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Verfahren zur Herstellung eines körnigen Zirkondioxydproduktes Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines körnigen, im
wesentlichen nicht porösen Zirkondioxydproduktes mit niedrigem Siliciumdioxydgehalt
durch Schmelzen eines Gemisches von siliciumdioxydhaltigem Zirkoniumerz, Kohlenstoff
bei Temperaturen von mindestens 2480° C und anschließendes Erhitzen der abgekühlten
Schmelze ohne vorheriges Brechen auf mindestens 815° C unter oxydierenden Bedingungen.
Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch aus, daß dem Ausgangsgemisch ein Erdalkalioxyd
zugesetzt wird.
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Es ist schon lange bekannt, daß Zirkonsilikat beim Erhitzen auf Temperaturen
oberhalb 1800° C instabil ist und in Zirkondioxyd übergeführt wird, wobei Si02 allmählich
verdampft.
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Weiter wurde ein Verfahren zur Herstellung von reinem Zirkondioxyd
durch Erhitzen von Zirkonsilikat ohne Schmelzen in einem elektrischen Widerstandsofen
mit Kohle auf ungefähr 2500° C vorgeschlagen, wobei sich der Siliciumbestandteil
teilweise verflüchtigt und zum Teil Siliciumkarbid bildet. Die Kohle und das Zirkonsilikat
werden getrennt in den Widerstandsofen eingefüllt. Das erhaltene graue Zirkondioxydprodukt,
das von dem zersetzten Zirkonsilikat herrührt und aus einer Mischung von schwach
gesinterten Aggregaten von Zirkondioxyd und einer kleinen Menge Zirkonoxykarbid
besteht, wird mechanisch gebrochen und anschließend calciniert.
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Es ist ferner bekannt, Zirkonsand mit Kohle, Kalk als Stabilisator
und Eisenspänen zu erhitzen, wobei sich ein Drittel des im Zirkonsand vorhandenen
Si02 verflüchtigt und die restlichen zwei Drittel zu metallischem Silicium reduziert
werden und mit den Eisenspänen Ferrosilicium bilden. Die weitere Aufbereitung nach
dem Schmelzvorgang geschieht durch mechanisches Zerkleinern, Sieben und magnetische
Trennung, wobei ein feinverteiltes Zirkondioxydprodukt mit etwa 9411/o Zr02 erhalten
wird. Weiter ist vorgeschlagen worden, ein derartiges Produkt unter oxydierenden
Bedingungen mehrere Stunden bei 1400 bis 1450° C zu erhitzen, um restlichen Kohlenstoff
oder reduzierte Oxyde zu entfernen.
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Den vorstehend beschriebenen, bisher bekannten Verfahren zur Herstellung
von körnigen, im wesentlichen nicht porösen Zirkondioxydprodukten mit niedrigem
Siliciumdioxydgehalt haftet der Nachteil an, daß die in Form von großen Stücken
anfallenden Zirkonoxydprodukte zur Überführung in körnige Produkte gebrochen und/oder
vermahlt werden müssen. Dieses Vermahlen ist auf Grund der großen Härte des Zirkondioxyds
nicht nur unwirtschaftlich, sondern es wird darüber hinaus auch eine beträchtliche
Menge an Eisen als unerwünschte Verunreinigung aus den Brech- und Mahlvorrichtungen
aufgenommen, welche sich nur auf mühsame und kostspielige Weise wieder entfernen
läßt.
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Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die vorstehend geschilderten
Nachteile auf einfache Weise überwunden, da sich einerseits der Eisenzusatz erübrigt
und andererseits die verfestigte Reaktionsmasse bei der oxydativen Behandlung auf
mindestens 815° C zu einem körnigen Material ohne mechanische Bearbeitung zerfällt.
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Erfindungsgemäß wird ein Zirkondioxyd erhalten, dessen Siliciumgehalt,
auf SiO2 berechnet, nicht über etwa 1,5°/0 liegt.
