BR112015017509B1 - Grânulo de revestimento de núcleo para produzir vidro de cal sodada e processos para produzir vidro de cal sodada - Google Patents
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Abstract
materiais de batelada de vidro que têm uma estrutura de invólucro de núcleo. a presente invenção refere-se a uma pluralidade de materiais de batelada de vidro de cal sodada que é formada em grânulos que incluem um núcleo e um invólucro que cerca o núcleo. o núcleo compreende uma primeira porção da pluralidade de materiais de batelada de vidro e o invólucro que compreende uma porção restante da pluralidade de materiais de batelada de vidro. esses grânulos de invólucro do núcleo podem ser fundidos em uma fornalha para vidro para produzir uma fusão de vidro de cal sodada em menos tempo e a uma temperatura mais baixa que preparações convencionais de batelada de vidro de cal sodada.
Description
[0001] A presente invenção refere-se a materiais de batelada de vidro e a métodos de preparo dos ditos materiais de batelada de vidro para fusão em uma fornalha para vidro para produzir vidro fundido.
[0002] O vidro de cal sodada, também chamado de vidro de silica de cal sodada, é convencionalmente preparado por fusão de uma mistura de materiais que formam vidro conhecido como "batelada de vidro" em uma fornalha ou tanque até que um vidro fundido substancialmente homogêneo seja produzido. É geralmente desejável manter contato íntimo entre os materiais de batelada de vidro durante o processo de fusão a fim de reduzir a temperatura de fusão e "tempo de permanência" de fusão de vidro, isto é, o tempo requerido para fundir completamente todos os materiais cristalinos de origem batelada. As tentativas para reduzir os tempos de permanência de fusão de vidro incluem diminuir o tamanho da partícula de materiais usados para preparar a batelada de vidro. No entanto, bateladas de vidro minuciosamente moídas tendem a criar mais poeira e pode resultar em segregação ou separação de materiais de batelada de vidro devido às diferenças no tamanho da partícula ou densidade.
[0003] A Patente no US 8.636.932 descreve um processo para granulação úmida de materiais cobertos de pó para a produção de vidro, em que os grânulos obtidos são destinados a alimentar subsequentemente uma fornalha de fusão. Os grânulos podem ser heterogêneos, e podem incluir um núcleo de composição A inserido em um invólucro de composição B.
[0004] A Publicação de Pedido de Patente no US 2014/024518 descreve um pélete para uso na produção de vidro por um processo de batelada de vidro que compreende um núcleo que compreende SiO2 e uma ou mais camadas sobre o núcleo, em que ao menos uma das camadas é uma camada eutética ou quase eutética. A camada eutética ou quase eutética consiste em uma mistura de SiO2 e Na2O. Uma camada de cobertura sobre a camada eutética ou quase eutética pode consiste de uma mistura Na2CO3-CaCO3.
[0005] Um objeto geral da presente descrição é fornecer uma batelada de vidro de cal sodada em formato de grânulo, o qual pode ser usado para melhorar a eficiência energética de um processo de fusão de vidro por redução da temperatura de fusão e tempo de permanência de vidro fundido.
[0006] A presente descrição incorpora inúmeros aspectos que podem ser implantados separadamente ou em combinação uns com os outros.
[0007] Um grânulo de invólucro de núcleo para produção de vidro de cal sodada, em acordo com um aspecto da invenção, inclui: uma pluralidade de materiais de batelada de vidro em proporções de acordo com uma composição de batelada de vidro de cal sodada, um núcleo que compreende uma primeira porção da pluralidade de batelada de vidro e um invólucro que cerca o núcleo que compreende uma segunda porção da pluralidade de materiais de batelada de vidro.
[0008] Um processo para produzir uma batelada de vidro de cal sodada em formato de grânulo, de acordo com outro aspecto da invenção, inclui: (a) fornecer uma pluralidade de materiais de batelada de vidro em quantidades de acordo com a composição de batelada de vidro de cal sodada, (b) misturar uma primeira porção da pluralidade de materiais de batelada de vidro com um primeiro agente de ligação para formar grânulos de núcleo, e (c) misturar uma porção restante da pluralidade de materiais de batelada de vidro com os grânulos de núcleo e um segundo agente de ligação para formar grânulos de invólucro de núcleo. A pluralidade de materiais de batelada de vidro inclui um material que contém silício (Si), um material que contém cálcio (Ca) e um material que contém sódio (Na), e a primeira porção inclui uma porção maior de materiais que contêm silício (Si) e cálcio (Ca) dotada da pluralidade de materiais de batelada de vidro, mas somente uma porção menor do material que contém sódio (Na) dotada da pluralidade de materiais de batelada de vidro.
