HUP0300503A2

HUP0300503A2 - Brikettek, alkalmazásuk ásványi rost gyártásában és eljárás gyártásukra

Info

Publication number: HUP0300503A2
Application number: HU0300503A
Authority: HU
Inventors: Jean Marie Wilhelmus Cuypers; Raymond Smit
Original assignee: Rockwool International A/S
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 2000-06-07
Publication date: 2003-06-28
Also published as: PL352713A1; WO2000076929A1; EP1192112A1; AU6149400A; HUP0300503A3

Abstract

A találmány tárgya eljárás mesterségesen előállított üvegrostokgyártására, amelyek összetétele legalább 14 tömeg% alumíniumottartalmaz A12O3 tömegeként mérve oxidokra vonatkoztatva. Az eljáráslépései a következők: egy kemencében brikettekből álló ásványi anyagtöltetét (sarzsot) helyeznek el; a töltetet megolvasztva olvadékotkészítenek; az olvadékot a kemencéből eltávolítják, és az olvadékotrostosítják. Az eljárásra jellemző, hogy a brikettek szemcsésalumíniumoxid-tartalmú anyagból állnak, amelynek legalább 90 tömeg%-a700mikronnál kisebb méretű szemcsékből áll; Al2O3 tartalma legalább 50tömeg%, és porozitását legalább 20%-ban, előnyösen legalább 25%-ban 1mm-nél kisebb átmérőjű pórusok biztosítják (higanyos porozimetriávalmérve). Az eljárás kivitelezésére rúd alakú kemencét, előnyösenszabadon álló oszlopot, legelőnyösebben kupolókemencét alkalmaznak. Ó

Description

*1 p03 ο 05 Ο3 .

KÖZZÉTÉTELI példány

BRIKETTEK, ALKALMAZÁSUK ÁSVÁNYI ROST GYÁRTÁSÁBAN ÉS ELJÁRÁS GYÁRTÁSUKRA

A találmány tárgya: eljárás magas aluminium-oxid-tartalmú, mesterségesen előállított üvegrostok készítésére (making high alumina content man-made vitreous fibres, a magyarban, és rövidítése: MMVF) ásványi töltetből (sarzsból), amely briketteket tartalmaz; ezen célra alkalmazható brikettek; valamint eljárások a brikettek gyártására.

A MMVF előállítása (gyártása) úgy végezhető, hogy egy kemenceben (kohóban) egy ásványi töltetet megolvasztva ásványi olvadékot alakítanak ki, majd az olvadékot - általában centrifugális (centrifugáló) rostosító eljárás útján - rostosítják.

Egyes ilyen célra alkalmazott kemencékben nagyméretű olvadekmedence van, és az ásványi töltetet ebbe a medencébe beleömlesztik. Ezekre példaként említhetők a kádkemencék és az elektromos kemencék. Az ilyen kemencékben az ásványi töltet fizikai formája (amely például lehet csomós vagy porszerű) kevéssé fontos, mivel az olvasztást előzőleg megolvasztott, nagy térfogatú anyagban hajtják végre.

Az MMVF gyártására alkalmazott olvadék kialakítására azonban egy másik kemencetípus is létezik, különösen olyan rosttípusok gyártására, amelyeket kőzetrostoknak nevezünk (beleértve a kő- és salakrostot is). Ez egy rúdalakú kemence, amely szabadon álló szilárd, durva ásványi anyagból álló oszlopot tartalmaz, és a gázalakú égéstermékek úgy haladnak át ezen az oszlopon, hogy felmelegítik, és megolvasztják. Az olvadék az oszlop aljara folyik, ahol általában egy olvadékmedencét alakítanak ki, és az olvadékot a kemence alapjáról távolítják el. Mivel az oszlopnak egyrészt szabadon állónak, másrészt átjárhatónak kell lennie, szükséges, hogy az ásványi anyag viszonylag durva legyen, és megfelelő szilárdsággal rendelkezzék tekintettel arra, hogy az oszlopban a hőmérsékletek magasak (az 1000 °C-t is meghaladhatják).

Az ásványi anyag kialakítható durván aprított kőzetből és salakból azzal a feltétellel, hogy ezek a rúdalakú kemence szabadon álló oszlopában uralkodó nyomásokkal és hőmérsékletekkel szemben ellenállók. Ismert, hogy a finomszemcsés anyagokat, így például a homokfajtákat a kemencébe történő adagolás céljára kötött brikettekké alakítják. Ezeknek a briketteknek megfelelő szilárdsággal és hőmérséklettel szemben mutatott ellenállással kell rendelkezniük, hogy a rúdalakú kemencében lévő, szabadon álló oszlopban fennálló körülményekkel szemben ellenállók legyenek, és így az olvadás az oszlop összeomlása előtt következzék be.

A kemencében lévő teljes töltet szempontjából (azaz az aprított ásványi anyag vagy az aprított ásványi anyag plusz brikettek szempontjából) szükséges olyan készítmény kidolgozása, amely a gyártásra kerülő MMVF rostok számára megkívánt.

Különös érdekességgel bír az olyan MMVF szigetelés gyártása, amely több mint 14 tömeg%, sőt gyakran 18-30 tömeg% aluminium-oxidot tartalmaz, például a WO 96/14274 és WO 96/14454 számú szabadalmi leírások közlése szerint. Ezek a dokumentumok említést tesznek a hulladékanyagok felhasználásának általános elveiről, mivel ezek a kiinduló anyag egy részét képezhetik. Ilyenek például a nagy (20-30%) aluminium oxid-tartalmú salakok, így az űstsalak, poralakú szűrőanyag, valamint a hőálló anyagok gyártásából eredő nagy aluminiumoxid-tartalmú hulladék. A WO 96/14274 számú leírásban ismertetik specifikált, fiziológiai körülmények között oldható rostok gyártását különböző módszerekkel, például különböző kemencék, így elektromos kemencék és kupolókemencék felhasználásával. Aluminiumtartalmú hulladékanyagok alkalmazása általában valóban csak most ismeretes, főként a fentebb említett elektromos kemencékben és más kemencékben, aminek során a betáplált ásványi anyagokat - mint fentebb részleteztük - közvetlenül egy olvadékmedencébe ömlesztik, és így a hulladékanyag általában közvetlenül az olvadékmedencébe tölthető bármilyen formában, általában ahogyan kapják.

A WO 97/30002 számú szabadalmi leírás specifikusan bauxit alkalmazását írja le. Gyakorlatilag a bauxit (mind kalcinált, és/vagy nem-kalcinált állapotban) az az anyag, amelyet legszélesebb körben javasoltak és alkalmaztak ilyen rostok gyártására.

A bauxit sajnálatos módon viszonylag költséges nyersanyag, és a bauxit alkalmazása nehézségekkel jár (a gyártási költségek mellett) egy rúdalakú kemencében, amely ásványi anyagból összetett, szabadon álló oszlopot tartalmaz.

A rúdalakú kemencébe a bauxitot olyan alakban kell betáplálni, amely egy szabadon álló oszlop részét képezheti. Ennek következtében durva kőzetdarabok alakjában sarzsírozható.

