Über die Grundreaktion des Sulfatglas-Schmelzprozesses. II. Die Sulfid-Sulfat-Reaktion und die Umsetzung im quinären System Na-S-O-Si-Ca

Abstract

Der zweite für den Sulfatglasprozeß grundlegende Vorgang, die Sulfid-Sulfatumsetzung, ist im ternären System Na-S-O nicht verifizierbar. Auch im System Na-S-O-Si besitzt dieses Gleichgewicht nur bis etwa 780 °C monovarianten Charakter, wobei die Umsetzungsdrucke 150 Torr nicht übersteigen. Darüber hinaus ist das Gleichgewicht bivariant, die Drucke nehmen mit steigendem Umsatz stark ab. Ein weiterer Kalkzusatz bewirkt demgegenüber, dass die Sulfid-Sulfat-Reaktion in einem größeren Umsetzungsbereich ihrem monovarianten Charakter beibehält, unter gleichzeitiger Verlagerung zu ≈100 °C höheren Temperaturen. Da ferner durch gleichzeitigen Quarz- und Kalkzusatz die Sulfatreduktion zu höheren Temperaturen verschoben wird, verlaufen beide Vorgänge im Temperaturbereich von 700 bis 900 °C nebeneinander, sind aber voneinander unabhängig. In Bezug auf den technischen Sulfatglas-Schmelzprozess ergibt sich, dass die mit den beiden Grundreaktionen im System Na-S-O-Si-Ca verbundenen Erscheinungen zur Beschreibung de Prozessablaufes genügen, wenn dabei die Wechselwirkung mit der Ofenatmosphäre und das Vorliegen eines offenen Systems berücksichtigt wird.