[0009] Um processo para produzir vidro de cal sodada, de acordo com ainda um outro aspecto da invenção, inclui: alimentar materiais de batelada de vidro de cal sodada em uma fornalha para vidro, em que os ditos materiais de batelada de vidro estão em formato de grânulos em camada que compreendem um núcleo que inclui sílica e calcário, e ao menos uma camada que cerca o dito núcleo que inclui sílica e carbonato de sódio.
[00010] A invenção, em conjunto com objetivos adicionais, características, vantagens e aspectos da mesma, será mais bem entendida a partir da descrição seguinte, das reivindicações anexas e dos desenhos que acompanham, em que:
[00011] As Figuras 1A e 1B são imagens de microscópio de um grânulo de invólucro de núcleo que foi formado de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção;
[00012] A Figura 2 é um fluxograma que ilustra um processo para formar uma pluralidade de materiais de batelada de vidro de cal sodada em grânulos de invólucro de núcleo, de acordo com uma modalidade exemplificativa da invenção.
[00013] De acordo com as modalidades da presente descrição, uma pluralidade de materiais formados por vidro de cal sodada (ou materiais de batelada de vidro) é preparada em formato de grânulos que tem uma estrutura de invólucro de núcleo e fundidos em uma fornalha para vidro para produzir uma fusão de vidro de cal sodada. Cada grânulo em si, constitui uma composição substancialmente completa de batelada de vidro de cal sodada; no entanto, a composição de cada grânulo não é homogênea. Especificamente, cada grânulo tem um núcleo interno e um invólucro externo com propriedades química e/ou física diferentes. Em particular, os materiais no invólucro de cada grânulo, são formulados para produzir um sistema binário SiO2-Na2O quando fundidos e os materiais no núcleo de cada grânulo são formulados depois da fusão dos materiais do invólucro, para produzir um sistema ternário SiO2- Na2O-CaO. Ao formar os materiais de batelada de vidro de cal sodada nesses grânulos de invólucro de núcleo especificamente formulados, os materiais de batelada de vidro podem ser fundidos a uma temperatura mais baixa e em menor tempo que uma batelada de vidro de cal sodada tradicional, a qual é preparada como uma mistura uniforme de pó solto. O termo "grânulo", conforme usado no presente documento, refere-se a uma massa consolidada de partículas sólidas substancialmente esféricas que tenham sido produzidas por processos de granulação e equipamentos convencionais.
[00014] Como mostrado nas Figuras 1A e 1B, cada grânulo de invólucro de núcleo inclui um núcleo interno e um invólucro externo. O núcleo interno inclui uma primeira porção dos materiais necessários para produzir uma composição de batelada de vidro de cal sodada e o invólucro externo inclui uma segunda porção ou porção restante dos materiais necessários para produzir uma composição de batelada de vidro de cal sodada. Em particular, o invólucro externo inclui uma seleção de materiais de batelada de vidro que é formulado para produzir um sistema binário SiO2-Na2O e o núcleo interno inclui uma seleção de materiais de batelada de vidro que são formulados depois da fusão dos materiais do invólucro, para produzir um sistema ternário SiO2-Na2O- CaO. Em algumas modalidades, o grânulo de invólucro de núcleo também pode incluir uma camada externa de vidro partido para ajudar a aumentar a taxa de fusão do grânulo de invólucro de núcleo. Os materiais no interior do núcleo do grânulo representam preferencialmente de 70 a 90% em peso do total do grânulo de invólucro de núcleo.
