[go: up one dir, main page]

WO2006043849A1 - Method for producing calibrated granulated foam glass - Google Patents

Method for producing calibrated granulated foam glass Download PDF

Info

Publication number
WO2006043849A1
WO2006043849A1 PCT/RU2004/000519 RU2004000519W WO2006043849A1 WO 2006043849 A1 WO2006043849 A1 WO 2006043849A1 RU 2004000519 W RU2004000519 W RU 2004000519W WO 2006043849 A1 WO2006043849 A1 WO 2006043849A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
foam glass
powder
glass
cullet
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/RU2004/000519
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andrei Adolfovich Zinoviev
Mikhail Petrovich Dudko
Valentin Zinovievich Leonidov
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to EA200500443A priority Critical patent/EA200500443A1/ru
Priority to EP04809010A priority patent/EP1803693A4/en
Publication of WO2006043849A1 publication Critical patent/WO2006043849A1/ru
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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
    • C03C11/00—Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C03C11/002—Hollow glass particles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/10—Forming beads
    • C03B19/108—Forming porous, sintered or foamed beads
    • 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
    • C03C1/024—Chemical treatment of cullet or glass fibres
    • 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
    • C03C11/00—Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C03C11/007—Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating

Definitions

  • the invention relates to the production of building materials with low values of thermal conductivity and density, in particular, to the production of calibrated granulated foam glass from recycled cullet, regardless of its chemical composition.
  • Foam glass can be obtained in many ways using compositions based on various glass and foaming agents.
  • Glass powder is obtained either from specially welded glass masses or from the battle of window, container, optical and other glasses.
  • the traditional technology for the production of foam glass includes boiling glass of a special composition, grinding it with a blowing agent to obtain a finely dispersed charge, foaming the molded charge during annealing at a temperature of at least 700 0 C. (US, 4192664, class POPs 19/00, 1980 , US 3403990, CL 65-22, 1968).
  • US, 4192664, class POPs 19/00, 1980 , US 3403990, CL 65-22, 1968 US, 4192664, class POPs 19/00, 1980 , US 3403990, CL 65-22, 1968.
  • the use of known technology allows to obtain foam glass of sufficiently high quality with a homogeneous structure, ensuring its operational stability, however, the foam glass produced has a high cost due to the complexity of the operation of producing glass of the required composition.
  • the known method is complicated by the fact that it is associated with the problem of mixing the starting components in the solid state, which does not ensure their high uniformity of distribution in the volume of the mixture.
  • grinding in metal mills leads to contamination of the mixture with metal balls and lining, which violates the conditions of formation at the stage of foam glass production.
  • the use of the well-known powder mixture and the method of its production leads to a rise in the cost of foam glass. This requirement imposes restrictions on the choice of the composition to be foamed.
  • Document WO 00/61512, POPs 11/00, 2000 discloses a method for producing granular foam glass using glass waste with one or two-stage processing of granulate at a temperature of 200-300 0 C or 400-800 0 C for a period of not more than 15 minutes.
  • Liquid glass is known as an additive in the production of granular foam glass, necessary as a binder for granules (for example, DE, 2010263, POPs 11/00, 1979).
  • patent RU, 2162825, cl. POPP 11/00, 2001 disclosed is a method of manufacturing foam glass from a disassembled cullet of a specific composition, comprising preparing a charge by
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) coarse grinding of cullet and blowing agent, granulation of the mixture with irrigation with an aqueous solution of soluble glass.
  • Foam glass is made by grinding glass and a blowing agent, two-stage granulation on the moving surface of the granulator with the simultaneous supply of a binder and subsequent annealing.
  • the granulation stage includes a preliminary process of formation of the so-called germinal granules from a mixture of triplex waste and a gasifier and subsequent granulation of the obtained germinal granules simultaneously with a foaming mixture containing ground triplex and a gasifier.
  • Granulation is carried out in the mode of a given ratio of the diameters of the germinal and obtained raw granules.
  • the known method does not allow to obtain a calibrated granular foam glass, i.e. foam glass with granules set and uniform in size and shape.
