DE2553001A1

DE2553001A1 - High-density sintered magnesia or dolomite prodn. - by finely grinding raw material, pressing on smooth rollers and sintering

Info

Publication number: DE2553001A1
Application number: DE19752553001
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dr Christof; Guenther Dipl Ing Jungmeier; Heinz Meder
Original assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG; Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Osterreichisch Amerikanische Magnesit AG; Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1975-11-26
Filing date: 1975-11-26
Publication date: 1977-06-08
Also published as: GR62664B

Abstract

Prodn. comprises finely grinding the new material (0.2 mm, pref. 0.1 mm., esp. 0.6 mm); compressing the ground material on smooth rollers to form densified plates; and sintering material at a temp. >1700 degrees C. Suitable raw materials are magnesite (esp. a flotation concentrate), crude dolomite, burnt magnesia, semi-burnt dolomite or a mixt. of these materials. The mixt. may opt. contain a binder (e.g. fly dust and MgSO4 soln.). Sintering of the highly densified raw material results in the formation of coarse grains whereby high refractory stones are produced. The pre-pressing can be carried out at room temp. or at an elevated temp. The 'green' density of the resulting plate is 2.40-2.60 g/cm3; the density of the sintered body is 3.20-3.40 g/cm3.

Description

Verfahren zur Herstellung von Sintermagnesia oder Sinter-Process for the production of sintered magnesia or sintered

dolomit hoher Dichte.high density dolomite.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Sintermagnesia oder Sinterdolomit hoher Dichte, bei welchem das körnige Ausgangsmaterial mit oder ohne Bindemittel bei Raumtemperatur oder bei erhöhter Temperatur zu Preßkörpern verpreßt und anschließend gesintert wird. Als Ausgangsmaterial dient Rohmagnesit bzw. Rohdolomit oder auch ein bei beliebiger Temperatur vorgebranntes Produkt, insbesondere kaustisch gebrannte Magnesia oder halbgebrannter Dolomit.The invention relates to a method for producing sintered magnesia or high-density sintered dolom in which the granular starting material is coated with or without a binder at room temperature or at elevated temperature to form compacts is pressed and then sintered. Raw magnesite is used as the starting material or raw dolomite or a product pre-fired at any temperature, in particular caustic burnt magnesia or semi-burnt dolomite.

Ein möglichst hohes Kornraumgewicht (KRG) des Sintermaterials ist von grundlegender Bedeutung für die Herstellung hochwertiger Steine. Um ein hohes KRG zu erhalten, ist es erforderlich, eine möglichst hohe Gründichte der Briketts bzw. Preßkörper zu erreichen. Besonders aktuell ist dieses Problem dann, wenn das Rohmaterial zum Zweck der Aufbereitung durch Flotation fein gemahlen werden muß und speziell darauf bezieht sich die vorliegende Erfindung. Die Gründichte von aus solchem Rohmaterial hergestellten Briketts beträgt nach den bekannten Verfahren (Verdichtung in Walzenpressen mit eingeätzten oder eingefrästen Brikettformhälften) maximal 2,25 g/cm3 bei Preßdrucken von 4 bis 10 t/cm Walzenbreite. Das KRG eines daraus hergestellten Sinters hängt von verschiedenen Umständen, insbesondere der chemischen Zusammensetzung und der Sintertemperatur ab. Z. B. gelang es bei einem bestimmten Rohmagnesit der Analyse SiO2 1,7 % Je203 1,8 % Al203 0,14 % CaO 0,68 % MgO 45,68 % Glv. 50,00 % (Glühverlust) bei Verwendung von Flugstaub und MgSO4-Lösung als Bindemittel und einer Brenntemperatur von 18500 C bestenfalls Werte für das KRG zu erreichen, die bei 3,10 lagen.The highest possible grain volume weight (KRG) of the sintered material is fundamental to the production of high quality stones. To a high To obtain KRG, it is necessary to have the highest possible green density of the briquettes or to achieve compacts. This problem is particularly topical when that Raw material must be finely ground for the purpose of processing by flotation and it is particularly to this that the present invention relates. The green density from such raw material produced briquettes is according to the known Process (compaction in roller presses with etched or milled briquette mold halves) maximum 2.25 g / cm3 for press pressures of 4 to 10 t / cm roller width. The KRG one sinter made from it depends on various circumstances, in particular the chemical composition and the sintering temperature. For example, one succeeded determined raw magnesite of the analysis SiO2 1.7% Je203 1.8% Al203 0.14% CaO 0.68 % MgO 45.68% equiv. 50.00% (loss on ignition) when using fly ash and MgSO4 solution as a binder and a firing temperature of 18500 C at best values for that KRG which came in at 3.10.

