BE1024028A1 - Verbeterde slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen - Google Patents

Abstract

Hierbij wordt een slak bekendgemaakt die, op basis van de droge stof en uitgedrukt als het totaal van het als elementair metaal aanwezige metaal en de aanwezigheid van het metaal in een geoxideerde toestand, omvat: a) ten minste 7 gewichts% en ten hoogste 49 gewichts% ijzer, Fe, b) ten minste gewichts% en ten hoogste 44 gewichts% siliciumdioxide, SiO2, en c) ten minste 2,0 gewichts% en ten hoogste gewichts% calciumoxide, CaO, met het kenmerk dat de slak op dezelfde basis omvat: d) ten hoogste 1,00 gewichts% zink, Zn, en e) ten hoogste 0,3 gewichts% lood, Pb. Tevens worden een verbeterd object dat de slak omvat, een proces voor de productie van de slak, en een aantal gebruiksvormen van de slak bekendgemaakt, waarbij de slak tot ten hoogste 1,50 gewichts% zink en tot ten laagste 1,0 gewichts% CaO kan omvatten.

Description

VERBETERDE SLAK AFKOMSTIG VAN DE PRODUCTIE VAN NON-

FERROMETALEN

Toepassingsgebied van de uitvinding

De onderhavige uitvinding betreft de productie van non-ferrometalen, zoals koper, op basis van primaire bronnen, d.w.z. vers erts, op basis van secundair basismateriaal, ook wel recycleerbare materialen genoemd, of op basis van combinaties daarvan. Recycleerbare materialen kunnen bijvoorbeeld nevenproducten, afvalmaterialen en materialen met verstreken gebruikscyclus zijn. Meer in het bijzonder betreft de uitvinding een verbeterde slak, als bijproduct van dergelijke productie van non-ferrometalen.

Achtergrond van de uitvinding

De beschikbare basismaterialen voor de productie van non-ferrometalen bevatten doorgaans een veelheid aan metalen. Wegens de stringente eisen inzake zuiverheid waaraan de non-ferrometalen bij de meeste toepassingen in hoge volumes dienen te beantwoorden, moeten de verschillende metalen in het productieproces van elkaar worden gescheiden. De processen voor de productie van non-ferrometalen omvatten doorgaans ten minste één en meestal een veelheid aan pyrometallurgische processtappen waarin metalen en metaaloxiden zich beide in gesmolten, vloeibare toestand bevinden, en waarin de metaaloxiden met behulp van de zwaartekracht uit de gesmolten metaalfase kunnen worden afgescheiden als een afzonderlijke vloeibare slakfase. De slakfase wordt doorgaans als een afzonderlijke stroom aan het proces onttrokken, en deze afscheiding kan leiden tot de productie van een slak als het bijproduct van de metaalproductie.

De non-ferrometalen kunnen worden geproduceerd op basis van vers erts als uitgangsmateriaal, ook wel primaire bronnen genoemd, of op basis van gerecycleerde materialen, ook wel secundaire basismaterialen genoemd, of op basis van een combinatie daarvan.

Het herwinnen van non-ferrometalen op basis van secundair basismateriaal is door de jaren heen een activiteit van het grootste belang geworden. Het recycleren van non-ferrometalen na gebruik is uitgegroeid tot een cruciale factor in de industrie, vanwege de aanhoudend grote vraag naar dergelijke metalen en de afnemende beschikbaarheid van verse metaalertsen van hoge kwaliteit. Ook de verwerking van secundaire basismaterialen houdt doorgaans het gebruik in van pyrometallurgische processtappen, zoals smeltovens, die slak genereren als bijproduct.

Slak bevat hoofdzakelijk metaaloxiden, die bij hoge temperaturen vloeibaar zijn. In smeltovens voor non-ferrometalen, bijvoorbeeld smeltovens voor koper, lood of zink, bevinden de metaaloxiden zich in vloeibare toestand en hebben ze een lagere dichtheid dan de vloeibare gesmolten metalen. De metaaloxiden kunnen dan worden gescheiden van de metalen met behulp van de zwaartekracht. De slakken worden doorgaans afgekoeld en verbrijzeld/naar grootte gesorteerd, en kunnen worden gebruikt bij de productie van beton, als vervangmiddel voor stenen en grind, als aggregaat bij de aanleg van wegen, en als ze worden fijngemalen zijn ze dankzij hun uitzonderlijke hardheid ook interessant voor gebruik als straalzand of straalgruis.

Sommige substanties die kunnen worden aangetroffen in de bekende slakproducten uit de stand der techniek worden als schadelijk beschouwd voor het milieu. Vooral lood, en tot op zekere hoogte ook zink zijn belangrijke voorbeelden van dergelijke ongewenste substanties. Zink en lood zijn beide metalen die door uitloging uit de slak kunnen ontsnappen; de aanwezigheid van beduidende concentraties ervan sluit vele toepassingen van het slakproduct uit, voornamelijk in economisch aantrekkelijke toepassingen, en kan het storten van deze slakken op afvalterreinen veel complexer en moeilijker maken, aangezien ze gewoonlijk worden beschouwd als ‘gevaarlijk afval’. Of het gebruik ervan in bepaalde toepassingen wordt aanvaard, wordt vaak bepaald door het testen van het uitlooggedrag van de slakken. Elementen als Pb en Zn zijn vatbaar voor uitloging en kunnen ertoe leiden dat een bepaalde slak niet slaagt voor een dergelijke aanvaardingstest.

Het Pb-gehalte van een product of samenstelling kan bovendien het gebruik ervan beperken, aangezien lood tot ongerustheid heeft geleid wegens een mogelijk toxisch effect op de voortplanting. In sommige rechtsge bieden staan de classificatielimieten voor de betreffende regelgeving inzake CLP (classificatie, labels, verpakking) momenteel ter discussie, met als doel het instellen van een specifieke classificatielimiet (SCL) voor Pb en Pb-houdende producten. Mogelijk zou de limiet zeer laag worden ingesteld, tot zelfs maar 0,03 gewichts% Pb. De commercieel verkrijgbare slakken die afkomstig zijn van de productie van non-ferrometalen, hebben een Pb-gehalte dat doorgaans aanzienlijk hoger ligt dan het op zich al veel hogere gehalte van 0,3 gewichts%. Waar deze CLP-regelgeving van kracht zal worden, zullen de slakken die afkomstig zijn van de productie van non-ferrometalen aan bijkomende labelvereisten moeten voldoen, wat de commercialisering en de aanvaarding van deze slakken voor veel van de huidige toepassingen moeilij-ker of zelfs onmogelijk zal maken, en ook de lasten bij bepaalde vormen van afvalverwijdering, zoals afvalstorten, kan verzwaren. In deze context dient te worden opgemerkt dat bepaalde eindtoepassingen, zoals het gebruik van slak als straalzand, met zich meebrengen dat het afvalnevenproduct van de straalbewerking, met inbegrip van de slak, doorgaans als stortafval moet worden gedumpt. Het loodgehalte van de slak kan daardoor een ernstige belemmering vormen voor het gebruik van de slak in sommige van de huidige waardevolle eindtoepassingen, zoals zandstralen.

In S. Monosi et al, ‘Non Ferrous Slag as Cementitious Material en Fine Aggregate for Concrete’, gepresenteerd tijdens het 3e CANMET/ACI International Symposium on Sustainable Development of Cement en Concrete, 2001, werd melding gemaakt van een slak die 4,77 gewichts% Zn en 2,03% Pb bevatte, en die werd getest als bestanddeel voor beton, ter vervanging van portlandcement en/of natuurzand. De slak bevatte ook 14,65 gewichts% Si02. Uitlogingsproeven wezen uit dat zink en lood werden vrijgegeven, maar bij waarden die onder de Italiaanse wettelijke standaard van 1998 bleven.

De uitvinders hebben echter geconstateerd dat de aanwezigheid van zink in de slak, bij de gehaltes die in het werk van Monosi werden gebruikt, de uitharding van beton en andere constructiesamenstellingen, zoals cement-vormen, aanzienlijk vertraagt. Dit effect op de uithardingssnelheid vormt een beletsel voor het gebruik van slakken die aanzienlijke hoeveelheden Zn bevatten als cementeus materiaal en/of als aggregaat in beton of cementvor- men.

Daarom is er nog steeds nood aan een slak die voortkomt uit de productie van non-ferrometalen die een lager risico vertegenwoordigt op de uitloging van metalen, in het bijzonder een slak met een loodgehalte en/of een zinkgehalte dat laag genoeg is om geen aanleiding te geven tot bezorgdheid over uitloging, zodanig dat de slak aanvaardbaar kan zijn voor gebruik in economisch aantrekkelijke eindtoepassingen, en door dat gebruik kan worden opgewaardeerd.

Bovendien is er nog steeds nood aan een slak die voortkomt uit de productie van non-ferrometalen en een Pb-gehalte heeft dat lager is dan 0,03 gewichts%, en die bijgevolg het voordeel met zich mee zou brengen dat ze vrijgesteld is van bijkomende labelvereisten onder de mogelijk ophanden zijnde CLP-regelgeving in bepaalde rechtsgebieden.

Voorts is er nog steeds nood aan een slak die voortkomt uit de productie van non-ferrometalen en die niet het nadeel met zich meebrengt dat ze de uithardingssnelheid vertraagt van beton of cement dat deze slak bevat als cementeus materiaal of aggregaat.

