Kann Stein durch Schmelzen und Abkühlen "recycelt" werden? [abgeschlossen]

Das hängt von deinem Gestein ab.

Gesteine ​​wie Granit mit großen Kristallgrößen sind das Ergebnis einer SEHR langsamen Abkühlung und Kristallisation. Obwohl man diese Art von Gestein theoretisch umschmelzen und rekristallisieren könnte, würde man dafür wahrscheinlich Hunderte oder Tausende von Jahren brauchen.

Basalt , ein feinkörniges Eruptivgestein, wäre in Ordnung. Es würde noch eine ziemlich lange Abkühlzeit benötigen.

Obsidian und vulkanisches Glas wären sehr einfach – per Definition kühlt dieses bei einer Eruption schnell ab. Recycling kein Problem, abgesehen von der benötigten Wärme.

Jetzt die Probleme..

Sandstein (und andere Sedimentgesteine) - man konnte diese natürlich nicht schmelzen und neu formen. Sie könnten sie zu Sandkörnern zermahlen und DANN versuchen, sie mit dem geeigneten Zement (Kieselsäure oder Karbonat, je nach Ausgangsgestein) wieder zusammenzupressen. Das würde Druck und einiges an Zeit kosten.

Schiefer Nun müssten Sie dies nicht nur zermahlen, sondern auch unter Druck bei einigen hundert Grad leicht rekristallisieren, mit mehr Druck in Richtung normal zur Spaltung. Für eine lange Zeit.

Marmor Marmor lässt sich bei Oberflächendrücken nicht schmelzen, er zerfällt in Calciumoxid und CO2. Wenn Sie einen Tiegel mit sehr hohem Druck und eine Möglichkeit hätten, ihn zu erhitzen, könnten Sie Marmor schmelzen und neu kristallisieren.

Blauschiefer Das wird ein bisschen hart. Sie benötigen einen Druck, der ungefähr 20 km Fels entspricht, und eine Temperatur von ungefähr 400 Grad C.

Eklogit Eine Art von sehr hochgradigem metamorphem Gestein. 45 km Tiefe und c. 700 Grad C. Jahrelang, um die Kristallgröße zu erhalten.

Also ... es sei denn, Sie möchten speziell vulkanische Gläser verwenden, wäre es wahrscheinlich viel einfacher, einfach mehr zu kaufen. Gesteine ​​brauchen lange, um sich zu bilden, und normalerweise unter Hitze- und Druckbedingungen, die nicht billig zu reproduzieren sind.

Eine Gelegenheit, hier meine Lieblingsfolge aller Zeiten von How It's Made: Stone Wool Insulation zu verlinken . Es ist genau geschmolzenes und recyceltes Gestein, das kommerziell hergestellt wird.

Die Idee wurde von „Peles Haar“ inspiriert, das auf Hawaii zu finden ist: geschmolzener Basalt, der zu dünnen haarähnlichen Strähnen geschlagen wird. In dem Video zeigen sie die Herstellung von künstlicher Lava aus zerkleinertem Basalt (und Schlacke), die dann zu Wolle geschlagen und zu Matten verarbeitet wird. Tolles Zeug.

@Yagos ungeachtet dessen sieht es für mich nicht nach hochentwickelter Technologie aus: Stein schmelzen, zu Wolle peitschen, zuschneiden und pressen, als feuerfeste Isolierung verwenden. Das ist auch kein Forschungsprojekt: Leute stellen dieses Zeug her und wollen, dass Sie es kaufen.

"Stein" ist nicht wirklich ein Ding, so wie man es sich vorstellt. Es ist keine einfache Substanz wie Kunststoff, Glas oder Metall, die geschmolzen und geformt werden kann.

Die Eigenschaften, die einen Stein ausmachen, ergeben sich aus einem komplexen Zusammenspiel vieler Faktoren. Steine, die aus genau denselben Elementen und Molekülen bestehen, können sich radikal unterschiedlich verhalten, je nachdem, wie schnell oder langsam sie abkühlen.