Hier setzt nun die Erfindung ein, welcher die Aufgabe zugrunde liegt, die Gründichte der Preßkörper und damit das KRG des daraus hergestellten Sinters zu erhöhen. Es hat sich gezeigt, daß es gelingt, aus feingemahlenem magnesitischen oder dolomitischen Rohmaterial Preßkörper einer Gründichte von 2,40 bis über 2,60 herzustellen, wenn die Verdichtung im Spalt zweier glatter Walzen unter hohem Druck ausgeführt wird.This is where the invention comes in, which is based on the object the green density of the pressed bodies and thus the KRG of the sinter made from them to increase. It has been shown that it succeeds from finely ground magnesitic or dolomitic raw material compacts having a green density of 2.40 to over 2.60 produce when the compaction in the gap of two smooth rollers under high pressure is performed.

Die Form der Preßkörper hängt von der Einstellung der Glattwalzen ab. Am besten ist es so zu arbeiten, daß plattenartige Gebilde einer Stärke von 7 bis 8 mm und einer Breite von ca.The shape of the compacts depends on the setting of the smooth rollers away. It is best to work so that plate-like structures with a thickness of 7 to 8 mm and a width of approx.

9 cm entstehen, die dann auf eine Länge von 10 cm oder darunter gebrochen werden. Selbstverständlich sind aber auch andere Abmessungen verwendbar. Der bei Glattwalzen erreichbare und angewendete Preßdruck liegt im gleichen Bereich wie bei den Walzenpressen der bekannten Art, bewirkt aber infolge der relativ geringen Stärke der Preßkörper in der Richtung des Preßdruckes eine wesentliche höhere Verdichtung. Ein großer Vorteil der Glattwalzen ist auch darin gelegen, daß sie eine ungleich größere Leistungsfähigkeit besitzen und wesentlich wartungsfreier arbeiten als die üblichen Walzenbrikettpressen mit eingeätzten oder eingefrästen Brikettformhälften.9 cm arise, which are then broken to a length of 10 cm or less will. Of course, other dimensions can also be used. The at Roller burnishing achievable and applied pressure is in the same range as in the roller presses of the known type, but caused due to the relatively low Strength of the pressed body in the direction of the pressing pressure a significantly higher compression. A great advantage of the smooth rollers is that they are unequal have greater efficiency and work much more maintenance-free than the common roller briquette presses with etched or milled briquette mold halves.

Gemäß der Erfindung ist es nun möglich, mit plattenartigen Preßkörpern einer Gründichte von über 2,40 Sintermagnesia oder Sinterdolomit herzustellen, welche ein um etwa 0,10 bis 0,25 höheres KRG besitzen, als wenn unter sonst gleichen Bedingungen mit den üblichen Brikettpressen gearbeitet wird. Das Ausmaß der Erhöhung des KRG hängt von verschiedenen Umständen, wie insbesondere von der Differenz der Gründichten, dem Bereich der Absolutwerte und damit, wie schon erwähnt, von der chemischen Zusammensetzung ab. Grundsätzlich kann aber durch das erfindungsgemäße Verfahren in allen Fällen eine Erhöhung des KRG des hergestellten Sintermaterials erreicht werden und zwar auch schon bei niedrigeren Differenzen der Werte für die Gründichte der Preßkörper, wie nachstehende Tabelle zeigt. Es handelt sich um Preßkörper aus Rohmagnesit der chemischen Analyse SiO2 1,7 % Fe203 1,8 % Al203 0,14 % CaO 0,68 % MgO 45,68 % Glv. 50,00 % wobei als Bindemittel 20 % Flugstaub und 4 % einer gesättigten Magnesiumsulfatlösung dienten.According to the invention it is now possible with plate-like pressed bodies a green density of over 2.40 to produce sintered magnesia or sintered dolomite, which Have a KRG about 0.10 to 0.25 higher than if under otherwise identical conditions the usual briquette presses are used. The extent of the increase in the KRG depends on various circumstances, such as in particular on the difference in green densities, the range of the absolute values and thus, as already mentioned, the chemical composition away. In principle, however, the method according to the invention can be used in all cases an increase in the KRG of the produced sintered material achieved even with lower differences in the values for the green density the compact, as shown in the table below. It is about pressed bodies Raw magnesite of chemical analysis SiO2 1.7% Fe203 1.8% Al203 0.14% CaO 0.68 % MgO 45.68% equiv. 50.00% with 20% fly ash and 4% saturated as a binder Magnesium sulfate solution were used.

