EA004259B1 - Способ получения стекла и стекло, полученное по указанному способу - Google Patents

Способ получения стекла и стекло, полученное по указанному способу Download PDF

Info

Publication number
EA004259B1
EA004259B1 EA200200541A EA200200541A EA004259B1 EA 004259 B1 EA004259 B1 EA 004259B1 EA 200200541 A EA200200541 A EA 200200541A EA 200200541 A EA200200541 A EA 200200541A EA 004259 B1 EA004259 B1 EA 004259B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
glass
mineral
oxide
briquettes
mixture
Prior art date
Application number
EA200200541A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200200541A1 (ru
Inventor
Мартин Юуль
Эрлинг Фундаль
Original Assignee
Ргс90
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ргс90 filed Critical Ргс90
Publication of EA200200541A1 publication Critical patent/EA200200541A1/ru
Publication of EA004259B1 publication Critical patent/EA004259B1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/002—Use of waste materials, e.g. slags
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/02—Pretreated ingredients
    • C03C1/026—Pelletisation or prereacting of powdered raw materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Treatment Of Sludge (AREA)
  • Glass Melting And Manufacturing (AREA)

Abstract

Стекло, получаемое на основе сырья в виде смеси, главным образом, минералсодержащих компонентов, включая осадок, например, с очистительных установок, и отходы промышленности, и имеющее определенный химический состав, выверенный на основании известных химических составов минералсодержащих компонентов, составляющих часть стекла. Стекло получают из сырья, которое после минерализации прессуют в брикеты, которые подвергают отвердеванию и затем плавят, например, в доменной печи с подачей кислорода, а расплав быстро охлаждают и сушат. Таким образом, большие количества отходов и бросовых веществ, которые обычно осаждают в обработанном или необработанном виде, могут быть вновь использованы и утилизированы при получении стекла.