  • the method is poorly reproducible, since its feasibility is associated with the implementation of a difficult to control mode of performing the ratio of the diameters of the germ and obtained granules
  • the known method includes crushing cullet, washing and drying it at a temperature of 110-12O 0 C, weight dosing and co-grinding of cullet and blowing agent, granulating the mixture onto plate granulator with irrigation with an aqueous solution of soluble glass, drying the granules on a belt dryer at a temperature of 400 0 C to a moisture content of 2%, foaming the granules in a rotary kiln with river quartz sand as a separator environment at a temperature of 780-820 0 C and the separation of granules from the separating medium.
  • the known method allows to simplify the method of production
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) granular foam glass and reduce energy consumption, however, it also does not allow to obtain uniform in size and shape of the granules of foam glass in the party.
  • a serious limitation of the known method is a significant number of crushed granules, as well as its low reproducibility and high bulk density of 200-300 kg / m 3 due to the use of wet raw mix.
  • a method for producing granular foam glass including preliminary heat treatment at a temperature below the foaming temperature of the initial mixture obtained from fine cullet powder, a carbon-containing component and sodium silicate, heating the mixture to a foaming temperature, holding at this temperature to completion of the foaming process and subsequent cooling.
  • a dispersible cullet based on alkaline aluminosilicate glassy wastes is mixed with a foaming mixture containing silica, a carbon-containing component, metal sulfate and liquid sodium glass in an amount of 0.5-5.0 May.
  • % Liquid glass is used in a dry or wetted state to improve the collection of material in granules.
  • the metal molds are filled with granular material and sent to a sintering furnace.
  • the granulated foam glass obtained by the known technology is characterized by high cost associated with the need for a long and rather complicated mechanical mixing of the components until a very uniform distribution of the foaming agent particles in the glass powder.
  • grinding in metal mills leads to contamination of the mixture with metal balls and lining, which further violates the conditions of pore formation in the sintered mixture.
  • Technological modes of the known method worked out in relation to the specific composition of cullet, which makes them unacceptable when using cullet of arbitrary composition. In a known manner, non-
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) it is possible to obtain a calibrated granular foam glass, i.e. foam glass with granules set and uniform in size and shape.
  • the method is poorly reproducible, since its use does not allow to obtain a uniform initial size of non-foamed granules.
  • the task of developing a technology for producing calibrated granular foam glass is solved, which allows reproducibly producing granules with a shape close to spherical and of a given size.
  • the problem of increasing the reproducibility of the structure of granular foam glass with a homogeneous finely porous structure containing closed pores is being solved.
  • the method for producing calibrated granular foam glass involves mixing at a temperature not higher than 7O 0 C from an aqueous alkaline solution of sodium silicate and / or potassium, cullet powder and a carbon-containing component, heat treatment obtained by stirring a viscous-fluid mixture at a temperature of 450-550 0 c to give a dehydrated composition, the subsequent crushing the cooled composition to a powder and an aqueous dispersion of prigotovle- powder with plasticizer additives, drying the dispersion uu at a temperature of 450-500 0 C, pelletizing the obtained product drying and heating it to a temperature range of foaming
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) 800-850 0 C, holding the tabletted product at the foaming temperature and cooling to ambient temperature.
  • the aqueous dispersion is prepared with a water content of May 70-75. %
  • the essence of the invention is to establish a causal relationship between the physicochemical properties of calibrated granular foam glass, the thermodynamic regimes of obtaining a raw mixture, an aqueous dispersion of a powder of a cooled mixture and plasticizer, and then tabletting the drying product of this dispersion and the temperature regime of foaming.
  • the thermodynamic regimes of obtaining a raw mixture an aqueous dispersion of a powder of a cooled mixture and plasticizer