Rúdalakú kemencékben az anyag tartózkodási ideje a kisméretű, a kemence alján lévő olvadékmedencében rövid, és a nyersanyagokat elegendő sebességgel kell bevezetni ebbe az olvadékmedencébe, ha olyan olvadékot óhajtanak előállítani, amely kedvező sajátságokkal bíró végtermék megvalósítására alkalmas.

A bauxit olvasztására magas hőmérséklet szükséges különösen akkor, ha a bauxitot durva kőzet alakjában töltik be, mivel olvadásának a sebessége csekély. A bauxit a brikettkomponens részeként is betáplálható: ez azonban a megfelelő alakú bauxit felaprítására és őrlésére nagyobb energiaráfordítást igényel. Azonban még akkor is, ha finom szemcsékké őrlik, és így foglalják brikettekbe, a bauxit olvasztása magas olvadáspontja következtében problematikus. Ténylegesen a bauxitnak egy része nem olvad meg teljesen, hanem ehelyett a kemence alján lévő olvadékzónában és olvadékmedencében feloldódik. A bauxit olvadásának és oldódásának a maximálása céljából - a rendelkezésre álló idő alatt - üzemanyagról, és különösen szilárd, fosszilis üzemanyagról, például kokszról - kell gondoskodni. Ez a gyártási költségeket növeli, és az olvadást javítja. Ezzel szemben, ha a bauxitnak csak egy csekély hányada nem olvad meg, vagy oldódik teljesen, akkor a kemence alján összegyűlik. A felhalmozódó bauxit csökkenti az olvadékmedence térfogatát, és ennek következtében a tartózkodási idő ebben a medencében tovább csökken. Ennek következményeként a felhalmozódott, de meg nem olvadt bauxitot a medencéből időről időre el kell távolítani.

A brikettek egy rúdalakú kemencében a töltet részeként, gyakran legnagyobb részeként különösen alkalmasak. Továbbá, a töltet részeként elektromos kemencében felhasználhatók. A brikettek alkalmas vívőanyagot képeznek kisméretű komponensek bevitelére a kemencébe. Ilyenek például az MMVF gyártási eljárásaiból származó hulladékok (MMVF hulladékok). Az MMVF hulladékok brikettekbe való beépítés céljára hasznos és gazdaságos komponenst képeznek, azonban hajlamosak igen nagy nedvességtartalom felvételére. Ennek mennyisége lehet körülbelül 10-15 tömeg%, azonban egészen 80 tömeg%-ig is terjedhet. Ez a nedvességtartalom annak a következménye lehet, hogy a rostok vízzel érintkeznek, amikor azokat a kipergető helyiség aljáról vagy a gyártási eljárás más lépéséből eltávolítják. Ha ez a nedvességtartalom magas, akkor a brikettek kialakításában nehézségeket okozhat; különösen a brikettek szilárdságát érintheti.

A WO 98/30512 számú szabadalmi leírás kötési rendszert ismertet brikettek gyártására. Közli, hogy ismert kalcinált bauxit alkalmazása kötőanyagként brikettek gyártásában, ez a közlemény alternatív kötőanyagot ír le, amelyet úgy állítanak elő, hogy nyers bauxit és márga keverékét zsugorítják, majd az így zsugorított terméket őrlik. A kötőanyag nyilvánvalóan a portlandcementet helyettesíti, és úgy látszik, hogy szemcseméreteloszlásában lényegében az összes szemcsék 50 pm méretnél kisebbek. Jóllehet ez a dokumentum általánosan említi ásványi rosttermékek gyártását, semmiféle specifikus útmutatást nem ad olyan különleges rosttípusokra, amelyek esetében a közleményben definiált kötőanyagot tartalmazó briketteket kell alkalmazni.

Célszerű lenne olyan anyagok kifejlesztése, amelyek célszerűen alkalmazhatók magas aluminium-oxid-tartalmú rostok előállítására, amelyek beágyazhatok olyan brikettekbe, amelyek erős szabadon álló oszlopot (tengelyt) alakítanak ki egy rúdalakú kemencében, azonban - különösen őrölt bauxitot tartalmazó

-.:--.:-.:--+ brikettekkel összehasonlítva - megfelelő sebességgel és egyenletesen olvadnak, és így komponenseik közvetlenül az olvadékban szabadulnak fel. Ugyanakkor kívánatos lenne olyan anyagok kifejlesztése, amelyek olyan brikettek komponenseiként alkalmazhatók, amelyek MMVF hulladékot vagy más, nedvességet tartalmazó anyagot tartalmaznak, azonban az esetleg felmerülő nehézségek elkerülésével.

Meglepő módon azt találtuk, hogy mind az olvadás problémája, mind a brikettekben a nedvességgel kapcsolatos nehézségek megoldhatók olyan nyersanyagok kiválasztásával, am elyek tulajdonságok meghatározott kombinációjával rendelkeznek. Pontosabban: megfigyeltük, hogy meghatározott méretű, aluminium-oxid-tartalmú és felszíni területtel rendelkező anyagok különösen kedvezők.

A találmány értelmében kidolgoztunk egy eljárást mesterségesen előállított üvegrostok gyártására, amelyek összetételük szerint legalább 14 tömeg% alumíniumot tartalmaznak (az AI2O3 tömegeként mérve, oxidokra vonatkoztatva) olyan módon, hogy egy kemencében briketteket tartalmazó ásványi töltetet helyezünk el, a töltetet olvadékká olvasztjuk, az olvadékot a kemencéből eltávolítjuk, majd az olvadékot rostosítjuk. Az eljárásra jellemző, hogy a brikettek szemcsés aluminium-oxidot tartalmazó anyagból állnak, amelynek a szemcsemérete legalább 90 tömeg%-ban 700 mikronnál kisebb; az aluminium-oxidtartalom az anyagnak legalább 50 tömeg%-a; és porozitása a higanyos pozorimetria útján mérve (amit lejjebb részletezünk) olyan típusú, hogy az 1 pm-nél kisebb pórusok százalékos értéke legalább 20%, előnyösen legalább 25%.

·..· ·..· *.·· ··/·

Nézetűnk szerint a kis méret és nagy porozitás definiált kombinációja elsősorban azt jelenti, hogy a szemcsékből álló anyag a kemencében fennálló olvadási és oldódási sajátságokat különösen rúdalakú, és például kupolókemencében - megjavította az aprított bauxithoz képest. Ezt a nagy aluminiumoxidtartalom ellenére érjük el, ami nagyon hasonló a bauxit tulajdonságaihoz. Véleményünk szerint továbbá a nagy felszíni terület és kis méret kombinációja hatást fejt ki a szemcsés anyag és nedvességtartalmú anyagok kölcsönhatására brikettekben.

A szemcsés aluminium-oxidot tartalmazó anyag definiált kis mérete szerint legalább 90 tömeg%-ban 700 mikronnál kisebb részecskékből áll; előnyösen legalább 90 tömeg%-a 600 mikronnál kisebb, még előnyösebben 500 mikronnál kisebb. Közelebbről: előnyös, ha legalább 90 tömeg%-a 300 mikronnál kisebb, még előnyösebben 250 mikronnál kisebb szemcseméretú. Előnyös továbbá, ha a szemcsék (részecskék) legalább 50 tömeg%-a legalább 30 mikronos, és előnyösen legalább 60 tömeg%-a legalább 40 mikron méretű. A szemcsék átlagmérete előnyösen 30-100 mikron, még előnyösebben 40-80 mikron. A szemcseméret az ismert lézerreflexiós eljárással (a Malvern-eljárás segítségével) mérhető.