In het Amerikaanse octrooi schrift US 4.571.260 wordt een procédé onthuld voor het herwinnen van de metaalwaarden van materialen die tin en/of zink bevatten, in het bijzonder van materialen die lood omvatten, door het verhitten en smelten van de uitgangsmaterialen in een Kaldo-convertor, samen met cokes als reducerend middel en een grote hoeveelheid kalksteen en ijzeroxide als vloeimiddel, in een opeenvolgende sequentie van een batchpro-cedé dat begint met een oxidatiestap. In ten minste één daaropvolgende reductiestap kunnen zink en, indien aanwezig, tin worden uitgerookt en herwonnen uit het uitlaatgas van de oven. De grote hoeveelheid aan vloeimid-delen is nodig om de slak een stroperige consistentie te verlenen bij de gekozen reductietemperaturen, zodanig dat de cokes in suspensie kunnen worden gehouden in de slak onder intensief schudden of roeren, in het bijzonder in het latere gedeelte van de reductieperiode. De 8 ton slak die als residu achterbleef in het enige voorbeeld van US 4.571.260 bevatte 1,5% Pb en 1,0% Zn. Deze slak bevat nog steeds hoeveelheden zink en lood die aanleiding kunnen geven tot bezorgdheid over de uitloging van metaal. De uiteindelijke slak in US 4.571.260 werd als afval gestort.

In het octrooischrift WO 2014/046593 A1 wordt een verbeterde werkwijze bekendgemaakt voor het herwinnen van verdampbare metalen en/of metaalverbindingen uit gesmolten slak, met behulp van een ondergedompelde straal heet plasmagas met hoge energie. Het voordeel is dat hoge vervluchti-gingssnelheden kunnen worden bereikt ver onder de voordien vereiste gemiddelde slaktemperaturen. Dit brengt het voordeel met zich mee van een verlaagde energiebehoefte, een verlaagde nood aan slakvormers of vloeimidde-len, en daardoor ook een verlaagde uiteindelijke hoeveelheid slak, en een verlaagde slijtage aan vuurvaste materialen. In de voorbeelden worden mengsels van 1000 kg stof van een vlamboogoven (electric are furnace, EAF), 100 kg cokes en 100 kg zand behandeld om slakken te produceren die slechts 1,3 gewichts% ZnO bevatten, wat overeenkomt met 1,04 gewichts% Zn, en ten hoogste 26,0 gewichts% Si02. De slakken die worden geproduceerd in WO 2014/046593 A1 bevatten nog steeds genoeg zink om tot ongerustheid te leiden over de uitloging van metaal. In WO 2014/046593 A1 wordt ook geen melding gemaakt van mogelijke voordelige effecten van de betreffende slakken wanneer ze worden gebruikt in bepaalde eindtoepassingen.

In het octrooischrift WO 2013/156676 A1 wordt een werkwijze onthuld voor het verwerken van slakken uit de non-ferrometallurgie, voor het omzetten ervan naar een verpulverd materiaal dat geschikt is voor andere toepassingen dan dumpen. Het procédé omvat een reductiestap waarin ijzer in de slak in voldoende mate dient te worden gereduceerd opdat de metaalfase genoeg ijzer zou bevatten om de metaalfase magnetisch te maken. De werkwijze omvat voldoende mengen om de metaaldruppeltjes in de gesmolten slak te houden en te beletten dat de druppeltjes bezinken op de bodem van de oven. De werkwijze omvat voorts het uitdampen van zink, lood, arsenicum en cadmium uit het mengsel. Het gegenereerde slak-metaalmengsel dat achterblijft in de reductieoven wordt afgetapt en gekoeld. Het gekoelde mengsel wordt verbrijzeld en vermalen tot een korrelgrootte van 20 pm - 15 pm. Metalen en eventuele sulfiden worden afgescheiden uit de slak, bijvoorbeeld door magnetische scheiding. Bij wijze van voorbeeld wordt de verwerking beschreven van slakken die 4% Zn of 2,4% Zn bevatten. De als startmateriaal gebruikte slakken worden behandeld met siliciumcarbide (Voorbeelden 1 en 2) of met koolstof (Voorbeeld 3) als reductiemiddel. In Voorbeeld 3 werd na de reductie stikstof door het mengsel geborreld. De resulterende mengsels van metaallegering en slak bevatten hoge gehaltes aan Fe, minder dan 1,00 gewichts% Zn, tot slechts 0,08 gewichts% Pb, en ofwel ten minste 45 gewichts% Si02, ofwel ten hoogste 1,3gewichts% CaO. In de slakken werden metaalinsluitsels aangetroffen die zowel koper als ijzer bevatten. De slak-metaalmengsels van Voorbeelden 1 en 3 werden verpulverd en onderworpen aan magnetische afscheiding om de metalen eruit af te scheiden. Enkel bij Voorbeeld 3 werd de samenstelling van de uiteindelijke overblijvende niet-magnetische slak opgetekend, en deze samenstelling leek verrassend sterk op de samenstelling die opgetekend werd voor het mengsel van metaallegering en slak vóór het eruit afscheiden van de metaalfase. De uiteindelijke slak is rijk aan Si02 en bevatte niet meer dan 1,4% CaO. In WO 2013/156676 wordt voorgesteld om de overblijvende slak te gebruiken in de wegenbouw, bij toepassingen als vulgrond, of als bestanddeel voor beton en cement. In WO 2013/156676 wordt geen melding gemaakt van een potentiële actieve functie van de beschreven slak in de bouwindustrie en/of voor anorganische polymeren.

Er bestaat nog steeds een nood aan het opwaarderen van de slak die als bijproduct afkomstig is van de productie van non-ferrometalen, geproduceerd als bijproduct bij het verwerken van primaire en secundaire basismaterialen, met behulp van een gemakkelijk en eenvoudig proces, tot een kwaliteit die aanvaardbaar is met betrekking tot mogelijke uitloging van metaal, en die daarnaast in staat is om een actieve, technische en bijgevolg economisch interessante bijdrage te leveren in de vorm van een verder gebruik van de slak zonder de hierboven beschreven nadelen.

De onderhavige uitvinding heeft tot doel om het hierboven probleem te elimineren van ten minste te verlichten, en/of om in het algemeen verbeteringen te verschaffen.

Samenvatting van de uitvinding

Volgens de uitvinding wordt voorzien in een slak, een proces voor de productie van de slak, en toepassingen van de slak zoals gedefinieerd in om het even welke van de bijgaande conclusies.

In een uitvoeringsvorm verschaft de uitvinding een slak, als bijproduct afkomstig van de productie van non-ferrometalen, die op basis van droog product het volgende omvat, waarbij de aanwezigheid van een metaal wordt uitgedrukt als het totaal van het aanwezige elementaire metaal en de aanwezigheid van het metaal in een geoxideerde toestand, bij voorkeur als een oxidevorm van het metaal, op zichzelf en/of in combinatie met andere metalen: a) ten minste 7 gewichts% en ten hoogste 49 gewichts% ijzer, Fe, b) ten hoogste 1,30 gewichts% koper, Cu, c) ten minste 24 gewichts% en ten hoogste 44 gewichts% siliciumdioxide, Si02, en d) ten minste 2,0 gewichts% en ten hoogste 20 gewichts% calciumoxide, CaO, waarbij de slak op dezelfde basis omvat: e) ten hoogste 1,00 gewichts% zink, Zn, en eventueel ten minste 0,10 gewichts% Zn, f) ten minste 0,40 gewichts% en ten hoogste 2,5 gewichts% magnesium oxide, MgO, g) ten minste 4.0 qewichts% en ten hoogste 12 qewichts% aluminium oxide, AI?Oj_en g) ten hoogste 0,100 gewichts% lood, Pb, en eventueel ten minste 0 gewichts% Pb.

In een uitvoeringsvorm verschaft de onderhavige uitvinding een object dat als bindmiddel en/of als aggregaat de slak volgens de onderhavige uitvinding omvat, waarbij de slak ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, omvat.

De uitvinders hebben vastgesteld dat de slak volgens de onderhavige uitvinding in staat is om te fungeren als bindmiddel in een geopoly-meersysteem. De uitvinders hebben voorts vastgesteld dat de slak volgens de onderhavige uitvinding ook een zeer geschikt aggregaat kan vormen voor gebruik in een dergelijk geopolymeersysteem, en dat het gebruik ervan als aggregaat voorts mede zorgt voor uiterst goede eigenschappen van de producten die worden geproduceerd met een dergelijk geopolymeersysteem.

In een andere uitvoeringsvorm verschaft de uitvinding een proces voor de productie van een tweede slak volgens de onderhavige uitvinding, waarbij de slak ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, en ten minste 1,0 gewichts% CaO omvat, waarbij het proces de volgende stappen omvat: • het verschaffen van een eerste slak die ten minste één metaal bevat dat is gekozen uit zink, lood en combinaties daarvan, • het in een vervluchtiginginrichting of “fumer” plaatsen van de eerste slak, • het vervluchtigen olf “fumen” van ten minste één metaal, gekozen uit zink, lood en combinaties daarvan, uit de eerste slak, met behulp van ten minste één plasmabrander, om een tweede slak te verkrijgen, en • het verwijderen van de tweede slak uit de vervluchtiginginrichting of “fumer”.