Description

Изобретение относится к способу получения стекла, изготовляемого на основе сырья в виде смеси, главным образом, минералсодержащих компонентов, причем основной материал после первоначальной предварительной обработки прессуют в брикеты, которые подвергают отвердеванию и затем плавят, например, в доменной печи с подачей кислорода, а расплав быстро охлаждают и сушат.
Изобретение также относится к такому стеклу, которое изготовлено на основе сырья в виде смеси, главным образом, минералсодержащих компонентов.
Изобретение также относится к применению стекла, составленному и изготовленному таким образом.
Специалистам в данной области техники хорошо известно, что осадок, производимый муниципальными очистительными установками, создает огромную проблему утилизации отходов в большинстве развитых стран. Осадок может быть получен, например, при химической обработке сточных вод и затем обезвожен. Обезвоженный осадок обычно состоит из 7080% воды, 10-15% органического материала и 10-15% минеральных компонентов.
Влажный или высушенный осадок может быть внесен в почву сельскохозяйственных угодий в качестве удобрения. Тяжелые металлы и плохорастворимые фосфаты железа и алюминия, которые, например, могут содержаться в осадке, не могут быть утилизированы растениями, и, следовательно, имеется вероятность их проникновения в грунтовые воды или разрушения ими структуры почвы.
Иначе, высушенные отходы осадка можно размещать на очень больших мусорных свалках. Требования к площадям для мусорных свалок подразумевают то, что такие места должны быть открытыми. Если осадок подвергается действию атмосферных осадков, тяжелые металлы и следовые элементы, которые могут содержаться в нем, будут вымываться и загрязнять окружающую среду.
Часто используемым способом ликвидации отходов осадка является сжигание осадка. Таким образом, получают золу, которая впоследствии требует размещения. Вышеуказанные тяжелые металлы и фосфаты железа и алюминия таким образом оказываются в золе, а в золе, находящейся в отвалах, также будет происходить вымывание и просачивание, отмеченные выше. К этому следует добавить, что теплотворность высушенного осадка очень мала по сравнению с теплотворностью традиционных видов горючего. Примером этого может служить тот факт, что высушенный осадок имеет теплотворность 12-13 МДж/кг, что составляет примерно половину теплотворности древесины. Низкая теплотворность, таким образом, означает, что высушенный осадок лишь очень редко можно использовать в качестве источника энергии.
Промышленность производит большое количество отходов, которые лишь очень редко могут быть использованы вновь, и, следовательно, их размещение представляет собой значительную и дорогостоящую проблему.
При повторном использовании вышеуказанных отходов возрастающая и, следовательно, все более дорогостоящая необходимость создания зон их размещения может быть снижена.
Следовательно, имеется необходимость разработки экономически выгодного способа повторного использования широкого спектра отходов, что позволит снизить площади, необходимые для их размещения при одновременном отсутствии в отбрасываемых материалах вредных для окружающей среды и опасных для здоровья человека веществ.
Первой целью настоящего изобретения является получение применяемого в промышленном масштабе стекла с высокой твердостью и износостойкостью, для которого можно использовать осадок и ряд других отходов промышленной обработки и производственных процессов, причем такого стекла, откуда минералсодержащие, вредные для окружающей среды и опасные для здоровья человека вещества, содержащиеся в осадке и отходах, не попадают в окружающую среду.
Другой целью настоящего изобретения является разработка способа получения такого стекла.
Новыми и уникальными признаками, посредством которых можно достигнуть указанных целей, согласно настоящему изобретению является то, что предварительная обработка, упомянутая вначале, включает получение смеси минералсодержащих компонентов из осадка, получаемого, например, с очистительных установок, и одного или нескольких других минералсодержащих отходов и/или природных минералов.
Если один или несколько минералсодержащих отходов и/или природных минералов содержат более крупные агрегаты, их можно с успехом измельчить перед смешиванием, обеспечив тем самым пористую смесь, которую можно легко аэрировать.
При добавлении кислорода к такой смеси она самовоспламеняется и содержащиеся в осадке жиры, белки и растворимые углеводы разлагаются на СО2 и воду при температуре около 60-70°С.
В дальнейшем вышеуказанную термическую обработку смеси минералсодержащих компонентов будем именовать минерализацией. Полное разложение жиров, белков и растворимых углеводов обычно происходит за 20-40 дней.
Предварительная обработка включает доведение содержания воды затем до концентрации от 20 до 35 мас.%, предпочтительно от 27 до 33 мас.%. После регулирования содержания воды смесь станет пригодной для прессования в брикеты, размер которых в соответствии с наилучшим воплощением настоящего изобретения превышает 60 мм.
Если содержание воды в брикетах составляет более 35 мас.%, брикеты не будут твердыми и не смогут иметь одинаковую форму. Если содержание воды составляет менее 20 мас.%, будет происходить сегрегация, которая значительно уменьшает прочность брикетов.
Однородные брикеты упаковывают; затем их лучше всего утилизировать в процессе сжигания, например, в доменной печи.
При доведении содержания воды до необходимой концентрации, как описано выше, последующее отвердевание брикетов может происходить оптимально, так что брикеты будут иметь одинаковую форму. Отвердевание может, например, происходить при температуре от 75 до 110°С, до тех пор, пока содержание воды в брикетах не достигнет 15-20 мас.%.
Примерами благоприятных условий отвердевания является отвердевание при температуре 110°С в течение 3 ч или отвердевание при температуре 80°С в течение 6 ч. В обоих случаях получают брикеты с неотвердевшей центральной частью и отвердевшей оболочкой.
С помощью указанного отвердевания можно получить негигроскопичные брикеты, имеющие твердую поверхность и плотность 1,2-
1,3 г/см3.
Благодаря своим гигроскопическим свойствам брикеты очень устойчивы при хранении. Благодаря своей чрезвычайно твердой поверхности они могут выдерживать сильные механические воздействия. Таким образом, можно хранить непрерывно производимые брикеты, успешно и непрерывно утилизируя отходы.
Брикеты плавят в окислительных условиях в доменной печи, применяя известные технологии, так, чтобы перевести полное минеральное содержание расплава в оксидную форму. В качестве примера известной технологии можно отметить методику Андерсона, описанную в патенте США № 3729198, хотя можно применять и другие типы плавки.
В процессе плавления происходят лишь незначительные потери таких элементов, как сера, цинк или хлор, так они могут улетучиваться в виде сублиматов.
Брикеты переплавляют в стекло при температуре от 1400 до 1500°С; а специфическое строение брикетов - неотвердевшая центральная часть и очень твердая поверхность - вызывает протекание реакции горения как в центре, так и в оболочке брикетов. Если брикетам приданы вышеуказанные форма и размеры, реакция горения также протекает в промежутках между упакованными брикетами в доменной печи.
Даже хотя запас энергии у брикетов, находящихся в форме нерастворимого органического материала, меньше, чем запас энергии традиционных видов топлива, брикеты можно переплавлять с минимальной подачей дополнительного топлива путем контролирования подачи воздуха, содержащего кислород. Предпочтительным топливом является кокс, который используют в предпочтительном варианте воплощения изобретения, в количестве, не превышающем 10 мас.% от массы брикетов, поступающих на плавление.
