KRALJEVINA JUGOSLAVIJA UPRAVA ZA ZAŠTITU Klasa 80 (5) INDUSTRISKE SVOJINE Izdan 1. Juna 1931. PATENTNI SPIS BR. 8042 Kraus Charles E., keramičar, Southport, U. S. A. Postupak za izradu vezujućeg sredstva za pripremanje maltera iti torne sl. Prijava od 23. novembra 1929. Važi od 1. septembra 1930. Pronalazak se odnosi na naročito ekonoman postupak za izradu vezujućih sredstava za pripremanje maltera, ili tome slično za građevinske svrhe, koji u odnosu na plastičnost i na vezivanje imaju izvrsne osobine. Prema pronalasku obrazuju se koloidalni aluminijom oksidi i silicijumove kiseline (u koliko se u ishodnim materijalima nalaze jedinjenja silicijumove kiseline) i ra-sivorljivi i nerastvorljivi sulfati. Ovo se postiže time, što se materijal, koji sadrži aluminijom oksida, naročito takav, ko sadrži jedinjenja silicijumove kiseline, postupa sa sumpornom kiselinom i to ili u prisustvu zemno-alkalija ili sa docnijim dodatkom zemno-alkalija. Koloidalni aluminijom oksid i silicijumova kiselina ili njihova mešavina daju, ako se upotrebe u vezi sa zemno-alkalijama, izvrsne cemente i maltere. Podesne izhodne materije ovog postupka su zemlje sa sadržinom aluminijum oksida ili mineralne materije, kao na pr. ilovača, kaolin, diaspor, cyanit, bentonit, feld-spat, bauxit i h d. (materije koje sadrže 12°/o ili i više aluminijum oksida). Takve materije obrazuju osnovni sastojak, koji se prerađuje zajedno sa drugim materijama koje su potrebne, da bi se dobio željeni rezultat. Mešavina može dalje biti izvedena sa podesnim dodatcima radi postizanja naročitih dejstva, kao na pr. sa alunitom (kiselim kalijum-aluminijum sulfatom), zgurom sa sadržinom aluminijum oksida, prigušenom zgurom od visokih peći, kriolitom i tome si. kao što je navedeno u sledečim tabelama. Postupak će biti u sledečem objašnjen na jednom primeru izvođenja. Zemlja sa sadržinom aluminijum oksida kao na pr. ilovača se na temperaturi ispod one, pri kojoj bi sva vezana voda bila izagnala, zagrevanjem (prženjem) toliko oslobađa od vode da ostane najviše 20% vezane vode u materijalu, posle čega se dodaju zemno-alkalije i mešavina se digerira sa sumpornom kiselinom i vodom. Pošto je hemiska reakcija završena dodaje se voda još i dalje, da bi se obrazovala polutečna mešavina. Dodatak zemno-alkalija ka materijalu sa sadržinom aluminijum oksida utiče, da dođo do obrazovanja koloidalnog odnosno fino izdeljenog aluminijum oksida. I silicijumova kiselina prima po hemiskom razdvajanju koloidalno stanje od aluminijum oksida tako, da se najzad prvobitno vezana silicijumova kiselina isto tako nalazi u koloidal-nom stanju kao i aluminijum oksid. Zemno-alkalije mogu biti dodate pržene ilovače, koja se zatim sa sumpornom kiselinom prerađuje u polutečnu mešavinu, kao što je gore izloženo, ili se ova smeša može obrazovati i bez dodataka zemno-alkalija, posle čega se tek dodaju zemno-alkalije u gotovu mešavinu. Da bi se postupak na taj način sproveo, digarira se ilovača (ili drugi ishodni materijal) sa sumpornom kiselinom u prisustvu vode i zatim se dodaje dovoljno vode da bi se obrazovala polutečna mešavina. Odnos količina je naveden u sledećoj tabeli I. Ovaj međuprodukt, kome se u Din. 10. izvesnim okolnostima mogu već dodati male količine zemno-alkalija, meša se, kao što se vidi iz tabele II, sa većim količinama zemno-alkalija, usled čega se obrazuje reak-ciona mešavina, u kojoj je izvršen željeni prelaz u koloidalno stanje. Tako dodatak br. 1 prve tabele predstavlja jednu mešavinu, koja još ne sadrži nikakvu zemno-elkaliju. Ali ako se ovoj mešavini doda veća količina zemno alkalija, kao na pr. kalcijum hidroksida prema dodatku br. 1 druge tabele, to se ovim postiže, kao što je već pomenuto, da aluminijum oksid debije koloidalno svojstvo. Po dodatku br. 2 prve tabele unosi se zemno-alkalija, naime krečnjak sa visokom sadržinom kalcijuma, već u napred u mešavinu, posle čega se mogu dodati mešavini i dalje količine zemne-aikalija prema raznim dodatcima druge tabele, da bi se aluminijum oksid i eventualna jedinjenja silicijumove kiseline prevela u koloidalno stanje. Bitno je da ilovača (ili drugi ekvivalentan ishodni materijal sa sadržinom aluminijum oksida), pri prženju i postupanju sa sumpornom kiselinom, na gore opisani način, biva izložen uticaju zemno-alkalija, bilo da se ovaj vrši već za vreme tretiranja sa sumpornom kiselinom, bilo da se vrši tek docnije. Ako alkaini materijal biva unesen za vreme digeriranja sa sumpornom kiselinom, dobija se visoko aktivni kalcijum sulfat, što u izvesnim slučajevima može biti od koristi. Razume se da hemiski prošeci mogu biti ubrzani dovođenjem toplote spolja. Kao što izlazi iz sledečih tabela, pripadaju ka zemno-alkalijama podesnim za izvođenje postupka, odnosno materijama sa sadržinom zemno-alkalija, i dolomitni kreč-njaci, krečnjak sa visokom sadržinom kalcijuma (visoko procentni krečnjak), kalcijum-higroksid, kalcijum-oksid, portland-cement, lapor i tome slično. I takve materije kao alunit, zgura se visokom sadržinom kalcijuma, zgura iz visokih peći postupana parom i tome si. mogu biti upotrebljene kao što je navedeno u tabelama. Gotovi reakcioni produkti mogu isto tako biti prženi ili pomešani sa još više zemno-alkalija. Prženje se podešava prema željenim osobinama proizvoda. U svakom slučaju dobija se proizvod, koji pomešan sa vodom pokazuje dobru plastičnost vezivanje i tvrdoću. Tabela I. Težinski delovi — kiselina Voda Pržena ilovača Bentonet Alunit Kryolit Visoko procentni krečnjak Dolomitni krečnjak 3Š P <0 ca Zgura iz visokih peći parom postupana Voda za obrazovanje mešavine 100 120 100 * 5 * • • 20 480 132 120 100 20 480 136 120 100 10 20 480 136 120 100 20 480 136 120 100 5 20 480 136 120 100 480 136 120 100 480 132 120 100 480 132 120 100 20 480 U -Q ja ”5 -a o Q o E 3 GO ' Te bela II. Težinski delovi Dodatak br. Suva substanca mešavine Kalcijum- oksid Kalcijum- hidroksid Gips Portland- cement Pečeni doio-nitni krečnjak Lapor Dolonitni krečnjak Visoko procentni krečjak Barit Slurry B 1 100 100 100 100 „ „ 2 100 100 100 ,, „ 3 100 100 100 4 v n ^ 100 100 100 V ft ^ 100 10 5 100 tt tt ^ 100 100 100 „ „ 7 100 100 5 100 » „ 8 100 200 „ „ 9 100 100 Regulisanje toplote, pri kojoj sa vrši prženje, može se vreme vezivanja proizvedenih vezujućih sredstava menjati u veoma širokim granicama. Ako postoji visoka sadržina u sulfatima, to je temperatura zagrevanja od 121° do 232° daje cement, koji momentano vezuje. Prema povišenju temperature usporava se vezivanje. Ako se nalazi visoka sadržina kalcijum hidroksida u mešavini, postižu se najbolji rezultati, kad se prženje sprovede pri temperaturi od 222° do 333° C. Proizvod sa izvanredno visokom plastičnošću dobija se ako se gotovim meša-vinama doda kalcijum-oksid u takvoj količini, da primi slobodnu vodu. Pri tome se h©' miskim putem proizvodi dovoljno toplote, da bi se proizvelo delimično oslobođenje sulfata od vode. Ova temperatura leži između 100 C i 222°C. Nađeno je, da se reakcija ubrzava kausticiranjem zemlje sa sadržinom alumi-nijum oksida ili mineralnih materija dodavanjem rastvora kaustične sode ili sličnog alkalnog rastvora, u jačini V2 do 5°/0 pre prženja. Patentni zahtevi: 1. Postupak za izradu vezujućih sredstava za pripremanje maltera ili tome sl., naznačen time, što se materijal, koji sadrži aluminijum oksid, naročito takav, koji pored toga sadrži jedinjenja silicijumove kiseline, prvenstveno po sušenju, postupa sa sumpornom kiselinom ili žemno-alkalijama i to ili istovremeno ili pod docnijim dodavanjem zemno-alkalija ka reakcionoj mešavini, koja je postupana sumpornom kiselinom, ili kako na jedan tako i na drugi način. 2. Postupak po zahtevu 1, naznačen time, što materijal, koji sadrži aluminijum oksida, biva, pre postupanja sa sumpornom kiselinom, prženjem toliko oslobođen od ^vode, da najviše 20% vezane vode ostane u postupanom materijalu. 3. Postupak po zahtevu 1 i 2, naznačen time, što se kao materijal, koji sadrži aluminijum oksid, upotrebljuje ilovača i što se kao zemno-alkalija upotrebljuje kalci-jum oksid. 4. Postupak po zahtevu 1—3 naznačen time, što se dobiveni cementi dovodom toplote ili egzotermnim reakcijama (dodatkom kaustičnog kreča ili tome si.) delimičnp oslobađaju od vode.