De uitvinders hebben vastgesteld dat de slak volgens de onderhavige uitvinding probleemloos kan worden geproduceerd met het proces volgens de onderhavige uitvinding, en in het bijzonder dat het proces in staat is om probleemloos de gewenste lage gehaltes aan Pb en Zn te bewerkstelligen, in één enkele, relatief eenvoudige processtap. De uitvinders zijn van mening dat dit proces aanzienlijke voordelen met zich meebrengt in vergelijking met de in de techniek bekende processen, zoals het proces uit WO 2013/156676 A1 dat een eerste reductiestap in een elektrische oven omvat, gevolgd door een fijnmalen van het materiaal en een magnetische afscheiding van de metaal-deeltjes uit de overblijvende slak. De uitvinders hebben voorts vastgesteld dat het proces volgens de onderhavige uitvinding niet de grote hoeveelheden vloeimiddelmateriaal vergt die vereist zijn voor andere in de techniek bekende werkwijzen, waarbij deze materialen zouden leiden tot het verzwakken en mogelijk zelfs onderdrukken van de technische bijdrage die de slak anders kan leveren bij het gebruik ervan als bindmiddel in de bouwindustrie.

De uitvinders hebben voorts vastgesteld dat de slak volgens de onderhavige uitvinding een voldoende laag gehalte aan zink en/of lood heeft opdat de slak geen bezorgdheid zou vertegenwoordigen met betrekking tot het uitlogen van metaal, en bijgevolg als aanvaardbaar kan worden beschouwd in economisch interessantere eindtoepassingen.

De uitvinders hebben voorts vastgesteld dat met het proces volgens de onderhavige uitvinding een slak kan worden geproduceerd met een zeer laag gehalte aan Pb, die het bijgevolg mogelijk kan maken om de bijkomende labelvereisten te vermijden die zouden kunnen worden opgelegd door de CLP-regelgeving die in bepaalde rechtsgebieden in voorbereiding is. De slak kan daardoor ook probleemloos aanvaardbaar blijven voor gebruik in vele van de huidige toepassingen waarbij conventionele slakken mogelijk het risico lopen om onaanvaardbaar of ongewenst te worden. Bovendien blijven, in het geval dat er een overschot van de slak beschikbaar is die de commerciële vraag ernaar overstijgt, de lasten en de kostprijs van het storten van een dergelijke overschot van de slak volgens de onderhavige uitvinding beperkt.

De uitvinders hebben voorts vastgesteld dat de slak volgens de onderhavige uitvinding, in het bijzonder wanneer het proces volgens de onderhavige uitvinding wordt gebruikt, een bijzonder laag gehalte aan zink bevat. De uitvinders hebben vastgesteld dat bij gebruik van de slak volgens de onderhavige uitvinding in beton en/of cement, de uithardingssnelheid van de samenstelling niet meer aanzienlijk wordt verlaagd zoals het geval is bij slakken met een hoger Zn-gehalte. Bij voorkeur wordt het proces elektronisch, bij meer voorkeur door een computerprogramma, bewaakt en/of gestuurd.

In nog een andere uitvoeringsvorm voorziet de uitvinding uiteenlopende toepassingen van de slak volgens de onderhavige uitvinding, zoals vermeld in een aantal gebruiksconclusies.

De uitvinders hebben vastgesteld dat de slak volgens de onderhavige uitvinding, waarbij de slak ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, en ten minste 1,0 gewichts% CaO omvat, kan worden gebruikt als actief bindmiddel in de bouwindustrie. De slak kan worden gebruikt ter gedeeltelijke vervanging van portlandcement. Een dergelijke activiteit kan ‘puzzolane werking’ worden genoemd, wat wordt gedefinieerd als een maat voor de reactiegraad door de tijd of de reactiesnelheid tussen een puzzolaan en Ca2+ of Ca(OH)2 in aanwezigheid van water. De snelheid van de puzzolane reactie is afhankelijk van de intrinsieke kenmerken van het puzzolaan, zoals de specifieke oppervlakte, de chemische samenstelling en het gehalte aan actieve fase. Fysische oppervlak-teadsorptie wordt niet beschouwd als onderdeel van de puzzolane werking, omdat tijdens dat proces geen irreversibele moleculaire bindingen worden gevormd. De uitvinders hebben bijvoorbeeld vastgesteld dat bij toevoeging van slak volgens de onderhavige uitvinding, in een hoeveelheid van ongeveer 30% als vervanging voor portlandcement, 30% minder van het portlandcement kan worden gebruikt, terwijl uit dit mengsel een betonproduct kan worden geproduceerd met een druksterkte die slechts 6% lager is dan de druksterkte van hetzelfde product geproduceerd met 100% cement. Zonder zich aan deze theorie te willen verbinden zijn de uitvinders van mening dat dit vermogen wordt verleend door de geringe aanwezigheid van zink, onder het gehalte waarbij het kan werken als een gif of als een verontreiniging die de werking van de slak verstoort. De uitvinders hebben vastgesteld dat een soortgelijke slak die ongeveer 8 gewichts% zink bevatte, niet in staat was om deze werking te vertonen.

In nog een andere uitvoeringsvorm voorziet de uitvinding derhalve een gebruik van de slak volgens de onderhavige uitvinding als bestanddeel gekozen uit de lijst die bestaat uit een vulmiddel, een bindmiddel, en combinaties daarvan, in de bouwindustrie.

De uitvinders hebben vastgesteld dat de slak volgens de onderhavige uitvinding, in het bijzonder wanneer gemalen, wanneer deze tweede slak werd gebruik ter gedeeltelijke vervanging van portlandcement als het bindmiddel in een samenstelling, beduidend betere prestaties leverde dan het equivalent afgeleid van de eerste slak waarvan de slak volgens de onderhavige uitvinding was afgeleid door toepassing van het proces volgens de onderhavige uitvinding, en die ongeveer 8 gewichts% zink, Zn, en in het bereik van 0,3 - 0,5 gewichts% lood, Pb, bevatte. De uitvinders zijn van mening dat dit verschil in prestaties mogelijk te danken is aan het lagere zinkgehalte, op basis van de waarneming dat zink de werking van conventioneel cement vertraagt. De uitvinders hebben vastgesteld dat dit verschil in prestaties reeds aanzienlijk is bij de slak die ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, en ten minste 1,0 gewichts% CaO omvat.

De uitvinders hebben vastgesteld dat de slak volgens de onderhavige uitvinding ook kan worden gebruikt voor het teweegbrengen van een aantal andere technische effecten.

In een uitvoeringsvorm kan de slak volgens de onderhavige uitvinding, waarbij de slak ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, en ten minste 1,0 gewichts% CaO omvat, worden gebruikt in een eindtoepassing gekozen uit het aanbrengen van een slijtagelaag en/of bekleding voor dakbedekkingstegels of dakbedekkingsleien, als bestanddeel van straalzand of straalgruis, als opgeschuimd bestanddeel van tegels, als zwarte kleurstof, bij voorkeur in bouwproducten, met meer voorkeur in zwarte tegels, als zwarte harde brokken, bij voorkeur voor decoratieve doeleinden, en als ballast met hoge dichtheid, bij voorkeur voor toepassingen onder water, met meer voorkeur voor waterbouwkundige toepassingen, en voor combinaties daarvan.

In nog een andere uitvoeringsvorm, waarbij de slak ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, en ten minste 1,0gewichts% CaO omvat, levert de uitvinding een effect op dat gekozen is uit de verlaging van de baktemperatuur van een baksteen of een kleibaksteen, voor geluidsisolatie, voor de afscherming tegen röntgenstralen, en combinaties daarvan.

De uitvinders hebben vastgesteld dat de slak een hoge materi-aaldichtheid vertoont, in het bereik van 2,9 - 4,0 ton/m3. Bovendien werd vastgesteld dat de slak niet-poreus is. Bijgevolg kan de slak het effect met zich meebrengen van een goede geluidsisolatie. De uitvinders hebben voorts vastgesteld dat in het bijzonder de hoge materiaaldichtheid de slak geschikt en uiterst interessant maakt voor afscherming tegen röntgenstralen.

De uitvinders hebben vastgesteld dat de slak een zeer donkerzwarte kleur heeft. Hoewel de zwarte kleur vrij gangbaar is voor fayalitische slakken, hebben de uitvinders vastgesteld dat deze kleur in de slak volgens de onderhavige uitvinding uiterst stabiel is, in het bijzonder in vergelijking met veel alternatieve kleurmiddelen. Dankzij het lage zinkgehalte en het lage loodgehal-te kan de slak volgens de onderhavige uitvinding bijgevolg worden gebruikt als een geschikt kleurmiddel voor het produceren van zwarte bouwproducten, zoals zwarte vloertegels, die momenteel bijzonder populair zijn, en waarvoor momenteel ijzeroxide, FeO, wordt gebruikt, wat echter een zeldzamer en vrij duur basismateriaal is.

Gedetailleerde beschrijving

De onderhavige uitvinding zal worden beschreven met betrek- king tot specifieke uitvoeringsvormen; de uitvinding is daartoe echter niet beperkt, maar wordt enkel bepaald door de conclusies.

Voorts worden de termen eerste, tweede, derde, en dergelijke, in de beschrijving en de conclusies gebruikt om een onderscheid te maken tussen gelijksoortige elementen, en niet noodzakelijk om een sequentiële of chronologische volgorde te beschrijven. De termen zijn in gepaste omstandigheden uitwisselbaar, en de uitvoeringsvormen van de uitvinding kunnen functioneren in andere volgorden dan hier wordt beschreven of geïllustreerd.

