Prüfung von Bentoniten - S&B Industrial Minerals GmbH

TECHNOLOGIE & TRENDSPrüfung von BentonitenAusführliche Bewertung der Eigenschaften und ihr Wert für die PraxisVON CORNELIS GREFHORST, MARLBentonit ist eines der wichtigstenBindemittel der Gießereiindustrie.Dieser spezielle Ton ist umweltfreundlich,verursacht keine schädlichenEmissionen und ist zu ca. 94 % nach demGießen wieder zu verwenden. In einer Zeit,in der jeder über anorganische Bindermittelspricht, kann man sagen: „Bentonit istder ideale anorganische Formstoffbinder“.Hauptbestandteil des Bentonits ist derMontmorillonit, ein komplexes Aluminiumsilikat,welches aus drei Schichten aufgebautist (Bild 1). Diese Schichten bestehenzum einen aus Silicium und Sauerstoff-Tetraedern, zum anderen aus Oktaedernaus Sauerstoff- und Hydroxylgruppen (OH).In der Oktaeder-Schicht kann es zu einerSubstitution des dort eingelagerten Aluminiumsbeispielsweise durch Eisen oderMagnesium kommen. Zwischen den 3-Schichtkomplexen können sich durch dieSchichtladung austauschbare Kationen anlagern(Ca, Na, K, etc.), die wiederum Wasseran sich binden. Die Einlagerung vonWassermolekülen zwischen den Schichtpaketenkann bis zur vollständigen Loslösungeinzelner Elementarschichten führen.Eine eindeutige Strukturformel lässt sichfür den Montmorillonit nicht darstellen.Der Montmorillonitgehalt von Bentonitenfür die Anwendung als Formstoffbindemittelin Gießereien bewegt sich zwischen70 und 90 % (Massenanteil). Der Anteilan Begleitmineralien, die ebenfalls inden Formstoff gelangen, beträgt demnach10 bis 30 % (Massenanteil).Da der Bentonit ein natürliches Mineralmit der zuvor beschriebenen komplexenStruktur ist, sind beim Abbau, bei derVerarbeitung und der Anwendung spezifischePrüfungen notwendig. Hinzu kommt,dass der Bentonit in der Gießerei durch diehohe thermische Belastung, durch Kondensatesowie durch Versalzung geschädigtwerden kann.Prüfungen werden zum einen zur Qualitätskontrolledes Bentonits, bei der Prozesskontrollein der Gießerei und auch imRahmen von Forschungs- und Entwicklungsarbeitendurchgeführt. Durch dieQualitätsprüfung soll gesichert werden,dass der Bentonit gemäß seiner Spezifikationenproduziert und geliefert wird. ImGießprozess wird seine Funktionalität inder Anwendung geprüft. Als Beispiel seihier die Bestimmung des prozentualen Gehaltesan aktivem Bentonit im Formstoffgenannt. Untersuchungen von Bentonitenim Bereich F&E sollten das Material so charakterisieren,dass Empfehlungen in Bezugauf spezifische Anwendungen gesichertund richtig sind. Hier besteht dieAufgabe, Laboruntersuchungen und Praxiszu verbinden.QualitätsprüfungDie Qualitätsprüfung von Bentoniten fürdie Gießereianwendung wird in Deutschlandzumeist nach VDG-Merkblatt P69 ausgeführt.Diese Prüfungen sind relative Prüfungen– die Ergebnisse sind abhängig vomgewählten Standard-Bentonit (Methylenblauwert)und den Bedingungen bei derAufbereitung mit Quarzsand für die Bestimmungder Bindefähigkeit (Festigkeiten nach5 min im Kollergang). Anhand dieser Prüfungenlässt sich die Eignungsfähigkeitunterschiedlicher Bentonite für die Anwendungin Gießereien nicht beurteilen.Aus Bild 2 