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Wenn das harte, komplexe, reduzierte Zirkoniumprodukt noch heiß einer
oxydierenden Atmosphäre ausgesetzt wird, wird das darin enthaltene Zirkoniumcyanonitrat
oxydiert, und die Masse zerteilt sich daran anschließend, wodurch die Körner oder
Kristalle von Zirkondioxyd in Freiheit gesetzt werden. Die genaue Wirkung der Erdalkalioxyde
bei dem Verfahren, wie es oben beschrieben ist, ist nicht bekannt, mit der Ausnahme
natürlich, daß, falls ausreichend Kalk und/oder Magnesiumoxyd vorhanden ist, das
in der Masse vorliegende Zirkondioxyd in gewissem Ausmaß stabilisiert wird. Jedoch,
selbst in
den Fällen, in denen keine signifikante Stabilisierung
des Zirkondioxyds erreicht wird, entsteht ein granuläres Zirkondioxydprodukt mit
niedrigem Siliciumdioxydgehalt, wenn die Masse oxydiert wird. Die Teilchengröße
und die Teilchengrößeverteilung eines derartig granulären Produktes variiert, offensichtlich
als Ergebnis von Unterschiedlichkeiten in dem Zirkoniumcyanonitridgehalt der Schmelzmassen
und seiner Verteilung darin. Jedoch zeigte es sich, daß die Hauptmenge der Teilchen
eines derartigen Produktes durch ein 4,76-mm-Sieb (4 mesh sieve) geht und auf einem
0,15-mm-Sieb (100 mesh) zurückgehalten wird.
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Natürlich ist es bekannt, daß bestimmte Erdalkalioxyde, die Oxyde
von Magnesium und Calcium, die Wirkung besitzen, Zirkondioxyd zu stabilisieren,
d. h. seine Kristallform von der monoklinischen in die kubische umzuwandeln. Es
ist jedoch bisher nicht bekanntgeworden, daß diese Oxyde, selbst in so niedrigen
Mengen, daß keine Stabilisierung des Zirkoniumdioxyds erzielt wird, ebenso wie die
Oxyde der anderen Erdalkalimetalle, Barium und Strontium, wenn sie in einem Bogenofen
mit einer Mischung von einem Zirkondioxyderz und Kohlenstoff, entsprechend der vorliegenden
Erfindung behandelt werden, ein geschmolzenes, komplexes, reduziertes Zirkoniumprodukt
ergeben, welches sich unter heißen oxydierenden Bedingungen zersetzt, so daß sich
ein granuläres Zirkoniumdioxydprodukt mit niedrigem Siliciumdioxydgehalt bildet.
Der Grad der Stabilisierung, falls er überhaupt vorhanden ist, des letztgenannten
Produktes hängt von der in dem Produkt verbleibenden Menge Magnesiumoxyd und/ oder
Calciumoxyd ab, Die folgenden Beispiele erläutern die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen
Verfahrens. Im Beispiel 1 ist eine bevorzugte Methode zur Durchführung des Verfahrens
zur Herstellung eines granulären, nicht stabilisierten Zirkondioxydproduktes mit
niedrigem Siliciumdioxydgehalt beschrieben.
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Beispiel 1 Ein Gemisch, bestehend aus 4536 kg Zirkonsand, 544 kg Erdölkoks
und 181 kg Magnesiumoxyd, wird einem Ein-Elektroden-Bogenofen der gebräuchlichen
Art zugeführt, welcher bei 50 Volt und 15 000 Ampere betrieben wird, um eine Temperatur
von oberhalb 248Q0 C zu ergeben. Nachdem der Ofen mit einem Teil des Gemisches,
das rund um die Elektrode gepackt wurde, in Betrieb gesetzt wurde, wird der Rest
des Gemisches zu dem Ofen in Zwischenräumen im Verlauf von etwa 35 Stunden zugegeben.
Das geschmolzene, komplexe, reduzierte Zirkoniumprodukt, das von der Schmelze herrührt,
wird in der Ofenmuschel gekühlt, und das so erhaltene Schmelzstück wird entfernt.