Voorts worden de termen bovenste, onderste, boven, onder, en dergelijke, in de beschrijving en de conclusies gebruikt voor descriptieve doeleinden, en niet noodzakelijk om relatieve posities te beschrijven. De aldus gebruikte termen zijn in gepaste omstandigheden uitwisselbaar, en de uitvoeringsvormen van de uitvinding die hier worden omschreven, kunnen functioneren in andere oriëntaties dan hier wordt beschreven of geïllustreerd.

De term ‘omvattende’, die in de conclusies wordt gebruikt, dient niet te worden geïnterpreteerd als beperkt tot de middelen die erna worden opgesomd; hij sluit andere elementen of stappen niet uit. De term dient te worden geïnterpreteerd in die zin dat hij de aanwezigheid specifieert van de genoemde eigenschappen, getallen, stappen of componenten zoals aangeduid, maar sluit de aanwezigheid of toevoeging van een of meer andere eigenschappen, getallen, stappen of componenten, of groepen daarvan niet uit. De draagwijdte van de uitdrukking ‘een inrichting omvattende middelen A en B’ dient dus niet beperkt te worden tot inrichtingen die enkel bestaan uit componenten A en B. Ze betekent dat wat betreft de onderhavige uitvinding, de enige relevante componenten van de inrichting A en B zijn. Dienovereenkomstig sluiten de termen ‘omvattende’ en ‘met inbegrip van’ de meer inperkende termen ‘in wezen bestaande uit’ en ‘bestaande uit’ in.

In dit document worden, tenzij anders aangegeven, hoeveelheden van metalen en oxides uitgedrukt volgens de gangbare praktijk in de pyrometallurgie. De aanwezigheid van ieder metaal wordt doorgaans uitgedrukt als de totale aanwezigheid ervan, ongeacht of het metaal aanwezig is in de elementaire vorm (oxidatietoestand = 0) of in om het even welke chemisch gebonden vorm, wat in typische gevallen een geoxideerde vorm is (oxidatie- toestand > 0). Voor de metalen die relatief gemakkelijk kunnen worden gereduceerd tot hun elementaire vorm, en die kunnen voorkomen als gesmolten metaal in het pyrometallurgische proces, is het vrij gangbaar om hun aanwezigheid uit te drukken in termen van hun elementaire metaalvorm, zelfs wanneer de samenstelling van een slak wordt opgegeven, waarin het merendeel van dergelijke metalen in feite aanwezig kan zijn in een geoxideerde vorm. Daarom wordt voor de samenstelling van een slak zoals de slak volgens de onderhavige uitvinding het gehalte aan Fe, Zn, Pb, Cu, Sb, Bi als elementaire metalen vermeld. Minder edele metalen zijn moeilijker te reduceren onder non-ferro-pyrometallurgische omstandigheden en komen voornamelijk in een geoxideerde vorm voor. Deze metalen worden doorgaans uitgedrukt in termen van hun meest voorkomende oxidevorm. Daarom wordt voor de samenstelling van slakken doorgaans het gehalte aan Si, Ca, Al, Na respectievelijk uitgedrukt als S1O2, CaO, AI2O3, Na20.

Het Kaldo-proces, dat wordt gebruikt in het Amerikaanse oc-trooischrift US 4.571.260 en in het octrooischrift WO 2013/156676 A1, is een conventioneel pyrometallurgisch proces waarbij een bovenaan aangeblazen roterende convertor (top-blown rotary converter, TBRC - Kaldo-oven of Kaldo-convertor) wordt gebruikt, waarin gesmolten metaal als de zwaardere fase en een gesmolten slakfase als de lichtere fase samen kunnen voorkomen. De warmte wordt in dit proces geleverd met behulp van een zuurstof-brandstofvlam en later door het inbrengen van cokes of een ander geschikt reductiemiddel in de reeds gesmolten vloeistof(fen). Het plasmaproces volgens de onderhavige uitvinding maakt gebruik van een plasmabrander voor het vervluchtigen van sommige van de metalen uit de slak. Het proces volgens de onderhavige uitvinding is performanter omdat de op zeer hoge temperatuur gebrachte plasmastroom, met temperaturen die ver boven 1500°C liggen en gemakkelijk ten minste 3000°C en zelfs 5000°C bereiken, in staat is om lokale temperaturen te veroorzaken die veel hoger zijn dan de gemiddelde temperatuur in de smelt, en flexibeler is in vergelijking met conventionele brandersys-temen omdat hij het mogelijk maakt om de zuurstofpotentiaal vrijwel onafhankelijk van de hoeveelheid gegenereerde warmte te regelen.

In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten minste 8 gewichts% Fe, bij voorkeur ten minste 10gewichts%, met meer voorkeur ten minste 15gewichts%, met nog meer voorkeur ten minste 20 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten minste 25 gewichts%, bij voorkeur ten minste 30 gewichts%, met meer voorkeur ten minste 35 gewichts%, met nog meer voorkeur ten minste 37 gewichts%. In een andere uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten hoogste 48 gewichts% Fe, bij voorkeur ten hoogste 47 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 45 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 43 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 41 gewichts%. Het gehalte aan Fe in een slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen wordt bij voorkeur bepaald in overeenstemming met de werkwijze die wordt beschreven in DIN EN ISO 11885.

In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten minste 24 gewichts%, met meer voorkeur ten minste 25 gewichts%, met nog meer voorkeur ten minste 26 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten minste 27 gewichts%, bij voorkeur ten minste 28 gewichts%, met meer voorkeur ten minste 29%, met nog meer voorkeur ten minste 30,0 gewichts%. In een andere uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten hoogste 42 gewichts% Si02, bij voorkeur ten hoogste 40 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 37 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 33 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 32 gewichts%. Het gehalte aan Si02 in een slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen wordt bij voorkeur bepaald in overeenstemming met de werkwijze die wordt beschreven in DIN EN ISO 12677. Het gehalte aan Si02 kan ook indirect worden bepaald, door eerst het gehalte aan silicium, Si, te bepalen met behulp van de werkwijze in overeenstemming met DIN EN ISO 11885, en vervolgens dit resultaat om te zetten naar het oxide Si02.

In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten minste 1,0gewichts% CaO, bij voorkeur ten minste 1,2 gewichts%, met meer voorkeur ten minste 1,4 gewichts%, met nog meer voorkeur ten minste 1,75 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten minste 2,0 gewichts%, bij voorkeur ten minste 2,25 gewichts%, met meer voorkeur ten minste 2,50wt%, met nog meer voorkeur ten minste 3,00 gewichts%. In een andere uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten hoogste 18 gewichts% CaO, bij voorkeur ten hoogste 15 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 12 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 10 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 8,0 gewichts%. Het gehalte aan CaO in een slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen wordt bij voorkeur bepaald in overeenstemming met de werkwijze die wordt beschreven in DIN EN ISO 11885.

In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten hoogste 1,50 gewichts% Zn, bij voorkeur ten hoogste 1,40 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 1,30 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 1,20 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 1,10 gewichts%, bij voorkeur ten hoogste 1,00 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 0,90 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 0,80 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 0,70 gewichts%. Het gehalte aan Zn in een slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen wordt bij voorkeur bepaald in overeenstemming met de werkwijze die wordt beschreven in DIN EN ISO 11885. In een andere uitvoeringsvorm omvat de slak ten minste 0,10 gewichts% Zn.

In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten hoogste 0,100 gewichts%, bij voorkeur ten hoogste 0,050 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 0,040 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 0,030 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 0,026 gewichts%. Het gehalte aan Pb in een slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen wordt bij voorkeur bepaald in overeenstemming met de werkwijze die wordt beschreven in DIN EN ISO 11885. In een andere uitvoeringsvorm omvat de slak ten minste 0,005 gewichts% Pb.

In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten hoogste 1,30 gewichts% koper, Cu, bij voorkeur ten hoogste 1,10 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 1,00 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 0,90 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 0,80 gewichts%, bij voorkeur ten hoogste 0,75 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 0,70 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 0,60 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 0,40 gewichts%. Het gehalte aan Cu in een slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen wordt bij voorkeur bepaald in overeenstemming met de werkwijze die wordt beschreven in DIN EN ISO 11885. In een andere uitvoeringsvorm omvat de slak ten minste 0,05 gewichts% Cu.

In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten hoogste 2,5 gewichts% magnesiumoxide, MgO, bij voorkeur ten hoogste 2,00 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 1,50 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 1,3 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 1,20 gewichts%, bij voorkeur ten hoogste 1,10 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 1,00 gewichts%. Het gehalte aan MgO in een slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen kan worden bepaald door het analytische resultaat voor magnesium, Mg, om te zetten naar MgO. Het gehalte aan magnesium voor een dergelijke slak wordt bij voorkeur bepaald in overeenstemming met de werkwijze die wordt beschreven in DIN EN ISO 11885. In een andere uitvoeringsvorm omvat de slak ten minste 0,40 gewichts% MgO, bij voorkeur ten minste 0,50 gewichts%, met meer voorkeur ten minste 0,60 gewichts%, met nog meer voorkeur ten minste 0,70 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten minste 0,75 gewichts%.