geht hervor, dass der BentonitIKO BOND D nach einmaliger Aufbereitung(5 min) niedrigere Festigkeitenaufweist als die beiden anderen betrachtetenBentonite, dass er aber bei weitererAufbereitung ein Festigkeitspotential besitzt.Die Qualitätsprüfung nach VDG-Merkblatt dient zur Beurteilung der Produktvereinbarungen/Spezifikationenundgibt wenig Information über das Qualitätsniveau.ProzessprüfungBentonite werden in unterschiedlichenGießereien unter wechselhaften Bedingungeneingesetzt. Zu den wichtigsten Änderungenzählen hier die abgegosseneMetallmenge, der Kernsandzulauf, die Absaugungusw.Bild 1: Schema des Aufbaus von MontmorillonitBild 2: Gründruckfestigkeit nach kurzerAufbereitungszeit sowie nach kumulativerAufbereitung26 GIESSEREI 93 05/2006

Formsandprüfungen, wie z. B. die Bestimmungder Menge an aktivem Bentonit,zeigen, inwieweit die Formstoffsteuerunginnerhalb der gewünschten Grenzenfunktioniert.Hauptthema ForschungsundEntwicklungsarbeitEine Charakterisierung der Bentonite erfolgtprimär durch Untersuchungen(chemische und mineralogische Zusammensetzung,Kationenaustauschfähigkeit,thermische Stabilität, Aufbereitungsverhaltenund Bindefähigkeit).Hinzu kommt die Beurteilung des Umlaufverhaltensunter schlechten Bedingungen,wie sie in der Gießerei vorkommenkönnen, verursacht durch Kondensate,Versalzung oder eine nicht optimaleAufbereitung. Dabei muss beachtet werden,dass ca. 94 % des Bentonits nach derthermischen Belastung wieder aufbereitetwerden und nur ca. 6 % neuer Bentonitzugegeben werden. Folgenden Analysenwerden angewendet, um einen Bentonitzu charakterisieren:> Bestimmung des Quellvolumens(2 g in 100 ml Wasser);> Bestimmung des MB-Wertes;> C-, S-Analyse;> CaCO 3 -Bestimmung,> Bestimmung des MB Na-Gehaltes;> Bestimmung der KationenaustauschapazitätKAK;> Bestimmung der mineralogischenZusammensetzung XRD;> Bestimmung der chemischenZusammensetzung XRF (F, Cl, As,…);> Thermische Analyse DTA;> VDG Merkblatt P69 – Bestimmung derFestigkeiten von Gemischen;> Bestimmung der Festigkeiten nachthermischer Belastung des Bentonits;> Analyse der kumulativenAufbereitung;> Bestimmung des Aktivierungsgradesdurch Soda-Zugabe;> Bestimmung des Wiederstands gegenVersalzung;> Bestimmung der Beständigkeit gegenKondensate;> NIR-Analysen (OH- und H 2 O-Anlagerung);> BET-Analysen (spezifische Oberflächeund Porenvolumen);> Schichtladungsanalysen.Bild 3: Zwischen dem Quellvolumen und der Druckfestigkeitnach VDG-Merkblatt P69 gibt es keine KorrelationBild 4: Ergebnis der XRD-Analyse eines aktiven BentonitsDas Quellvolumen zeigt, inwieweit dieSchichten des Montmorillonits durch Wasseraufnahmeauseinandergetrieben werden.Bei natürlichen und aktivierten Natriumbentonitenwerden die Schichtpaketekomplette getrennt, während dies beiKalziumbentoniten nicht stattfindet. DieBestimmung des Quellvolumens ermöglicht,schnell zwischen Natrium- und Kalciumbentonitenzu unterscheiden. EineAuswertung von ca. 180 Bentonitprobenergab jedoch eine schlechte Korrelationzwischen dem Quellvolumen und der Entwicklungder Festigkeiten nach der Aufbereitung(Bild 3). Dies ist mit der Komplexitätdes Entstehens der Bindung zu