Marmor besteht insbesondere aus Kalziumkarbonatkristallen. Normalerweise hat es als Kalkstein begonnen, der durch biologische Prozesse erzeugt wird, der Hitze und Druck ausgesetzt wird, wodurch das Kalziumkarbonat in einem ineinandergreifenden Muster kristallisiert. Wenn Sie diesen Marmor nehmen und bei atmosphärischem Druck schmelzen würden, würden Sie tatsächlich das Calciumcarbonat zerstören und Calciumoxid und Kohlendioxid zurücklassen.

Um es unter Beibehaltung seiner chemischen Zusammensetzung einzuschmelzen, müsste man es einem enormen Druck aussetzen und es gleichzeitig auf etwa 180°C erhitzen. Dies würde den Marmor nicht schmelzen, aber Sie könnten ihn umformen. Sie müssten dann seine Kühlung sehr genau steuern, um ihm die Zeit zu geben, die ineinandergreifende Kristallstruktur zu bilden, die ihn marmoriert. Dies würde wahrscheinlich lange dauern, obwohl ich nicht genau herausfinden kann, wie lange; Im Allgemeinen gilt: Je langsamer etwas abkühlt, desto größere Kristalle bilden sich.

Die gleiche Antwort gilt auch für die meisten anderen Gesteine. Wenn Sie einfach einen Stein einschmelzen und abkühlen lassen, erhalten Sie in den meisten Fällen eine Art Glas . Schließlich stellen wir Glas her, indem wir Sand schmelzen, und Sand ist einfach pulverisierter Stein.

Die Art und Weise, wie Mineralien abkühlen , ist tatsächlich wichtiger für das, was sie werden, als für das, was sie ursprünglich waren. Es dreht sich alles um die Größe der Kristalle, die Sie in einer bestimmten Probe bilden können.

Schau dir das an:

Dies ist ein Stück Nickel/Eisen-Legierung. Einfach bügeln, aus dem auch Ihr Auto besteht - aber Sie werden niemals in der Lage sein, ein Stück Eisen herzustellen, das ein solches Muster zeigt. Es wird Widmanstätten-Muster genannt und bildet sich nur, wenn das Bügeleisen langsam abkühlt. Sehr langsam. Wie über Millionen von Jahren – langsam. So lange dauert es, bis sich große Eisenkristalle bilden.

Insbesondere Marmor ist ähnlich – er muss über Tausende von Jahren abkühlen, damit seine Kristalle ihre ineinandergreifende Struktur bilden können. Granit besteht aus Gestein, das geschmolzen und dann über Tausende oder Millionen von Jahren abgekühlt wurde. Geschmolzene Sedimentgesteine ​​können zu Granit erkalten. Eine schnelle Abkühlung desselben flüssigen Gesteins würde Sie mit dichtem Basalt oder Obsidian zurücklassen.

Obwohl es theoretisch nicht unmöglich ist, eine Kombination aus Hitze und Druck zu verwenden, um eine Skulptur oder eine Schnitzerei wieder in „jungfräulichen“ Stein umzuformen, und obwohl wir es heute möglicherweise tun könnten, wenn wir einen starken Bedarf hätten, wird es fast immer so sein viel praktischer, einfach einen neuen Block aus dem Boden zu graben.

Wir produzieren Ziegel für den Bau, indem wir Gestein in Hochöfen schmelzen

http://www.altocy.com/pdf/petro/TDS_FIBRANgeo_B-001_eng.pdf

Die meisten Steine ​​schmelzen jedoch bei etwa 1500 Grad Celsius (2750 Fahrenheit), das vorherige Unternehmen sagt, dass sie dies bei 1520 ° C tun. Es ist also ziemlich schwierig und erfordert fortschrittliche Technologie.

Kleine Marmor- oder Quarzfragmente werden zu Platten aus „Kunststein“ verarbeitet, die als Bodenfliesen und Küchenarbeitsplatten verkauft werden.