Walzenbrikettpresse Glattwalze Grünjichte üblicher Art (Schülpen) g/cm 2,25 2,49 2,51 2,50 2s50 2t47 Sinter KRG g/cm 3,05 3,27 3,34 3,28 3,32 3,30 Das erfindungsgemäße Verfahren ist auf die verschiedensten Materialien und Materialgemische anwendbar, sofern sie nur feingemahlen sind. Dabei ist der SinterefSekt im allgemeinen umso größer, je feiner die Mahlung ist, so daß es oft vorteilhaft ist, ein aus der Flotation stammendes Konzentrat von Rohmagnesit von unter 0,200 mm vor der Verdichtung zu Schülpen auf unter 0,100 mm, 0g060 mm oder noch feiner nachzumahlen. Roller briquette press smooth roller Grünjichte of the usual type (Schülpen) g / cm 2.25 2.49 2.51 2.50 2s50 2t47 Sinter KRG g / cm 3.05 3.27 3.34 3.28 3.32 3.30 The method according to the invention is applicable to a wide variety of materials and material mixtures applicable as long as they are finely ground. The SinterefSekt is in general the greater, the finer the grind, so that it is often advantageous to use one from the Flotation-derived raw magnesite concentrate of less than 0.200 mm before compression to scabs regrind to below 0.100 mm, 0g060 mm or even finer.

Rohdolomit, der auf Grund seiner hohen Reinheit und/oder seiner mineralogischen Beschaffenheit stückig nicht zu einer befriedigenden Dichte gebrannt werden kann, wird vor der Verarbeitung zu Schülpen auf unter 0,200 mm, vorzugsweise unter 0,090 mm, gemahlen. Selbstverständlich ist dieses Preßverfahren auch auf Gemische von Rohdolomit der angegebenen Feinheit mit auf unter 0S200 mm feingemahlenem Rohmagnesit oder Rohmagnesitkonzentrat wie es anfällt oder wie oben ausgeführt, nachgemahlen, anwendbar, ebenso auch auf Produkte, welche durch Vorkalzinierung von Rohmagnesit oder Rohdolomit bei 800 bis 10000 C oder von Magnesiumhydroxyd Mg (OH>2, bei ca. 600 bis 8000 C erhalten werden. Die Feinstmahlung erfolgt in diesem Fall erst nach der Vorkalzinierung und kann bei dem aus Mg -(OH-)2 erhaltenen Brennprodukt entfallen. Natürlich können auch beliebige Gemische der genannten Materialien zu Schülpen verpreßt werden. Die Verdichtung zu Schülpen kann mit und ohne Bindemittel, bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur erfolgen.Raw dolomite, which due to its high purity and / or its mineralogical Lumpy texture cannot be fired to a satisfactory density, before processing into scabs to less than 0.200 mm, preferably less than 0.090 mm, ground. Of course, this pressing process is also applicable to mixtures of Raw dolomite of the specified fineness with raw magnesite finely ground to below 0S200 mm or raw magnesite concentrate as it is obtained or re-ground as stated above, can also be used for products obtained by pre-calcining raw magnesite or raw dolomite at 800 to 10000 C or of magnesium hydroxide Mg (OH> 2, at approx. 600 to 8000 C can be obtained. In this case, the fine grinding takes place first after the pre-calcination and can with the combustion product obtained from Mg - (OH-) 2 omitted. Of course, any mixtures of the materials mentioned can also be used Scabs are pressed. The compression to form scabs can be done with or without binding agents, take place at room temperature or elevated temperature.