  • the mixing of alkali metal silicate, technical glass powder of arbitrary chemical composition and carbon-containing gas-forming agent is carried out not in a solid state, but in an aqueous alkaline solution of sodium silicate and / or potassium, which is a viscous fluid with a medium pH> 7 and which is such a component that provides both uniform distribution of powder additives over the charge volume and the flow of necessary zico-chemical processes.
  • the initial mixture is heated to a temperature of 450-550 0 C to dehydrate it and remove chemically bound water. Stirring the initial components of the mixture in the liquid phase state at a temperature not higher than 7O 0 C allows us to obtain a structure of closed gas-filled pores uniform in volume of foam glass at low energy intensity of production regardless of the chemical composition of technical glass.
  • This method allows the production of granulated foam glass in the form of porous granules of a given size (caliber) and spherical shape, with a diameter of 7 mm to 40 mm, having high mechanical strength. If necessary, the indicated size of the spherical granules can be increased.
  • Each granule obtained by this method of foam glass on the outer surface is treated with a protective layer, which can be
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) full of various materials - quartz sand of various fractions, cement. This layer gives granular foam glass additional chemical and thermal resistance properties, and also provides better adhesion of foam glass with various bonding materials when used as a filler in various products, for example, in cement mortar and concrete.
  • the calibrated granular foam glass produced by this method has all the thermal and physical-mechanical properties of block foam glass in terms of thermal conductivity, in the corresponding "strength / volume" ratios exceeds the latter by 10-15%.
  • the initial mixture is prepared from the following components.
  • An aqueous solution of sodium silicate and potassium (optimal ratio 1: 1) at ambient temperature is first mixed for 10-15 minutes with a fine powder of unsorted cullet of various grades and chemical composition, taken in an amount of 65 k g. 20 kg of carbon-containing blowing agent are added to the resulting viscous flowable composition.
  • free water and alkali are bound, which negatively affect the water solubility of the final product, foam glass.
  • the resulting mixture has a gray color.
  • SUBSTITUTE SHEET (RULE 26) mixtures carry out its heat treatment at a temperature of 52O 0 C for 65 minutes. During heat treatment, further physicochemical processes occur, accompanied by the removal of free hydrated and chemically bound water and an increase in the viscosity of the mixture, after which it acquires a dark gray color.
  • the weight of the raw material mixture cooled to ambient temperature is about 60% of the weight of the starting components. Then the mixture is ground to a grain size of 15–20 ⁇ m and an aqueous dispersion of the mixture with plasticizer additives is prepared. The water content in the dispersion is 72 weight.
  • the resulting dispersion is processed in a vertical drying and granulation plant at a temperature of 47O 0 C, where it turns into a dehydrated mass in the form of the so-called “microcryps”.
  • the resulting drying product is tabletted with a tablet size of 10-12 mm in diameter.
  • the resulting tablets are fed into a rotary kiln, where the foaming temperature is maintained at 83O 0 C. After cooling from the foaming temperature at a speed of 0.6 deg / min, calibrated granular foam glass with a granule shape close to spherical is obtained at the same time, having all the properties of high-quality heat-insulating foamglass.
  • Table 1 shows the results of comparative tests of block foam glass and calibrated granular foam glass obtained by this technology.
  • the developed method allows to obtain calibrated granular foam glass with a granule shape close to spherical, reproducible size with a finely porous structure from cullet of arbitrary chemical composition.
  • the production of calibrated granular foam glass with a spherical shape of granules allows to fill as much as possible any insulated volume of the structure, which greatly improves its heat engineering and operational properties, and in the manufacture of concrete and / or reinforced concrete products and structures, significantly reduces the specific consumption of cement or other binder material.
  • the invention provides for the use of an aqueous alkaline solution of sodium silicate and / or potassium and chemically active additives to it, one of which is cullet powder of an arbitrary chemical composition, allowing to obtain a dehydrated composition after mixing with a carbon-containing blowing agent and heat treatment at a temperature of 450-55O 0 C suitable for producing calibrated granular foam glass with high thermal characteristics, but with low energy intensity of production due to the exclusion I brew glass with a special chemical composition at high temperatures.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Description