Dieses Schmelzstück wird von Hand gereinigt, um unumgesetztes und halb umgesetztes
Material zu entfernen, und wird danach in einem ölgeheizten Muffelƒfen eingebracht.
Das Schmelzstück wird in dem Muffelofen mit einer oxydierenden Atmosphäre bei einer
Temperatur von etwa 1200° C caleiniert und ergibt das gewünschte granuläre Zirkondioxyd,
welches im wesentlichen nicht stabilisiert ist und einen Durchschnitts-Silieiumdioxydgehalt
von etwa 0,5 oh aufweist.
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Im folgenden Beispiel wird eine bevorzugte Methode zur Durchführung
des vorliegenden neuen Verfahrens zur Herstellung eines granulären Zirkondoxydproduktcs
mit niedrigem Siliciumdioxydgcbalt und mit einem hohen Stabillslerungsgrad beschrieben.
Beispiel 2 Eine Mischurig von. 4536 kg Zirkonsand, S44 kg Erdölkoks und 744 kg gemahlenem
Kalkstein wird einem Ofen, entsprechend dem im Beispiel 1 beschriebenen, zugeführt
unter Verwendung der gleichen Arbeitsweiße, wie sie dort beschrieben ist. Das erhaltene,
geschmalzene. komplexe, reduzierte Zirkoniumprodukt wird in der Ofenschale gekühlt.
Das erhaltene Schmelzstück wird von Hand gereinigt und dann in einem ölgeheizten
Muffelofen auf 1200° C erhitzt und in einer oxydierenden Atmosphäre calciniert,
um durch Zerfall das gewünschte granuläre, stabilisierte Zirkondioxyd zu ergeben.
Nach der Abkühlung ist das Produkt ein gelblichweißes, granuläres Zirkondioxyd mit
niedrigem Siliciumdioxydgehalt, das eine Durchschnittsmenge von etwa 0,4% Siliciumdioxyd
enthält.
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Im folgenden Beispiel ist die Verwendung eines anderen Ofengemisches
zur Herstellung eines granulären, nicht stabilisierten Zirkondioxydprodukte5 mit
niedrigem Siliciumdioxydgehalt, entsprechend der vorliegenden Erfindung erläutert.
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Beispiel 3 Eine Mischung von 4536 kg Zirkonsand, 544 kg Erdölkoks
und 181 kg gemahlenem Kalkstein wird als Beschickung für einen gebräuchlichen Ein-Elektroden-Bogenofen
der oben beschriebenen Art verwendet. Unter Verwendung derselben Arbeitsweise, wie
im Beispiel 1 beschrieben, wird hier ein Schmelzstück eines geschmolzenen, komplexen,
reduzierten Zirkoniumpröduktes erhalten, welches nach Reinigung und Calcinierung
nach der im Beispiel l beschriebenen Art ein im wesentlichen unstabilisiertes, granuläres
Zirkondioxyd mit niedrigem Siliciumdioxydgehalt ergibt.
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Weitere Beispiele, die die Herstellung nach dem neuen erfindungsgemäßen
Verfahren von granulären Zirkondioxydprodukten mit niedrigem Siliciumdioxydgehalt
mit verschiedenen Stabilisierungsgraden beschreiben, werden nachfolgend gegeben.
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Beispiel 4 Eine Mischung von 4082 kg Zirkonsand, 336 kg Erdölkoks
und 336 kg gemahlenem Kalkstein wird einem Ein-Elektroden-Bogenofen der gebräuchlichen
Art zugeführt. Unter Verwendung der gleichen Arbeitsweise, wie im Beispiel l beschrieben,
wird eine geschmolzene Masse eines komplexen, reduzierten Zirkoniumproduktes erhalten,
welche nach Reinigung, wie im Beispiel 1 beschrieben, calciniert wird. Nach der
Zersetzung ergibt sie ein granuläres, stabilisiertes Zirkondioxydprodukt mit niedrigem
Silieiumdioxydgehalt.
