CZ305512B6 - Způsob zpracování kalolisovaného materiálu z odpadních vod a kalů z výroby jemné keramiky a porcelánu - Google Patents
Způsob zpracování kalolisovaného materiálu z odpadních vod a kalů z výroby jemné keramiky a porcelánu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ305512B6 CZ305512B6 CZ2007-720A CZ2007720A CZ305512B6 CZ 305512 B6 CZ305512 B6 CZ 305512B6 CZ 2007720 A CZ2007720 A CZ 2007720A CZ 305512 B6 CZ305512 B6 CZ 305512B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- mixture
- porcelain
- temperature
- molds
- water
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000010802 sludge Substances 0.000 title claims abstract description 19
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 title claims abstract description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 33
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 28
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000002585 base Substances 0.000 claims abstract description 17
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229920000592 inorganic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 5
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims abstract description 4
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000004576 sand Substances 0.000 claims description 14
- 239000002023 wood Substances 0.000 claims description 12
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 7
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims description 7
- 235000019738 Limestone Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims description 5
- 239000006028 limestone Substances 0.000 claims description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 4
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 abstract 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 28
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 14
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 12
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 12
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 4
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 238000001994 activation Methods 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 3
- -1 aluminum ion Chemical class 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 3
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 3
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 3
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 2
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001033 granulometry Methods 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004594 Masterbatch (MB) Substances 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[Si] Chemical group [AlH3].[Si] KMWBBMXGHHLDKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000000539 dimer Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 229910052571 earthenware Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 230000000887 hydrating effect Effects 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000462 isostatic pressing Methods 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000006259 organic additive Substances 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 238000007725 thermal activation Methods 0.000 description 1
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 239000013638 trimer Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
- Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
Abstract
Způsob zpracování kalolisovaného materiálu z odpadních vod a kalů z výroby jemné keramiky a porcelánu, kde kalolisovaný materiál se nejprve usuší, rozemele a následně vystaví teplotě v oblasti 700 až 800 .degree.C po dobu 4 až 8 hodin, načež se míchá s roztokem alkálií. Tento roztok se připraví rozpuštěním 6 až 12 % hmotn. hydroxidu sodného ve 24 až 38 % hmotn. vody a po dokonalém rozpuštění se přidá 50 až 70 % hmotn. sodného vodního skla. Míchání se provádí ve dvou stupních tak, že se nejdříve připraví základní báze, ke které se postupně vmíchává plnivo v množství 20 až 87 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost výsledného produktu, namíchaná směs se plní do forem a tuhne při teplotě a tlaku okolního prostředí na recyklovatelný solidifikát anorganické polymerní hmoty.
Description
Způsob zpracování kalolisovaného materiálu z odpadních vod a kalů z výroby jemné kera· miky a porcelánu
Oblast techniky
Předmětem vynálezu je způsob zpracování odpadních vod a kalů z výroby jemné keramiky a porcelánu na anorganickou polymemí hmotu.
Dosavadní stav techniky
Základní suroviny pro přípravu keramických hmot jsou jak suroviny plastické - jíly, a z nich především kaolin, tak neplastické - ostřiva a taviva. V některých zvláštních případech i organické přísady - léčiva a plastifikátory. Kaolin je jílová surovina, zpravidla bílá, jejíž základní složkou je minerál kaolinit (Al2O3.2SiO2.2H2O). Kaolin vznikl zvětráním (kaolinizací) živcových hornin. Surový, těžený kaolin se zpravidla upravuje technologií plavení, při které se odstraňují zbytky matečné horniny, především písek, zbytky živců a slíd. Plavený kaolin zachovává bílou barvu keramického střepu i po pálení.