De werkwijze die wordt beschreven in DIN EN ISO 11885 maakt gebruik van atoomemissiespectroscopie met inductief gekoppeld plasma (ICP-AES), ook wel optische emissiespectroscopie met inductief gekoppeld plasma genoemd (ICP-OES).

In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten hoogste 2,0 gewichts% zwavel, S, bij voorkeur ten hoogste 2,00 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 1,50 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 1,25 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 1,00 gewichts%, bij voorkeur ten hoogste 0,50 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 0,40 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 0,30 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 0,20 gewichts%. Het gehalte aan S in een slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen wordt bij voorkeur bepaald door grotendeels de werkwijze te volgen die wordt beschreven in ISO 15350. In een andere uitvoeringsvorm omvat de slak ten minste 0,05 gewichts% S.

In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding voorts ten minste 9 gewichts% en ten hoogste 63 gewichts% ijzeroxide, uitgedrukt als FeO. Dit gehalte wordt opnieuw uitgedrukt op dezelfde basis als in conclusie 1, d.w.z. op basis van de droge stof. Het FeO-gehalte kan gemakkelijk worden verkregen door het gehalte aan elementair Fe om te zetten naar FeO. In deze context wordt het gehalte aan Fe uitgedrukt als het totaal van het aanwezige elementaire metaal en de aanwezigheid van het metaal in een geoxideerde toestand. In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten minste 10 gewichts% FeO, bij voorkeur ten minste 12gewichts%, met meer voorkeur ten minste 15gewichts%, met nog meer voorkeur ten minste 20 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten minste 30 gewichts%, bij voorkeur ten minste 40 gewichts%, met meer voorkeur ten minste 45 gewichts%, met nog meer voorkeur ten minste 50 gewichts%. In een andere uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten hoogste 60 gewichts% FeO, bij voorkeur ten hoogste 58 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 56 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 54 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 53 gewichts%.

In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten hoogste 5,0 gewichts% natriumoxide, Na20, bij voorkeur ten hoogste 4,50 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 4,00 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 3,75 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 3,50 gewichts%, bij voorkeur ten hoogste 3,25 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 3,10 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 3,00 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 2,90 gewichts%. Het gehalte aan Na20 in een slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen kan worden bepaald door het analytische resultaat voor natrium, Na, om te zetten naar Na20. Het natriumgehalte van een dergelijke slak wordt bij voorkeur bepaald in overeenstemming met de werkwijze die wordt beschreven in DIN EN ISO 11885. In een andere uitvoeringsvorm omvat de slak ten minste 1,00 gewichts% Na20.

In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding voorts, op dezelfde basis, ten minste 4.0 gewichts% en ten hoogste 12 gewichts% aluminiumoxide, Al203. Bij voorkeur omvat de slak ten minste 5.0 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten minste 6,0 gewichts%, bij voorkeur ten minste 7,0 gewichts%, met meer voorkeur ten minste 7,5 gewichts%, met nog meer voorkeur ten minste 8,0 gewichts%. In een andere uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten hoogste 11,5 gewichts% of Al203, bij voorkeur ten hoogste 11,0 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 11,0 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 10,5 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 10.0 gewichts%. Het gehalte aan Al203 in een slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen wordt bij voorkeur bepaald in overeenstemming met de werkwijze die wordt beschreven in DIN EN ISO 11885 voor het bepalen van het gehalte aan aluminium, in het Amerikaans Engels: aluminum, en het omzetten van het resultaat naar het aluminiumoxide Al203.

In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten hoogste 1,50 gewichts% zinkoxide, ZnO, bij voorkeur ten hoogste 1,40 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 1,30 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 1,20 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 1,10 gewichts%, bij voorkeur ten hoogste 1,05 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 1,00 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 0,95 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 0,90 gewichts%. Het gehalte aan ZnO in een slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen kan worden bepaald door het analytische resultaat voor zink, Zn, om te zetten naar ZnO. Het gehalte aan zink van een dergelijke slak wordt bij voorkeur bepaald in overeenstemming met de werkwijze die wordt beschreven in DIN EN ISO 11885. In een andere uitvoeringsvorm omvat de slak ten minste 0,25 gewichts% ZnO.

In een uitvoeringsvorm omvat de slak volgens de onderhavige uitvinding ten hoogste 0,323 gewichts% loodoxide, PbO, bij voorkeur ten hoogste 0,300 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 0,250 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 0,200 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 0,100 gewichts%, bij voorkeur ten hoogste 0,050 gewichts%, met meer voorkeur ten hoogste 0,030 gewichts%, met nog meer voorkeur ten hoogste 0,028 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten hoogste 0,020 gewichts%. Het gehalte aan PbO in een slak afkomstig van de productie van non-ferrometalen kan worden bepaald door het analytische resultaat voor lood, Pb, om te zetten naar PbO. Het gehalte aan lood van een dergelijke slak wordt bij voorkeur bepaald in overeenstemming met de werkwijze die wordt beschreven in DIN EN ISO 11885. In een andere uitvoeringsvorm omvat de slak ten minste 0,005 gewichts% PbO.

In een uitvoeringsvorm van de slak volgens de onderhavige uitvinding is het in de slak aanwezige ijzer voornamelijk aanwezig in de fayaliti-sche structuur Fe2Si04, ook bekend als ijzerchrysoliet.

In een uitvoeringsvorm van de slak volgens de onderhavige uitvinding heeft de slak een gehalte aan amorfe stof van ten minste 30 gewichts%, zoals bepaald door kwantitatieve röntgendiffractieanalyse (XRD-analyse) met gebruik van Topas Academie Software V5 en Al203 als interne standaard, bij voorkeur ten minste 50 gewichts%, met meer voorkeur ten minste 70 gewichts%, met nog meer voorkeur ten minste 80 gewichts%, met zelfs nog meer voorkeur ten minste 85 gewichts% gehalte aan amorfe stof. Een hoger gehalte aan amorfe stof van de slak brengt voor de slak het voordeel met zich mee dat de slak een betere maalbaarheid vertoont. Deze eigenschap is bijzonder interessant wanneer kleine deeltjes gewenst zijn, zoals wanneer de slak bedoeld is voor gebruik als bindmiddel. In een andere uitvoeringsvorm is de slak ten minste beduidend kristallijn, zoals bijvoorbeeld ten minste 30% kristallijn, bij voorkeur ten minste 50%, met meer voorkeur ten minste 70%. Een hoog kristallijn gehalte brengt het voordeel met zich mee van een grote hardheid en een grote sterkte, en ook van een zeer donkerzwarte kleur, die bijzonder gewenst is in andere eindtoepassingen zoals bijvoorbeeld als ruwe steenblokken en voor andere decoratieve doeleinden.

In een uitvoeringsvorm heeft de slak volgens de onderhavige uitvinding de vorm van een granulaat met een gemiddelde deeltjesdiameter (d50, berekend op gewichtsbasis en verkrijgbaar door zeven) van ten minste 0,5 mm en ten hoogste 5,0 mm, bij voorkeur ten minste 0,7 mm, met meer voorkeur ten minste 0,9 mm, en eventueel ten hoogste 3,0 mm, bij voorkeur ten hoogste 2,0 mm. De fijnheid van de gemalen slak kan ook worden uitge drukt door middel van de ‘Blaine-waarde’, een waarde die vaak wordt gebruikt voor het aangeven van de fijnheid van het “grind” (de specifieke oppervlakte) van cement. De fijnheid van grind wordt bepaald door het meten van de luchtdoorlaatbaarheid [cm2/g] in overeenstemming met DIN 1164 deel 4. De Blaine-waarde van de slak in een uitvoeringsvorm volgens de uitvinding dient in het bereik van 1800 - 6000 te liggen, en bedraagt bij voorkeur ten minste 2000, met meer voorkeur ten minste 2200, met nog meer voorkeur ten minste 2500, met zelfs nog meer voorkeur ten minste 3000. In een uitvoeringsvorm bedraagt de Blaine-waarde van de slak ten hoogste 5500, bij voorkeur ten hoogste 5000, met meer voorkeur ten hoogste 4500, en met nog meer voorkeur ten hoogste 4000. Deze Blaine-waarden zijn in het bijzonder voordelig wanneer de slak wordt gebruikt als bindmiddel.

In een uitvoeringsvorm heeft de slak volgens de onderhavige uitvinding de vorm van een poeder met een gemiddelde deeltjesdiameter (d50), bepaald door nat zeven en bijgevolg een gemiddelde berekend op gewichtsbasis, van ten minste 10 pm en ten hoogste 500 pm, bij voorkeur ten minste 20 pm, met meer voorkeur ten minste 30 pm, en eventueel ten hoogste 200 pm, bij voorkeur ten hoogste 100 pm, met meer voorkeur ten hoogste 50 pm. Dit brengt in het bijzonder voordelen met zich mee wanneer de slak bedoeld is om te worden gebruikt als bindmiddel.

In een uitvoeringsvorm van de slak volgens de onderhavige uitvinding hebben ten minste 90 gewichts% van de deeltjes (d90) een diameter van ten hoogste 200 pm, bepaald door nat zeven, bij voorkeur van ten hoogste 150 pm, met meer voorkeur van ten hoogste 100 pm. Dit brengt het voordeel met zich mee dat de hoeveelheid grotere deeltjes sterk wordt beperkt, zodanig dat de slak zeer gemakkelijk handelbaar is en leidt tot een gladde pap wanneer de slak wordt gebruikt als bindmiddel.