В другом предпочтительном варианте воплощения способа в соответствии с настоящим изобретением брикеты имеют запас энергии, достаточный для их полного плавления без подачи дополнительного топлива.
Полученный расплав быстро охлаждают таким образом, что получают, по меньшей мере, частично гранулированный шлак. Этот шлак состоит из 100% стекла, т.е. часто окрашен в черный цвет благодаря содержащемуся в нем оксиду железа.
Гранулированный шлак затем можно дробить и разделить на более мелкие зерна, размер которых зависит от их предполагаемого дальнейшего применения. Разделенные зерна можно затем, при необходимости, разделить на фракции по размеру для дальнейшего целевого применения.
При наличии некоторых требований к химическому составу минералсодержащих компонентов, образующих часть сырья для стекла, можно получить стекло, которое имеет твердость более 600 по шкале твердости Виккерса.
В соответствии с целью настоящего изобретения сырье включает, кроме осадка, получаемого, например, с очистительных установок, также один или несколько минералсодержащих промышленных отходов. Эти отходы могут образовывать, например, часть сырья в качестве единственных дополнительных минералсодержащих компонентов.
В качестве первой альтернативы для вышеуказанной смеси сырье может быть смесью, состоящей из осадка, минералсодержащих компонентов и природных минералов. Другим альтернативным сырьем является смесь, которая может состоять из осадка и природных минералов.
Чтобы удовлетворить всем требованиям по химическому составу стекла, необходимо знать химический состав всех его составляющих минералсодержащих компонентов.
Такие сведения можно легко и недорого получить путем анализа минералсодержащих компонентов с помощью рентгеновского флуоресцентного анализа.
Смешивание различных минералсодержащих компонентов, таким образом, можно производить на основании результатов указанного анализа, так что с помощью описанного выше способа можно получать стекло, в котором более 30 мас.% неорганических компонентов порождено осадком.
Примерами минералсодержащих отходов являются:
Куски автомобилей Легкая часть сломанных автомобилей
Кузнечная окалина Оксидная окалина от прокатки сталей
Формовочный песок Формовочный песок, использованный в литейном производстве, включая фурановый песок и бентонитовый песок
Гранат Использованный песок для пескоструйной обработки типа граната (альмандит, силикаты А1, Ее и Мд)
Силикат алюминия Использованный песок для пескоструйной обработки
Корунд Использованный песок для пескоструйной обработки, в основном, в форме стекла из донного шлака электростанций
Огнестойкий кирпич, содержащий МдО Огнестойкие расплавленные металлы или формованные кирпичи, изготовленные, в основном, из минерального периклаза (МдО)
Кирпич из шамота Огнестойкие материалы, изготовленные из силикатов алюминия, силиманита и каолина с небольшим количеством кварца
Зола из РУС Материал наполнителей из пиролизного РУС, состоящий из смесей Т1О2, СаСО3, каолина (А128Ю4(ОН)) и талька (Мд81О4(ОН))
Бумажные отходы Отходы от производства бумаги, состоящие из древесного волокна, и минералсодержащий наполнитель бумаги, такой как известь, каолин и тальк
Такие отходы могут содержать более крупные агрегаты, которые необходимо разделять на более мелкие частицы перед проведением минерализации.
Химический состав стекла можно вычислить, зная химический состав индивидуальных минералсодержащих компонентов, составляющих часть стекла, которые можно легко комбинировать в зависимости от требований к химическому составу, обычно подразумевающих то, что стекло должно быть твердым и что содержащиеся в нем минералы не должны попадать в окружающую среду, представляя тем самым вред для окружающей среды и опасность для здоровья человека.
Минералы, содержащиеся в стекле, при плавлении переходят в форму оксидов; массовый процент образующихся минеральных оксидов 8ίΘ2, А12О3, Те2О3, СаО, МдО и Р2О5 составляет в целом, по меньшей мере, 90 мас.% стекла, а в особо предпочтительном варианте воплощения изобретения указанные оксиды составляют, по меньшей мере, 95 мас.% стекла.
Для придания стеклу, имеющему вышеуказанный химический состав, твердости, большей 600 единиц по шкале твердости Виккерса, причем стекло должно быть таким, чтобы минералы, вредные для окружающей среды или здоровья человека, находились в виде, недоступном для попадания в окружающую среду, соотношение СаО/Р2О5 в стекле должно дополнительно удовлетворять неравенству мас.% СаО>1,33-мас.% Р2О5 и
(мас.% СаО - 1,33 мас.% Р?ОА + мас.% МдО мас.% ЗЮ?
которое далее названо основностью (В1), должно иметь значение между 0,15 и 0,50 в случаях, если (мас.% СаО-1,33-мас.% Р2О5)>0.
Для получения сбалансированного соотношения между оксидом кремния (81О2), оксидом алюминия (А12О3) и оксидом железа (Ре2О3) химический состав стекла должен отвечать следующим требованиям:
силикатный модуль М8=81О2/А12О3 составляет от 2,2 до 3,2, а железный модуль М(=Ре2О3/А12О3 составляет от 0,56 до 1,00.
Если требования к химическому составу удовлетворены, стекло будет иметь удельную плотность, составляющую от 2,7 до 3,1 г/см3, предпочтительно от 2,8 до 3,0 г/см3, и особо предпочтительно 2,9 г/см3.
При выполнении указанных требований к соотношениям минеральных оксидов получают стекло, которое, в основном, состоит из минеральных оксидов, перечисленных ниже в табл. 1. Стекло также будет содержать очень малое количество микроэлементов. Содержание таких микроэлементов в стекле указано в табл. 2. Эти микроэлементы могут быть токсичными или канцерогенными, но они не могут попадать в окружающую среду, если стекло произведено способом в соответствии с настоящим изобретением.
Таблица 1
Минеральный оксид Содержание в стекле, мас.%
81О2 35-50
А12О3 15-25
Те2О2 5-15
СаО 5-20
МдО 1-10
МпО2 <1
Т1О2 <3
Р2О5 1-10
К2О <2
Ыа2О <2
Другие <5
Ί
Таблица 2
Микроэлементы Содержание в стекле, мас.%
Токсичные микроэлементы
8Ь <0,007
РЬ <0,020
Сб <0,009
8и <0,043
Канцерогенные микроэлементы
Ак <0,009
Ве <0,007
Сг <0,001
Со <0,007
N1 <0,022
Стекло, в химическом составе которого соблюдены указанные выше пропорции по содержанию минеральных оксидов и которое изготовлено способом в соответствии с настоящим изобретением, можно с успехом применять в качестве агента для пескоструйной обработки.
В альтернативном варианте гранулированный шлак может быть отлит и использован для производства шлаковой ваты.
Кроме того, если стекло не используют, его можно пускать в повторную переработку в качестве минералсодержащего отхода при производстве стекла в соответствии с настоящим изобретением.
Способом в соответствии с настоящим изобретением изготавливают стекло, выщелачивание из которого элементов, вредных для окружающей среды или опасных для здоровья человека, невозможно. Таким образом, стекло можно применять также в качестве наполнителя для производства многих материалов, например бетона или асфальта.
Многообразие форм применения стекла в соответствии с настоящим изобретением и повторное использование минералсодержащих отходов означает то, что могут быть сэкономлены значительные количества дорогостоящего сырья. Кроме того, можно снизить постоянно растущее количество отходов, и, таким образом, площади, необходимые для мусорных свалок, также могут быть уменьшены.
В следующих примерах сырьевых смесей часть промышленных отходов и сбросов составляет более 95 мас.%. Химический состав всех типов отходов известен и определен с помощью рентгеновского флуоресцентного анализа. В следующих примерах термин «зола осадка» применяют к высушенному, термообработанному и обезвоженному осадку. Другие минералсодержащие компоненты отмечены с использованием вышеуказанных обозначений.