Česká republika má významné zdroje kaolinu, na kterém je založena výroba porcelánového a kameninového zboží s tradicí od 18. století. Stolní porcelán je vyráběn převážně (50% hmoty) z kvalitního Sedleckého kaolinu (Božičany u Karlových Varů), který byl v roce 1926 přijat za mezinárodní standard bělosti. Výroba porcelánu tzv. „karlovarského typu“ vychází z průměrného klasického složení hmoty s cca 50 % obsahem kvalitního kaolinu (zpravidla Sedlec I.A Standard) v kombinaci s 25 % hmotn. živců a 25 % hmotn. křemenného písku. Připravená hmota je používána jak pro lití dutých výrobků, tak pro natáčení, vytáčení z plastické hmoty, případně pro izostatické lisování z hmoty s velmi nízkou vlhkostí. Všechny odpady surové výroby a oplachové vody z výroby jsou zpravidla kalolisovány v úpravnách odpadů, kde se soustřeďuje rozředěný kal (oplach z přípraven hmot, mytí mlecích bubnů a dalších výrobních zařízení, včetně oplachu z výrobních linek). Kaly tzv. „bílé vody“ nesmí výrobní provoz vypouštět do vodních toků a proto je zahušťuje, to je kalolisuje a dále ukládá na skládkách jako odpad. Podobné je to i s druhou skupinou - ostatními druhy keramiky. Sem patří například výroba obkládaček, dlaždic a rovněž výroba zdravotní keramiky, podobně i drobných keramických užitkových a ozdobných předmětů. Odhadovaný roční objem těchto kalů je v České republice 30 až 50 tis. tun po kalolisování, to je s vlhkostí cca 19 až 22 % hmotn. Tyto odpadní látky nemohou výrobní provozy využívat (recyklovat), neboť vedle základní hmoty obsahují řadu provozních nečistot, včetně glazur (u porcelánu je základem glazury živec, který při tavení při teplotě 1380 až 1410 °C vytváří průhlednou skelnou vrstvu), u sanitární keramiky a obkladů jsou glazuiy barevné a zdobí základní keramický střep. Odpad z tak zvaných „bílých vod“ končí na skládkách a dochází k zatěžování životního prostředí.
Podstata vynálezu
Cílem předloženého vynálezu je využití odpadu z výroby keramiky a porcelánu při přípravě materiálů využitelných v různých oborech. Předmětem vynálezu je způsob zpracování kalolisovaného materiálu z odpadních vod a kalů z výroby jemné keramiky a porcelánu na recyklovatelný solidifikát. Podstata vynálezu spočívá v tom, že kalolisovaný materiál se nejprve usuší, rozemele a následně vystaví teplotě v oblasti 700 až 800 °C po dobu 4 až 8 hodin, načež se míchá s roztokem alkálií, kde tento roztok se připraví rozpuštěním 6 až 12 % hmotn. hydroxidu sodného v 24 až 38 % hmotn. vody a po dokonalém rozpuštění se přidá 50 až 70 % hmotn. sodného vodního skla, přičemž míchání se provádí ve dvou stupních tak, že se nejdříve připraví základní báze, ke které se postupně vmíchává plnivo v množství 20 až 87 % hmotn., vztaženo na celkovou
-1 CZ 305512 B6 hmotnost výsledného solidifikátu, namíchaná směs se plní do forem a tuhne při teplotě a tlaku okolního prostředí. Povrch tuhnoucí směsi ve formě se s výhodou zakryje.
Plnivo může zahrnovat materiál, vybraný ze skupiny, zahrnující jednotlivě nebo v kombinaci popílek, písek, ocelářskou strusku, granulovaný vápenec, opuku, obrus z pneumatik, nebo kamenný prach s podíly hrubších částic do 2 mm, nebo dřevní hmotu, a to v množství 20 až 87 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost solidifikátu. Před plněním do forem se do směsi následně může přidat 1 až 5 % práškového hliníku, vztaženo na hmotnost základní pojivové směsi, načež se výsledná směs homogenizuje po dobu dalších 5 až 15 minut a namíchaná směs se plní do forem do 85 až 90 % jejich objemu.
Namísto odpadu z tak zvaných „bílých vod“, který v současné době končí na skládkách a dochází k zatěžování životního prostředí, je výsledkem způsobu zpracování kalolisovaného materiálu z odpadních vod a kalů z výroby jemné keramiky a porcelánu plně recyklovatelný solidifikát anorganické polymemí hmoty. Přitom se neztrácí vložená energie do přípravy těchto materiálů, šetří se přírodní zdroje a výroba není energeticky náročná. Převažující složkou kalolisovaných oplachových vod je kvalitní kaolin v množství 48 až 52 % hmotn. Pro výrobu porcelánu je recyklace „bílých vod“ z důvodu jejich sekundárního znečištění vyloučena. Kalolisovaný materiál „bílých vod“ s uvedeným obsahem kvalitního kaolinu, který jev odpadu obsažen, se tepelně upravuje a alkalicky aktivuje a používá se k vytvoření základní „báze“, to je nového budoucího základu anorganické polymemí hmoty.