erklären,die durch eine Kombination ausDispergieren, Umhüllen der Sandkörnerund Kleben (abhängig von der Klebekraftdes Bentonites) entsteht [1].Der Methylenblauwert wird als Adsorptionvon Methylenblau in Milligramm proGramm Bentonit angegeben. Die Umrechnungdes MB-Wertes in den Montmorillonitgehaltanhand einer Probe mit bekanntemMontmorillonitgehalt ergibt Indikativergebnisse.Kohlenstoff und Schwefel im Bentonitsind auf die Karbonatgruppe, organischeVerunreinigungen, Begleitmineralien oderSalze zurückzuführen. Kohlenstoff- undSchwefelgehalte liegen auf niedrigem Niveau,wobei der Schwefel, oft in Form vonSulfat, nicht schnell in die Gasphase eintritt.Kalzit/Kalciumkarbonat kann als Begleitmineralanwesend sein oder entstehtbei der Aktivierung mit Soda (Natriumcarbonat).Der Natriumgehalt und die KationenaustauschkapazitätKAK müssen gemessenwerden, um die theoretische Sodazugabebei der Aktivierung des Bentoniteszu berechnen. Die KAK ist ferner ein wichtigesQualitätsmerkmal der Bentonite.Montmorillonit ist Hauptbestandteil desBentonits. Mit einer Röntgenanalyse (XRD)werden auch Begleitmineralien detektiert.Bild 4 zeigt das Ergebnis einer XRD-Analyseeiner aktivierten Bentonitprobe.Mit der XRF-Analyse wird die chemischeZusammensetzung bestimmt, angegebenals Gewichtsteile in Form von Oxiden.Bei ungereinigten Bentoniten werden auchGIESSEREI 93 05/2006 27

TECHNOLOGIE & TRENDSTabelle1: Chemische Zusammensetzung verschiedener Bentonite mit unterschiedlichen Eisen-, Kalcium- undKaliumgehaltenBentonit FR-Nr.Oxide in % (Massenanteil)SiO 2 Al 2 O 3 TiO 2 Fe 2 O 3 MgO CaO Na 2 O K 2 OFR-03-0685 54,6 17,3 0,8 5,6 4,0 4,8 3,2 0,8FR-05-0525 50,5 19,3 1,1 13,7 2,9 2,1 2,4 0,2FR-02-0364 56,2 20,0 0,5 6,5 3,4 1,8 2,7 1,8FR-05-0328 60,9 20,5 0,2 4,2 2,3 1,4 2,2 0,6die Begleitmineralien mitbestimmt. DieMengen an Kalzium, Kalium und Eisen gebenInformation über die Herkunft der Probeund deren Temperaturbeständigkeit(Tabelle 1).Bentonit enthält auch Fluor und Chlorid.Diese Halogene sind zwar nicht erwünscht,schaden aber dem Bentonit oderdem Formstoff bis zu einem bestimmtenNiveau nicht. Zu hohe Werte führen jedochzu Problemen bei der Altsandverwendung.Der Formsand korrodiert das Metall undbestimmte Gussfehler, wie Fluor- oder Elefantenhautkönnen entstehen. Fluor- undChlorid-Werte von ca. 500 mg/ kg werdenals akzeptabel empfunden, Werte über1000 mg/kg bis zu 3000 mg/kg können Problemeverursachen. In Bentoniten befindensich nur Spuren von Schwermetallenund Arsen. In der Regel ergeben sich ausdiesen Werten keine Probleme, in speziellenAnwendungen, wie zum Beispiel beider Weinklärung, muss der Arsengehalt jedochüberwacht werden.Bei der thermischen Analyse [3] wirdeine Probe mit konstanter Aufheizrate erhitzt,wobei kontinuierlich Gewichts- undTemperaturänderungen im Vergleich zueiner Referenzprobe registriert werden.So werden der Verlust an Wasser und dieOxidation durch Gewichtsänderungen undPhasenübergange z. B. beim Schmelzender Probe sichtbar. Diese Änderungen werdendurch Temperaturunterschiede imVergleich zur Standardprobe wahrgenommen.Bentonite verlieren beim Erhitzensowohl Oberflächenwasser als