Ton, Keramik und feuerfeste Minerale

Kaolin ist ein wichtiger Rohstoff in der Keramikproduktion. Es wird in vielen Konsumgütern und als funktionales Zusatzmittel und als Prozessförderer in der Fertigung verwendet. 

Bentonit, ein Smektit-Ton, hat besondere Eigenschaften (Thixotropie) und ist für die Eisenerzpelletierung und Märkte für mineralische Hilfsstoffe für Bohrspülungen obligatorisch. 

Die Verarbeitung von Tonen umfasste die Entfernung von Verunreinigungen, die Erarbeitung von Größe und Form der Tonpartikel, die Verringerung des Feuchtigkeitsgehalts und die Verbesserung bestimmter Eigenschaften durch thermische und chemische Behandlung. Wir bieten tragbare Nahinfrarot-Spektrometer-Lösungen (NIR) für Geologen zur schnellen und zerstörungsfreien Analyse von Tonmineralen wie Kaolinit vor Ort, um eine schnelle Rückmeldung für die Planung von Minen und die Definition neuer Tonlagerstätten zu gewährleisten. 

Unsere Online-Lösungen für die Elementarüberwachung auf Förderbändern ermöglichen eine Erzsortierung auf Grundlage von Verunreinigungen, z. B. mit Fe und Ti, die die Helligkeit und Qualität von Tonen beeinflussen. Durch das Mischen und Sortieren von Tonerzen werden teure Aufbereitungskosten vermieden. Ob im Labor oder in Echtzeit – unsere Lösungen auf der Basis der Laserbeugung erleichtern die häufige Kontrolle der Partikelgrößenverteilung in Nass- und Trockendispersionen.

Die Qualität des Tonrohstoffes wird immer vor der weiteren Verarbeitung überprüft. Die Freisetzung von Verunreinigungen ermöglicht ein besseres Mischen und Formen, um ein konstanteres und reaktiveres Material beim Brennen zu erzeugen. Unsere Röntgenfluoreszenzspektrometer verbessern Ausbeute und Marge bei der Keramikproduktion, indem sie die Qualität der eingehenden Rohstoffe überprüfen. Dadurch wird sichergestellt, dass nur hochwertige Rohstoffe für die Keramikherstellung verwendet werden, und es wird vermieden, dass Produkte gebrannt werden, die nicht verkauft werden können. 

Die Partikelgröße von Rohmaterialien ist wichtig für eine ordnungsgemäße Verklebung und eine glatte Oberfläche auf dem fertigen Produkt. Die Analyse der Partikelgröße von Trocken- oder Nassdispersionen in Echtzeit oder im Labor ermöglicht die Trennung von wünschenswertem Material und nicht verwendbarem Material, um optimale Brandbedingungen bei niedrigsten Kosten zu erzielen. 

Nach dem Formen, Trocknen und der Glasur wird Keramik gebrannt (gesintert) und zu dichten, geschlossenen Körpern mit gleichmäßiger Körnung verfestigt. Während dieses Prozesses tritt eine Materialspannung in den Produkten auf. Unsere XRD-Lösungen (Röntgendiffraktion) können zur Quantifizierung der Materialspannung verwendet werden, um Risse und Verformungen zu vermeiden.

Die wesentliche Eigenschaft von feuerfesten Materialien ist ihre Fähigkeit, ihre Festigkeit bei extrem hohen Temperaturen zu behalten. Solche Materialien müssen möglicherweise auch chemisch inert und beständig gegen Temperaturschocks sein sowie abhängig von ihrer Verwendung spezifische Werte für Wärmeausdehnung oder Leitfähigkeit aufweisen. Die Einsatzmöglichkeiten von feuerfesten Materialien sind vielfältig, von Ziegeln zur Auskleidung der Innenseite von Öfen bis hin zu hitzebeständigen Fliesen, die zum Schutz des Space Shuttle beim Wiedereintritt in die Atmosphäre verwendet werden. 

Feuerfeste Produkte bestehen sowohl aus natürlichen als auch aus synthetischen Materialien wie Aluminiumoxid, Bauxit, Chromit, Dolomit, Magnesit, Siliciumcarbid und Zirconiumdioxid sowie vielen anderen. Die Verarbeitung von feuerfesten Materialien wird durch die mineralogische und elementare Zusammensetzung und Partikelgrößenverteilung beeinflusst. Diese Eigenschaften beeinflussen die Viskosität der Suspension und somit die einfache Handhabung während der Verarbeitung. Zusätzlich erfordert das Sintern eine hohe Packungsdichte für einen guten Kontakt zwischen den Partikeln, um eine hohe Temperaturfestigkeit zu gewährleisten. 

Wir bieten Lösungen, die eine konstante Kontrolle der Partikelgrößenverteilung von Nass- und Trockendispersionen für jeden Prozessschritt in der Produktion von feuerfestem Material ermöglichen. Industrielle Röntgendiffraktometer (XRD) sind das bevorzugte Werkzeug zur Überwachung der Mineralzusammensetzung von Rohstoffen und feuerfesten Materialien. Die schnelle, sichere und kostengünstige Elementaranalyse mit unseren Tisch-Röntgenfluoreszenzspektrometern findet direkt in Prozessumgebungen statt und reduziert den Bedarf an nasschemischen Laboren. Umständliche und teure Probenvorbereitung kann durch Fusionsinstrumente mit hohem Durchsatz für die Glasperlenherstellung beseitigt werden, um eine genaue Elementquantifizierung zu gewährleisten.