Пример 1 (лабораторный масштаб).
Сырье состоит из смеси 34,4 мас.% золы осадка и 13,8 мас.% обожженных обломков; к нему добавляют 23,8 мас.% песка для литейного производства, 4,0 мас.% огнестойких МдО кирпичей, 5,6 мас.% использованного А12О3 и 18,4 мас.% мела. Смесь перемалывают до получения размера частиц менее 0,2 мм и нагревают в платиновом тигле или лабораторной печи до 1450°С в течение 6 ч. Получают расплав, который получают в гранулированном состоянии после быстрого охлаждения в воде. С помощью поляризационной микроскопии можно показать, что расплав представляет собой черное стекло с плотностью 3,0 г/см3 и имеет химический состав, указанный в табл. 3 ниже.
Таблица 3
Минерал мас.% от общей массы стекла
81Ο2 43,4
А12О3 14,5
Ее.-О; 9,2
СаО 18,1
МдО 5,4
МпО2 0,1
Т1О2 0,6
Р2О5 7,3
К2О 0,9
Να2Ο 1,0
8тО 0,3
8О3 0,03
Другие -
Σ 100,8 мас.%
Полученное таким образом стекло имеет основность В,=0.32. железный модуль М(=0,63 и силикатный модуль Мк=1,85 и, таким образом, удовлетворяет требованиям к химическому составу.
Стекло анализировали на выщелачивание при рН 4 и рН 7 соответственно. Выщелачивание проводили в 100 л воды на 1 кг стекла в течение 3 ч. В соответствии с обычно применяемой стандартной методикой, разработанной в УапбкуаШеЫпкШШ (Институт качества воды) в Дании, образцы из обоих опытов по выщелачиванию были объединены и проанализированы с помощью атомной абсорбционной фотометрии и в графитовой печи. Были получены следующие результаты по выщелачиванию.
Таблица 4
Минерал Выщелачиваемая концентрация в частях на миллион, ррт % первоначального минерального содержания
Сг <0,1 <0,02
Сб 0,02 1
N1 0,8 0,4
РЬ 0,06 0,03
8Ь 0,08 0,15
Ве <0,04 <4
Со 4,2 14
8п 0,18 0,18
Мо 0,4 0,43
Си 72 0,36
Из табл. 4 видно, что выщелачивается лишь очень небольшая доля первоначального содержания элементов.
Пример 2 (масштаб пилотной установки).
Сырье состоит из смеси 33 мас.% золы осадка, 10 мас.% песка с литейного производства, 6 мас.% стальных опилок, 4,0 мас.% использованных огнестойких МдО кирпичей, 11 мас.% использованного граната, 20 мас.% минерализованного осадка, 8 мас.% использованного А12О3 и 8 мас.% известняка. Смесь перемалывают до получения размера частиц менее 3 мм и полностью расплавляют в пилотной газовой вращающейся печи при 1490°С. Получают расплав, который переходит в гранулированное состояние после быстрого охлаждения в воде. Полученное стекло сушат, перемалывают и просеивают с получением фракции с размером частиц 0,4-1,4 мм. Просеянную фракцию испытали в качестве продувочного агента при пескоструйной обработке стали 18/8 и стали 37 соответственно. Соответствующий тест проводили при пескоструйной обработке корундом (твердость по Виккерсу НУ10С1=1800) и силикатом алюминия (твердость по Виккерсу НУ100=600). Результаты произведенных тестов показаны на приложенных фиг. 1 и 2.
На фиг. 1 показаны результаты пескоструйной обработки стали 18/8 при использовании в качестве агента для пескоструйной обработки стекла, полученного в примере 2, силиката алюминия и корунда соответственно, и на фиг. 2 показаны результаты пескоструйной обработки стали 37 при использовании в качестве агента для пескоструйной обработки стекла, полученного в примере 2, силиката алюминия и корунда соответственно.
Из рисунков видно, что стекло в соответствии с настоящим изобретением производит значительно лучший эффект, чем силикат алюминия и корунд для пескоструйной обработки как стали 18/8, так и стали 37, безотносительно к углу пескоструйной обработки. При пескоструйной обработке стали 18/8 стекло производит такой же эффект, как и силикат алюминия. Однако лучшие результаты получены при углах пескоструйной обработки более 50° (синус 50°=0,77). Оказалось, что стекло производит значительно лучший эффект, чем силикат алюминия, при пескоструйной обработке стали 37 при всех испытанных углах пескоструйной обработки.
Пример 3 (промышленный масштаб).
Смешивают и прессуют в брикеты 75,5 мас.% минерализованного осадка, максимальный размер частиц которого не превышает 4 мм, 1,8 мас.% стальных опилок, 11,5 мас.% доломита, 7,3 мас.% использованного А12О3 и 4 мас.% известняка. Содержание воды в брикетах составляет 32 мас.%, и брикеты имеют теплотворную способность 9,5 МДж/кг. Брикеты проходят отвердевание в печи при 110°С до достижения среднего содержания воды в них 20 мас.%. Брикеты плавят при подаче кислорода в доменной печи при 1490°С, частично с подачей 28 мас.% кокса, и частично - с подачей 10 мас.% кокса. Засплав быстро охлаждают в воде. После окисления при 500°С анализы показали, что брикеты имеют состав, указанный в табл. 5.
Таблица 5
Содержание мас.% в поставляемом минерализованном продукте Содержание мас.% в конечном минерализованном продукте при плавлении с 28 мас.% кокса Содержание мас.% в конечном минерализованном продукте при плавлении с 10 мас.% кокса
81О2 41,6 46,2 40,2
А12О3 15,2 16,9 15,3
Ее2О3 12,4 4,5 7,2
СаО 14,9 22,2 21,2
МдО 4,3 6,4 6,9
МпО2 0,2 0,2 0,2
Т1О2 0,9 1,0 0,8
Р2О5 6,5 1,3 3,7
К2О 1,6 0,9 1,5
8общее 1,0 - -
С 6,0 - -
Βι 0,25 0,58 0,57
М8 1,5 2,15 1,78
мг 0,81 0,26 0,47
Из табл. 5 видно, что при использовании 28 мас.% кокса железо и фосфор выплавляются. Также очевидно, что суммарная энергия 10 мас.% кокса и теплотворной способности самих брикетов достаточна для плавления брикетов.
Пример 4 (промышленный масштаб, проверка твердости и гигроскопических свойств).
Смесь 70,0 мас.% минерализованного осадка, 7,0 мас.% песка с литейного производства, 1,4 мас.% оливинового песка, 6,2 мас.% древесины размалывают до размера частиц 20 мм; туда примешивают 8,7 мас.% обработанных остатков зерна, 0,9 мас.% использованного граната и 5,5 мас.% известняка и минерализуют 40 дней. Содержание воды в брикетах в процессе минерализации падает от 56,4 до 39,2 мас.%, содержание пирогаза (ругодак) падает с 37,3 до 25,8 мас.%, содержание древесного угля изменяется от 12,4 до 13,2 мас.%, а доля золы увеличивается с 50,3 до 59,8 мас.%. Теплотворная способность брикетов падает с 11 до 8,9 МДж/кг. Содержание воды в смеси доводят до пяти разных значений, как указано в табл. 6. Смесь прессовали в брикеты диаметром 60 мм и подвергали отвердеванию в аэрируемой печи при 110°С в течение 1,5 и 3 ч соответственно.
Таблица 6
№ опыта мас.% воды Плотность отвержденных брикетов, г/см3 мас.% после 1,5 ч отвердевания мас.% после 3 ч отвердевания Консистенция перед отвердеванием
1 23,3 1,28 - - Сегрегационные трещины
2 26,7 1,22 - - Твердый
3 33,3 1,20 23,0 14,6 Твердый
4 39,2 1,16 25,5 16,9 Твердый
5 47,1 1,20 - - Мягкий
Из табл. 6 видно, что при более высоком содержании воды минерализованное сырье становится таким мягким, что его с трудом можно поместить в брикетирующий пресс. Производимые брикеты становятся неоднородными, что, следовательно, не обеспечивает ни оптимальной упаковки, ни оптимальных условий аэрирования в доменной печи.
Пять брикетов каждого типа имели общую массу от 800 до 1400 г (от 0,8 до 1,4 кг). Каждый тип брикетов упаковывали в пакет и испытывали на удар при падении на каменный пол. После 5 и 10 падений соответственно материал брикетов просеивали через 4 мм сито. Результаты тестов, представленные ниже в табл. 7, показывают, что наилучшие результаты по отвердеванию были достигнуты при содержании воды от 25 до 35 мас.%.
Таблица 7
№ опыта Время отвер- девания, ч мас.% частиц >4 мм при 5 падениях мас.% частиц >4 мм при 5 падениях
1 1,5 3,0 22,7
2 1,5 7,8
3,0 5,9 13,4
3 1,5 2,0
3,0 1,0 11,8
4 1,5 3,0 1,2 2.4 2.5
5 1,5 3,0 1,0 2,0 2,8

