessen Ausgangsmaterial auf chemischem Wege in feine Verteilung gebracht worden war, war noch dichter gesintert als tu) und ebenso lagerbeständig.
Der nach c) erhaltene Kalk, dessen Aus gangsmaterial überhaupt nicht in feine Ver teilung gebracht worden war, war überhaupt nicht gesintert. Er liess sich an den Kanten nach einem Tag zerreiben und nach 4 Tagen als Ganzes leicht zerbröckeln.
2. Handelsüblicher gebrannter Kalk in > Stücken wurde a) gemahlen, durch ein Sieb von 1000 Ma schen pro cm' gesiebt und mit 700kg;cm@ brikettiert; b) abgelöscht. Hierdurch fällt ein Kalk ; hydratpulver an, das ohne weiteres durch ein Sieb von 1000 Maschen pro em@ geht. Das Kalkhydratpulver wurde hierauf mit Wasser angeteigt und drucklos verformt, zum Bei spiel granuliert.
i c) nicht vorbehandelt.
a), b) und c) 2 Stunden auf etwa 1300 C erhitzt.
Der nach a) erhaltene Sinterkalk blähte sich nach 14tägigem Lagern an der Luft un ter Bildung von Kalkhydrat auf.
b) war unter denselben Bedingungen un verändert. c) zerfiel zum Teil schon nach einem Tag. 3. Im Grossversuch wurde ein Kalkhydrat pulver, das bei der Zersetzung von Kalzium karbid mit Wasser in so feiner Form anfällt, dass es restlos durch ein Sieb mit 1000 Ma schen pro cmz hindurchgeht und welches etwa 4 % sauer wirkender Oxyde und Säuren enthielt, mit Wasser angefeuchtet, so dass es einen Wassergehalt von etwa 35 % hatte; der so erhaltene Kalkbrei wurde dann ohne An wendung von Druck in einer rotierenden Trommel granuliert, kontinuierlich in einen Schachtofen eingetragen und bei 1300 C ge brannt.
Der erhaltene traubenförmig poröse Sinterkalk löschte bei tagelangem Liegen unter Wasser nicht ab und wies besondere Vorteile für die Wiedergewinnung von Kalziumkarbid auf.
Process for the production of a sintered lime. The calcium oxide produced from pure calcite by burning melts at about <B><U>2500'</U> </B> C; Below this temperature, sintering phenomena occur when natural limestone is burned, which leads to so-called dead-burned lime. The cause of this phenomenon, which occurs occasionally and irregularly in lime kilns, is rightly sought in the irregular distribution of the impurities in the natural limestone and local overheating in the kiln.
The invention relates to a process for the production of sintered lime, which is characterized in that calcium compounds are deformed in such a fineness that the starting material passes through a sieve of at least 1000 meshes per cm ', using at most only very low pressures and that the moldings are sintered at temperatures of about <B> 1300 '</B> C.
It has been found that one and the same limestone at the same temperatures results in completely different sintered materials, depending on whether it is fired in its natural structure or in the finest distribution; the fine division of the lime can be done both by grinding and by prior burning and extinguishing of the lime.
It has been found that, under these circumstances, it is not even necessary to carry out the deformation before the fire - with the addition of water - under considerable pressure.
It has been found in scientific investigations that calcium oxide made from oxalate and briquetted under high pressure sinters at very high temperatures and prolonged heating; According to the present process, molded articles produced without pressure or at most with low pressure are used, which can be sintered at significantly lower temperatures, namely at about 1300 ° C.
This gives sintered lime of different density or porosity, depending on whether the starting material was obtained by mechanical or chemical division and was also deformed with or without the application of pressure. These differences in the nature of the end product can be of particular importance, depending on the intended technical effect, which consists on the one hand in strengthening and on the other hand in increasing the resistance to water, carbonic acid, etc.
The formation of the sintered lime usually takes a few minutes at the abovementioned temperatures; however, it is advisable to leave the material in the furnace for a longer period of time in order to promote heat exchange.