In een uitvoeringsvorm heeft de slak volgens de onderhavige uitvinding de vorm van brokken met een gemiddelde deeltjesdiameter (d50, berekend op gewichtsbasis) van ten minste 4 mm en ten hoogste 200 mm. In een specifieke uitvoeringsvorm heeft de slak een gemiddelde deeltjesdiameter in het bereik van 4-20 mm. Deze vorm van de slak is zeer geschikt voor andere toepassingen, zoals bijvoorbeeld aggregaat. In een andere specifieke uitvoeringsvorm heeft de slak een gemiddelde deeltjesdiameter in het bereik van 50 - 200 mm. Deze vorm van de slak kan bijvoorbeeld geschikt zijn voor gebruik in de vorm van decoratieve elementen, zoals bijvoorbeeld ruwe steenblokken.

In een uitvoeringsvorm van het object volgens de onderhavige uitvinding omvat het object voorts een aggregaat, waarbij het aggregaat bij voorkeur zand en/of de slak volgens de onderhavige uitvinding omvat, die ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, omvat. De aanvragers hebben vastgesteld dat de slak ook uiterst geschikt is als aggregaat in de bouwindustrie, alleen of in combinatie met andere aggregaten zoals bijvoorbeeld zand. De slak kan leiden tot verbeteringen op het vlak van sterkte en kan ook de esthetiek van het eindproduct verbeteren.

In een uitvoeringsvorm van het object volgens de onderhavige uitvinding omvat de slak ten minste 1,0% CaO en is de slak aanwezig als bindmiddel, waarbij het object voorts een activator omvat. De aanvragers hebben vastgesteld dat de slak volgens de onderhavige uitvinding kan fungeren als een actief bindmiddel, dat in staat is om te reageren met een geschikte activator en daardoor sterke bindende eigenschappen vertoont voor aggregaten. De slak kan daardoor worden gebruikt ter vervanging van portlandcement, of als het enige bindmiddel in een object, waarbij ze in dat laatste geval wordt beschouwd als een ‘geopolymeer’, die bijvoorbeeld vuur- en hittebestendige eigenschappen kan verlenen aan bekledingen, kleefstoffen, composieten enzovoort.

Geopolymeren zijn doorgaans amorfe materialen met raam-structuren met herhalende eenheden, die in dit geval Fe- en Si-atomen omvatten die gekoppeld zijn door gedeelde zuurstofatomen. De toepassingen voor geopolymeren zijn zeer uiteenlopend, en vele ervan zijn ingegeven door de vuur- en hittebestendigheid van de materialen.

In een uitvoeringsvorm die een activator omvat wordt de activator gekozen uit de groep die bestaat uit natriumhydroxide, NaOH, kaliumhy-droxide, KOH, natriumsilicaat, Na2Si03, kaliumsilicaat, K2S1O3, en combinaties daarvan, waarbij de activator bij voorkeur NaOH is.

In een uitvoeringsvorm is het object volgens de onderhavige uit- vinding een bouwelement, bij voorkeur een element gekozen uit de lijst die bestaat uit een tegel, een plaveisteen, een blok, een betonblok, en combinaties daarvan.

Het object volgens de onderhavige uitvinding kan eventueel gebakken zijn, wat het voordeel met zich mee kan brengen van een kleurverandering, waarbij het eindresultaat bijvoorbeeld een roodachtige kleur is. Ook kan een uithardingsstap worden toegepast, bij een lagere temperatuur dan bakken, maar bijvoorbeeld bij een temperatuur in het bereik van 120 - 250°C, wat naast de esthetische aspecten ook kan bijdragen tot de mechanische eigenschappen van het object.

In een uitvoeringsvorm heeft het object volgens de onderhavige uitvinding een schuimstructuur. Dit brengt het voordeel met zich mee dat de geleidbaarheid voor warmte en geluid wordt verlaagd, zodanig dat het object warmte- en/of geluidsisolatie-eigenschappen kan vertonen, en een ruimere aanvaardbaarheid kan verwerven in toepassingen waarin deze eigenschappen gewenst of vereist zijn.

In een uitvoeringsvorm van het proces volgens de onderhavige uitvinding wordt de eerste slak in de vervluchtiginginrichting ingebracht als een vloeistof. Dit brengt het voordeel met zich mee dat het toevoermateriaal niet hoeft te worden gesmolten in de vervluchtiginginrichting of “fumer”, zodanig dat de hoeveelheid warmte die aan de vervluchtiginginrichting moet worden toegevoerd beperkt blijft. Het is uiterst voordelig om het proces volgens de onderhavige uitvinding te combineren met andere pyrometallurgische processen op dezelfde locatie, die de eerste slak kunnen produceren in vloeibare vorm en die probleemloos als zodanig kunnen worden toegevoerd in de vervluchtiginginrichting volgens de onderhavige uitvinding.

In een uitvoeringsvorm van het proces volgens de onderhavige uitvinding wordt de eerste slak verhit in de vervluchtiginginrichting, bij voorkeur door middel van de plasmabrander.

In een uitvoeringsvorm van het proces volgens de onderhavige uitvinding wordt ten minste een deel van de eerste slak gesmolten met behulp van de plasmabrander in de vervluchtiginginrichting. Dit brengt het voordeel met zich mee dat ook vaste eerste slak kan worden verwerkt in het proces volgens de onderhavige uitvinding.

In een uitvoeringsvorm van het proces volgens de onderhavige uitvinding wordt tijdens het vervluchtigen of “the fuming” de plasmabrander ondergedompeld in de gesmolten slak die aanwezig is in de vervluchtigingin-richting. Dit brengt de voordelen met zich mee van een sterk omroeren van de gesmolten slak door de stroming van heet plasmafluïdum, van een intensief contact van de slak met het plasmafluïdum op hoge temperatuur, en van een zeer doeltreffende vervluchtiging van de metalen die vatbaar zijn om te worden uitgerookt, zoals bijvoorbeeld zink en lood.

In een uitvoeringsvorm van het proces volgens de onderhavige uitvinding wordt een oxide, gekozen uit CaO, Al203, en combinaties daarvan, toegevoegd aan de slak in de vervluchtiginginrichting, bij voorkeur bij een temperatuur van ten minste 1000°C, bij voorkeur ten minste 1050°C, met meer voorkeur ongeveer 1150°C. Dit brengt het voordeel met zich mee dat de uiteindelijke samenstelling van de tweede slak na het vervluchtigen verder kan worden geoptimaliseerd en gestabiliseerd, en dat het de slak beter geschikt maakt voor specifieke eindtoepassingen door ook de mineralogie ervan te beïnvloeden. De aanvragers hebben vastgesteld dat het toevoegen bij hoge temperatuur, zoals aangegeven, en in de gesmolten toestand, doeltreffender is voor het tot stand brengen van de gewenste effecten.

In een uitvoeringsvorm van het proces volgens de onderhavige uitvinding wordt de tweede slak afgekoeld tot de vaste toestand, waarbij de tweede slak bij voorkeur uit de vervluchtiginginrichting wordt verwijderd als een vloeistof. Het voordeel is dat de vervluchtiginginrichting kan worden vrijgegeven voor verdere verwerking van slakken terwijl de tweede slak afkoelt. De slak kan worden gekoeld en/of tot vaste stof gemaakt door de slak in contact te brengen met een koelmedium, zoals bijvoorbeeld lucht, eventueel omgevingslucht.

In een uitvoeringsvorm van het proces volgens de onderhavige uitvinding wordt het koelen van de slak uitgevoerd door de vloeibare tweede slak in contact te brengen met water. De aanvragers hebben vastgesteld dat koelen met water zeer doeltreffend is en op diverse manieren kan worden uitgevoerd, met als resultaat relatief goed gecontroleerde koelsnelheden.

In een uitvoeringsvorm van het proces volgens de onderhavige uitvinding wordt de tweede slak gekoeld aan een snelheid van ten minste 40 graden Celsius per seconde, bij voorkeur ten minste 50 graden Celsius per seconde, met meer voorkeur ten minste 60 graden Celsius per seconde. De aanvragers hebben vastgesteld met de hogere koelsnelheid, zoals aangegeven, een hoger gehalte aan amorfe stof van de slak kan worden verkregen, wat interessant is voor bepaalde eindtoepassingen, zoals bijvoorbeeld wanneer de slak bedoeld is voor gebruik als bindmiddel.

In een uitvoeringsvorm van het proces volgens de onderhavige uitvinding omvat het proces voorts de stap van het vermalen van de vaste tweede slak, bij voorkeur het tot poeder vermalen van de slak.

In een uitvoeringsvorm van het proces volgens de onderhavige uitvinding wordt de tweede slak gekoeld aan een snelheid van ten hoogste 30 graden Celsius per seconde, bij voorkeur minder dan 30 graden Celsius per seconde, met meer voorkeur ten hoogste 20 graden Celsius per seconde. De aanvragers hebben vastgesteld dat met de lagere koelsnelheid, zoals aangegeven, een lager gehalte aan amorfe stof van de slak kan worden verkregen, en bijgevolg een hoger kristallijn gehalte, wat interessant is voor bepaalde eindtoepassingen, zoals bijvoorbeeld wanneer de slak bedoeld is voor gebruik als aggregaat of voor decoratieve doeleinden.