Claims (12)

1. Способ получения стекла, изготовляемого на основе сырья в виде смеси, главным образом, минералсодержащих компонентов, причем сырье после первоначальной предварительной обработки прессуют в сухие брикеты, которые подвергают отвердеванию и затем плавят, например, в доменной печи с подачей кислорода, а расплав быстро охлаждают и сушат, при этом указанное стекло содержит более 30 мас.% неорганических компонентов из осадка, отличающийся тем, что предварительная обработка включает стадии получения смеси минералсодержащих компонентов из осадка, содержащего органическое вещество, предпочтительно обезвоженного осадка, например, с очистительной установки, и одного или нескольких других минералсодержащих отходов и/или природных минералов, термического разложения содержащегося в смеси растворимого органического вещества и доведения содержания воды в смеси до величины в интервале 20-35 мас.%, предпочтительно 27-33 мас.%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что брикеты плавят при подаче дополнительной энергии от сгорания топлива в количестве не более 10 мас.% от массы подвергаемых плавлению брикетов.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что брикеты имеют плотность 1,2-1,3 г/см3.
4. Способ по пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что брикеты подвергают отвердеванию при температуре от 75 до 110°С до достижения содержания воды 15-20 мас.%.
5. Стекло, получаемое способом по п.1 и содержащее более 30 мас.% неорганических компонентов из осадка.
6. Стекло по п.5, отличающееся тем, что минеральные составляющие стекла находятся в оксидной форме и общее массовое содержание минеральных оксидов - оксида кремния (8ΐΟ2), оксида алюминия (А12О3), оксида железа (Ре2О3), оксида кальция (СаО), оксида магния (МдО) и оксида фосфора (Р2О5) - составляет по меньшей мере 90 мас.% от массы стекла.
7. Стекло по п.6, отличающееся тем, что соотношение массового содержания в стекле минеральных оксидов - оксида кальция и оксида фосфора - определяется неравенством мас.% СаО> 1,33-мас.% Р2О5.
8. Стекло по п.6 или 7, отличающееся тем, что отношение массового содержания в стекле минеральных оксидов - оксида кальция, оксида фосфора и оксида магния - к содержанию в стекле оксида кремния является таким, что соотношение (мае.% СаО -(1.33 мае.% Р?О«;))+ мае.% МсЮ мас.% ЗЮг составляет от 0,15 до 0,5.
9. Стекло по любому из пп.6-8, отличающееся тем, что соотношение массового содержания в стекле минеральных оксидов - оксида железа и оксида алюминия - составляет от 0,56 до 1,00, а соотношение массового содержания в стекле оксида кремния и оксида алюминия составляет от 2,2 до 3,2.
10. Стекло по любому из пп.5-9, отличающееся тем, что плотность стекла составляет от 2,7 до 3,1 г/см3, предпочтительно от 2,8 до 3,0 г/см3, особенно предпочтительно 2,9 г/см3.
11. Стекло по любому из пп.5-10, отличающееся тем, что имеет твердость по Виккерсу Ην100>600.
12. Способ пескоструйной обработки, отличающийся тем, что его осуществляют стеклом по любому из пп.5-11, подвергнутым измельчению и сортировке.
EA200200541A 1999-12-06 2000-12-06 Способ получения стекла и стекло, полученное по указанному способу EA004259B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DKPA199901742 1999-12-06
PCT/DK2000/000672 WO2001042154A1 (en) 1999-12-06 2000-12-06 Method for producing a glass and glass produced thereby