Výchozím materiálem této syntézy je dehydroxylovaný kaolin, obsažený v odpadu, kde ale tepelnou úpravou musí dojít nejen k odštěpení dvou krystalových vod, ale především k transformaci koordinačního čísla hliníku, to je z 6[A13+] na 4[A13+], Jen v tomto stavuje čtyřkoordinovaný iont hliníku schopen hydratace ajeho záporný náboj se při následné reakci vyrovnává iontem alkalického kovu (Na, K). Dochází k tomu, že hydratovaný iont čtyřkoordinovaného hliníku a křemíku vytvoří nejdříve základní stavební jednotku - monomer, který se dále propojuje do dimerů, trimerů a koncovou skupinou -OH. Při spojování takových jednotek odchází voda a ionty Al3+ a Si4+ jsou propojeny pevnou vazbou přes kyslíkový můstek. Tímto principem v čase 12 až 24 hodin dochází k postupnému vytvoření delších a delších řetězců, které končí tvorbou pevné trojrozměrné sítě a voda postupně odchází. Vše se děje za normální teploty a tlaku.
Temperování odpadního materiálu (aktivace) probíhá při určité teplotě a za určitý čas. Aktivační teplota nesmí v žádném případě překročit teplotu mulitické transformace jílového minerálu, to je nesmí překročit teplotu blížící se 1000 °C. Teplota je dále závislá na velikosti jílových částic a původní krystalické struktuře jílového minerálu (dokonalá či méně dokonalá krystalizace). Vzhledem k těmto podmínkám je třeba pro každý základní jílový materiál stanovit specifická podmínky tepelné aktivace, to je nejen teplotu, ale i dobu, po kterou je třeba jílový materiál zahřívat.
Základní odlišnost tohoto pojivá od všech dalších je jeho převážně amorfní struktura, která zabezpečuje spojením Al - O - Si pevné vazby, kteréjsou nositelem dalších vlastností. Z nich pak vyniká především odolnost proti vysokým teplotám, odolnost proti změnám teplot, odolnost proti vlivu kyselin a zásad a, jak bylo výše uvedeno, i vlastnost, kdy do vznikající sítě jsou akceptována aditiva - písek, slída, kamenný prach a řada dalších látek. Podle jejich množství a granulometrie v pojivu se mění vlastnosti materiálů a tak lze dosáhnout jak materiálů s vysokou pevností, tak materiálů vysoce napěněných pro rozdílné účely. Hmota je pěněna malým přídavkem kovového (1 až 5 promile) hliníkového prachu. U velmi jemných podílů hliníkového prášku (měrný povrch 1000 až 1500m3/kg) je dosaženo reakce, při které vznikající vodík celý objem hmoty napění. Polymemí řetězce jsou navíc schopné svázat i stopové prvky, těžké kovy apod., obsažené v odpadu. Dochází nejen kjejich dokonalému zapouzdření, ale k úplné inhibici. Výsledný solidifkát se dále vyznačuje tím, že je touto technologií plně recyklovatelný. Po rozdrcení jej lze použít jako plnivo do nové hmoty.
-2CZ 305512 B6
Příklady uskutečnění vynálezu
Kalolisovaný materiál je potřeba nejprve usušit, rozemlít (dezintegrovat) a tepelně upravit, tj. „tepelně aktivovat“. Tím je materiál připravený pro polymerizaci, ke které dochází působením vodných roztoků alkálií. Míchání se provádí ve dvou stupních - nejdříve je třeba připravit základní bázi, ke které se vmíchá postupně další díl, tzv. plnivo. Je výhodné, že tuhnutí tohoto materiálu probíhá při normální teplotě a tlaku, to znamená bez nutnosti zvýšeného tlaku a teplot.
Základní složkou anorganické polymemí hmoty jsou aktivované kaolinitické jílové materiály obsažené v odpadu, které jsou dále chemickou reakcí vodných roztoků alkalických kovů za normální teploty a tlaku konvertovány do prostorové amorfní sítě tvořené propojováním řetězců formovaných křemíkem a hliníkem a vzájemně propojených kyslíkovými můstky. Vzniká řízená polymerizace aluminium - silikátů a tvorba pevných a odolných materiálů převážně amorfního charakteru. Negativní elektrický náboj je vyrovnáván alkalickým kovem. Tím vzniká pojivový materiál, který je schopen nejen vytvořit prostorovou polymemí síť, ale do takové vznikající sítě i uzavírat nebo akceptovat řadu dalších materiálů. Vzhledem k odlišnostem ve výrobě a i používaných surovinách je složení kalů z jednotlivých provozů rozdílné. Pro každý takovýto materiál je nutno vypočítat a ověřit množství alkalických aktivátorů a přídavných látek. Tento vynález umožňuje konvertovat tyto kaly na použitelné a trvanlivé materiály pro různé účely.