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ: КАЛИБРОВАННОГО ГРАНУЛИРОВАННОГО ПЕНОСТЕКЛА
Область техники
Изобретение относится к производству строительных материалов с низ- кими значениями теплопроводности и плотности, в частности касается производства калиброванного гранулированного пеностекла из переработанного стеклобоя безотносительно к его химическому составу.
Предшествующий уровень техники
Пеностекло можно получать многими способами при использовании композиций на основе различного стекла и вспенивающих агентов. Стек- лопорошок получают либо из специально сваренных стекломасс либо из боя оконного, тарного, оптического и других стекол. Традиционная техно- логия производства пеностекла включает варку стекла специального состава, его помол с газообразователем для получения тонкодисперсной шихты, вспенивание формованной шихты в процессе отжига при температуре не менее 7000C. (US, 4192664, кл. СОЗВ 19/00, 1980 г., US, 3403990, кл. 65-22, 1968 г.). Применение известной технологии позволяет получать пеностекло достаточно высокого качества с однородной структурой, обеспечивающей его эксплуатационную стабильность, однако производимое пеностекло имеет высокую себестоимость за счет трудоемкости операции получения стекла требуемого состава.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) В патенте US, 4198224, кл. СОЗВ 19/08, 1980 г. раскрыт многостадийный энергоемкий способ получения пеностекла из стеклобоя, включающий нагрев порошкообразной шихты до температуры вспенивания, выдержку при этой температуре до завершения процесса пенообразования и последующее охлаждение. Пеностекло, производимое фирмой Рittsburgh Соrп- iпg Соrроrаtiоп, получают из тонко дисперсного порошка стекла, подлежащего утилизации, и газообразователя. Стекло строго определенного состава и газообразователь, находящиеся в твердой фазе, раздельно перемалывают и перемешивают в шаровой мельнице. Полученную порошкообразную смесь затем спекают в два этапа при температуре ниже температуры вспенивания и охлаждают. Известный способ осложнен тем, что он связан с проблемой перемешивания исходных компонентов в состоянии твердой фазы, что не обеспечивает их высокую однородность распределения в объеме смеси. Кроме того, помол в металлических мельницах приводит к загрязнению смеси металлом шаров и футеровки, что нарушает условия по- рообразования на стадии производства пеностекла. К сожалению, в условиях подъема цен на энергоносители использование известной порошкообразной шихты и способа ее получения приводит к удорожанию пеностекла. Это требование налагает ограничения на выбор подвергаемой вспениванию композиции. В документе WO 00/61512, СОЗС 11/00, 2000 г. раскрыт способ получения гранулированного пеностекла с использованием отходов стекла с одно- или двухстадийной обработкой гранулята при температуре 200-3000C или 400-8000C в течение времени не более 15 минут.
Жидкое стекло известно как добавка при производстве гранулированно- го пеностекла, необходимая в качестве связующего для гранул (например, DE, 2010263, СОЗС 11/00, 1979 г.). В патенте RU, 2162825, кл. СОЗС 11/00, 2001 г, раскрыт способ изготовления пеностекла из разобранного стеклобоя определенного состава, включающий приготовление шихты путем со-
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) вместного помола стеклобоя и газообразователя, гранулирование шихты с орошением ее водным раствором растворимого стекла.
Из патента RU, 2109700, кл. СОЗС 11/00, 1998 г. известна технология изготовления гранулированного пеностекла из сырьевой смеси, содержащей 53,22-71,26 мае. % стекольных отходов, газообразователь и связующее вещество. Пеностекло изготавливают путем помола стекла и газообразователя, двустадийной грануляции на подвижной поверхности гранулятора при одновременной подаче связующего вещества и последующего отжига. Стадия грануляции включает предварительный процесс образования так называемых зародышевых гранул из смеси отходов триплекса и газообра- зователя и последующую грануляцию полученных зародышевых гранул одновременно с пенообразующей смесью, содержащей молотый триплекс и газообразователь. Грануляцию ведут в режиме заданного соотношения диаметров зародышевых и полученных сырьевых гранул. Известный способ не позволяет получать калиброванное гранулированное пеностекло, т.е. пеностекло с заданными и однородными по размеру и форме гранулами. Способ плохо воспроизводим, поскольку его осуществимость связана с реализацией сложно контролируемого режима выполнения соотношения диаметров зародышевых и получаемых гранул