A szemcsés anyag porozitását higanyos porozimetriával határozzuk meg. A porozitást olyan pórusok esetére mérjük, amelyek átmérője 0,0100 - 1000.000 pm. A porozitás meghatározható egy Autopore II 9220 berendezéssel, amely a Micromeritics cégtől beszerezhető. Megfelelő penetrométert kell választanunk a használati utasítások szerint; nézetünk szerint a 920-61714-00 és 920-61716-00 részszámok gyakran megfelelők.

Ennek a módszernek az alkalmazásával lehetőség adódik az összes porozitás azon százalékos értékének a megállapítására, amelyet 1 pm-nél kisebb pórusok nyújtanak. Ez legalább 20%, előnyösen legalább 25 vagy 30%, és különösen előnyösen legalább 35%.

Az 1 pm-nél kisebb méretű pórusok által biztosítható porozitás százalékos értékét a következőképpen állapítjuk meg. A halmozott (kumulatív) intruziót a pórusátmérőtől függésben ábrázoljuk (a fentebb említett pórusmérettartományra): a 0,01 pm pórusátmérőnél kapott összes, halmozott intruziót x-vel jelöljük. Az 1 pm pórusátmérőnél kapott halmozott (kumulatív) intruziót yval jelöljük. Ezt követően az 1 pm méret alatti pórusok által kapott porozitás százalékos értéke az alábbi egyenletből számítható:

az 1 pm-nél kisebb méretű szemcsék parazitásának %-a = 100 - [(y/x-szer 100]

Ez a higanyos-porozimetriás mérőmódszer továbbá megadja az összes pórusterületet; ez az érték előnyösen legalább 4 m²/g, még előnyösebben legalább 6 m²/g, különösen előnyösen legalább 8 vagy 10 m²/g, főként legalább 12 m²/g.

Ez a higanyos porozimetriás módszer továbbá megadja a porozitás értékét; ez az érték előnyösen legalább 40%, még előnyösebben legalább 45 vagy 55%.

Megfelelő analitikai körülményekre vonatkozó részleteket az alább 2. példában részletezünk.

Az anyagnak előnyösen többpontos (sokpontos) fajlagos felülete van, amely a BET elemzéssel mérve legalább 2 m²/g, előnyösen legalább 10 m²/g.

• · * · · · · ·· · • · · · ·< *

Ebben az esetben a szemcsés anyag fajlagos felülete a BET elemzés által megadott, többpontos fajlagos felület értéke. Ez az érték legalább 2 m²/g> előnyösebben legalább 10 m²/g, legelőnyösebben legalább 20 m²/g. Különleges esetekben lehet legalább 30 m²/g, és különös előnnyel legalább 50 m²/g.

A BET elemzés továbbá az egypontos fajlagos felület értékét is szolgáltatja, és ennek a tulajdonságnak az előnyös értékei megegyeznek a fentebb megadott előnyös értékekkel.

A BET elemzés jól ismert eljárás, és bármilyen megfelelő berendezés alkalmazásával kivitelezhető, különösen a Gemini 2360 berendezés alkalmazásával, amely a Micromeritics cégtől beszerezhető. A megfelelő elemzési körülményeket alább, a 3. példában részletesen kifejtjük.

Úgy gondoljuk, hogy definiált porozitású és előnyös fajlagos felületű anyagok kiválasztása javítja a szemcsés anyag olvadási és oldódási sajátságait, különösen egy rúdalakú kemence környezetében.

Nézetünk szerint a porozitás és a fajlagos felület szintén befolyást gyakorolnak szemcsés anyag viselkedésének a szabályzásában, ha azok a brikettkészítés során nedvességgel érintkeznek. A szemcsés anyag előnyösen lényegében véve inert nedvességgel szemben. A lényegében inert fogalmán azt értjük, hogy az anyag lényegében véve semmiféle kémiai reakcióba nem lép nedvességgel olyan körülmények között, amelyeknek a brikettező eljárás során alávetik. A brikettezés hőmérséklete szobahőmérséklettől (például körülbelül 25 °C-tól) körülbelül 60 °C-ig terjed, és az anyag ilyen körülmények között inert. így például cementbriketteket körülbelül szobahőmérsékleten, io melaszbriketteket (kőzetekből) 60 °C-ig terjedő hőmérsékleteken alakíthatunk ki. A brikettező nyomás melaszbrikettek esetében 20 kN/vonalcentiméter lehet, és az anyagnak ilyen körülmények között inertnek kell lennie. A cementbriketteket gyakran úgy készítik, hogy a szemcsés anyagot egy öntőformában lényeges nyomás nélkül vibráltatják (rázatják), és a szemcsés anyagnak ilyen körülmények között a nedvességgel kémiailag nem szabad reagálnia. Általában a szokásos brikettezési körülmények között az anyag inert.

Úgy véljük, hogy a brikettképző körülmények között nedvességgel szemben inert, szemcsés anyagok előnyöket biztosítanak az olyan anyagokkal szemben, amelyek nem inertek, és jelentős mértékben reakcióba lépnek a nedvességgel. Megfigyeltük, hogy a találmány szerinti anyagok könnyen abszorbeálnak vagy abszorbeálnak vizet, s így megszűntetik a nedvességet tartalmazó anyagok brikettképzési nehézségeit, azonban, mivel kémiailag nem reagálnak a vízzel, könnyen felszabadul belőlük a víz, amikor azokat a kemencébe tápláljuk. Úgy gondoljuk, hogy az abszorbeált vagy adszorbeált - a szemcsés anyagba vagy anyagra abszorbeált, illetve adszorbeált - víz körülbelül 100 °C hőmérsékleten lehajtható, míg, ha az anyag vízzel 200-400 °C hőmérsékleten reagál, akkor ehhez 200-400 °C hőmérséklet lenne szükséges. A találmánynak ezen előnyös sajátságával lehetővé válik a víz legnagyobb részének vagy teljes egészének eltávolítása egy rúdalakú kemence tetején, ahol a hőmérséklet viszonylag alacsony. Ez elkerüli annak a szükségességét, hogy további energiát használjunk fel egy *··* *·»* *♦** *V* rúdalakú kemencén lefelé a víz eltávolítására, ha ez kedvezőbben lenne felhasználható a töltet megolvasztására.

Továbbá, az inert nyersanyag elnyöket nyújthat, ha a brikettek kialakítására alkalmazott nyersanyagok összes nedvességtartalma nagyon csekély. Egyes brikettáló eljárásokban a kötőanyaggal végbemenő reakciók szempontjából az alacsony nedvességszint előnyös (például legalább 0,5%, vagy legalább 1 tömeg% az elegyre vonatkoztatva, amelyet a brikettek kialakítására felhasználnak; egészen 5%-ig vagy 3%-ig). Ha a nedvesség általános szintje alacsony, akkor a találmány szerinti anyag nedvességet adszorbeálhat vagy abszorbeálhat, azonban ezt a brikettképző eljárás során leadja (szükség esetén a kötőanyaggal végbemenő reakcióra), mivel kémiailag a nedvességgel nem lépett reakcióba.