Při testování byly použity dva základní odpadové materiály. Kalolisované tzv. „bílé vody“ z výroby sanitární keramiky s jílovým obsahem do 48 % hmotn. a s nebezpečím proměnlivosti základního složení, které výrobní závod z pochopitelných důvodů průběžně nekontroluje, a které obsahuje mimo běžné zbytky licích hmot i podíl surových glazur, které jsou splachovány do odpadové vody při čištění stříkacích kabin. Dále kalolisované tzv. „bílé vody“ z výroby stolního porcelánu, kde obsah jílových složek, v tomto případě kaolinu Sedlec I.a. je 52 % hmotn. Výskyt dalších nečistot je menší a v dlouhodobém sledování lze materiál označit v mezích obsahu 50 až 52 % hmotn. kaolinu jako standardní. Při testování a stanovení základních výpočtových poměrů obou výše uvedených odpadů bylo zjištěno, že materiál je plně využitelný.
Popis přípravy základní směsi:
- Aktivační teplota pro jílovou složku obsaženou v odpadu je experimentálně ověřena na hodnotě 700 až 800 °C (např. 750 °C) po dobu 4 až 8 hodin, obvykle po dobu 5,5 až 6 hodin.
- Příprava roztoku představuje exotermní reakci rozpouštění hydroxidu sodného ve vodě, kdy po dokonalém rozpuštění se dále přidává adekvátní množství sodného vodního skla.
- Obě složky, to je prachová a roztok, se intenzivně míchají (v nádobě z nerezové oceli nebo plastu) po dobu 15 až 35 minut do vzniku homogenní směsi konzistence medu.
- Po této době je možné do směsi přidávat plniva (písek, slídu, kamennou drť, vápencovou drť, drcený stavební odpad, gumové obrusy, dřevěné štěpky nebo dřevitou vlnu).
- Hmoty se dále mísí po dobu cca 5 až 10 minut, až vznikne opět homogenní směs.
- Vzniklá směs se přenese do připravených dřevěných, případně plastových forem a může být podle potřeby zhutněna vibrací na vibračních stolech, nebo naopak v případě dřevité vlny a dřevěných štěpků ponechána ve stavu, kdy vzduchové mezery a bubliny zajistí vysokou izolační schopnost budoucí desky nebo tvarovky.
- Po dobu základních 12 až 16 hodin při normální teplotě je třeba hmoty ve formě zakrýt plastovou fólii a ponechat v klidu. Po této době je možné výrobek vyklopit z formy a nechat po dobu cca 10 až 15 dní volně schnout. Výrobek má již dostatečnou manipulační pevnost.
Příklady uskutečnění vynálezu (Příprava základu hmoty - báze) - všechny hodnoty jsou uvedeny v hmotnostních procentech.
-3 CZ 305512 B6
Příklad 1
Příprava základu:
Tepelně aktivovaný odpad, kal z výroby porcelánu 50 %
NaOH 5 %
Vodní sklo sodné 35 %
Voda 10%
Do báze po naběhnutí reakce (doba 15 až 35 minut míchání) je přidán písek (frakce 0,3 až 0,5 mm) na 100 g směsi 250 g písku Konečný stav solidifikovaného materiálu - 27 % jílové složky, 68 % písku a 5 % chemických látek.
Příklad 2
Tepelně aktivovaný odpad, kal z výroby porcelánu 47,3 %
NaOH 5,6 %
Vodní sklo sodné 28,3 %
Voda 18,8%
Do 50 g připravené směsi je přidán gumový obrus z pneumatik 15 g, 50 g písku, 50 g granulovaného vápence. Konečný stav solidifikátu:
a) 38 % gumový obrus a 61 % kalové jílové složky
b) 67 % písku a 32 % jílové složky
c) 67 % granul, vápence a 32 % jílové složky
Příklad 3
Tepelně aktivovaný odpad, kal z výroby porcelánu 15,9 %
NaOH 3,0 %
Vodní sklo sodné 20,7 %
Voda 12,7%
Popílek ze spalování uhlí 47,7 %
Do 1000 g směsi byl dále přidán křemičitý písek v množství 790 g. Konečný stav solidifikátu: 10,3 % jílové složky, 31,1 % popílku, 51,5 % písku, 7,1 % chemických látek.