Одним из представляющих интерес способов получения гранулирован- ного пеностекла является способ по патенту РФ, 216825. Известный способ включает дробление стеклобоя, его мойку и сушку при температуре 110- 12O0C, весовое дозирование и совместный помол стеклобоя и порообразо- вателя, гранулирование шихты на тарельчатом грануляторе с орошением ее водным раствором растворимого стекла, сушку гранул на ленточно- сетчатой сушилке при температуре 4000C до влажности 2%, вспенивание гранул во вращающейся печи с речным кварцевым песком в качестве разделяющей среды при температуре 780-8200C и отделение гранул от разделяющей среды. Известный способ позволяет упростить способ производ-
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) ства гранулированного пеностекла и снизить расход электроэнергии, однако он также не позволяет получать однородные по размеру и форме гранулы пеностекла в партии. Серьезным ограничением известного способа является значительное количество расколотых гранул, а также его низкая воспроизводимость и высокая насыпная плотность, составляющая 200-300 кг/м3, вследствие применения влажной сырьевой смеси.
В патенте PФ,2187473, кл. СОЗВ 19/08, 2000 г. раскрыт способ получения гранулированного пеностекла, включающий предварительную термообработку при температуре ниже температуры вспенивания исходной смеси, получаемой из тонкодисперсного порошка стеклобоя, углеродсодер- жащего компонента и силиката натрия, нагрев смеси до температуры вспенивания, выдержку при этой температуре до завершения процесса пенооб- разования и последующее охлаждение. В известном способе смешивают диспергируемый стеклобой на основе щелочных алюмосиликатных стеклообразных отходов и вспенивающую смесь, содержащую кремнезем, уг- леродсодержащий компонент, сульфат металла и жидкое натриевое стекло в количестве 0,5-5,0 мае. %. Жидкое стекло используют в сухом либо смоченном водой состоянии для улучшения собирания материала в гранулы. Заполняют металлические формы гранулированным материалом и направляют в печь для спекания. Получаемое по известной технологии гранули- рованное пеностекло характеризуется высокой себестоимостью, связанной с необходимостью долгого и достаточно сложного механического перемешивания компонентов до очень равномерного распределения частиц пенообразователя в стеклопорошке. Кроме того, помол в металлических мельницах приводит к загрязнению шихты металлом шаров и футеровки, что в дальнейшем нарушает условия порообразования в спекаемой шихте. Технологические режимы известного способа отработаны применительно к конкретному составу стеклобоя, что делает их неприемлемыми при использовании стеклобоя произвольного состава. Известным способом не-
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) возможно получить калиброванное гранулированное пеностекло, т.е. пеностекло с заданными и однородными по размерам и форме гранулами. Способ плохо воспроизводим, поскольку его применение не позволяет получать однородный исходный размер не вспененных гранул.
Раскрытие изобретения
В рамках данной заявки решается задача разработки технологии получения калиброванного гранулированного пеностекла, позволяющего воспроизводимо получать гранулы с формой, близкой к шаровидной, и задан- ного размера. Имеется также потребность в расширении сырьевой базы и разработки такой технологии, которая позволила бы производить однородное по физико-химической структуре, размерам и форме гранул пеностекло безотносительно к химическому составу стеклобоя, т.е. из несортированного стеклобоя. Имеется потребность в разработке технологии с ма- лой энергоемкостью производства. Кроме того, решается задача повышения воспроизводимости структуры гранулированного пеностекла с гомогенной мелкопористой структурой, содержащей поры замкнутой формы.
Поставленная задача достигается тем, что способ получения калиброванного гранулированного пеностекла включает перемешивание при тем- пературе не выше 7O0C из водного щелочного раствора силиката натрия и/или калия, порошка стеклобоя и углеродсодержащего компонента, термообработку полученной при перемешивании вязкотекучей смеси при температуре 450-5500C до получения обезвоженной композиции, последующее измельчение охлажденной композиции в порошок и приготовле- ние водной дисперсии порошка с добавками пластификатора, высушивание дисперсии при температуре 450-5000C, таблетирование полученного продукта сушки и нагрев его до температуры вспенивания из диапазона
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) 800-8500C, выдержку таблетированного продукта при температуре вспенивания и охлаждение до температуры окружающей среды.
Целесообразно перемешивать исходные ингредиенты в соотношении, мac.%: водный раствор силиката натрия и/или калия 30 - 70 порошок несортированного стеклобоя 25 - 65 углеродсодержащий газообразователь 4 - 9.
Предпочтительно водную дисперсию приготавливать с содержанием воды 70-75 мае. %.
Кроме того, охлаждение таблетированного продукта от температуры вспенивания целесообразно вести со скоростью 0,5-1,0 град/мин.