A célszerűen előnyös, szemcsés, aluminium-oxid-tartalmú anyagok higroszkóposságuk alapján, pontosabban tömegük növekedésének százalékos értékével definiálhatók (a tesztelés előtti tömegük alapján), ha a szemcsés anyagot 20 °C hőmérsékleten 24 órán át 90%-os viszonylagos nedvesség hatásának tesszük ki. A tömegnövekedés előnyösen legalább 2 tömeg%, előnyösebben legalább 4 tömeg%, különösen körülbelül 5 tömeg% vagy nagyobb.

Közelebbről, előnyös anyagok ezzel a higroszkópossággal (nedvszívóképességgel) rendelkeznek anélkül, hogy szemcseméretük rendkívül finom lenne. Ennek alapján az anyag előnyösen mind az előnyös minimális szemcsemérettel (amint fentebb kifejtettük), mind az előnyös nedveszívó sajátságokkal rendelkezik.

·.?·.>· J· ^:Ψ

Szemcsés aluminium-oxid-tartalmú anyagként megfelelő anyagok közé tartoznak az aktivált bauxitok. Ez a bauxit ismert módon, például gibbsitnek körülbelül 400-800 °C körüli hőmérsékleten való pörkölése útján készíthető.

Különösen előnyös anyagok a bauxit kalcinálásából származó poralakú szúrőanyagok, valamint más eljárásokból származó termékek, például nagy aluminium-oxid-tartalmú anyagok hevítése és/vagy kalcinálása útján, különösen a hőálló anyagok gyártása során kapott anyagok. Különböző poralakú szúrőanyagok eljárások széleskörű változataiból, valamint különböző hulladékok a magas aluminium-oxid-tartalmú, hőálló anyagok gyártásából ismertek, ezek többsége azonban nem rendelkezik a kémiai elemzés adatainak és fizikai sajátságoknak fentebb kifejtett kombinációjával. Poralakú szúrőanyagok amelyek ezekkel a sajátságokkal bírnak, találhatók. A poralakú szűrőanyag a beszerzése után rendelkezhet a definiált szemcsemérettel, ha azonban nem így van, akkor kezelésnek vethetők alá, például szitálhatok, ennek a szemcsemérettartománynak a megvalósítása céljából.

A találmányban különösen előnyös ilyen típusú anyagoknak a használata, mivel ezek általában hulladéktermékek, és normális körülmények között összegyűjtésük után a lerakóhelyre küldik. Ennek következtében ezen anyagok alkalmazása mind gazdaságossági szempontból lényeges a találmány szerinti fontos tulajdonságok kialakítására, mind alkalmazásuk egy olyan anyag esetében, amelyet egyébként feltöltésre használnának.

A poralakú szűrőanyag a bauxit kalcinálási eljárása során melléktermékként nyerhető. Ezt az eljárást kivitelezik például a *m* *.? 'J· ^:Μ· hőálló anyagok gyártása során, vagy MMVF termékekben és koptatószerekben való felhasználás során.

A bauxitnak tiszta aluminium-oxid előállításában alkalmazott kalcinálásából eredő por használható. Ebben az eljárásban egy kemencében Al(OH)s-ot tartalmazó bauxitot kalcinálnak. Alkalmas kemencék közé tartoznak a forgókemencék, stacionér kalcinálók, gömbkemencék, rúdalakú kemencék és lángkemencék, jóllehet a forgókemencék terjedtek el legáltalánosabban. Az ezen folyamatból származó szellőzőgáz finom, szilárd anyagot tartalmaz, amely a gázból például szűrés vagy elektrosztatikus lecsapás útján elkülöníthető. Az így összegyűjtött szilárd anyagrészek képezik a poralakú szűrőanyagot.

Kalcinálás előtt a nyers Al(OH)3-ot kimossuk. Ezt követően a kemencébe szállítjuk, adott esetben vízmentesítés és szárítás után. Általában a kemencéből távozó gáz (például a forgókemencéből kilépő szellőző gáz) szolgáltatja a poralakú szűrőanyagot..

Álló kalcinálóban a mosott Al(OH)3-ot vízmentesítjük és szárítjuk, gyakran lángszárítóban és gyakran forró gázzal. A szilárd részeket és a gázt úgy különítjük el, hogy a szilárd anyagrészeket további feldolgozásra szállítjuk, azonban némi poralakú szűrőanyag a gázból eltávolítható ebben a lépésben is, akár szűrés útján, akár elektrosztatikus lecsapással. Ez a poralakú szűrőanyag a találmányban szemcsés anyagként alkalmazható. Ezt követően a szilárd anyagrészeket további hevítési lépések céljára, a kalcinálás biztosítására továbbítjuk. Ezekből a lépésekből a szellőzőgázt is regeneráljuk, továbbá az ebből származó, szűrés vagy

-..-.y·..·elektrosztatikus lecsapás útján nyert poralakú szűrőanyag a találmányban szintén felhasználható.

Előnyös azonban, ha az aluminium-oxid-tartalmú szemcsés anyag hőálló termékek gyártási eljárásából nyert poralakú szúrőanyag. Ebben az eljárásban a bauxitot egy kemencében, így például forgókemencében vagy rúdalakú kemencében körülbelül 1100 és 1650 °C közötti hőmérséklettartományban kalcináljuk. Ez az eljárás a bauxitot zsugorítja, és porozitását csökkenti. Az ezen eljárásból származó szellőzőgázt általában tisztítjuk, például egy lecsapó (például elektrosztatikus) eszköz útján, vagy szűréssel, és az így nyert szilárd terméket (például csapadékot vagy szűrletet) a találmányban alkalmazhatjuk. Előnyösen a port az alkalmazott lecsapási berendezésekből olyan eljárással nyerjük ki, mint amelyet a forgókemencéből kilépő szellőzőgázra használunk.

Ilyen típusú poralakú szúrőanyagok (ahogyan kapjuk) szemcseméreteloszlása az alábbi lehet (ebben az esetben a találmányban módosítás nélkül felhasználhatók):

30-60% 60 mikron alatt;

30-70% 63-212 mikron mérettel;

5-20% 125-250 mikron mérettel;

0,5-8% 250-500 mikron mérettel;

0-3% 0,5-1 mm mérettel; és

0-1% 1 mm felett.

Olyan eljárások leírásai, amelyek útján a bauxit kalcinálható, és amelyből kapott poralakú szúrőanyagok a találmányban felhasználhatók, megtalálhatók a következő alapműben: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry 6. kiadás (1998), 3.1.7.

fejezet: Kalcinálás” (aluminium-oxid gyártásában) és Ipari ásványok 03/97, 21. old. skk.

A szemcsés anyag aluminium-oxid-tartalma az anyag tömegére vonatkoztatva 50-99 tömeg%, előnyösen 60-95 tömeg%, még előnyösebben 75-90 tömeg%, például 80-88 tömeg%. A fentebb részletezett, előnyös poralakú szűrőanyagok különösen előnyösek, mivel kémiai összetételük a bauxithoz nagyon hasonló. Nagyobb valószínűséggel mutatnak magasabb izzitási veszteséget, amely 2-8% körüli, összehasonlítva a kalcinált bauxit 1%-nál kisebb izzitási veszteségével.