[00015] O termo "batelada de vidro de cal sodada", conforme usado na presente descrição, significa uma combinação de materiais que podem ser fundidos juntos para produzir vidro de cal sodada. Vidro de cal sodada tipicamente inclui: 60 a 75% em peso de SiO2, 7 a 15% em peso de Na2O, 6 a 12% em peso de CaO e menos que 5% em peso de outros ingredientes menores. Mais especificamente, vidro de cal sodada inclui: 70 a 75% em peso de SiO2, 12 a 14% de Na2O, 10 a 12% em peso de CaO, 0,1 a 3% em peso de Al2O3, 0 a 2% em peso de MgO, 0 a 2% em peso de K2O e menos de 1,0% em peso de outros ingredientes menores.
[00016] A Figura 2 ilustra um processo exemplificativo 100 que pode ser usado para formar uma pluralidade de grânulos de invólucro de núcleo. Um primeiro estágio 10 do processo inclui fornecer uma pluralidade de materiais de batelada de vidro em quantidades de acordo com a composição desejada para uma batelada de cal sodada. Consequentemente, esse estágio do processo inclui fornecer materiais que contenham uma fonte de silício (Si), sódio (Na) ou cálcio (Ca), ou uma combinação dos mesmos. Fontes tradicionais de silício (Si), sódio (Na) e cálcio (Ca) na indústria de transformação de vidro incluem areia (SiO2), carbonato de sódio (Na2CO3) e calcário (CaCO3), respectivamente, bem como vidro partido. Em adição a esses materiais, outras fontes de silício (Si), sódio (Na) e/ou cálcio (Ca) incluem: aragonita (CaCO3), volastonita (CaSiO3), escórias, SYNSIL®, dolomita (CaMg(CO3)2), forsterita (Mg2SiO4), belita (Ca2SiO4), trona (Na3(CO3)(HCO3)2H2O), hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) e hidróxido de sódio (NaOH), para nomear alguns. Outros materiais podem ser fornecidos adicionalmente no estágio 10 em quantidades relativamente menores para formar uma batelada de vidro de cal sodada que tem uma composição química específica. Esses materiais adicionais podem ser referidos como "menores" e podem incluir: materiais que contém uma fonte de alumínio (Al), potássio (K) e/ou magnésio (Mg), bem como materiais que podem ser necessários para ajudar a refinar, a colorir ou a ajustar a oxirredução do estado do vidro fundido.
[00017] Os materiais de batelada de vidro fornecidos no estágio 10 são fornecidos preferencialmente em formato de pó. Por exemplo, cada material de batelada de vidro fornecido no estágio 10 pode ser em um formato de uma mistura particulada que tem um diâmetro médio das partículas na faixa de cerca de 30 μm a cerca de 1 mm. Em um exemplo específico, cada um dos materiais de batelada de vidro pode ser fornecido como uma mistura particulada que tem um diâmetro médio de partícula na faixa de cerca de 200 μm a cerca de 400 μm.
[00018] Nos estágios 20a e 20b, a pluralidade de materiais de batelada de vidro é dividida em uma primeira porção e em uma segunda porção ou porção remanescente. A primeira porção da pluralidade de materiais de batelada de vidro inclui uma mistura de materiais que contêm silício (Si) e cálcio (Ca). Mais especificamente, a primeira porção inclui preferencialmente uma porção maior de materiais que contêm silício (Si) e cálcio (Ca) na batelada de vidro e opcionalmente uma porção menor de materiais que contêm sódio (Na). Além disso, a primeira porção inclui preferencialmente todos os materiais menores substancialmente necessários para completar a composição de batelada de vidro de cal sodada.
[00019] A segunda porção da pluralidade de materiais de batelada de vidro inclui uma mistura de materiais que contêm silício (Si) e sódio (Na). Mais especificamente, a segunda porção inclui preferencialmente uma porção maior de materiais que contêm sódio (Na) na batelada de vidro, uma porção menor de materiais que contêm silício (Si) e opcionalmente uma porção menor de materiais que contêm cálcio (Ca) na batelada de vidro. Na maioria dos casos, a segunda porção dos materiais de batelada de vidro não irá incluir qualquer um dos materiais menores.
[00020] Em uma modalidade específica, os materiais de batelada de cal sodada usados para preparar os grânulos de invólucro de núcleo da presente descrição incluem uma combinação de areia, carbonato de sódio, calcário, vidro partido e quantidades relativamente pequenas de outros ingredientes menores. Em tal caso, a pluralidade de materiais de batelada de vidro fornecida no estágio 10 pode ser dividida em uma primeira porção e uma segunda porção nos estágios 20a, 20b como mostrado na tabela abaixo.