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Beispiel 5 Ein Gemisch, bestehend aus etwa 3720 kg Zirkon.-sand, 445
kg Erdölkoks und 372 kg Calciumoxyd, wird im Ofen in der gleichen Weise, wie im
Beispiel 1 beschrieben, behandelt, und die erhaltene Schmelzmasse von geschmolzenen,
komplexen, reduzierten Zirkoniumprodukt wird nach der Reinigung, wie hier beschrieben,
calciniert und ergibt ein gra< nulares, stabilisiertes Zirkoniumdioxyd finit
einem niedrigen Siliciumdioxydgehalt,
Ein Gemisch, bestehend aus
4082 kg Zirkonsand, 363 kg Koks und 363 kg Magnesiumoxyd, wird als Beschickung
für einen Ein-Elektroden-Bogenofen der ,gebräuchlichen Art, der bei 50 Volt und
15000 Ampere betrieben wird, verwendet. Entsprechend dem Verfahren nach Beispiel
1 wird dabei eine geschmolzene Masse des komplexen, reduzierten Zirkoniumproduktes
erhalten. Diese Schmelzmasse wird in dem Ofen gekühlt und wird nach Reinigung in
einen Muffelofen eingebracht und bei etwa 8i5° C in einer oxydierenden Atmosphäre
calciniert, wobei sich ein granuläres, stabilisiertes Zirkondioxydprodukt mit niedrigem
Siliciumdioxydgehalt ergibt.
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Wie bereits oben ausgeführt, können andere Siliciumdioxydhaltige Zirkondioxyderze
außer Zirkon zur Durchführung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Im folgenden
Beispiel wird die Verwendung von Baddeleyit, einer Art eines Zirkonerzes, die typisch
75 bis 90 % Zr0 , bis zu etwa 20 0/0 Siliciumdioxyd und bis zu etwa 1ll 0/n andere
Oxyde enthalten kann, als Beispiel gegeben. Beispiel 7 Ein Gemisch, bestehend aus
4082 kg granulärem Baddeleyit, 204 kg Erdölkoks und 726 g gemahlenem Kalkstein,
wird in der gleichen Weise, wie im Beispiel 1 beschrieben, im Ofen behandelt. Bei
der Calcinierung irr einer oxydierenden Atmosphäre bei etwa 81511 C der geschmolzenen
Masse des komplexen, reduzierten Zirkoniumproduktes, das durch die Ofenbehandlung
erhalten wurde, ergibt sich ein granuläres, stabilisiertes Zirkondioxydprodukt mit
niedrigem Siliciumdioxydgehalt.
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Wie in den vorhergehenden Beispielen ausgeführt, können die Erdalkalioxyde,
einschließlich Magnesiumoxyd, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
verwendet werden, entweder als solche oder als Verbindungen davon, z. B. den Carbonaten,
verwendet werden, welche unter den Verfahrensbedingungen unter Bildung der Oxyde
Zersetzung erleiden. In derartigen Fällen können dabei relativ billige Verbindungen,
z. B. Kalkstein an Stelle von Kalk, Magnesit an Stelle von Magnesiumoxyd oder dolomitischer
Kalkstein, verwendet werden, wo Kalk oder Magnesiumoxyd gewünscht werden. Auf jeden
Fall, falls ein Oxyd von einem der oben aufgeführten Metalle nachfolgend aufgeführt
wird, ausgenommen, falls anderes angegeben ist, ist darunter zu verstehen, daß auch
andere Verbindungen des Metalls, welche unter den Verfahrensbedingungen unter Bildung
des Metalloxydes sich zersetzen, eingesetzt werden können.
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An Stelle der Calcinierung des komplexen, reduzierten Zirkoniumproduktes
in einem Muffelofen zur Oxydation des Zirkoniumcyanonitrids darin kann die Caleinierung
gegebenenfalls in einer anderen Apparatur, z. B. einem Drehofen mit einer oxydierenden
Atmosphäre, durchgeführt werden. Obwohl eine Calcinierungstemperatur von mindestens
etwa 815° C erforderlich ist, werden Temperaturen zwischen $15 und 1200° C bevorzugt.