Поскольку несортированный стеклобой, т.е. искусственные технические стекла, представляют собой системы, содержащие различные оксиды, то процесс взаимодействия водного щелочного раствора силиката натрия и неразобранного стеклобоя потребовал изучения его термодинамических режимов. Растворенный в воде до определенной концентрации силикат натрия и/или калия представляет собой щелочной раствор, который необходим для протекания физико-химических процессов, сопровождающих его взаимодействие с оксидами стеклобоя безотносительно к их составу, включая содержание в стекле щелочных оксидов. Сущность изобретения состоит в установлении причинно- следственной связи между физико-химическими свойствами калиброванного гранулированного пеностекла, термодинамическими режимами получения сырьевой смеси, водной дисперсии из порошка охлажденной смеси и пластификатора, и последующим таблетированием продукта высушива- ния этой дисперсии и температурным режимом вспенивания. При отсутствии общеизвестных закономерностей физико-химического состояния вещества после его обработки при температуре вспенивания в форме таблеток от исходного состава ингредиентов при получении сырьевой смеси, ав-
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) торами экспериментально были найдены те оптимальные последовательности операций способа и содержание водного щелочного раствора силиката натрия в исходной смеси, которые позволяют при последующей обработке при температуре из диапазона 450-5500C получить требуемые параметры калиброванного гранулированного пеностекла. В связи с отсутстви- ем строгой теории вязкости дисперсионных систем указанные выше закономерности приготовления сырьевой смеси проводили эмпирически.
В данном способе получения калиброванного гранулированного пеностекла перемешивание силиката щелочного металла, порошка технического стекла произвольного химического состава и углеродсодержащего газо- образователя осуществляют не в твердом состоянии, а в водном щелочном растворе силиката натрия и/или калия, представляющим собой вязкотеку- чую жидкость с показателем среды рН > 7 и являющимся таким компонентом, который обеспечивает как однородность распределения порошкообразных добавок по объему шихты, так и протекание необходимых физико- химических процессов. Нагрев исходной смеси до температуры 450-5500C ведут для ее обезвоживания и удаления химически связанной воды. Перемешивание исходных компонент смеси в состоянии жидкой фазы при температуре не выше 7O0C позволяет в дальнейшем получить равномерную по объему пеностекла структуру закрытых газонаполненных пор при низкой энергоемкости производства безотносительно к химическому составу технического стекла.
Данный способ позволяет производить гранулированное пеностекло в виде пористых гранул заданного размера (калибра) и шаровидной формы, диаметром от 7 мм до 40 мм, обладающих высокой механической прочно- стью. При необходимости указанный размер шарообразных гранул может быть увеличен.
Каждая гранула получаемого данным способом пеностекла по наружной поверхности обработана защитным слоем, который может быть вы-
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) полнен из различных материалов - кварцевого песка различной фракции, цемента. Этот слой придает гранулированному пеностеклу дополнительные свойства по химической и тепловой стойкости, а также обеспечивает лучшую адгезию пеностекла с различными связующими материалами, при использовании в виде наполнителя в различных изделиях, например, в це- ментном растворе, бетоне.
Производимое данным способом калиброванное гранулированное пеностекло обладает всеми теплотехническими и физико-механическими свойствами блочного пеностекла по коэффициенту теплопроводности, в соответствующих соотношениях «пpoчнocть/oбъeмный вec» превосходит показатели последнего на 10-15 %.
Для лучшего понимания сущности данного изобретения ниже приведен конкретный неограничивающий пример способа получения калиброванного гранулированного пеностекла.
Исходную смесь готовят из следующих компонентов. В качестве ис- ходного ингредиента используют 150 кг коммерчески доступного, т.е. имеющегося в продаже, водного щелочного раствора силиката натрия и калия (оптимальное соотношение 1:1), изготовленного на Рязанском заводе из трепела автоклавным или безавтоклавным методом гидротермального выщелачивания оксида кремнезема в щелочной среде (pH>7) при тем- пературе 90-1000C. Водный раствор силиката натрия и калия (оптимальное соотношение 1:1) при температуре окружающей среды сначала перемешивают в течение 10-15 минут с тонкомолотым порошком нерассортиро- ванного стеклобоя разных марок и химического состава, взятого в количестве 65 кг. К полученной вязкотекучей композиции добавляют 20 кг угле- родсодержащего газообразователя. В процессе перемешивания композиции происходит связывание свободной воды и щелочи, негативно влияющих на водорастворимость конечного продукта - пеностекла. Полученная смесь имеет серый цвет. После перемешивания всех компонент сырьевой