Einige weitere Beispiele sollen die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zeigen: Beispiel 1 Ein Magnesitflotationskonzentrat der Körnung O bis 0,2 mm wurde bei 9000 C zu einem Produkt mit unter 1 % Glühverlust kaustisch vorgebrannt. Dieses Material wurde fein gemahlen, so daß 90 % kleiner als 0,04 mm waren und dann nach Zumischung von 5 % Wasser mit gleichem Preßdruck sowohl auf einer Brikettpresse zu Briketts als auch auf einer Glattwalzenpresse zu Schülpen verpreßt. Die Preßlinge wurden nach mehrstündigem Trocknen bei 1100 C in einem Hochtemperaturofen 4 Stunden bei 18500 C gebrannt. Die chemische Analyse des kaustisch gebrannten Magnesits war: SiO2 1,92 % Fe2 °3 1,52 % A12 °3 0,42 % CaO 2,94 % MgO 92,9 % Glv. 0,3 % Presslingsraumgewicht der Briketts 2,14 g/cm3 Presslingsraumgewicht der Schülpen 2,40 g/cm3 Sinterkornrohdichte nach Brand bei 18500 C: Briketts 3,15 g/cm3 Schülpen 3,27 g/cm3 Beispiel 2 Es wurden Rohdolomite, die auf Grund ihres mineralogischen Aufbaues sehr schwierig zu sintern sind, auf ca. 85 % kleiner als 0X063 mm gemahlen und mit 4 % wässeriger Lösung eines organischen Bindemittels vermischt. Diese Mischung wurde wie beim vorigen Beispiel mit gleichem Preßdruck zu Briketts und Schülpen verpreßt.Some more examples should demonstrate the effectiveness of the invention Process show: Example 1 A magnesite flotation concentrate of grain size 0 bis At 9000 C, 0.2 mm became a product with a loss on ignition of less than 1% caustic pre-burned. This material has been finely ground so that it is 90% smaller than 0.04 mm were and then after adding 5% water with the same pressure both on on a briquette press to briquettes and on a smooth roller press to form scabs pressed. After drying for several hours at 1100 ° C., the compacts were placed in a high-temperature oven Fired for 4 hours at 18500 C. The chemical analysis of the caustic burned magnesite was: SiO2 1.92% Fe2 ° 3 1.52% A12 ° 3 0.42% CaO 2.94% MgO 92.9% equiv. 0.3% compact density of the briquettes 2.14 g / cm3 volume density of the pellets 2.40 g / cm3 sintered grain density after fire at 18500 C: briquettes 3.15 g / cm3 scabs 3.27 g / cm3 Raw dolomites, which are very difficult to sinter due to their mineralogical structure are ground to approx. 85% smaller than 0X063 mm and with a 4% aqueous solution of a organic binder mixed. This mixture was as in the previous example pressed with the same pressure to form briquettes and scabs.

Chemische Analyse: Dolomit I Dolomit II SiO2 0,13 % 0,37 % Fe203 0,07 % 0,08 % A1203 0,01 % 0,11 % CaO 30,92 % 31,55 % MgO 21,66 % 20,79 % Glv. 47,20 % 47,10 % Presslingsraumgewicht der Briketts 2,07 g/cm3 2,15 g/cm3 Presslingsraumgewicht der Schülpen 2,30 g/cm3 2,35 g/cm3 Sinterkornrohdichte der Briketts 2,95 g/cm3 3,08 g/cm3 Sinterkornrohd hte der Schülpen 3,10 g/cm3 3,19 g/cm3 Beispiel 3 Der feingemahlene DolomIt I des Beispieles 2 wurde mit eisenreichem, feingemahlenem (100 % kleiner als 0,063 mm) Rohmagnesit im Verhältnis 80 : 20 unter Zugabe von 4 % wässriger Lösung eines organischen Bindemittels gemischt und wie bereits beschrieben, zu Briketts und Schülpen verpreßt.Chemical analysis: dolomite I dolomite II SiO2 0.13% 0.37% Fe203 0.07 % 0.08% A1203 0.01% 0.11% CaO 30.92% 31.55% MgO 21.66% 20.79% Glv. 47.20 % 47.10% pellet density of the briquettes 2.07 g / cm3 2.15 g / cm3 pellet density of the scabs 2.30 g / cm3 2.35 g / cm3 sintered grain density of the briquettes 2.95 g / cm3 3.08 g / cm3 raw sintered grain thickness of the scabs 3.10 g / cm3 3.19 g / cm3 Example 3 The finely ground DolomIt I of Example 2 was mixed with iron-rich, finely ground (100% smaller than 0.063 mm) raw magnesite in a ratio of 80:20 with the addition of 4% aqueous solution of an organic binder and mixed into briquettes as already described and squashes.