Příklad 4
Tepelně aktivovaný odpad, kal z výroby porcelánu 47,2 %
NaOH 5,7 %
Vodní sklo sodné 28,3 %
Voda 18,8%
Do 200 g směsi byla přidána ocelářská struska v množství 235 g. Konečný stav solidifikátu: 27,1 % jílové složky, 63,7 % strusky, ostatní - chemické látky.
-4CZ 305512 B6
Příklad 5
Tepelně aktivovaný odpad, kal z výroby porcelánu 15,9 %
NaOH 3,0 %
Vodní sklo sodné 20,7 %
Voda 12,7%
Popílek - úlet (z textilních nebo elektrofiltrů) ze spalování uhlí 47,7 %
Do 100 g základní směsi s popílkem po naběhnutí reakce (doba míchání 15 až 35 minut) byl přidán křemičitý písek v množství 79 g. Hmota se dále mísí po dobu cca 5 až 10 minut, až vznikne opět homogenní směs. Konečné složení solidifikátu je 13 % odpadu, 38 % popílku, 44 % písku, 5 % chemických látek.
Příklad 6
Tepelně aktivovaný odpad, kal z výroby porcelánu 47,3 %
NaOH 5,6 %
Vodní sklo sodné 28,3 %
Voda 18,8%
Do báze po naběhnutí reakce (doba míchá 15 až 35 minut) je přidána ocelářská struska. Na 100 g základní házeje přidáno 120 g strusky a dále hliníkový prach v množství 1 g. Hmota se dále mísí po dobu cca 5 až 10 minut, až vznikne opět homogenní směs. Konečné složení solidifikátu je 38 % odpadu, 55 % strusky a 7 % chemických látek.
Příklad 7
Tepelně aktivovaný odpad, kal z výroby porcelánu 50 %
NaOH 5 %
Vodní sklo sodné 35 %
Voda 10%
Do báze po naběhnutí reakce (doba míchání 15 až 35 minut) je přidána dřevní hmota, např. piliny, hobliny, dřevitá vlna. Do 100 g základní báze se přidá 30 g této dřevní hmoty. Hmota se dále mísí po dobu cca 5 až 10 minut, až vznikne opět homogenní směs. Konečné složení solidifikovaného materiálu je 70 % odpadu, 23 % dřevní hmoty a 7 % chemických látek.
Průmyslová využitelnost
Předmětný vynález je využitelný pro zpracování odpadních vod a kalů z výroby jemné keramiky a porcelánu na anorganickou polymemí hmotu pro aplikace zejména ve stavebnictví, která má vysokou odolnost proti vysokým teplotám, změnám teplot, vlivu kyselin a zásad. Vhodnými aditivy lze podle jejich množství a granulometrie dosáhnout jak materiálů s vysokou pevností, tak i tepelně izolujících vysoce napěněných materiálů.
Claims (5)
- 5 1. Způsob zpracování kalolisovaného materiálu z odpadních vod a kalů z výroby jemné keramiky a porcelánu, vyznačující se tím, že kalolisovaný materiál se nejprve usuší, rozemele a následně vystaví teplotě v oblasti 700 až 800 °C po dobu 4 až 8 hodin, načež se míchá s roztokem alkálií, kde tento roztok se připraví rozpuštěním 6 až 12 % hmotn. hydroxidu sodného ve 24 až 38 % hmotn. vody a po dokonalém rozpuštění se přidá 50 až 70 % hmotn. sodného vodio ního skla, přičemž míchání se provádí ve dvou stupních tak, že se nejdříve připraví základní báze, ke které se postupně vmíchává plnivo v množství 20 až 87 % hmotn., vztaženo na celkovou hmotnost výsledného produktu, namíchaná směs se plní do forem a tuhne při teplotě a tlaku okolního prostředí na recyklovatelný solidifikát anorganické polymemí hmoty.15
- 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že kalolisovaný materiál se po usušení a rozemletí vystaví teplotě v oblasti 750 °C po dobu 5,5 až 6 hodin.
- 3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že povrch tuhnoucí směsi ve formě se zakryje.
- 4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že plnivo zahrnuje materiál, vybraný ze skupiny, zahrnující jednotlivě nebo v kombinaci popílek, písek, ocelářskou strusku, granulovaný vápenec, opuku, obrus z pneumatik, nebo kamenný prach s podíly hrubších částic do 2 mm, nebo dřevní hmotu.