auchSchichtwasser. Bei der weiteren Erhitzungfindet eine Dehydroxylierung, d. h. eineAbscheidung der OH-Gruppen unter Bildungvon Wasser, statt. Dieser Prozess verändertdas Montmorillonitkristall irreversibel.Bentonite mit hohem Eisengehaltdehydroxidieren bei niedrigeren Temperaturen[2] (Bild 5).Um die Bindefähigkeit von Bentonitenzu überprüfen, werden sie mit Quarzsandunter Wasserzugabe zu Formstoffen aufbereitet,von denen die Festigkeiten bestimmtwerden. Zumeist werden die Komponenten5 min in einem Kollergang gemischtund anschließend gesiebt. Um das Festigkeitspotentialund die Geschwindigkeit derBindefähigkeitsentwicklung festzustellen,empfiehlt sich eine kumulative Aufbereitung(s. Bild 2). Bei Bentoniten, die 3 h bei650 °C thermisch belastet wurden, tratnoch keine vollständige Zerstörung ein,nach guter und langer Aufbereitung entwickelnsie wieder Bindungskraft.Bild 5: Thermische Analyse zweier Bentonite: a) thermisch stabile Probe, b) thermischschwache Probe; bei ca. 300 °C zusätzliche Dehydroxylierung von EisenhydroxidBeispiel: Bentonit IKO BOND D,Druckfestigkeit> bei Raumtemperatur A (Ausgang) =12,5 N/cm 2 , nach kumulativer Aufbereitung14,6 N/cm 2 ;> nach Erhitzen auf 550 °C A =6,3 N/cm 2 , nach kumulativer Aufbereitung9,6 N/cm 2 ;28 GIESSEREI 93 05/2006

nach Erhitzen auf 650 °C A =1,1 N/cm 2 , nach kumulativer Aufbereitung5,1 N/cm 2 .Bild 6: Durch die Zugabe von Salzen wird die Nasszugfestigkeit bei einigen Bentonitenwesentlich schlechter.Die schwierige Aufbereitung erhitzter Bentonitehat Folgen für die Praxis. Die Altsandkonditionierungund -befeuchtungmuss im Vordergrund stehen, um das Bindungspotentialvon Bentonit in Umlaufsystemenzu nutzen. [4]Für die gießereitechnische Anwendungwerden in Europa zumeist Natrium-aktivierteKalziumbentonite eingesetzt. Um dieAktivierung zu kontrollieren oder den Aktivierungsgradzu bestimmen, wird bei konstantemWassergehalt zu einem Gemischaus Sand und Bentonit Soda hinzugegeben.Steigt die Nasszugfestigkeit an, spricht manvon Unteraktivierung. Bei Bentoniten, dielangsam ihre Festigkeit entwickeln oder inGemischen mit Staub kann der Anstieg derNasszugfestigkeit auch durch längeres Mischenentstehen. Im Prinzip basiert die Aktivierungbzw. die Sodazugabe auf der chemischenZusammensetzung.Im Umlaufprozess einer Gießerei wirdder Bentonit mit Salzen vom Befeuchtungs-und Kühlwasser (ca. 3 %, gerechnetauf Formsand pro Umlauf) belastet. DieseSalze reichern sich im Formstoff an. Sokönnen zum Beispiel leicht Chloridgehaltevon 1750 mg pro g Aktivbentonit erreichtwerden. Versuche mit Salzzugabenzu verschiedenen Bentoniten haben gezeigt,dass bei der Nasszugfestigkeit großeÄnderungen auftreten [5, 6] (Bild 6).Eine Beurteilung der Beständigkeit derBentonite gegen Kondensate von Kernbindernund Glanzkohlenstoffbildnern istschwierig, da es keine Prüfmethoden gibtund konstante Randbedingungen fehlen.Es ist sicher, dass der Formstoff Gießgaseaus der Zersetzung von Kernbindern undGlanzkohlenstoffbildnern filtert, ebensokondensieren diese teilweise in der Form.Anzeige:1/2GIESSEREI 93 05/2006 29