Chemische Analyse der Mag/Dol-Mischung Si02 0,09 % Fe203 0,43 % Al203 0,04 % CaO 24,67 % MgO 24,43 % Glv. 50,34 % Presslingsraumgewicht der Briketts 2,22 g/cm3 Presslingsraumgewicht der Schülpen 2,40 g/cm3 Sinterkornrohdichte der Briketts 3,23 g/cm3 Sinterkornrohdichte der Schülpen 3,35 g/cm3 Beispiel 4 Mit synthetischem, vorgebranntem MgO untenstehender chem. Analyse wurden Versuche zur Herstellung von Briketts und Schülpen ohne Zumischung eines Bindemittels durchgeführt. Die Materialtemperatur betrug 2500 C und die Glattwalzen sowie auch die Brikettwalzen wurden auf 175 C aufgeheizt.Chemical analysis of the Mag / Dol mixture Si02 0.09% Fe203 0.43% Al203 0.04% CaO 24.67% MgO 24.43% Glv. 50.34% Compact density of the briquettes 2.22 g / cm3 volume density of the pellets 2.40 g / cm3 sintered grain density of the briquettes 3.23 g / cm3 gross sintered grain density of the scabs 3.35 g / cm3 Example 4 With synthetic, pre-burnt MgO of the chem. Analysis were attempts to Production of briquettes and scabs carried out without adding a binding agent. The material temperature was 2500 C and the smooth rollers as well as the briquette rollers were heated to 175 C.

Chemische Analyse: SiO2 0,07 % Je203 0,05 % A1203 0,01 % Ca0 0,48 % B203 0,04 % MgO 98,52 % Glv. 0,83 % Nach zweimaligem Durchlauf durch die Pressen wurden folgende Presslingsraumgewichte erreicht: Presslingsraumgewicht der Briketts 2,15 g/cm3 Presslingsraumgewicht der Schülpen 2,53 g/cm3 Nach einem vierstündigen Brand bei 18500 C im Laborhochtemperaturofen wurden folgende Sinterkornrohdichten erzielt: Sinterkornrohdichte der Briketts 3,35 g/cm3 Sinterkornrohdichte der Schülpen 3,43 g/cm3 PatentansprücheChemical analysis: SiO2 0.07% Je203 0.05% A1203 0.01% Ca0 0.48 % B203 0.04% MgO 98.52% equ. 0.83% after going through the presses twice The following compact volume weights were achieved: Compact density of the briquettes 2.15 g / cm3 compact density of the slugs 2.53 g / cm3 A four-hour fire at 18500 C in a high-temperature laboratory furnace resulted in the following sintered grain densities Achieved: sintered grain density of the briquettes 3.35 g / cm3 sintered grain density of the scabs 3.43 g / cm3 claims

Claims

Claims 9 process for the production of sintered magnesia or Sintered dolomite and their mixtures, d u r g e k e n n n -z e i c h n e t that the raw materials finely ground, preferably below 0.200 mm, then in the gap two smooth rollers to form plate-like pressed bodies (scabs) are compressed and that these compacts are then sintered at temperatures of over 17,000 ° C.

2. The method according to claim 1, characterized in that the raw materials ground to a fineness of less than 100 mm, preferably less than 0.060 mm will.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that that raw magnesite, especially as a concentrate from flotation, raw dolomite, caustic burnt magnesia (made from raw magnesite or magnesium hydroxide), semi-burnt Dolomite and any mixtures of these substances can be used.

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that that the pressing into scabs takes place with or without a binder.

5. The method according to claims 1 to 4, characterized in that that the pressing into scabs at room temperature or at elevated temperature he follows.

6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized characterized in that the green density of the plate-like compacts 2.40 to 2.60 g / cm3 and the sintered density from 3.20 to over 3.40 g / cm³.