Höhere Calcinierungstemperaturen bis zu etwa 1540° C können angewandt werden, doch
erscheint dabei kein durchschnittlicher Vorteil aufzutreten. Die zur Vervollständigung
der Caicinierung erforderliche Zeit variiert natürlich mit der angewandten Temperatur
und wird bei höheren Temperaturen niedriger.
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Ein anderweitiges Verfahren zur Oxydation des Zirkoniumcyanonitrids,
das in dem aus dem Bogenofen herstammenden komplexen, reduzierten Zirkoniumprodukt
enthalten ist, wird in dem folgenden Beispiel beschrieben. Beispiel 8 Eine Masse
des komplexen, reduzierten Zirkoniumproduktes, die durch Durchführung der Arbeitswelse
im Bogenofen nach irgendeinem der vorhergehenden Beispiele erhalten wurde, wird
von unreagiertem und halb reagiertem Material gereinigt, während sie noch heiß ist.
Sie wird danach, während sie noch bei einer Temperatur oberhalb etwa 815° C ist,
auf einem Rost z. B. einem Luftstrom ausgesetzt, welcher das Zirkoniumcyanonitridgeflecht
in dem Schmelzstück oxydiert. Das Schmelzstück bricht daraufhin auseinander und
ergibt ein granuläres Zirkondioxydprodukt mit niedrigere, Siliciurndioxydgehalt,
welches in Abhängigkeit von seiner Zusammensetzung stabilisiert sein kann oder nicht.
In einigen Fällen mag eine Calcinierung des erhaltenen Produkts in der oben beschriebenen
Weise noch erwünscht sein auf Grund der unvollständigen Oxydation des Cyanonitrids,
jedoch ist eine derartige Recalcinierung erleichtert, da das granuläre Material
leicht zu handhaben ist und eine relativ kurze Calcinierzeit erforderlich ist.
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Wie aus den oben aufgeführten Mischungen hervorgeht, kann die Menge
Kohlenstoff, die bei der Durchführung der Behandlung im Bogenofen nach dem vorliegenden
Verfahren verwendet wird, variieren. In den verschiedenen Gemischen liegt der Kohlenstoffgehalt
des verwendeten Kokses in einem Verhältnis von 1 :2 bis 1 :4 für Hinblick auf den
Siliciumdioxydgehalt des verwendeten Zirkondioxyderzes vor. Gewünschtenfalls kamt
das Verhältnis von Kohlenstoff zu Silieiumdioxyd bis hinauf zu 1 : 1 und bis hinauf
zu 1 : 6 betragen. Im allgemeinen ist ein höheres Verhältnis Kohlenstoff zu Siliciumdioxyd
zur Verwendung bevorzugt bei Zirkonerzen, welche relativ niedrigere Siliciumdioxydgehalte
aufweisen. Obwohl Erdölkoks eine bequeme und bevorzugte Kohlenstoffquelle zur Durchführung
des Ver, fahrens ist, kann jede beliebige andere gegebene Kohlenstoffquelle, durch
welche keine schädlichen Verunreinigungen eingeführt werden, verwendet werden.