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200200541A1 EA200200541A1 (ru) 2002-10-31
EA004259B1 true EA004259B1 (ru) 2004-02-26

Family

ID=8107701

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200200541A EA004259B1 (ru) 1999-12-06 2000-12-06 Способ получения стекла и стекло, полученное по указанному способу

Country Status (27)

Country Link
US (1) US7017371B2 (ru)
EP (1) EP1255703B1 (ru)
JP (1) JP2003516298A (ru)
KR (1) KR100731401B1 (ru)
CN (1) CN1189409C (ru)
AT (1) ATE299843T1 (ru)
AU (1) AU776548B2 (ru)
BG (1) BG65559B1 (ru)
BR (1) BR0016196B1 (ru)
CA (1) CA2393439A1 (ru)
CZ (1) CZ20021928A3 (ru)
DE (1) DE60021426T2 (ru)
DK (1) DK1255703T3 (ru)
EA (1) EA004259B1 (ru)
EE (1) EE05078B1 (ru)
ES (1) ES2251411T3 (ru)
GE (1) GEP20053584B (ru)
HR (1) HRP20020490B1 (ru)
HU (1) HUP0203472A2 (ru)
IL (1) IL150008A0 (ru)
NO (1) NO20022648L (ru)
PL (1) PL199964B1 (ru)
RS (1) RS49758B (ru)
SK (1) SK285759B6 (ru)
UA (1) UA74802C2 (ru)
WO (1) WO2001042154A1 (ru)
ZA (1) ZA200204453B (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10000404B2 (en) 2012-12-21 2018-06-19 Saint-Gobain Isover Glass manufacturing method using electric melting