Finally, a product was found in the residue from the gasification of calcium carbide, which has the properties required for sintering at relatively low temperatures on the basis of the findings set out above in a particularly favorable manner and is produced on an industrial scale at a price that is even lower than that of ground natural limestone.
In one made of technical carbide via the hydrated lime. Sintered lime produced with 95% calcium oxide, for example, consisted of the remaining <B> 5% </B>
EMI0002.0023
The combination of compounds that are normally present in the calcium hydroxide that is omitted in the production of acetylene from calcium carbide is surprisingly such that it has a special,
developed mutually supportive effect with regard to sintering. The plastic colloid obtained as a result of the fine distribution from the preceding chemical digestion is of decisive importance., - The nature of the starting material.
Both the residues of the usual carbide gasification, which works with large amounts of water, and the residues of the so-called dry gasification, which works with very low amounts of water, can be used.
According to the claimed working method, it is possible to obtain sintered lime with at least 75 to <B> 80% </B> calcium oxide.
Sintered lime with at least 90% calcium oxide can expediently be produced as the raw material for carbide production, which is particularly surprising in view of the low amount of additives.
According to the present invention, it is therefore possible to obtain a sintered sintered lime that is sufficiently resistant to water and carbonic acid from the gasification residue of the various technical carbide types at about 1300 C, which even at a content of about For example, 9.5% calcium oxide can be stored in the air for weeks without decomposition.
It remains free within the scope of the present process, on the one hand, to increase the resistance of the sintered lime to water and carbonic acid even further through the particularly effective additives mentioned, and on the other hand to adjust the sintered lime to a desired calcium oxide content by adding pure lime.
The novel sintered lime obtained by the process according to the present invention is primarily intended to be used for the production of calcium carbide; but it is also advantageous, useful for the production of cement and the like. Examples: 1.
A marble slab was divided into three parts: a) ground in a ball mill, sieved through a 10,000 mesh sieve, added so much water that a malleable dough was formed and deformed without the use of pressure; b) converted into oxide by firing at <B> 1000 '</B> C and extinguished, resulting in a fine powder of hydrated lime. The fine distribution is obtained chemically, however, and the hydrated lime is obtained in such a fine form that it easily passes through a sieve of 1000 meshes per em @.
The hydrated lime powder was then mixed with enough water that a malleable dough was formed and shaped by granulation without applying pressure.
c) not pretreated.
<I> a), b) </I> and c) were then each annealed for 4 hours at about 1300 C.
The sintered lime obtained according to a), the starting material of which had been finely divided mechanically by grinding, was unchanged after several weeks of storage in the air.
The sintered lime obtained according to b), the starting material of which had been finely divided by chemical means, was sintered even more densely than tu) and just as stable.
The lime obtained according to c), the starting material of which had not been brought into fine distribution at all, was not sintered at all. It could be rubbed at the edges after a day and easily crumbled as a whole after 4 days.
2. Commercially available quick lime in pieces was a) ground, sieved through a sieve of 1000 meshes per cm 'and briquetted with 700 kg; cm @; b) extinguished. This causes lime to fall; hydrate powder that easily goes through a 1000 mesh per em @ sieve. The hydrated lime powder was then made into a paste with water and deformed without pressure, for example granulated.
i c) not pretreated.
a), b) and c) heated to about 1300 C for 2 hours.
The sintered lime obtained according to a) puffed up after 14 days of storage in the air with the formation of hydrated lime.
b) was unchanged under the same conditions. c) partially disintegrated after just one day. 3. In the large-scale test, a hydrated lime powder, which is obtained in the decomposition of calcium carbide with water in such a fine form that it passes completely through a sieve with 1000 meshes per cmz and which contains about 4% acidic oxides and acids, was used Water moistened so that it had a water content of about 35%; the resulting lime slurry was then granulated in a rotating drum without applying pressure, continuously introduced into a shaft furnace and burnt at 1300 C.
The grape-shaped porous sintered lime obtained did not extinguish after lying under water for days and had particular advantages for the recovery of calcium carbide.