TECHNOLOGIE & TRENDSBild 7: Bentonit-Quarzsand-Gemisch,aufbereitet nach VDG Merkblatt P69;Einfluss von Temperatur, Eisengehaltund Zugabe von KohlenstaubZu erwarten ist, dass sich diese großen zumeistapolaren organischen Moleküle aufder Oberfläche des Montmorillonits absetzenund zu einer Hydrophobizität derOberfläche führen. Durch die vermindertePolarität bzw. Wasserbindung nimmtdie Bindung ab.Prüfungen der thermischen Stabilitätnach Zugabe von 4 % Steinkohlenstaub zumBentonit (Gießerei-Qualität) ergab überraschendeErgebnisse: Die gemessene thermischeStabilität bei 550 °C, in Bild 7 dargestelltals Druckfestigkeit, lag weit unterden bisher gemessenen Werten.Bentonite mit einem geringen Gehalt anEisen reagierten kaum auf die Anwesenheitvon Steinkohlenstaub. Mögliche Reaktionsmechanismenwären zum einen dasEntzünden der Kohle und eine dadurch erhöhteTemperatur (wobei Kohle jedochnicht bei 550 °C brennt), eine verbesserteWärmeleitung durch die Kohle, eine chemischeReduktion des Bentonits bzw. derOberfläche des Montmorillonits oder organischeflüchtige Bestandteile, die zurHydrophobizität des Bentonits bzw. desMontmorillonits führen. Sicher ist, dass derEisengehalt des Bentonits eine wichtigeRolle spielt.Der Bentonit/Montmorillonit ist einsehr komplexes Material, das sich in Abhängigkeitvon seiner Umgebung ändernkann. Neben Röntgen- und thermischenAnalysen werden vor allem für die Grundlagenforschungund Charakterisierungnoch viele andere avancierte analytischeMethoden eingesetzt, wie z. B. Methodenmit Infrarot (IR/NIR), die Messung vonOberflächen, die Messung des Porenvolumens,Ladungsmessungen und andere.Diese Methoden sind sicherlich auch fürdie Gießerei interessant, um Wirkungsmechanismenzu erklären und mit diesenKenntnissen der Produkt- und ProzessentwicklungImpulse zu geben.Die PraxisBentonit vom Typ IKO BOND D wird inGießereien als Formstoffbinder mit Anteilenzwischen 6 und 10 % (Massenanteil)im Formstoff verwendet. Das bedeutet,dass dieser Bentonit bereits bei Anteilenvon 6 % im Formstoff ein bewiesenes Bindungspotentialaufweist – bei entsprechendniedrigem Verbrauch. Das bedeutetaber auch, dass mit einem sehr gutenBentonit nicht immer niedrigste Verbrauchszahlenerreicht werden können.Mit schlechteren Bentonit niedrigste Verbrauchszahlenbei guten Formstoffeigenschaftenzu erreichen, ist nicht möglich.Wesentliche Punkte bei der Beurteilungvon Bentoniten sind der Montmorillonitgehalt,die thermische Beständigkeit,die Aufschlussgeschwindigkeit und dasUmlaufverhalten. Beim Bentonit werdenzumeist die erreichbaren Festigkeiten undNasszugfestigkeiten dargestellt. Oft wirderwähnt, dass der Formstoff gute Zerfallseigenschaftenhaben soll, damit nicht zuvielFormsand aus dem Kreislaufsystemmit den Gussteilen verloren geht. Damitempfiehlt es sich, einen Bentonit mitschlechter thermischer Beständigkeit einzusetzen.Messungen im Labor und Praxiserfahrungenlehren, dass der Wassergehaltbzw. der Schlämmstoff- und der Aktivtongehaltden Formstoffzerfall negativbeeinflussen. Wenn also der Einsatz thermischschwächerer Bentonite zu höherenMengen an Schamotten und Staub imFormsand und zu einem höheren Wasserbedarfführt, so wird der Formstoffzerfallschlechter, bei