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050268656A1 (en) * 2001-01-08 2005-12-08 Alexander Raichel Poly-crystalline compositions
JP2003305651A (ja) * 2002-02-12 2003-10-28 Sony Corp 投射材およびブラスト方法
CA2506769C (en) * 2002-11-06 2012-02-28 Rockwool International A/S Method for preparing a mineral melt
JP4862279B2 (ja) * 2004-08-03 2012-01-25 日本電気硝子株式会社 ガラス用混合原料の調製方法及びガラス物品の製造方法
WO2006015647A1 (de) * 2004-08-09 2006-02-16 Deutsche Rockwool Mineralwoll Gmbh & Co. Ohg Verfahren zur herstellung einer mineralischen schmelze sowie formstein
WO2006015846A1 (de) * 2004-08-09 2006-02-16 Deutsche Rockwool Mineralwoll Gmbh & Co. Ohg Verfahren zur herstellung einer mineralischen schmelze sowie formstein
US20060070406A1 (en) * 2004-09-28 2006-04-06 Orgyr Technologies Ltd. Use of coal ash for the safe disposal of mineral waste
WO2006040135A1 (en) * 2004-10-13 2006-04-20 Rockwool International A/S Treatment of sludge
WO2007144875A1 (en) * 2006-06-13 2007-12-21 D&D Salomon Investment Ltd. Glass-ceramic materials having a predominant spinel-group crystal phase
WO2008095329A1 (fr) * 2007-01-31 2008-08-14 Institute Of Process Engineering, Chinese Academy Of Sciences Revêtement anti-oxydation pour l'acier et méthode de protection de l'acier
EA014546B1 (ru) * 2010-04-27 2010-12-30 Владимир Федорович Солинов Способ приготовления стекольной шихты
EP2892690B1 (de) * 2012-09-10 2016-12-14 Vulkan Inox GmbH Verfahren und strahlmittel zur herstellung einer satinierten oberfläche auf einem aluminiumsubstrat
CN109206010A (zh) * 2018-10-16 2019-01-15 沈阳化工大学 一种利用铸造废砂制备玻璃的方法
EP3643689A1 (de) * 2018-10-22 2020-04-29 BDG - Bundesverband der Deutschen Giesserei-Industrie e.V. Verfahren zur herstellung von farbigem glas sowie farbiges glas
US11912608B2 (en) 2019-10-01 2024-02-27 Owens-Brockway Glass Container Inc. Glass manufacturing
IT201900018890A1 (it) * 2019-10-15 2021-04-15 Luca Toncelli Metodo per la produzione di materiali granulati atti ad essere utilizzati per la realizzazione di manufatti in lastra o blocco a partire da un impasto
CN111763010B (zh) * 2020-07-04 2021-06-01 上海和惠生态环境科技有限公司 一种实现固体废物高温熔融制备玻璃的方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2576312A (en) * 1948-08-16 1951-11-27 Baldwin Hill Company Method of making mineral wool
US2652318A (en) * 1949-11-04 1953-09-15 C U R A Patents Ltd Process for the manufacture of solid materials consisting of aggregated solid particles
US4074991A (en) * 1976-11-08 1978-02-21 Ppg Industries, Inc. Method of preparing boric acid-containing glass batch
GB1585801A (en) 1977-01-04 1981-03-11 Kroyer K K K Methods and apparatus for production of cements
DK158300C (da) * 1983-01-28 1990-10-01 Rockwool Int Fremgangsmaade til fremstilling af mineraluldprodukter
US4540495A (en) * 1984-05-15 1985-09-10 Lewis B. Holloway Process for treating municipal solid waste
US4720295A (en) * 1986-10-20 1988-01-19 Boris Bronshtein Controlled process for making a chemically homogeneous melt for producing mineral wool insulation
SE464980B (sv) * 1989-02-23 1991-07-08 Gullfiber Ab Foerfarande foer smaeltning av material, speciellt avfall, som innehaaller fibrer av oorganiskt material samt organisk substans och eventuellt vatten i en ugn
DE3930182A1 (de) * 1989-07-15 1991-01-24 Applied Ind Materials Verfahren fuer die herstellung von brennstoff-briketts
DE4023561A1 (de) * 1990-07-25 1992-01-30 Fels Werke Gmbh Verfahren zur herstellung von schaumglas-formkoerpern
JP2828328B2 (ja) * 1990-07-26 1998-11-25 横浜市 下水汚泥スラグウールを用いた用紙
JP2775525B2 (ja) 1990-12-25 1998-07-16 月島機械株式会社 結晶化ガラスの製造方法
US5180421A (en) 1991-03-11 1993-01-19 Rostoker, Inc. Method and apparatus for recovering useful products from waste streams
US5304708A (en) 1992-07-14 1994-04-19 Hughes Aircraft Company Alloying metal hydroxide sludge waste into a glass material
US5434333A (en) 1992-09-18 1995-07-18 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Method for treating materials for solidification
FR2697451B1 (fr) 1992-11-04 1995-01-13 Mediterranee Construction Indl Procédé de vitrification de résidus solides issus d'incinération de déchets ménagers et/ou industriels, et produit issu de ce procédé.
JP3188326B2 (ja) 1992-11-06 2001-07-16 有限会社美濃資源開発 溶融スラグの高級資源化方法および低温窯業焼結体の製造方法
US5273566A (en) 1993-01-26 1993-12-28 International Environmelting Corporation Process for producing an environmentally acceptable abrasive product from hazardous wastes
US5797972A (en) * 1993-03-25 1998-08-25 Dynecology, Inc. Sewage sludge disposal process and product
US5738694A (en) * 1994-01-21 1998-04-14 Covol Technologies, Inc. Process for recovering iron from iron-containing material
DE4409263C2 (de) 1994-03-18 1997-02-20 Horn Glasanlagenbau Gmbh & Co Ofen zum Verglasen von Rückständen aus der Industrie
GB9412011D0 (en) * 1994-06-15 1994-08-03 Rockwool Business Dev Production of mineral fibres
JPH10167754A (ja) 1996-12-06 1998-06-23 Toshiba Glass Co Ltd 廃棄物固化用ガラス化材及び廃棄物固化ガラス
DE69802111T3 (de) * 1997-12-02 2011-05-19 Rockwool International A/S Herstellung von synthetischen glasfasern
US5964911A (en) * 1998-07-28 1999-10-12 Howard J. Greenwald Process for making an abrasive composition
DK200000204A (da) 2000-02-10 2000-02-10 Rockwool Int Paper sludge briquette
US6692544B1 (en) * 2000-04-12 2004-02-17 Ecosystems Projects, Llc Municipal waste briquetting system and method of filling land