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Die Menge des verwendeten Erdalkalioxyds und das spezielle Oxyd hängt
von dem Grad oder denn Ausmaß der Stabilisierung, falls überhaupt erwünscht, in
dem granulären Zirkondioxydprodukt ab. Es ist natürlich bekannt, daß, um ein stabilisiertes
Zirkondioxydprodukt zu haben, welches bei der Verwendang zufriedenstellend ist,
nicht sämtliche Zirkondioxydteilchen in dem Produkt stabilisiert zu sein brauchen,
d. h. in der kubischen Form vorkommen müssen. Für die meistern Zwecke müssen nur
etwa 70% des Zirkondioxyds kubisch sein. Dies errtspnicht etwa 6 % Stabilisiermittel
in dem Produkt. Um diesen Prozentsatz zu erreichen, ist ein Verhältnis von etwa
1 :16 von Stabalisiermittel zu Zirkondioxyd in dem Gemisch notwendig. Jedoch können
Verhältnisse bis hinauf zu 1:5 verwendet werden, und Verhältnisse etwas oberhalb
von 1.:8 werden üblicherweise gewählt, um eine mögliche
Reduktion
und Verdampfung eines Teils des Stabilisiermittels zu erlauben. Wenn es gewünscht
wird, das Verfahren nach vorliegender Erfindung zur Herstellung eines unstabilisierten,
granularen Zirkondioxydproduktes mit niedrigem Siliciumdioxydgehalt durchzuführen,
kann das Verhältnis Erdalkalioxyd zu Zirkondioxyd in dem Ofengemisch bis herab zu
etwa 1: 60 betragen. Wenn das Vorkommen einer signifikanten Menge kubischen Zirkondioxyds
in dem Produkt zu vermeiden ist, sollte nicht mehr Calciumoxyd und/oder Magnesiumoxyd
in dem Gemisch vorhanden sein, als daß sich weniger als etwa 2% derartiger Oxyde
in dem Produkt nach der Reduktion und Oxydation des Schmelzstückes ergeben.
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Bei der Durchführung des Verfahrens nach vorliegender Erfindung kann
die Geschwindigkeit, mit welcher das Gemisch von Zirkonerz, Kohlenstoff und Erdalkalioxyd
dem Bogenofen, nachdem der Ofen angelassen wurde, zugeführt wird, variieren. Es
zeigte sich jedoch günstig, die Zufuhrgeschwindigkeit auf die in den Ofen eingesetzte
Kraft einzuregeln, da, wenn die anderen Sachen gleichbleiben, so eine größere Einheitlichkeit
erzielt wird. Im allgemeinen erwiesen sich Ofenzufuhrgeschwindigkeiten, ausgedrückt
als kg je Stunde je kW von etwa 0,25 bis 0,65 (0,60 bis 1,40) als zufriedenstellend.
Als Tatsache der Praxis werden Zusätze des Gemisches zu dem Ofen in geringeren Anteilen
bei häufigeren Zwischenräumen als einer Stunde gegeben. Gegebenenfalls ist auch
eine kontinuierliche Zufuhr praktisch.
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Obwohl die geschmolzenen im wesentlichen nicht porösen Zirkondioxydprodukte,
die nach dem vorliegenden Verfahren erhalten werden, granular sind, können sie gewalzt
oder gemahlen werden zu irgendeiner gewünschten kleineren Teilchengröße. Vorzugsweise
wird bei einer derartigen Mahlung eine Mühle angewandt, die mit Zirkondioxyd ausgekleidet
ist und die Zirkondioxydmahlmedien, wie z. B. Kugeln, verwendet, um eine Verunreinigung
des Produktes auf einem Minimum zu halten. Obwohl die Teilchen der granularen Zirkondioxydprodukte
mit niedrigem Siliciumdioxydgehalt nach vorliegender Erfindung wieder erhitzt werden
können, um einen gesinterten Kuchen (grog) zu ergeben, welcher nachfolgend auf irgendeine
gewünschte Größe zum Gebrauch gebrochen werden kann, können die gröberen Teilchen
der bei der oben beschriebenen Oxydation des Schmelzstückes erhaltenen Produkte
ebenso als zufriedenstellende Kuchen verwendet werden. Jede Art von Kuchen kann
bei der Herstellung von Zirkondioxydgegenständen und -körpern verwendet werden.
Wie bereits oben ausgeführt, wurde gefunden, daß der größere Teil der Teilchen,
obwohl die granularen Zirkondioxydprodukte, welche durch Oxydation der Schmelzstücke
des komplexen, reduzierten Zirkoniumproduktes erhalten wurden, in der Teilchengröße
und in der Teilchengrößeverteilung variieren, geht durch ein 4,76 mm Sieb (4 mesh)
und wird auf einem 0,15 mm Sieb (100 mesh) zurückgehalten.