A többi komponensek például az alábbiak: SiO₂ (10 vagy 5%ig terjedő mennyiségben); Fe₂O₃ (5% vagy 3%-ig); TiO₂ (4 vagy 3%CaO (0,5 vagy 0,1%-ig); Na₂O és K₂O (1 vagy 0,5%-ig összesen).

A brikettekbe való beágyazás előtt a szemcsés anyag víztartalma az anyag száraz tömegére vonatkoztatva előnyösen 10 tömeg%-nál kisebb. Az előnyös poralakű szűrőanyagok víztartalma általában 1%-nál kisebb.

A találmány szerint gyártott rostok aluminiumtartalma (AI2O3 tömegében mérve) magas, nevezetesen legalább 14%, előnyösen legalább 15%, még előnyösebben legalább 16%, és különösen előnyösen legalább 18%. Általában az aluminium mennyisége legfeljebb 35%, előnyösen legfeljebb 30%, még előnyösen legfeljebb 26 vagy 23%.

Általában azoknak a rostoknak és az olvadéknak, amelyből ezeket a rostokat kialakítjuk, más elemekre vonatkozó elemzési értékei is vannak (az oxidok tömegszázalékos értékeivel mérve) amelyek más elemek alább következő normális és előnyös, alsó és felső határértékeit a különböző tartományokban definiálják; ezek a határértékek a következők:

SiO_2: legalább 30, 32, 35 vagy 37; legfeljebb 51, 48, 45 vagy 43;

CaO: legalább 2, 8 vagy 10; legfeljebb 30, 25 vagy 20;

MgO: legalább 2 vagy 5; legfeljebb 25, 20 vagy 15;

FeO: (Fe₂O₃-at is beleértve): legalább 2 vagy 5; legfeljebb 15, 12 vagy 10;

FeO + MgO: legalább 10, 12 vagy 15; legfeljebb 30, 25 vagy 20;

Na₂O + K₂O: zérus vagy legalább 1; legfeljebb 10;

CaO + NaaO + K₂O: legalább 10 vagy 15; legfeljebb 30 vagy 25;

TiO₂: zérus vagy legalább 1; legfeljebb 6, 4 vagy 2;

TiO₂ + FeO: legalább 4 vagy 6; legfeljebb 18 vagy 12;

B2O3: zérus vagy legalább 1; legfeljebb 5 vagy 3;

P2O5: zérus vagy legalább 1; legfeljebb 8 vagy 5; egyebek: zérus vagy legalább 1; legfeljebb 8 vagy 5.

A találmány különösen értékes olyan rostok gyártáséinak a szempontjából, amelyekről kimutatható, hogy fiziológiás konyhasóoldatban oldhatók. Alkalmas magas aluminium tartalmú, biológiai körülmények között oldható rostokat - amelyek a jelen találmányban előnyösen készíthetők - ismertetnek a WO 96/14454 és WO 96/14274 számú szabadalmi leírásban. Továbbiakat közölnek a WO 97/29057, DE-U-2970027 és WO 97/30002 számú szabadalmi leírásban. Mindezeket hivatkozásként foglaljuk leírásunkba.

A rostok előnyösen megfelelő oldhatósággal rendelkeznek tüdőfolyadékokban, amint ezt in vivo kísérletekben vagy in vitro kísérletekben kimutatták, amelyeket általában körülbelül 4,5 pHra pufferolt fiziológiás konyhasóoldattal hajtottak végre. Az alkalmazható oldhatóságokat a WO 96/14454 számú szabadalmi leírásban ismertetik. Általában az oldódás sebessége naponta legalább 10 vagy 20 nm az adott sóoldatban.

A rostok zsugorodási hőmérséklete előnyösen 800 °C feletti, még előnyösebben 1000 °C felett van.

Az olvadék viszkozitása a rostképző (rostalakító) hőmérsékleten előnyösen 5-100 poise, előnyösen 10-70 poise 1400 °C hőmérsékleten.

A találmány szerint a kemence előnyösen rúdalakú kemence (amint ezt fentebb részleteztük), amelyben egy ásványi anyagból álló, szabadon álló oszlopot hevítünk, és az olvadék az oszlop aljára szivárog. Általában medencét képez, amelyből levesszük és a rostképző eljárásba visszük át. Egyes esetekben az olvadék a rúdalakú kemence aljáról egy másik kamrába folyatható, ahol medencében gyűlik össze, és ahonnan a rostképző eljárás céljára visszük tovább. A rúdalakú kemencének előnyös típusa a kupolókemence.

A találmányt előnyösen egy rúdalakú kemencében végezzük (kivitelezzük), azonban a találmány előnyöket biztosíthat más kemencékben is, így például a tartályalakú és elektromos kemencékben, ahol az olvadék nagy készlete van jelen, amelybe az ásványi töltetet beolvasztjuk.

A találmányban esszenciális jellegű, hogy a töltet briketteket foglal magában. A briketteket ismert módon úgy állítjuk elő, hogy a kívánt szemcsés anyagot (a nagy aluminium-oxid-tartalmú anyaggal együtt) és egy kötőanyagot a kívánt brikettformába alakítjuk, majd a kötőanyagot keményítjük.

A kötőanyag egy hidraulikus kötő lehet, tehát olyan kötőanyag, amelyet a víz aktivál; lehet például cement, így portlandcement. További hidraulikus kötőanyagok alkalmazhatók a cement részleges vagy teljes helyettesítése céljából: ennek példái a mész, nagyolvasztóból származó salakpor (JP-A 51075711 számú japán szabadalmi leírás), továbbá egyes más salakok, sőt a cement kemence pora és őrölt MMVF töltet (4 662 941 és 4 724 295 számú US szabadalmi leírások) is alkalmazhatók.

Más kötőanyagok agyagot tartalmaznak. A brikettek kialakíthatók szerves kötőanyaggal, például melasszal is, így például a WO 95/34514 számú leírás közlése szerint: ezek a brikettek ebben a leírásban profilkövekként szerepelnek.

A találmány különös előnyt jelent, ha a brikettek olyan anyagokból állnak, amelyek nedvességet tartalmaznak, különösen amelyek nedvességtartalma körülbelül 5 tömeg%-nál nagyobb. Ezek közé tartoznak például: az erőműtelepek fenékhamuja, vízzel lehűtött kohászati salakok, papírpép és hulladékpép, valamint MMVF-hulladék. Amint fentebb tárgyaltuk, az utóbbi hajlamos jelentős víztartalom felvételére, ami a víz hatásának a következménye, amidőn a kipergetö helyiség alapjáról vagy más helyzetéből átvisszük egy másik helyre a gyártási eljárásban. A helyiség csigás szállító berendezéséből nyert MMVF hulladék hajlamos arra, hogy körülbelül 5 tömeg% nedvességtartalmat vegyen fel. A kipergető helyiség tisztításából visszanyert MMVF hulladék nedvességtartalma 20-80% is lehet. Jóllehet ezek az ásvanyigyapot-hulladékok alávethetek mechanikai préselésnek a felhasználásuk előtt, normális körülmények között másként nem szárítják. Ennélfogva a találmány szerint a brikettek legalább 25 tömeg%, előnyösen legalább 45 tömeg% MMVF hulladékot tartalmaznak. Általában azonban legfeljebb 80 tömeg%, és előnyösen legfeljebb 65 tömeg% nedvességet tartalmaznak.