In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat de slak ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, en ten minste 1,0 gewichts% CaO, en wordt de slak gebruikt als bindmiddel voor aggregaten, bij voorkeur als een actief bindmiddel, bij voorkeur als bindmiddel met puzzolane werking. De aanvragers hebben vastgesteld dat de slak kan fungeren als bindmiddel ter vervanging van cement, zoals bijvoorbeeld wanneer cement er gedeeltelijk door wordt vervangen, zoals bijvoorbeeld portlandcement, maar ook als bindmiddel voor het produceren van geopolymeersamenstellingen.

In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding waarbij de slak wordt gebruikt als bindmiddel voor aggregaten, wordt de slak gebruikt als vervangmiddel voor portlandcement, bij voorkeur ter gedeeltelijke vervanging van portlandcement.

In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding waarbij de slak wordt gebruikt als bindmiddel voor aggregaten, omvat de slak ten hoogste 1.50 gewichts% zink, Zn, en ten minste 1,0 gewichts% CaO, en wordt de slak gebruikt als bindmiddel in een anorganische polymeersamenstelling, bij voorkeur in combinatie met een base, met meer voorkeur als het hoofdbindmiddel in een anorganische polymeersamenstelling, met nog meer voorkeur als het enige bindmiddel in een anorganische polymeersamenstelling.

In een uitvoeringsvorm van de onderhavige uitvinding omvat het gebruik voorts de stap van het opschuimen van de anorganische polymeersamenstelling. Het resultaat is een opgeschuimde samenstelling, die gewenst kan zijn om haar isolerende eigenschappen met betrekking tot warmte en/of geluid.

In een uitvoeringsvorm die opschuimen omvat kan de slak worden gebruikt voor het verbeteren van warmte- en/of geluidsisolatie.

In een uitvoeringsvorm van om het even welke van de gebruiks-vormen volgens de onderhavige uitvinding, waarbij de slak ten hoogste 1.50 gewichts% zink, Zn, en ten minste 1,0gewichts% CaO omvat, wordt de slak gebruikt in combinatie met een bijkomend oxide of een precursor daarvan, gekozen uit calciumoxide, CaO, aluminiumoxide, Al203, calciumhydroxide, Ca(OH)2, calciumcarbonaat, CaC03, calciumsulfaat, CaS04, waarbij de slak en het bijkomende oxide of de precursor ervan bij voorkeur met elkaar vermengd worden vóór het gebruik.

De aanvragers hebben vastgesteld dat het bijkomende oxide of de precursor daarvan kan worden toegevoegd als blaasovenslak, als geschikte non-ferroslak, als gipshoudende residu’s, die dus CaS04.2H20 omvatten, als samenstellingen die ongebluste kalk bevatten, zoals bijvoorbeeld geschikt filterstof, calciumoxide (Ca(OH)2), of als kalksteen (CaC03). De aanvragers hebben voorts vastgesteld dat het bijkomende oxide of de precursor daarvan in de vloeibare gesmolten slak kan worden toegevoegd, voor die gestold is. Het voordeel van dit toevoegen aan de vloeistof is dat het bijkomende oxide of de precursor daarvan grondig kan worden vermengd met de slak volgens de onderhavige uitvinding.

De techniek van het met plasma behandelen van materialen is welbekend in de techniek. In WO 2011/136727 A1 wordt een werkwijze onthuld voor het met plasma behandelen van een afvalmateriaal dat stromend is bij kamertemperatuur, zoals bijvoorbeeld vloeistoffen en slurry’s, en in het bijzonder verdamperconcentraat uit nucleaire elektriciteitscentrales. Het doel van de behandeling is om het volume van het op die manier behandelde afval te minimaliseren. Een oxiderend gas wordt in een piasmagenerator toegevoerd, en het sterk verhitte plasmagas met hoge enthalpie wordt dan gemengd met het afvalmateriaal in een mengzone. Het uitgangsmateriaal omvat ongeveer 15% organisch en anorganisch materiaal en ongeveer 25% zouten. Tijdens de behandeling wordt het water vervluchtigd, worden de organische componenten volledig ontbonden en deels verbrand, worden de anorganische materialen gesmolten en geoxideerd. Na de mengzone is een scheidingsin-richting voorzien waarin vloeibare anorganische materialen worden afgescheiden uit de gasstroom. Het verkregen glasmatrix/slakproduct omvat metalen en oxides, en wordt bij voorkeur gebonden in een uitlogingsbestendige silicaat-slak, en geschikte slakvormende materialen, zoals bijvoorbeeld verbrijzeld glas, zand/kwarts enz., kunnen worden toegevoegd aan de mengzone of aan het stroombare afval teneinde de vorming van uitlogingsbestendig glasmatrix/slakproduct te bevorderen. Het glas/slakproduct kan dan zonder verdere behandeling worden getransporteerd naar de uiteindelijke opslag.

Ook in WO 2014/046593, dat hoger reeds besproken werd, wordt het gebruik beschreven van een plasmabrander om een heet gas te produceren met een temperatuur die hoger is dan 3000°C, of zelfs hoger dan 4000°C, voor het behandelen van slak. In GB 2448556 en GB 2445420 wordt een piasmeenproces onthuld voor de verglazing van nucleair afval. VOORBEELD 1: Productie van slak door plasma-vervluchtiging

Er werden pilootproeven uitgevoerd op een schaal van 3 ton waaruit bleek dat de tweede slak kan worden geproduceerd op basis van de eerste slak met behulp van een ondergedompeld plasmasysteem.

De proeven werden uitgevoerd in de installaties van Scanarc Plasma Technologies. De reactor werd van energie voorzien door een plasmabrander met een vermogen van 1 MW, ondergedompeld onder het oppervlak van de vloeibare slak. Het vervluchtigen van de slak werd uitgevoerd door aardgas te injecteren door de brander en/of cokes via een toevoergat boven aan de reactor. De slaksamenstelling werd met regelmatige tussenpozen gecontroleerd door het nemen van een monster via een monstergat. De slaksamenstelling evolueerde door de tijd zoals te zien is in Tabel 1, waarbij de gegevens zijn uitgedrukt in gewichts% ten opzichte van de totale slaksamenstelling.

Tabel 1

De uiteindelijke slak werd uitgebreider geanalyseerd en vertoonde voorts de in Tabel 2 weergegeven concentraties.

Tabel 2

De uiteindelijke slak werd snel gekoeld door granulering in koud water, wat resulteerde in een gehalte aan amorfe stof van 72 gewichts%, bepaald door middel van XRD. Een deel van dezelfde slak werd langzaam gekoeld door ze over een metalen plaat te gieten, wat resulteerde in een gehalte aan amorfe stof van 44 gewichts%, bepaald door middel van XRD. De gebruikte XRD-techniek was kwantitatieve röntgendiffractieanalyse met gebruik van Topas Academie Software V5 en met Al203 als interne standaard.

Het gehalte aan Zn van de slak nam duidelijk af tijdens de behandeling met plasma. Ook het gehalte aan Pb nam verder af tijdens de behandeling. Na ongeveer 200 minuten werd een Zn-gehalte lager dan 1% en een Pb-gehalte lager dan 0,03 gewichts% bereikt. VOORBEELD 2: Productie van tegels op basis van de slak

Een samengeperst anorganisch polymeermonster werd geproduceerd met gebruik van snel gekoelde slak uit Voorbeeld 1 als bindmiddel, en met gebruik van langzaam gekoelde slak uit Voorbeeld 1 als aggregaat. Voor het bindmiddel werd een deel van de slak fijngemalen, en het resulterende slakpoeder had een deeltjesgrootteverdeling waarbij 90 gewichts% van de deeltjes een deeltjesdiameter had in het bereik van 50 tot 70 pm. De slak werd gemalen in een centrifugale molen (Retsch ZM100) met een zeefopening van 80 pm. De deeltjesgrootteverdeling (PSD) werd gemeten door middel van natte laserverstrooiingsanalyse (Malvern Mastersizer S) en bleek een d90 < 70 pm te hebben. Als aggregaat werd een ander deel van de slak gemalen, en uit het resultaat werd door zeven en hervermengen een mengsel geproduceerd met een deeltjesgrootteverdeling die sterk overeenstemde met die van normzand of Norm Sand volgens industriestandaard EN 196-1. Om een deeltjesgrootte van slakaggregaat te bekomen die vergelijkbaar was met CEN-normzand (EN 196-1) werd de traag gekoelde slak geleidelijk gemalen in een schijfmolen (Retsch® DM 200). Vervolgens werden de verbrijzelde deeltjes verdeeld in fracties van 0,08 mm - 0,16 mm, 0,16 mm - 0,5 mm, 0,5 mm - 1 mm, 1 mm -1,6 mm en 1,6 mm - 2 mm. Dit werd uitgevoerd door middel van een kolom van zeven (van het type Retsch®) met bovenvermelde maasgroottes op een vibrerende zeefschudder (Retsch® AS 200 basic). Partijen slakaggregaat met gewenste hoeveelheden van individuele fracties werden geproduceerd door de verkregen fracties te vermengen in de percentages die worden voorgeschreven in EN 196-1. Voorts werd een activerende oplossing gebruikt die werd geproduceerd door het mengen, in een verhouding van 50/50 (gew/gew), van commercieel waterglas (Na2Si03), verkregen van het bedrijf abcr GmbH, Karlsruhe (DE), als natriumsilicaat, waterglas, 39 - 40% silicaten in water, met een oplossing van 6N (6 mol/liter) NaOH in water. De volgende mengverhou-dingen werden toegepast: • Activerende oplossing/bindmiddel: 0,48/1,0 • Aggregaat/bindmiddel: 4,7/1,0

Voor het produceren van het anorganische polymeermonster werd eerst het bindmiddel langzaam en al roerend toegevoegd aan de active rende oplossing, en werd het resultaat nog gedurende 30 bijkomende seconden gemengd. Vervolgens werd het aggregaat langzaam toegevoegd, gedurende ongeveer 1 minuut, terwijl het mengen werd aangehouden. Nadien werd het mengen nog voortgezet om tot een totale duur van 3 minuten te komen. Een automatische mixer (Dispermat AE) werd gebruikt bij een constante mixsnelheid van 600 rpm.