[00021] Na modalidade mostrada na Figura 2, a primeira e a segunda porções da pluralidade de materiais de batelada de vidro são misturadas separadamente uma da outra nos estágios 30a e 30b para formarem a primeira e a segunda misturas de pó, respectivamente. A primeira e a segunda misturas de pó têm uma composição substancialmente uniforme cada uma; no entanto, a composição química da primeira mistura de pó será diferente da segunda mistura de pó. Em particular, a primeira mistura de pó inclui uma porção maior de materiais que contêm cálcio (Ca) na batelada de vidro e, portanto, pode ser referida como "rica em cálcio". Por outro lado, a segunda porção de mistura de pó inclui uma porção maior de materiais que contêm sódio (Na) na batelada de vidro e, portanto, pode ser referida como "rica em sódio"
[00022] O estágio 40 do processo envolve granular a primeira mistura de pó em grânulos de núcleo para usar na formação subsequente dos grânulos de invólucro de núcleo da presente descrição. A granulação da primeira mistura de pó pode ser conseguida com o uso de um processo de granulação úmido. Em geral, o processo de granulação úmido envolve adicionar uma quantidade adequada de um agente de ligação líquido em uma mistura de pó seca e movimentar vigorosamente até que grânulos discretos do tamanho desejado sejam formados. A agitação e/ou movimentação do agente de ligação e a mistura de pó seco é geralmente realizada com o uso de movimentadores mecânicos ou pás, uma caldeira, disco ou granulador tipo tambor ou um leito fluidizado. Mais especificamente, a granulação da primeira mistura de pó em grânulos de núcleo pode ser realizada adicionando-se quantidades adequadas de um agente de ligação líquido na primeira mistura de pó até grânulos de núcleo que tem um diâmetro médio na faixa de cerca de 1 mm a cerca de 4 mm são formados. Por exemplo, um agente de ligação pode ser adicionado em uma quantidade que constitua até cerca de 20% em peso da primeira mistura de pó para formar grânulos de núcleo. Em um exemplo específico, um agente de ligação pode ser adicionado em uma quantidade que constitua entre 5% em peso e 10% em peso da primeira mistura de pó.
[00023] O agente de ligação usado no estágio 40 para preparar os grânulos de núcleo, ou no estágio 60 para preparar os grânulos de invólucro de núcleo, pode ser no formato de uma solução ou uma suspensão que inclui um material aglutinante e um solvente, por exemplo, água. Agentes de ligação líquidos adequados que tem uma concentração desejada de material podem ser adquiridos de fontes comerciais, ou preparados combinando-se um material de aglutinação seco adequado com um solvente e movimentando-se a mistura até que uma solução ou suspensão é formada. Agentes de ligação adequados podem incluir cerca de 50% em peso de material aglutinante. Por exemplo, o material aglutinante pode constituir adequadamente entre 40% em peso e 60% em peso do agente de ligação. A quantidade total do agente de ligação usado nos estágios 40 e 60 para preparar os grânulos de invólucro de núcleo pode constituir até 30% em peso dos materiais de batelada de cal sodada, com 60 a 80% em peso de agente de ligação que é usado para preparar os grânulos de núcleo no estágio 40 e a quantidade restante que é usada para preparar os grânulos de invólucro de núcleo no estágio 60. Materiais aglutinantees adequados para usar no agente de ligação podem incluir hidróxido de metal alcalino ou alcalinoterroso, um silicato de metal alcalino ou alcalinoterroso, um silicato de alumínio, ou uma combinação dos mesmos. Exemplos de alguns materiais aglutinantees específicos que podem adequadamente serem usados individualmente ou em combinação um com o outro para preparar o agente de ligação incluem: hidróxido de sódio (NaOH), silicato de sódio (Na2O^xSiO2), silicato de lítio (Li2O^xSiO2), silicato de potássio (K2O^xSiO2), bentonita, caulim, zeólitos, terra diatomácea, feldspato e gipsita para nomear alguns. Se silicato de sódio é usado como material aglutinante, a razão de SiO2 para Na2O no agente de ligação pode estar na faixa de 1:1 até 4:1.