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) смеси проводят ее термообработку при температуре 52O0C в течение 65 минут. При термообработке происходят дальнейшие физико-химические процессы, сопровождающиеся удалением свободной гидратной и химически связанной воды и увеличением вязкости смеси, после чего она приобретает темно-серый цвет. Вес охлажденной до температуры окружающей среды сырьевой смеси составляет около 60 % от веса исходных компонент. Затем осуществляют помол смеси до величины зерна 15-20 мкм и готовят водную дисперсию смеси с добавками пластификатора. Содержание воды в дисперсии составляет 72 вес. %. Полученную дисперсию обрабатывают в вертикальной сушильно-грануляционной установке при температуре 47O0C, где она превращается в обезвоженную массу в виде так называемой «микpoкpyпы». Полученный продукт сушки таблетируют с величиной таблетки диаметром 10-12 мм. Полученные таблетки подают во вращающуюся печь, где поддерживают температуру вспенивания 83O0C. После охлаждения от температуры вспенивания со скоростью 0,6 град/мин на выходе из печи получают калиброванное гранулированное пеностекло с формой гранул, близкой к шаровидной, обладающее при этом всеми свойствами высококачественного теплоизоляционного пеностекла.
В таблице 1 приведены результаты сравнительных испытаний блочного пеностекла и калиброванного гранулированного пеностекла, полученно- го по данной технологии.
Табл.l
Figure imgf000010_0001
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
Figure imgf000011_0001
Промышленная применимость
Разработанный способ позволяет получать калиброванное гранулированное пеностекло с формой гранул близкой к шаровидной, воспроизво- димых размеров с мелкопористой структурой из стеклобоя произвольного химического состава. Производство калиброванного гранулированного пеностекла с шаровидной формой гранул позволяет в максимальной степени заполнять любой теплоизолируемый объем конструкции, что в значительной степени улучшает ее теплотехнические и эксплуатационные свойства, а при изготовлении бетонных и/или железобетонных изделий и конструкций - в значительной степени снижает удельный расход цемента или иного связующего материала.
Изобретение предусматривает использование водного щелочного раствора силиката натрия и/или калия и химически активных к нему добавок, одной из которых является порошок стеклобоя произвольного химического состава, позволяющих получать после их перемешивания с углеродсо- держащим газообразователем и термообработки при температуре 450- 55O0C обезвоженную композицию, пригодную для получения калиброванного гранулированного пеностекла с высокими теплотехническими харак- теристикам, но с малой энергоемкостью производства за счет исключения варки специального по химическому составу стекла при высоких температурах.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения калиброванного гранулированного пеностекла, включающий перемешивание при температуре не выше 7O0C водного щелочного раствора силиката натрия и/или калия, порошка стеклобоя и угле- родсодержащего газообразователя, термообработку полученной при перемешивании вязкотекучей смеси при температуре 450-5500C до получения обезвоженной композиции, последующее измельчение охлажденной композиции в порошок и приготовление водной дисперсии порошка с добавками пластификаторов, высушивание дисперсии при температуре 450- 5000C, таблетирование полученного продукта сушки и нагрев до температуры вспенивания из диапазона 800-8500C, выдержку таблетированного продукта при температуре вспенивания и охлаждение до температуры окружающей среды.
2. Способ по п.l, где ингредиенты при перемешивании выбирают в соотношении, мac.%: водный щелочной раствор силиката натрия и/или калия 30 - 70 порошок несортированного стеклобоя 25 - 65 углеродсодержащий газообразователь 4 - 9
3. Способ по п.l, где водную дисперсию приготавливают с содержа- нием воды 70-75 мае. %.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что охлаждение таблетированного продукта от температуры вспенивания проводят со скоростью 0,5-1,0 град/мин.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26)
PCT/RU2004/000519 2004-10-20 2004-12-24 Method for producing calibrated granulated foam glass Ceased WO2006043849A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200500443A EA200500443A1 (ru) 2004-10-20 2004-12-24 Способ получения калиброванного гранулированного пеностекла
EP04809010A EP1803693A4 (en) 2004-10-20 2004-12-24 PROCESS FOR MANUFACTURING GRANULAR FOAM GLASS CALIBER