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Die granularen, stabilisierten Zirkondioxydprodukte mit niedrigem
Siliciumdioxydgehalt, -die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens
erhalten werden, sind beim Gebrauch sehr zufrieden- i stellend. Typische Analysenwerte
ergeben zusätzlich zu ZrO2, 2,0 bis 10,0% CaO und/oder Mg0, 0,0 bis 0,3 % Fe2O3,
0,2 bis 0,6% A1203, 0,1 bis 0,4% TiO2 und 0,4 bis 1,50/a SiO2. Der Grad oder das
Ausmaß der Stabilisierung dieser Produkte variiert natürlich mit der Menge Calciumoxyd
und/oder Magnesiumoxyd, welche anwesend ist. Obwohl Produkte, bei denen im wesentlichen
das gesamte Zirkondioxyd in kubischer Form vorliegt, nach dem vorliegenden neuen
Verfahren erhalten werden können, ist für die meisten Zwecke ein niedrigerer Stabilisierungsgrad
zufriedenstellend. Die granularen stabilisierten Zirkondioxydprodukte nach vorliegender
Erfindung können zur Herstellung feuerfester Körper und Gegenstände an Stelle von
Zirkondioxyd in einem äquivalenten Maß stabilisiert, welches nach den bisher bekannten
Verfahren hergestellt worden ist, verwendet werden.
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Das unstabilisierte, granulare Zirkondioxyd mit niederem Siliciumdioxydgehalt,
das z. B. nach dem Verfahren von Beispiel 1 erhalten wird, kann sehr zufriedenstellend
zur Herstellung von Schleifmitteln, Setzermaterialien, Füllstoffen, keramischen
Farbstoffen u. dgl. verwendet werden. Typische unstabilisierte Produkte weisen Zusammensetzungen
auf, die neben Zr02 enthalten: 0,1 bis 1,0% Erdalkalioxyde, 0,0 bis 0,3% Fe203,
0,2 bis 0,6% A1203, 0,1 bis 0,4% TiO2 und 0,4 bis 1,5 % Si02.
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Aus der vorhergehenden Beschreibung geht hervor, daß bei dem vorliegenden
neuen Verfahren wertvolle, im wesentlichen nicht poröse granulare Zirkondioxydprodukte
mit niedrigem Siliciumdioxydgehalt direkt aus Zirkonerzen erhalten werden. Das Verfahren
ist weniger teuer und weit bequemer als die bisher verwendeten, da bei den bisherigen
Verfahren die Zirkondioxydprodukte als Schmelzstücke gewonnen wurden, welche zum
Gebrauch gebrochen und gemahlen werden mußten. Der niedere Siliciumdioxydgehalt
der vorliegenden granularen Zirkondioxydprodukte erlaubt ihre Verwendung bei der
Herstellung von superfeuerfesten Materialien, als Setzermaterialien für keramische
Artikel, welche empfindlich gegenüber Siliciumdioxyd sind, und für andere Zwecke.
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Wie bekannt ist, enthält Zirkondioxyd normalerweise etwa 2 bis 3%
Hafniumoxyd, die aus den Hafniumverbindungen herstammen, mit denen die Zirkonerze
in der Natur verbunden sind. Da die chemischen Eigenschaften und die Reaktionen
von Hafnium und Zirkonium weit stärker identisch sind als diejenigen von zwei anderen
Elementen, ist die Trennung des Hafniumoxyds von dem Zirkonoxyd ein mühsamer und
teurer Arbeitsgang, der für die allermeisten Zwecke unnötig ist. Infolgedessen wird
der Hafniumoxydgehalt des Zirkondioxyds gebräuchlicherweise nicht in Betracht gezogen.
Im vorliegenden Fall beziehen sich deshalb die Ausdrücke »Zirkondioxyd« oder »Zirkonoxyd«
sowohl auf hafniumoxydfreies Zirkondioxyd als auch auf das normale hafniumoxydhaltige
Zirkondioxyd. In der Beschreibung sind die aufgeführten Prozentsätze auf das Gewicht
bezogen.