[00024] Após a formação, os grânulos de núcleo podem ser secos, por exemplo, usando-se uma batelada ou um secador contínuo, ou um secador de leito fluidizado, estágio 50. Os grânulos de núcleo podem ser secos a uma temperatura de cerca de 75 graus Celsius por cerca de 2 horas. Por exemplo, os grânulos de núcleo podem ser secos a uma temperatura na faixa de 50 graus Celsius a 200 graus Celsius para 0,1 horas a 5 horas.
[00025] No estágio 60, os grânulos de núcleo são uniformemente revestidos com uma camada sobressalente, ou um "revestimento" do material que inclui a segunda mistura de pó. O revestimento pode ser formado nos grânulos de núcleo misturando-se os grânulos de núcleo com a segunda mistura de pó e em seguida adicionar um agente de ligação líquido a mistura com agitação contínua e/ou movimento. Quantidades adequadas do agente de ligação líquido são adicionadas preferencialmente a mistura dos grânulos de núcleo e a segunda mistura de pó até que grânulos discretos que tem um núcleo e um revestimento de espessura adequada sejam formados. Os grânulos de núcleo, a segunda mistura de pó e o agente de ligação são preferencialmente unidos por mistura de tal modo que os materiais particulados na segunda mistura de pó adiram os grânulos de núcleo e formem estruturas similares a invólucros em volto dos grânulos de núcleo em vez de formar novos grânulos. O agente de ligação líquido pode ser adicionado em quantidades adequadas para formar os grânulos de invólucro de núcleo que tem um diâmetro médio na faixa de cerca de 1 mm a cerca de 10 mm. Em um exemplo específico, os grânulos de invólucro de núcleo que tem um diâmetro médio na faixa de cerca de 1 mm a cerca de 4 mm podem ser formados. O agente de ligação líquido usado para formar grânulos de invólucro de núcleo pode ser adicionado a uma quantidade que constitui até cerca de 20% em peso da segunda mistura de pó. Por exemplo, o agente de ligação líquido por ser adicionado a uma quantidade que constitui entre 50% em peso e 10% em peso da segunda mistura de pó.
[00026] Em algumas modalidades, os grânulos de invólucro de núcleo produzidos pelos estágios acima podem ser revestidos com uma camada externa adicional de vidro partido, estágio 70. Se é desejável formar uma camada externa de vidro partido nos grânulos de invólucro de núcleo, essa camada externa pode ser formada adequadamente nos grânulos de invólucro de vidro antes de eles serem secos. A camada externa de vidro partido pode ser formada misturando-se os grânulos de invólucro de núcleo com partículas de vidro partido. Um agente de ligação deve ser adicionado.
[00027] Portanto, os grânulos de invólucro de núcleo e a opcional camada externa de vidro partido são secos no estágio 80. Qualquer uma das técnicas, temperaturas e/ou tempos listados acima a respeito da secagem dos grânulos de núcleo no estágio 50 pode ser usado adequadamente para secar os grânulos de invólucro do núcleo nesse estágio. Após secar, a porção do núcleo e a porção do invólucro dos grânulos de invólucro de núcleo podem ter uma razão em peso de cerca de 4:1. Por exemplo, a razão em peso da porção do núcleo para a porção de invólucro dos grânulos de invólucro de núcleo secos pode ser na faixa de 3:1 a 6:1.
[00028] Os grânulos de invólucro de núcleo formados de acordo com a presente descrição são formulados para controlar algumas das reações químicas que ocorram entre os materiais de batelada de vidro durante o processo de fusão. Em particular, os grânulos de invólucro de núcleo são configurados de modo que uma porção maior de materiais que contém sódio (Na) reaja primeiro com a sílica (SiO2) para formar um sistema binário SiO2-Na2O e depois, esse sistema binário SiO2-Na2O é permitido reagir com os componentes restantes da batelada de vidro para formar um sistema ternário SiO2-Na2O-CaO. Controlando-se as reações químicas dos materiais de batelada de vidro dessa maneira, os materiais de batelada de vidro podem ser fundidos a uma temperatura relativamente baixa e em um tempo relativamente curto, se comparado ao processo tradicional de fusão de batelada de vidro.