- 5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že před plněním do forem se do směsi následně přidá 1 až 5 % práškového hliníku, vztaženo na hmotnost základní pojivové směsi, načež se výsledná směs homogenizuje po dobu dalších 5 až 15 minut a namíchaná směs se plní do forem do 85 až 90 % jejich objemu.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2007-720A CZ305512B6 (cs) | 2007-10-16 | 2007-10-16 | Způsob zpracování kalolisovaného materiálu z odpadních vod a kalů z výroby jemné keramiky a porcelánu |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2007-720A CZ305512B6 (cs) | 2007-10-16 | 2007-10-16 | Způsob zpracování kalolisovaného materiálu z odpadních vod a kalů z výroby jemné keramiky a porcelánu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2007720A3 CZ2007720A3 (cs) | 2009-04-29 |
| CZ305512B6 true CZ305512B6 (cs) | 2015-11-11 |
Family
ID=40586465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2007-720A CZ305512B6 (cs) | 2007-10-16 | 2007-10-16 | Způsob zpracování kalolisovaného materiálu z odpadních vod a kalů z výroby jemné keramiky a porcelánu |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ305512B6 (cs) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994004290A1 (en) * | 1992-08-19 | 1994-03-03 | British Technology Group Inter-Corporate Licensing Limited | Process for encapsulating a waste material |
| JP2001018000A (ja) * | 1999-07-08 | 2001-01-23 | Kankyo Gijutsu Kaihatsu Kk | スラッジの処理方法および処理装置 |
-
2007
- 2007-10-16 CZ CZ2007-720A patent/CZ305512B6/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1994004290A1 (en) * | 1992-08-19 | 1994-03-03 | British Technology Group Inter-Corporate Licensing Limited | Process for encapsulating a waste material |
| JP2001018000A (ja) * | 1999-07-08 | 2001-01-23 | Kankyo Gijutsu Kaihatsu Kk | スラッジの処理方法および処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ2007720A3 (cs) | 2009-04-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20120318173A1 (en) | Composition for building material and a process for the preparation thereof | |
| JPH0543666B2 (cs) | ||
| CN101857411B (zh) | 一种用高含土建筑垃圾制备免烧砖的方法 | |
| KR20080077002A (ko) | 응고성 복합재를 위한 다기능성 조성물 및 조성물의 제조방법 | |
| CN101560088B (zh) | 一种能以瓷渣为主料的蒸压瓷渣砖及其生产方法 | |
| CN101182168A (zh) | 轻质隔热材料及其制备方法 | |
| US20090163641A1 (en) | Natural aluminosilicate composites and aggregates synthesized in alkaline environment and their manufacturing process | |
| KR20080017966A (ko) | 폐유리를 활용한 세라믹 타일 조성물 및 그 타일의제조방법 | |
| KR100935573B1 (ko) | 초경량 무기질 미립경량골재 및 그의 제조방법 | |
| PL226104B1 (pl) | Tworzywo geopolimerowe oraz sposob wytwarzania tworzywa geopolimerowego | |
| CN112592148A (zh) | 高掺量利用砖混类建筑固废再生砂粉制备结构材料的方法 | |
| WO2009146470A1 (en) | The method of manufacturing building brick | |
| CN101528628B (zh) | 使用污水处理厂污泥制造建筑材料的方法 | |
| CN108455887B (zh) | 利用闷渣法协同赤泥制备固废基地质聚合物的方法 | |
| CZ305512B6 (cs) | Způsob zpracování kalolisovaného materiálu z odpadních vod a kalů z výroby jemné keramiky a porcelánu | |
| GB2434365A (en) | Building product based on clay and gypsum | |
| KR100671801B1 (ko) | 석분 및 정수 오니를 이용한 점토바닥벽돌의 제조방법 | |
| JP2005075716A (ja) | 赤泥の固化方法 | |
| JP2843520B2 (ja) | 石炭灰質固化物の製造方法 | |
| JP7041918B2 (ja) | 曲げ性能が高いジオポリマー硬化体及びその製造方法 | |
| RU2064910C1 (ru) | Керамическое стеновое изделие и способ его изготовления | |
| CN113307567B (zh) | 一种蒸压地面砖及其制备方法 | |
| KR102207401B1 (ko) | 분말 폐기물을 이용한 건축용 블럭 및 패널의 제조방법 | |
| IT202100011876A1 (it) | Processo per la produzione di manufatti termo-formati. | |
| CZ302906B6 (cs) | Zpracování kaolinitických jílu |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20211016 |