steigenden Kosten und steigendemVerbrauch an Bentonit. Beim Einsatzvon sehr hochwertigem und thermischstabilem Bentonit müssen die Zugabengegenüber dem Normalfall um 10bis 20 % gesenkt werden, um einen üblichenFormstoffzerfall zu erreichen.Von Besonderer Bedeutung sind in derGießerei die Formstoffaufbereitung, dieAustrocknung des Formsandes, die Mengean Kern- und Formsand und die Gusspalette.Laboruntersuchungen zeigen, dassgute Bentonite nach einer Belastung mitTemperaturen von bis zu 650 °C bei guterAufbereitung noch ca. 50 %, bei schlechterAufbereitung 10 % der ursprünglichenTabelle 2: Vergleich zweier Gießereien; ohne und mit KernsandzulaufGießerei 1 Gießerei 2Neusand, 100 kg/t GusseisenschmelzeKernsand, 30 kg/t GusseisenschmelzeBentonitniveau 8 % Bentonitniveau 8 %Bentonit für Neusand 8 kg/tBentonitverbrauch 35 kg/tBentonit für Abbrand 27 kg/tBentonit für Neusand 24 kg/tBentonitverbrauch 51 kg/tBentonit für Abbrand 27 kg/tVerhältnis Eisen/Sand 1:10 Verhältnis Eisen/Sand 1:5Sand/Bentonit-Zugabe von 3,5 kg/t (0,35 %) Sand/Bentonit-Zugabe von 10 kg/t (1,0 %)Wiederaufbereitung 8 – 0,35 = 7,65 % (95 % vom Bentonit)Wiederaufbereitung 8 – 1 = 7 % (85 % vom Bentonit)Die thermische Stabilität und die Wiederaufbereitung des „alten“ Bentonits spielen eine Hauptrolle30 GIESSEREI 93 05/2006

Festigkeiten erreichen. Strömt viel Kernsandin den bentonitgebundenen Formsandein, erhöht das die Bentonitzugabeund somit die Anforderungen an die Formstoffaufbereitung.Eine Situation, die sichverschlechtert, wenn der Formstoff aufgrundschwerer Gussteile völlig austrocknetund durch eine zu kleine Formsandmengenicht mauken (langsame Migrationvon Wasser durch die Schichtpakete desBentonits) kann. Das Einstellen eines zuhohen Aktivbentonit-Gehaltes im Formsand,durch Verwendung eines schlechtenBentonits oder durch Adhoc-Entscheidungenführt zu Problemen bei der Aufbereitungund verschlechtert denSandzerfall. Außerdem sind viele Gussfehlerdas Resultat eines zu hohen Wassergehaltesim Formstoff.Tabelle 2 zeigt die Verbrauchszahlenzweier sehr unterschiedlicher Gießereien.Obwohl die Gießerei 2, verursacht durchdie Kernsandmenge, mehr Bentonit verbraucht,können dort noch 85 % des Bentonitswiederaufbereitet werden. Hier zeigtsich die besondere Bedeutung der Aufbereitungund der thermischen Stabilität derBentonite.Gießereien arbeiten mit einem Aktivbentonitgehaltim Formstoff von 6 bis10 %. Der Einsatz gleicher guter Bentonitqualitätenhat mehrere Gründe. Bei einemBentonitgehalt unter 6 % fallen die Festigkeitseigenschaftenschnell ab und es entstehtdadurch unmittelbar Ausschuss. Beisteigendem Gehalt an Bentonit wird derFormstoff plastischer und es treten wenigerFormfehler auf. Es gibt jedoch auchBeispiele von Gießereien, die mit 6 % Aktivtonarbeiten können.Die hochwertigen S&B-Bentonite zeichnensich durch folgende Eigenschaften aus:> hoher Gehalt an Montmorillonit (70 bis95 %)> hohe thermische Stabilität, maximalerPunkt der Dehydroxylierung bis 680 °C,maximale Festigkeiten nach thermischerBelastung bis 550 °C: ca. 80 % inBezug auf die Festigkeiten von unbelastetemMaterial (Standard derzeit 