Más, nedvességet tartalmazó anyagok is jelen lehetnek 30 tomeg%-ig terjedő mennyiségekben, amelyek a fentebb említetteket tartalmazzák.

A nedvességet tartalmazó anyagok, például az MMVF hulladék nehézséget okozhat a brikettáló eljárás során, különösen akkor, ha a kötőanyag melasz; jóllehet problémák felmerülhetnek az agyagbrikettel, és kisebb mértékben a cementbrikettel kapcsolatban is.

Az olvadékban lévő alumíniumnak (az A1₂O₃ tömegével mérve) előnyösen legalább 10%-át, még előnyösebben legalább 15%-át vagy 20%-át a definiált, szemcsés alumíniumot tartalmazó anyag biztosítja. Előnyös, ha az alumíniumnak legalább 25%-át, sőt 30 vagy ennél magasabb százalékát ez az anyag biztosítja.

A brikettek a szemcsés, aluminiumtartalmú anyagot tartalmazzák. Általában a töltetben foglalt aluminiumtartalmú szemcsés anyag a brikettek komponenseként van jelen.

A töltetnek legalább 20-25 tömeg%-át, előnyösen legalább 30 tomeg%-át a brikettek biztosítják. Egyes eljárásokban magasabb mennyiségek, például 45-55% előnyösek, és 75% fölötti, vagy eppen 80% feletti mennyiségek időnként előnyt jelentenek. A találmány különös előnyt jelent olyan eljárásokban, ahol a töltetnek (sarzsnak) jelentős hányada (például 25%-nál nagyobb része) brikettek alakjában van.

A brikettek általában (tömegalapon) legalább 5% fentebb definiált alumínium tartalmú ásványt, előnyösen legalább 10 vagy 15 tömeg% aluminiumtartalmú, definiált ásványi anyagot tartalmaznak. Tartalmazhatnak több, mint 20 tömeg%-ot is, azonban általában legfeljebb 45 vagy 50 tömeg% fentebb definiált aluminiumtartalmú anyagot tartalmaznak.

A brikettekben lévő és a sarzs (töltet) maradékában lévő többi anyag bármilyen alkalmas eredeti, vagy hulladékanyag lehet. Más, a találmányban alkalmazható hulladékok például a kohóiparból származó salakok, különösen az acélgyártásból származó salakok, így a konvertersalakok vagy EAF salakok, valamint a vasötvözetiparból származó salakok, így a ferrokróm, ferromangán vagy ferroszilikasalakok; a primer alumíniumgyártásból származó salakok és maradékok, így például a használt alummiumedénybélések és a vörösiszap; szárított vagy nedves iszap a papíriparból; szennyvíziszap; melaszok; derítőagyag; háztartási és ipari hulladékok megsemmisítéséből származó maradékok, különösen salakok és szűrőhamuk, amelyek a községi szilárd hulladékok megsemmisítéséből származnak; üveghulladék (vagy üvegsalakok), más hulladéktermékek zománcosításából szármázó üvegtörmelék; a bányaipar hulladéktermékei, különösen a szénbányászatból származó ásványi kőzet; fosszilis hajtóanyagok megsemmisítéséből származó anyagok, különösen a szénnek erőmútelepeken való elégetéséből származó anyagok; használt csiszolopor; használt formázóhomok a vas- és acélöntésből; szúrőhomok hulladéka; üveggel erősített műanyagok; kerámiai és epítőanyagiparból származó finom és durva töredékhulladékok. Toxikus nyerskőzetek szintén hulladékként alkalmazhatók.

Az MMV rostok a rostképző ásványi olvadékból a szokásos módon készíthetők. Általában ezeket a centrifugális rostosító (rostképző) eljárással állítjuk elő. így például a rostok kialakíthatók egy pergetőgyűrűs eljárással, aminek során egy pergetőgyúrű perforált helyein át kifelé repülhetnek, vagy az olvadék egy forgólemezről kiröpíthető, és a rostképzés a buborékon át fúvott gázsugárral elősegíthető. Előnyösen kaszkádos pergetőberendezést alkalmazunk, és a rostképzést úgy hajtjuk végre, hogy az olvadékot ráöntjük az első rotorra egy kaszkádos pergetőberendezésben. Az olvadékot előnyösen egy, két, három vagy négy rotorból álló készlet első tagjára öntjük, amely rotorok mindegyike egy alapjában véve horizontális tengely körül forog, és ennek következtében az olvadék az első rotoron átrepítve jut a második (alacsonyabb fekvésű) rotorra, jóllehet egy bizonyos része az első rotorról rostformában távozhat; és az olvadék a második rotoron rostformában távozik, jóllehet egy része a harmadik (alacsonyabb fekvésű) rotoron át távozik, és így tovább.

Az MMV rostok bármilyen célra alkalmazhatók, amelyek esetében az MMV termékek alkalmazása ismert. Ezek közé tartoznak: a tűzszigetelési és tűzvédelem, hőszigetelés, zajcsökkentés és -szabályzás, szerkezeti egységek, a kertművelés közegei, és más termékek, például műanyagok erősítése, valamint töltőanyagok. Ezek az anyagok lehetnek kötött fátyolformában (laposak vagy görbültek), vagy lehetnek olyan anyagok, amelyek szemcsés termékek őröltformájában vannak. A kötött fátyoltermékek közé tartoznak például a burkolólapok és csőrészek.

Az előnyös anyagok továbbá a fentiektől függetlenül (de kevésbé előnyösen) fajlagos felületük szempontjából is definiálhatók. Ennek alapján a találmány egy második vonatkozásában mesterségesen gyártott üvegrostok olyan gyártási eljárására is vonatkozik, amelyek összetétele legalább 14 tömeg% alumíniumot tartalmaz (az AI2O3 tömege szerint mérve, az oxidok alapján). Ezt az eljárást úgy hajtjuk végre, hogy egy kemencében egy ásványi töltetet viszünk be, amely briketteket tartalmaz, a sarzsot olvadékká ömlesztjük, az olvadékot a kemencéből eltávolítjuk, majd az olvadékot rostosítjuk. Az eljárásra jellemző, hogy a brikettek szemcsés, aluminiumtartalmú anyagból állnak, ahol a szemcsék mérete legalább 90 tömeg%-ban 700 pm-nél kisebb, aluminium-oxid-tartalmuk legalább 50 tömeg%, és többpontos fajlagos felületűk a BET elemzéssel mérve legalább 2 m²/g, előnyösen legalább 10 m²/g.

Ez az anyag és eljárás előnyösen teljes mértékben rendelkezik a fentebb részletezett előnyös tulajdonságokkal a találmány első szempontjával, valamint a definiált BET-többpontos fajlagos felülettel kapcsolatban.

A találmány révén továbbá megvalósíthatók a brikettek (és a gyártásukra alkalmas eljárások), amelyek a fentebb leírt anyagokat tartalmazó szemcsés aluminium-oxid-tartalmú anyagokat foglalják magukban, előnyösen ezeknek az anyagoknak legalább 5 tömeg% m ennyiségében.

« · · ·

·..· ·..···:·

A találmány ezen vonatkozásaiban a fentebb részletezett, előnyös sajátságok bármelyike is alkalmazható, ahol erre az alkalmazásra lehetőség van.