Dieses Produkt besteht zu 90-95 % aus Stein. Der Rest besteht hauptsächlich aus Plastik, um es zusammenzukleben, und es kann etwas Farbstoff geben, um ihm verschiedene Farben zu verleihen. Es wird bei einer Temperatur gebildet, die heiß genug ist, um Plastik zu schmelzen, aber nicht heiß genug, um Gestein zu schmelzen. Es ist hart wie Stein und wenn es poliert ist, sieht es sehr schön aus.

Apropos Marmor, ja - historisch gesehen fütterten die Menschen alten Architekturmarmor (z. B. alten römischen Marmor) in Kalköfen: um Mörtel und Beton herzustellen ( "Kalk" ist der Hauptbestandteil von Zement, Mörtel, Beton).

Räume in der Spätantike: Kulturelle, theologische und archäologische Perspektiven

Fütterung von Marmor zu den Brennöfen

Warum begann die Bevölkerung, die skulpturalen und architektonischen Elemente aus Marmor, die wie anderswo einst die öffentlichen Denkmäler und Elitevillen in Galiläa schmückten, in nahe gelegene Kalköfen zu füttern? Der Hauptgrund, der von Wissenschaftlern für diese Art der Wiederverwendung von Marmor angegeben wird, ist, dass dies aus wirtschaftlichen Gründen geschah. Wie bereits erwähnt, ist Marmor dem Kalkstein bei der Kalkherstellung überlegen. Obwohl dies der Fall ist, galt Marmor für den größten Teil der Antike als ein zu seltenes und wertvolles Gut, um für diesen Zweck verwendet zu werden, und wurde stattdessen hauptsächlich für Dekorationszwecke und verschwenderische Präsentationen verwendet. Als in der Spätantike mit dem Bau von Kalköfen innerhalb der Stadtgrenzen begonnen wurde, begründeten Gelehrte dies damit, dass dort zu dieser Zeit Marmor in Form von architektonischen Dekorationen und Skulpturen reichlich vorhanden war. Abgesehen von Marmor Aufgrund seiner überlegenen Qualität hat die Wiederverwendung dieses Steins aus ehemaligen städtischen Strukturen wahrscheinlich auch erhebliche Transportkosten eingespart. Nach Ansicht dieser Gelehrten wurde das Brennen von skulpturalem und architektonischem Marmor in Kalköfen, die in der Spätantike in Städten errichtet wurden, hauptsächlich wegen seiner produktiven Effizienz gewählt: Das Produkt war besser und der Transport kostengünstiger.

Für diese besondere Art von "Rock" braucht es also keine sehr fortschrittliche Technologie ... sie haben es in der realen Welt, in der Antike, gemacht.

Es gibt natürlich andere Möglichkeiten, Dinge wiederzuverwenden oder nicht zu verschwenden oder wiederzuverwenden.

Gesteinsstücke könnten sehr fein gemahlen / zerkleinert und dann zum Mischen in eine andere Substanz verwendet werden, um Festigkeit zu verleihen (denken Sie an die Herstellung von Zement oder das Einbringen von Metallspänen in etwas wie JB Weld) oder zur Herstellung anderer Produkte (Sandpapier ist in Ordnung). gemahlenes Gestein/Mineral verschiedener Art auf Papier geklebt)

Und natürlich gibt es auch für kleine Gesteinsbrocken immer eine Verwendung - Entwässerungssysteme, als Teil eines großen natürlichen Wasserfilters, Pflaster usw.

In einem relativ kleinen Maßstab – wie die Reste, die Michelangelo seinen David geschnitzt hatte – würden die Reste jedoch nicht signifikant genug sein, damit die Skaleneffekte eingreifen und etwas anderes tun könnten, als größere Stücke für kleinere Arbeiten zu verwenden oder üben usw. oder die kleineren Stücke in einen französischen Abfluss werfen.