50 %);> gutes Aufbereitungsverhalten, Formgerechtnach VDG P69 bis ca. 14 N/cm 2 ;> gute Umlaufbeständigkeit – Tests mitSalzzugabe und eine Erhitzung mit Kohle;zeigen sehr gute Werte bei IKOBOND D;> Zusätze zum Bentonit, QUICKBOND.Beim Einsatz dieser hochwertigen Bentonite,bei niedrigstem Verbrauch und niedrigstenAnteilen im Formsoff, werden zusätzlicheVorteile erreicht, wie:> leichtere Aufbereitung, wichtig vor allemin kernintensiven Gießereien (6 %Bentonit im Formstoff),> deutlich geringerer Bedarf an Glanzkohlenstoffbildnern(weniger Emissionen),> wenig wasserbedingte Gussfehler,> guter Formstoffzerfall.Dem Bentonit werden oft Additive zugegeben,um die Formstoffeigenschaften zuverbessern. Die bekanntesten Additivesind Graphite und Polymere (Leime) [7, 8].S&B verarbeitet makrokristalline Graphitemit Bentonit, wodurch diese mit „Prozesskohlenstoff“modifizierten Bentoniteschneller aufschließen, der Formstoff einengeringeren Wasserbedarf hat und bessereFließeigenschaften zeigt.Zusammenfassung undSchlussfolgerungDie Ergebnisse der dargestellten Prüfungenfür Gießerei-Bentonite lassen eine Bentonit-Bewertungzu. Hauptkriterien sinddabei der Montmorillonitgehalt, die thermischeStabilität, die Aufschlussgeschwindigkeitund die Beständigkeit gegenüberBelastungen im Formstoffkreislaufsystem.Wenn die Laboruntersuchungen ergeben,dass der Bentonit von sehr hoher Qualitätist, werden die erwarteten Qualitätsverbesserungendes Formstoffs und Verbrauchssenkungenebenfalls erreicht. Bentonitemit einem Montmorillonit-Gehaltbis 95 % sind mit überproportional gutenEigenschaften lieferbar. Sie ermöglicheneine Gussfertigung mit niedrigsten Bentonitanteilenim Formsand und eine erheblicheSenkung der Menge organischer Zusätze(Glanzkohlenstoffbildner).Die Untersuchungen führten zu neuenErkenntnissen über die Versalzung undKondensatbildung. Es zeigte sich in Laborprüfungen,dass bestimmte Bentonite (wiehoch eisenhaltige) stark reagieren.Dipl.-Ing. Cornelis Grefhorst, S&B IndustrialMinerals GmbH, MarlDer Vortrag wurde anlässlich der Formstofftageam 14. und 15. Februar 2006 in Duisburggehalten.Literatur:[1] Vergleichende Untersuchungen an siebzehnin- und ausländischen Bentoniten. Giesserei13 (1954).[2] Grim, R. E.: Montmorillonite Dehydration– Influence of Iron. Clay Mineralogy, Universityof Illinois, 1953. S. 221.[3] Thermal Analyses in Clay Science. ThermogravimetricAnalyses for Smectite/Na –Montmorillonite. The Clay Mineral Society,1990. S. 128.[4] Grefhorst, C., u. a.: BentonitgebundeneFormstoffe – Stand der Technik und Erwartungenfür die Zukunft. Giesserei 86 (1999)Nr. 6.[5] Grefhorst, C., u. a: Umlaufverhalten vonBentonit unter Betrachtung des Kreislaufsystemsund der Nasszugfestigkeit. Giesserei 3(2005).[6] Patterson, Boenisch: Die Bedeutung derFestigkeit feuchter, tongebundener Formsande,insbesondere der Nassfestigkeit. Giesserei(1961) Nr. 7.[7] Baier, J.: Neue Bentonitqualitäten für Gießereien.Giesserei-Rundschau (1992) Nr. 7/8.[8] Grefhorst, C.: Einfluss von Zusatzstoffenauf den bentonitgebundenen Formstoff. Giesserei-Erfahrungsaustausch(2004) Nr. 6.Anzeige174 x 62 mmGIESSEREI 93 05/2006 31