1. példa

Valamennyi alábbi példában egy sarzs (töltet) brikettkomponenseit írjuk le egy kupolókemence számára, amelyek egy olvadékba ágyazhatok, amely rostosítható, például egy kaszkádos pergetőgyűrű alkalmazásával.

Profilkőbrikettek (tömeg%-ban) (A) 8% melasz

4% égetett mész

25% szemcsés, aluminium-oxid-tartalmú anyag (PACM) 5% olivinhomok

58% MMVF hulladék (B) 8% melasz

4% égetett mész

22% szemcsés, aluminium-oxid-tartalmú anyag (PACM) % olivinhomok

6% papírgyári iszap

56% MMVF hulladék

Agyagbrikettek

50% agyag

12% PACM

6% olivinhomok

4% salak

20% MMVF hulladék

Cementbrikettek

12% cement

15% PACM

8% megsemmisítésből származó salak

17% hasított diabáz

48% MMVF hulladék

2. példa

Ebben a példában megadjuk a higanyos-porozimetriás adatokat egy olyan anyag mintáira vonatkozóan, amely a találmányban alkalmazható, és összehasonlítás céljára megadjuk az őrölt bauxitra vonatkozó eredményeket. Az adatokat egy Autopore II 9220 berendezés alkalmazásával kaptuk (amely a Micromeritics cégtől beszerezhető), a V3. 03. programmváltozat alkalmazásával.

Őrölt bauxit

Penetrométerszám: 14/ 0078

Előrehaladási szög: 130.0°

Penetrométer-konstans: 10.79 pL/pf

A lejtő kontaktszöge: 130.0 DEG

A penetrométer tömege: 63.6179 g

A higany felületi feszültsége:485.0 dyn/cm

A pergető térfogata:

A higany sűrűsége:

Maximális fejnyom ás:

A minta tömege:

A penetrométer térfogata:

0,4120 ml 13.5335 g/ml 0.0323 MPa

0.9197 g

3.1679 ml

Minta + PEN + Hg tömege: 100.6238 g

A csökkentett nyomás adatai:

Evakuáló nyomás:

Az evakuálás ideje:

A higany töltőnyomása:

A kiegyensúlyozás ideje:

Magas nyomás:

A kiegyensúlyozás ideje:

Blank korrekciója a blank lap/g adattal

A blank ID korrekciója: bl 14/0078

Hgpm perc 0,0202 MPa másodperc másodperc az intruziós adatok összegezése (0,0100 pm átmérőtől 1000,0000 μω átmérőig) Összes intruziós térfogat = 0,2056 ml/g Összes pórusterület: 1,024 m²/g

Pórusátmérő középértéke (térfogat) = 4,2408 pm Pórusátmérő középértéke (terület) = 0,0573 pm Átlagos pórusátméró (4V/A) = 0,8032 pm Tömegsúrúség = 1,8342 g/ml

Látszólagos sűrűség (vázsúrűség) = 2,9449 g/ml Porozitás = 37,71%

Alkalmazott pergetőgyűrú térfogata = 46%

Találmány: (Hőálló termékek gyártásában alkalmazott bauxit kalcinálására használt forgókemencéből származó gáz tisztítására alkalmazott, elektrosztatikus lecsapó berendezésekből kapott poralakú szűrőanyag)

Penetrométerszám:

Előrehaladási kontaktszög:

Penetrométer-konstans:

A lejtő kontakt szöge:

16/0931

130,0°

21,63 pl/pF

130,0°

Penetrometer tömege: 61,0300 g

A higany felületi feszültsége: 485.0 dyn/ cm

A pergetőgyűrű térfogata: 1.1980 ml

A higany sűrűsége: 13.5335 g/ml

Maximális fejnyomás: 0,0323 MPa

A minta tömege: 1,0288 g

Penetrométer térfogata: 4,0825 ml

Minta + PEN + Hg tömege: 105,4566 g

A csökkentett nyomás adatai:

Evakuáló nyomás: 50 Hg pm

Az evakuálás ideje: 15 perc

A higany töltőnyomása: 0,0202 MPa

Kiegyensúlyozás ideje: 15 másodperc

Magas nyomás adatai:

A kiegyensúlyozás ideje: 15 másodperc

A blank korrekciója a blank lap /10 adattal A blank ID korrekciója: bl 16/0931

Intruziós adatok összegezése: (0,0100 pm átmérőtől 1000,0000 pm átmérőig) Összes intruziós térfogat = 0,4795 ml/g Összes pórusterület = 12,950 m²/g

A pórusátmérő középértéke (térfogat) = 4,3839 pm A pórusátmérő középértéke (terület) = 0,0323 pm Átlagos pórusátmérő (4V/A) = 0,1491 pm Tömegsúrűség = 1,1614 g/ml

Látszólagos sűrűség (gázsúrűség) = 2,6209 g/ml Porozitás = 55,60%

Alkalmazott pergetőgyúrű térfogata =41% * · · 1 · > .> ^iU

Az 1. és 2. ábra mutatja a halmozott (kumulatív) intruzió és pórusátmérő közötti kapcsolatot. Az 1. ábra (őrölt bauxitra vonatkozóan) mutatja, hogy az összes kumulatív intruzió körülbelül 0,21 ml/g körüli érték. Megközelítőleg 85% (0,18/0,21) adódik az 1 pm-nél nagyobb méretű pórusokból, amit mutat a kumulatív intruzió 0,18 ml/g értéke 1 pm pórusátmérőnél. Ennélfogva 100-85, nevezetesen körülbelül 15% adódik az 1 pmnél kisebb méretű pórusokból. A 2. ábra mutatja, hogy körülbelül 36% porozitás származik az olyan pórusokból, amelyek átmérője 1 pm-nél kisebb a találmány szerinti poralakú szűrőanyag esetében (0,30 ml/g kumulatív intruzió 1 pm-nél a 0,47 ml/g összes mennyiségből).

Ha a szemcseméretet mindkét minta esetében egy Malvern lézerszóró eszköz alkalmazásával mértük, akkor az őrölt bauxit 97%-ának a mérete 600 pm-nél kisebb volt, és a poralakú szűrőanyag 99%-ának a mérete 600 pm-nél kisebb értéket mutatott.

3. példa

Az alábbi adatokat BET elemzéssel nyertük olyan módszerekkel, amelyek alkalmasak a találmányban előnyös BET értékek meghatározására. Az alábbi adatok kifejezik a BET útján mért tulajdonságokat olyan minták esetében, amelyek anyaga a találmányban alkalmazható, és összehasonlítható eredményeket szolgáltatnak őrölt bauxit esetére. Az adatokat egy Gemini No. 2360 berendezéssel kaptuk, mely a Micromeritics cégtől beszerezhető. A 2.01. programra verziót használtuk.