Het resulterende droge mengsel werd samengedrukt met behulp van een hydraulische laboratoriumpers (MIGNON SSN/EA) bij een perskracht van ~ 75 MPa gedurende ongeveer 15 seconden in een matrijs van 50 x 50 x 27 mm3 (lengte χ breedte χ hoogte). De afmetingen van het uiteindelijke product waren 50 χ 50 χ 22 mm3 (lengte χ breedte χ hoogte). De op die manier samengeperste tegels werden eerst gedurende 24 uur uitgehard bij een temperatuur van 180°C in een autoclaaf onder een hoge druk van ongeveer 10 bar overdruk , gevolgd door een periode van 27 dagen in een omgeving met gecontroleerde lucht bij een temperatuur van 20°C en een relatieve vochtigheidsgraad van 90%. VOORBEELD 3: Performantietesten van de tegels

De tegels uit Voorbeeld 2 leverden de volgende resultaten op bij het testen van de performantie.

De druksterkte werd gemeten in de richting van de grootste afmeting van het monster, door middel van een druktestmachine van het model Schenck-RM100 (perssnelheid 1 mm/min). Vier monsters werden getest. De druksterkte op 28 dagen bleek 102,4 ±4,4 MPa te bedragen. Ook bleek dat deze druksterkte reeds na de 1e uithardingsdag werd bereikt. De druksterkte bleef dezelfde na de bijkomende uithardingsperiode van 27 dagen.

Ter vergelijking werd een soortgelijke tegel geproduceerd met gebruik van normzand dat verkregen werd van Normensand GmbH, Duitsland, als het aggregaat. Het vervangen van slakaggregaat door normzand werd uitgevoerd op basis van gelijk volume, om dezelfde afmetingen te behouden. De op normzand gebaseerde tegel bereikte een druksterkte van slechts 35 ± 1 MPa.

De waterabsorptie van de op slak gebaseerde tegels werd gemeten volgens ISO 10545-3:1995, en bleek ongeveer 4,8 gewichts% te bedragen. Na de volledige uithardingsperiode van 28 dagen kon geen efflores-centie worden waargenomen door visuele inspectie van de tegels.

Nu deze uitvinding volledig is beschreven, zal de vakman inzien dat de uitvinding kan worden uitgevoerd in een breed gamma aan parameters binnen wat wordt geclaimd, zonder buiten de draagwijdte van de uitvinding te vallen zoals die wordt gedefinieerd door de conclusies.

Claims (21)

1. Conclusies

   1. Een slak omvattende, op basis van de droge stof, en waarbij de aanwezigheid van een metaal wordt uitgedrukt als het totaal van het als elementair metaal aanwezige metaal en de aanwezigheid van het metaal in een geoxideerde toestand, a) ten minste 7 gewichts% en ten hoogste 49 gewichts% ijzer, Fe, b) ten hoogste 1,30 gewichts% koper, Cu, c) ten minste 24 gewichts% en ten hoogste 44 gewichts% siliciumdioxide, Si02, en d) ten minste 2,0 gewichts% en ten hoogste 20 gewichts% calciumoxide, CaO, met het kenmerk dat de slak op dezelfde basis omvat: e) ten minste 0,10 gewichts% en ten hoogste 1,00 gewichts% zink, Zn, f) ten minste 0,40 gewichts% en ten hoogste 2,5 gewichts% magnesium oxide, MgO, g) ten minste 4.0 gewichts% en ten hoogste 12 gewichts% aluminium oxide, Al203, en h) ten hoogste 0,100 gewichts% lood, Pb.
2. 2. De slak volgens conclusie 1, voorts omvattende, op dezelfde basis, ten hoogste 5 gewichts% natriumoxide, Na20.
3. 3. De slak volgens om het even welke van de voorgaande conclusies, voorts omvattende, op dezelfde basis, ten hoogste 11.5 gewichts% aluminiumoxide, Al203.
4. 4. De slak volgens om het even welke van de voorgaande conclusies, met een gehalte aan amorfe stof van ten minste 30 gewichts%.
5. 5. Een object dat als aggregaat de slak volgens om het even welke van de voorgaande conclusies omvat, die ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, omvat.
6. 6. Een object dat als bindmiddel de slak volgens om het even welke van conclusies 1-4 omvat, die ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, omvat.
7. 7. Het object volgens de voorgaande conclusie waarbij de slak ten minste 1,0% CaO omvat en waarbij de slak aanwezig is als bindmiddel, waarbij het object voorts een activator omvat.
8. 8. Een proces voor de productie van een tweede slak volgens om het even welke van de conclusies 1 - 4, waarbij de tweede slak ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, en ten minste 1,0gewichts% CaO omvat, waarbij het proces de volgende stappen omvat: het verschaffen van een eerste slak die ten minste één metaal bevat, gekozen uit zink, lood, en combinaties daarvan, het in een vervluchtiginginrichting plaatsen van de eerste slak, het vervluchtigen van een hoeveelheid van ten minste één metaal, gekozen uit zink, lood, en combinaties daarvan, uit de eerste slak, met behulp van ten minste één plasmabrander, om een tweede slak te verkrijgen, en het verwijderen van de tweede slak uit de vervluchtiginginrichting.
9. 9. Het proces volgens conclusie 8, waarbij tijdens het vervluchtigen de plasmabrander wordt ondergedompeld in de gesmolten slak die aanwezig is in de vervluchtiginginrichting.
10. 10. Het proces volgens om het even welke van de conclusies 8-9, waarbij de tweede slak wordt gekoeld om een vaste stof te worden.
11. 11. Het proces volgens om het even welke van de conclusies 8-10, waarbij het proces ten minste gedeeltelijk elektronisch, en bij voorkeur door een computerprogramma, bewaakt en/of gestuurd wordt.
12. 12. Het proces volgens om het even welke van de conclusies 8-11, waarbij de tweede slak ingewerkt wordt in een voorwerp als bindmiddel en/of als aggregaat.
13. 13. Het proces volgens de voorgaande conclusie waarbij de slak aanwezig is als bindmiddel, waarbij het voorwerp verder nog een activator omvat.
14. 14. Het proces volgens de voorgaande conclusie, waarbij de activator gekozen is uit de groep bestaande uit natrium hydroxide, NaOH, kalium hydroxide, KOH, natrium silicaat, Na2Si03, kalium silicaat, K2Si03, en combinaties daarvan, de activator bij voorkeur zijnde NaOH.
15. 15. Het proces volgens eender welke van de conclusies 11- 14, waarbij het voorwerp een constructie-element is, bij voorkeur een voorwerp gekozen uit de lijst van een tegel, een vloertegel, een blok, een betonblok, en combinaties daarvan.
16. 16. Het proces volgens eender welke van de conclusies 11- 15, waarbij het voorwerp een geschuimde structuur heeft.
17. 17. Gebruik van de slak volgens om het even welke van de conclusies 1 - 4 als bestanddeel gekozen uit de lijst die bestaat uit een vulmiddel, een bindmiddel, en combinaties daarvan, in de bouwindustrie.
18. 18. Het gebruik volgens de voorgaande conclusie, waarbij de slak ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, en ten minste 1,0gewichts% CaO omvat, en waarbij de slak wordt gebruikt als bindmiddel voor aggregaten.
19. 19. Het gebruik volgens om het even welke van de conclusies 17 - 18, waarbij de slak ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, en ten minste 1,0 gewichts% CaO omvat, als bindmiddel in een anorganische polymeersamenstelling.
20. 20. Gebruik van de slak volgens om het even welke van de conclusies 1 - 4, waarbij de slak ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, en ten minste 1,0gewichts% CaO omvat, in een eindtoepassing geselecteerd uit het aanbrengen van een slijtagelaag en/of bekleding voor dakbedekkingstegels of dakbedekkingsleien, als bestanddeel van straalzand of straalgruis, als opgeschuimd bestanddeel van tegels, als zwarte kleurstof, bij voorkeur in bouwproducten, met meer voorkeur in zwarte tegels, als zwarte harde brokken, bij voorkeur voor decoratieve doeleinden, en als ballast met hoge dichtheid, bij voorkeur voor toepassingen onder water, met meer voorkeur voor waterbouwkundige toepassingen, en voor combinaties daarvan.
21. 21. Het gebruik van de slak volgens om het even welke van de conclusies 1 - 4, waarbij de slak ten hoogste 1,50 gewichts% zink, Zn, en ten minste 1,0 gewichts% CaO omvat, voor een effect dat gekozen is uit de verlaging van de baktemperatuur van een baksteen of een kleibaksteen, voor geluidsisolatie, voor afscherming tegen röntgenstralen, en combinaties daarvan.