[00029] Os grânulos de invólucro de vidro foram preparados em um ambiente laboratorial a partir de uma combinação de materiais de batelada de vidro tradicionais e os tempos de fusão e temperaturas requeridas para dissolver completamente todos os grãos de areia nos resultados da fusão foram observados. Por comparação, uma mistura de pó solto que inclui os mesmos materiais de batelada de vidro na mesma proporção que os grânulos de invólucro de vidro também foi preparada e os tempos de fusão e temperaturas de mistura de pó solto foram comparados com a dos grânulos de invólucro de núcleo. Os grânulos de invólucro de vidro e a mistura de pó solto, em que cada uma tinha uma composição de batelada de vidro de cal sodada que inclui: 58,94% em peso de areia, 18,73% em peso de carbonato de sódio, 17,34% em peso de calcário e 5% em peso de sienito nefelínico (uma fonte de alumínio). O tamanho de mesh de todos os materiais de batelada de vidro foi de -60 mesh.
[00030] Os grânulos de invólucro de núcleo foram preparados primeiramente dividindo-se os materiais de batelada de vidro tradicionais em uma porção de núcleo e uma porção de invólucro como mostrado na tabela abaixo.
[00031] Os grânulos de núcleo foram formados granulando-se materiais de núcleo em um tambor granulador que usa um agente de ligação de silicato de sódio aquoso, o qual foi aspergido sobre os materiais de núcleo enquanto eram misturados no tambor granulador. Os grânulos de núcleo formados foram filtrados pelo uso de uma peneira de 8 mesh e uma peneira de 16 mesh. Os grânulos excessivamente grandes (+8 mesh) foram esmagados e reciclados de volta ao tambor granulador e os grânulos excessivamente pequenos (-16 mesh) foram diretamente reciclados de volta ao tambor granulador. Todos os grânulos de núcleo que passaram para a próxima etapa eram -8/+16 mesh. Os grânulos de núcleo eram então secos em uma secadora de batelada, a uma temperatura de 75°C por 2 horas para solidificar e enrijecer os grânulos.
[00032] Os grânulos de núcleo secos foram então revestidos com os materiais de batelada de vidro restantes, introduzindo-se os grânulos de núcleo em um tambor granulador junto com materiais de invólucro e um agente de ligação de silicato de sódio aquoso. Como antes, o agente de ligação foi aspergido sobre os grânulos de núcleo e os materiais de invólucro enquanto eram misturados no tambor granulador. Os grânulos de invólucro de núcleo formados, eram -10/+16 mesh. Os grânulos de invólucro de núcleo foram então secos em uma secadora de batelada, a uma temperatura de 75°C por 2 horas para solidificar e enrijecer os grânulos.
[00033] A razão molar de SiO2 para Na2O no agente de ligação de silicato de sódio aquoso foi de 3,22:1. A quantidade total do agente de ligação usado para preparar os grânulos de invólucro de núcleo constituía cerca de 14% em peso dos materiais de núcleo e invólucro, com o silicato de sódio constituído de cerca de 5% em peso e o restante composto por água.
[00034] Cinco amostras dos grânulos de invólucro de vidro e cinco amostras da mistura de pó solto de materiais de batelada de vidro foram individualmente fundidas em uma fornalha laboratorial por 30, 60, 90, 120 e 150 minutos, respectivamente, a uma temperatura de cerca de 1.400°C. Foi observado que os grânulos de invólucro de núcleo tiveram capacidade para produzir uma fusão homogênea de vidro livre de batelada depois de somente 90 minutos de fusão, enquanto a mistura de pó solto de materiais de batelada de vidro teve que ser fundida por pelo menos 120 minutos antes que o resultado da fusão fosse livre de batelada.
[00035] Então, foi revelado um material de batelada de vidro de cal sodada que tem uma estrutura de invólucro de núcleo e um processo para produzir o dito material de batelada de vidro que satisfaz plenamente todos os objetivos e metas previamente estabelecidos. A descrição foi apresentada em conjunto com várias modalidades ilustrativas e modificações e variações adicionais foram discutidas. Outras modificações e variações prontamente se tornarão evidentes a pessoas de habilidade comum na técnica em vista da discussão precedente.