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004130597/03A RU2272005C1 (ru) 2004-10-20 2004-10-20 Способ получения калиброванного гранулированного пеностекла
RU2004130597 2004-10-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006043849A1 true WO2006043849A1 (en) 2006-04-27

Family

ID=36117228

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2004/000519 Ceased WO2006043849A1 (en) 2004-10-20 2004-12-24 Method for producing calibrated granulated foam glass

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1803693A4 (ru)
EA (1) EA200500443A1 (ru)
RU (1) RU2272005C1 (ru)
WO (1) WO2006043849A1 (ru)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2344108C2 (ru) * 2006-07-26 2009-01-20 ООО "Научно-производственное объединение "Трансполимер" Неорганический бинарный гранулированный пеноматериал и способ его получения
EA036774B1 (ru) * 2018-12-20 2020-12-21 Андрей Адольфович Зиновьев Способ производства пеностекла

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0008218A2 (en) * 1978-08-16 1980-02-20 Pittsburgh Corning Corporation A process for making a cellulated vitreous material
DE3941732A1 (de) * 1989-12-18 1990-07-12 Seger Michael Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von schaumglas-formkoerpern
RU2167112C1 (ru) * 2000-05-15 2001-05-20 Кетов Александр Анатольевич Способ получения пеностекла
RU2187473C2 (ru) * 2000-07-12 2002-08-20 Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) Способ получения блочного пеностекла

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4430107A (en) * 1982-04-12 1984-02-07 Heinz Dennert Method for making shaped foam glass bodies
RU2162825C2 (ru) * 1998-12-30 2001-02-10 Канев Валерий Прокопьевич Способ изготовления гранулированного пеностекла из стеклобоя
JP2002179476A (ja) * 2000-12-08 2002-06-26 Nippon Sheet Glass Co Ltd 耐凍害性軽量断熱建材
EA006794B1 (ru) * 2003-11-20 2006-04-28 Андрей Адольфович Зиновьев Сырьевая смесь для производства пеностекла и способы получения сырьевой смеси, шихты и пеностекла

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0008218A2 (en) * 1978-08-16 1980-02-20 Pittsburgh Corning Corporation A process for making a cellulated vitreous material
DE3941732A1 (de) * 1989-12-18 1990-07-12 Seger Michael Verfahren zur kontinuierlichen herstellung von schaumglas-formkoerpern
RU2167112C1 (ru) * 2000-05-15 2001-05-20 Кетов Александр Анатольевич Способ получения пеностекла
RU2187473C2 (ru) * 2000-07-12 2002-08-20 Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) Способ получения блочного пеностекла

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP1803693A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
EA006793B1 (ru) 2006-04-28
RU2272005C1 (ru) 2006-03-20
EA200500443A1 (ru) 2006-04-28
EP1803693A4 (en) 2011-08-03
EP1803693A1 (en) 2007-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4308065A (en) Lightweight porous aggregate comprising alkali metal borosilicoaluminate and process for the preparation thereof
RU2514070C2 (ru) Способ изготовления гранулята из пеностекла, а также гранулят из пеностекла и его применение
WO2011005150A2 (ru) Способ получения полуфабриката для изготовления строительных материалов
RU2167112C1 (ru) Способ получения пеностекла
RU2225373C1 (ru) Способ получения блоков пеносиликата
RU2272005C1 (ru) Способ получения калиброванного гранулированного пеностекла
RU2255058C1 (ru) Способ получения шихты для производства пеностекла
KR100580230B1 (ko) 2중 발포 셀을 갖는 초경량골재
RU2563864C1 (ru) Способ получения гранулята для производства пеностекла и пеностеклокерамики
RU2009133384A (ru) Способ получения гранулированного пеносиликата (penostek)
RU2608095C1 (ru) Состав шихты и способ получения пеностекла
RU2255057C1 (ru) Способ получения сырьевой смеси для производства пеностекла
RU2528814C2 (ru) Способ получения стеклокерамзита и порокерамики из трепелов и опок
RU2278846C1 (ru) Способ получения пористого наполнителя - калиброванного микрогранулированного пеностекла
RU2593832C1 (ru) Способ изготовления стеновых керамических изделий
RU2255059C1 (ru) Способ получения пеностекла
EA006794B1 (ru) Сырьевая смесь для производства пеностекла и способы получения сырьевой смеси, шихты и пеностекла
RU2255060C1 (ru) Способ получения пеностекла
RU2433975C1 (ru) Способ изготовления гранулированного заполнителя для бетона
KR101685018B1 (ko) 모래를 대체할 수 있는 지오폴리머 과립 제조방법
RU2671582C1 (ru) Способ получения теплоизоляционного материала - пеностекла и шихта для его изготовления
RU2784801C1 (ru) Пеностекольный щебень из аморфных кремнеземных пород
RU2836941C1 (ru) Способ получения пористого гранулированного строительного материала
RU2528755C1 (ru) Способ производства блочного пеностекла из стеклобоя
SU1033465A1 (ru) Способ изготовлени гранулированного пеностекла

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200500443

Country of ref document: EA

AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2004809010

Country of ref document: EP

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2004809010

Country of ref document: EP