Őrölt bauxit

A minta tömege: Telítési nyomás: Mért szabad térköz: Az evakuálás ideje: Az analízis módja: Az egyensúlyozás ideje:

2,8033 g 789,57 Hgmm 2,550 cc STP 2,0 perc egyensúlyozás 5 másodperc

BET többpontos fajlagos felület adatai:

Fajlagos felület:	0,9120 m²/g
Meredekség:	4,751581
Y-metszet:	0,021866
C:	218,306885
Vm:	0,209492
Korrelációs koefficiens:	9,9983e-001

BET egypontos fajlagos felület: 0,8942 m²/g

Összes pórustérfogat 0,8006 P/Po-nál: 0,0009 cm3/g

A találmány (hőálló termékek gyártásában alkalmazott bauxit kalcinálasára használt forgókemencéből származó gáz tisztítására

alkalmazott elektrosztatikus poralakú szűrőanyag): A minta tömege:	lecsapó berendezésből kapott 1,7727 g
Telítési nyomás:	789,57 Hgmm
Mért szabad térköz: Az evakuálás ideje:	3,859 cm³ STP 2,0 perc
Az elemzés módja:	egyensúlyozás
Az egyensúlyozás ideje:	5 másodperc

BET többpontos fajlagos felület adatai:

Fajlagos felület:

Meredekség:

Y-metszet:

57,7870 m3/g

0,075801

0,000857

89,435165

Vm:

13,044900

Korrelációs koefficiens:

9,9999e-001

BET egypontos fajlagos felület: 55,1197 m²/g Összes pórustérfogat 0,7997 P/Po-nál: 0,0514 cm³/g 4. példa

Az alábbiakban olyan tölteteket adunk meg, amelyek egy kemencébe, így például kupolókemencébe táplálhatok, majd olvaszthatok és rostosíthatók.

(i) 51 tömeg% diabáz tömeg% nagyolvasztóból származó salak tömeg% konverterből származó salak tömeg% profilkőbrikett (A) mint az 1. példában.

(ii) 8 tömeg% diabáz tömeg% konvertersalak tömeg% agyagbrikett, mint az 1. példában tömeg% cementbrikett, amelynek komponensei:

9% cement

20% bányaiszapolvadék

40% bauxit (finoman porítva)

30% olivinhomok (iii) 40 tömeg% diabáz tömeg% mészkő tömeg% cementbrikett, mint az 1. példában.

Claims

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás mesterségesen előállított üvegrostok gyártására, amelyek összetétele legalább 14 tömeg% alumíniumot tartalmaz A1₂O₃ tömegeként mérve oxidokra vonatkoztatva, és az eljárás során ^egy kemencében briketteket tartalmazó egy ásványi anyag töltetét (sarzsot) helyezzük el;

a töltetet megolvasztva olvadékot készítünk;

az olvadékot a kemencéből eltávolítjuk, és az olvadékot rostosítjuk, azzal jellemezve, hogy a brikettek szemcsés aluminium-oxid-tartalmú anyagból állnak, amelynek legalább 90 tömeg%-a 700 mikronnál kisebb méretű; Al₂O₃-tartalma legalább 50 tömeg%; és legalább 20%, előnyösen legalább 25%, az 1 ginnél kisebb átmérőjű pórusok által biztosított porozitása van (higanyos porozimetriával mérve).
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyagnak többpontos fajlagos felülete van, amely BET elemzéssel mérve legalább 2 m²/g, előnyösen legalább 10m2/g.
3. Az 1. igénypont vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyagnak az összes pórusterülete legalább 4 m²/g, előnyösen legalább 6 m²/g az itt leírt higanyos porozimetriával mérve.
4. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag porozitása legalább 45% (higanyos porozimetriával mérve).
5. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag lényegében nem reakcióképes a nedvességgel a brikettképzés (brikettformálás) körülményei között.
6. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag legalább 90 tömegszázalékának a mérete 500 mikronnál, előnyösen legalább 90 tömegszázaléka 250 mikronnál kisebb méretű.
7. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag tömegében legalább 2%-kal növekedik a szemcsés anyag előkezelt tömegére vonatkoztatva legalább 2%-kal növekedik, ha 24 órán át 20 °C hőmérsékleten 90%-os relatív nedvesség hatásának tesszük ki.
8. A 7. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag tömegében legalább 4%-kal növekedik.
9. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a brikett olyan anyagból áll, amelynek a nedvességtartalma brikettezés előtt legalább 5 tömeg%.
10. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a brikett a brikett tömegének előnyösen legalább 25%-os mennyiségében ásványi gyapot-hulladékanyagot tartalmaz.
11. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a brikettek kiegészítőleg valamilyen kötőanyagot, előnyösen kötőanyagként hidraulikus kötőanyagokat, agyagot vagy szerves kötőanyagokat tartalmaznak.
12. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a brikettek pótlólagosan valamilyen kötőanyagot tartalmaznak, amely agyag vagy melasz.
13. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a brikettek legalább 15 tömeg%, előnyösen legalább 20 tömeg% szemcsés anyagot tartalmaznak.
14. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a töltetben (sarzsban) lévő alumíniumnak legalább 10 tömeg%-át, előnyösen legalább 20 tömeg%-át (AI2O3 alakjában mérve) a brikettekben lévő szemcsés anyag szolgáltatja.
15. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag olyan poralakú szűrőanyag, amelyet előnyösen hőálló anyagok gyártása során a bauxit kalcinálására alkalmazott kemencéből származó szellőzőgáz szűrésével vagy csapadékképzésével nyerünk.
16. Az 1.-14. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag aktivált bauxit.
17. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szemcsézett anyag legalább 50 tömeg%-ának a szemcsemérete 50 mikronnál nagyobb.
18. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szemcsés anyag legalább 60 tömeg%-ának a szemcsemérete 40 pm-nél nagyobb.
19. Az előző igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol a kemence rúdalakú kemence, azzal jellemezve, hogy az ásványi töltet (sarzs) egy szabadon álló oszlop, előnyösen kupolókemence.
20. Mesterségesen előállított üvegrostok előállítására alkalmas brikett, amely rostok szemcsés aluminium-oxid-tartalmú anyaga legalább 50 tömeg% ALOs-ot tartalmaz, amelynek mérete (szemcsemérete) legalább 90 tömeg%-ban 700 pm-nél kisebb, és higanyos porozimetriával mért porozitása olyan, hogy a porozitásnak legalább 20%-át, előnyösen 25%-át 1 pm méretűnél kisebb pórusok szolgáltatják.
21. A 20. igénypont szerinti brikett, amely a brikett tömegére vonatkoztatva legalább 5 tömeg%, előnyösen legalább 15 tömeg%, még előnyösebben legalább 20 tömeg% definiált szemcsés anyagot tartalmaz.
22. Eljárás mesterségesen előállított üvegrostok készítésére alkalmas brikett gyártására, azzal jellemezve, hogy előkészítünk egy szemcsés, aluminium-oxid-tartalmú anyagot, amely legalább 50 tömeg% Al₂O₃-ot tartalmaz, amelynek szemcsemérete legalább 90 tömeg%-ban 700 pm-nél kisebb, és higanyos porozimetriával mért porozitása olyan megoszlású, hogy a porozitásnak legalább 20%-át, előnyösen legalább 25%-át 1 pm-nél kisebb méretű pórusok szolgáltatják, további szemcsés anyagokat adunk hozzá, majd formázzuk, és a szemcsés anyagokat megkötve brikettet alakítunk ki.
23. A 22. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy kötőanyagként hidraulikus kötőanyagokat, agyagot vagy melaszt alkalmazunk.

2^3. vb .

A meghatalmazott:

ADVOPATENT

SZABADALMI ÉS VÉDJIiGY IRODA

KARÁCSONYI BÉLA ''^jzahadataM-ögyró^