Claims (26)
1. Grânulo de revestimento de núcleo para produzir vidro de cal sodada que inclui: uma pluralidade de materiais de batelada de vidro em quantidades de acordo com uma composição de batelada de vidro de cal sodada; caracterizado pelo fato de que inclui: um núcleo que inclui uma porção rica em cálcio da pluralidade de materiais de batelada de vidro; e um revestimento que cerca o núcleo e inclui uma porção rica em sódio da pluralidade de materiais de batelada de vidro, em que a pluralidade de materiais de batelada de vidro inclui um material que contém silício (Si) e o núcleo inclui mais de 50% em peso do material que contém silício (Si) presente na pluralidade de materiais de batelada de vidro.
2. Grânulo de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de materiais de batelada de vidro inclui um material que contém cálcio (Ca) e um material que contém sódio (Na), e em que o núcleo inclui mais de 50% em peso do material que contém cálcio (Ca) presente na pluralidade de materiais de batelada de vidro, e o revestimento inclui mais de 50% em peso do material que contém sódio (Na) presente na pluralidade de materiais de batelada de vidro.
3. Grânulo de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento inclui uma porção restante do material que contém silício (Si) presente na pluralidade de materiais de batelada de vidro.
4. Grânulo de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o núcleo inclui de 70 a 90% em peso da pluralidade de materiais de batelada de vidro.
5. Grânulo de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de materiais de batelada de vidro inclui um material que contém cálcio (Ca), um material que contém sódio (Na) e um ingrediente menor selecionado a partir do grupo que consiste em: um material que contém alumínio (Al), um material que contém potássio (K) e um material que contém magnésio (Mg).
6. Grânulo de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente uma camada externa de vidro partido que cerca o revestimento.
7. Grânulo de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ao menos um dentre o núcleo e o revestimento inclui um material aglutinante.
8. Grânulo de revestimento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o revestimento é formulado para produzir um sistema binário SiO2-Na2O quando fundido e o núcleo é formulado para fundir depois do revestimento para produzir um sistema ternário SiO2-Na2O-CaO.
9. Processo para produzir uma batelada de vidro de cal sodada em forma de grânulo caracterizado pelo fato de que inclui as etapas de: (a) fornecer (10) uma pluralidade de materiais de batelada de vidro em quantidades de acordo com uma composição de batelada de vidro de cal sodada, em que a pluralidade de materiais de batelada de vidro inclui um material que contém silício (Si), um material que contém cálcio (Ca) e um material que contém sódio (Na); (b) misturar (30a, 40) uma primeira porção da pluralidade de materiais de batelada de vidro com um primeiro agente de ligação para formar grânulos de núcleo, em que a primeira porção inclui mais de 50% em peso do material que contém silício (Si) dotado de uma pluralidade de materiais de batelada de vidro, mais de 50% em peso do material que contém cálcio (Ca) dotado da pluralidade de materiais de batelada de vidro e menos de 50% em peso do material que contém sódio (Na) dotado da pluralidade de materiais de batelada de vidro; e (c) misturar (30b, 60) uma porção restante da pluralidade de materiais de batelada de vidro com os grânulos de núcleo e um segundo agente de ligação para formar os grânulos de revestimento de núcleo, como definidos na reivindicação 1, que apresentam núcleos internos e revestimentos externos com diferentes composições químicas.
10. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que inclui adicionalmente, depois da etapa (c), secar (80) os grânulos de revestimento do núcleo.
11. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a primeira porção da pluralidade de materiais de batelada de vidro corresponde a 70 a 90% em peso de cada um dos grânulos de revestimento de núcleo.
12. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o primeiro agente de ligação, o segundo agente de ligação ou ambos o primeiro e o segundo agentes de ligação incluem um material aglutinante de um hidróxido de metal alcalino ou alcalinoterroso, um silicato de metal alcalino ou alcalinoterroso, um silicato de alumínio ou uma combinação dos mesmos.
13. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de materiais de batelada de vidro fornecida na dita etapa (a) inclui ao menos um ingrediente menor selecionado a partir do grupo que consiste em: um material que contém alumínio (Al), um material que contém potássio (K) e um material que contém magnésio (Mg) e a primeira porção da pluralidade de materiais de batelada de vidro inclui mais de 50% em peso do pelo menos um ingrediente menor.
14. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os materiais de batelada de vidro fornecidos na dita etapa (a) incluem sílica (SiO2), carbonato de sódio (Na2CO3) e calcário (CaCO3) e a primeira porção inclui de 60 a 100% em peso de sílica dotada da pluralidade de materiais de batelada de vidro, 70 a 100% em peso de calcário dotado da pluralidade de materiais de batelada de vidro e 0 a 30% em peso de carbonato de sódio dotado da pluralidade de materiais de batelada de vidro.
15. Processo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que inclui, depois da etapa (c), secar (80) os grânulos de revestimento do núcleo, e em que, depois da etapa de secagem, os grânulos de revestimento de núcleo apresentam uma razão em peso de 3:1 a 6:1.
16. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os revestimentos externos incluem pelo menos alguns dos materiais que contêm silício (Si) em uma quantia de até 40% em peso dos materiais que contêm silício.
17. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que os núcleos internos dos grânulos de revestimento de núcleo correspondem a 70 a 90% em peso do total de grânulos de revestimento de núcleo.
18. Processo, de acordo com a reivinicação 9, caracterezado pelo fato de que cada um dentre a pluralidade de materiais de batelada de vidro é fornecido na forma de uma mistura particulada que apresenta um diâmetro médio de partícula na faixa de 200 μm a 400 μm.
19. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterezado pelo fato de que os grânulos de núcleo apresentam um diâmetro médio na faixa de 1 mm a 4 mm e os grânulos de revestimento de núcleo apresentam um diâmetro médio na faixa de 1 mm a 10 mm.
20. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que cada um dentre a pluralidade de materiais de batelada de vidro é fornecido na forma de uma mistura particulada que apresenta um diâmetro médio de partícula na faixa de 200 μm a 400 μm, os grânulos de núcleo apresentam um diâmetro médio na faixa de 1 mm a 4 mm e os grânulos de revestimento de núcleos formado formados na etapa (c) apresentam um diâmetro médio na faixa de 1 mm a 10 mm.
21. Processo, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que inclui: cobrir os grânulos de revestimento do núcleo com uma camada externa adicional de vidro partido (70) através da mistura dos grânulos de revestimento de núcleo com partículas de vidro partido.
22. Processo para produzir vidro de cal sodada caracterizado pelo fato de que inclui: (a) fornecer (10) uma pluralidade de materiais de batelada de vidro em quantidades de acordo com uma composição de batelada de vidro de cal sodada, em que a pluralidade de materiais de batelada de vidro que inclui um ou mais materiais que contêm silício (Si), um ou mais materiais que contêm cálcio (Ca) e um ou mais materiais que contêm sódio (Na), e em que a pluralidade de materiais de batelada de vidro é fornecida em forma de grânulos de revestimento de núcleo, como definidos na reivindicação 1, que incluem um núcleo e um revestimento que cerca o núcleo, em que o núcleo inclui mais de 50% em peso de um ou mais materiais que contêm silício (Si), mais de 50% em peso de um ou mais materiais que contêm cálcio (Ca) e menos de 50% em peso de um ou mais materiais que contêm sódio (Na); (b) alimentar os grânulos de revestimento de núcleo em uma fornalha para vidro; e (c) aquecer os grânulos de revestimento de núcleo na fornalha para vidro para formar uma fusão de vidro de cal sodada.
23. Processo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o núcleo corresponde a 70 a 90% em peso de cada um dos grânulos de revestimento de núcleo.
24. Processo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a etapa (c) inclui: fundir ao menos uma porção dos materiais de batelada de vidro nos revestimentos dos grânulos de revestimento de núcleo antes de fundir os materiais de batelada de vidro nos núcleos dos grânulos de revestimento de núcleo.
25. Processo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a etapa (c) inclui: fundir uma porção dos materiais de batelada de vidro nos revestimentos dos grânulos de revestimento de núcleo para produzir um sistema binário SiO2-Na2O e depois fundir uma porção de materiais de batelada de vidro nos núcleos dos grânulos de revestimento de núcleo para produzir um sistema ternário SiO2-Na2O-CaO.
26. Processo, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de materiais de batelada de vidro fornecida na dita etapa (a) inclui ao menos um ingrediente menor seleccionado a partir do grupo que consiste em: um material que contém alumínio (Al), um material que contém potássio (K) e um material que contém magnésio (Mg), e o núcleo inclui mais de 50% em peso do pelo menos um ingrediente menor.
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