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10000404B2 (en) 2012-12-21 2018-06-19 Saint-Gobain Isover Glass manufacturing method using electric melting
RU2675817C2 (ru) * 2012-12-21 2018-12-25 Сэн-Гобэн Изовер Способ получения стекла с использованием электроварки

Also Published As

Publication number Publication date
AU776548B2 (en) 2004-09-16
BG65559B1 (bg) 2008-12-30
DK1255703T3 (da) 2005-11-14
HRP20020490A2 (en) 2004-08-31
DE60021426T2 (de) 2006-07-06
IL150008A0 (en) 2002-12-01
JP2003516298A (ja) 2003-05-13
WO2001042154A1 (en) 2001-06-14
ES2251411T3 (es) 2006-05-01
DE60021426D1 (de) 2005-08-25
BR0016196B1 (pt) 2010-01-26
US20030083187A1 (en) 2003-05-01
BG106766A (en) 2003-04-30
CZ20021928A3 (cs) 2003-11-12
NO20022648D0 (no) 2002-06-05
KR20020062321A (ko) 2002-07-25
EA200200541A1 (ru) 2002-10-31
ZA200204453B (en) 2002-10-01
YU41802A (sh) 2004-12-31
PL354995A1 (en) 2004-03-22
PL199964B1 (pl) 2008-11-28
SK7922002A3 (en) 2002-11-06
CN1413174A (zh) 2003-04-23
EE200200290A (et) 2003-08-15
US7017371B2 (en) 2006-03-28
HUP0203472A2 (en) 2003-08-28
RS49758B (sr) 2008-04-04
KR100731401B1 (ko) 2007-06-21
HRP20020490B1 (en) 2006-04-30
UA74802C2 (en) 2006-02-15
AU1851201A (en) 2001-06-18
BR0016196A (pt) 2002-08-13
ATE299843T1 (de) 2005-08-15
NO20022648L (no) 2002-06-05
CN1189409C (zh) 2005-02-16
GEP20053584B (en) 2005-07-25
EE05078B1 (et) 2008-10-15
EP1255703A1 (en) 2002-11-13
CA2393439A1 (en) 2001-06-14
EP1255703B1 (en) 2005-07-20
SK285759B6 (sk) 2007-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA004259B1 (ru) Способ получения стекла и стекло, полученное по указанному способу
Cheeseman et al. Ceramic processing of incinerator bottom ash
EP0022318B1 (en) Method for the production of cementitious compositions and aggregate derivatives from said compositions, and cementitious compositions and aggregates produced thereby
US5521132A (en) Ash-based ceramic materials
DE69207864T2 (de) Entgiftung von verbrauchter Ofenauskleidung aus Aluminium
US20180179107A1 (en) Synthetic aggregate from waste materials
KR19990007639A (ko) 고상폐기물을 원료로 하는 세라믹 조성물 및 이의 제조방법
KR100562169B1 (ko) 도시/산업 쓰레기 소각재를 이용한 경량골재 제조방법
KR101247293B1 (ko) 석탄회와 제강슬래그를 활용한 무시멘트 블록제조용 조성물 및 이를 이용한 무시멘트 블록의 제조방법
US6987077B2 (en) Fired spinel complex oxide and method for preparing the same
JP2005306707A (ja) 焼結物の製造方法及び焼結物
de Brito et al. Industrial waste aggregates
Mashifana et al. The Durability and Leaching Behavior of Granulated Blast Furnace Slag, Fly Ash, and Waste Foundry Sand Geopolymers
JP2008156197A (ja) 焼成物の製造方法
ES2229914B2 (es) Procedimiento de inertizacion de residuos inorganicos.
Tladi et al. Chemical, Mechanical, and Durability of Composites Developed from Aluminum Slag
JP2004535926A (ja) フィルターアッシュおよびフライアッシュを不活性化する方法
Bragdon Development of high performance lightweight aggregate from New Brunswick raw materials
JP2007223859A (ja) 焼成物
MXPA95002727A (en) Procedure for the treatment and ecological larecuperacion of the products of ceme

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU