CZ37765U1 - Formulation of lightweight ceramic sand - Google Patents
Formulation of lightweight ceramic sand Download PDFInfo
- Publication number
- CZ37765U1 CZ37765U1 CZ2022-40093U CZ202240093U CZ37765U1 CZ 37765 U1 CZ37765 U1 CZ 37765U1 CZ 202240093 U CZ202240093 U CZ 202240093U CZ 37765 U1 CZ37765 U1 CZ 37765U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- weight
- formulation
- ceramic sand
- ash
- light ceramic
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 48
- 238000009472 formulation Methods 0.000 title claims description 41
- 239000004576 sand Substances 0.000 title claims description 40
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims description 38
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 239000003077 lignite Substances 0.000 claims description 29
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 claims description 26
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 17
- 239000002956 ash Substances 0.000 claims description 15
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 claims description 13
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 claims description 13
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000003245 coal Substances 0.000 claims description 10
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 claims description 8
- 235000008733 Citrus aurantifolia Nutrition 0.000 claims description 8
- 235000011941 Tilia x europaea Nutrition 0.000 claims description 8
- 239000010883 coal ash Substances 0.000 claims description 8
- 239000004571 lime Substances 0.000 claims description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 6
- 239000010922 glass waste Substances 0.000 claims description 5
- -1 Fe2Os Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 241000549548 Fraxinus uhdei Species 0.000 claims description 2
- 241000371385 Scathophaga stercoraria Species 0.000 claims description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 9
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 6
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000004131 Bayer process Methods 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000004570 mortar (masonry) Substances 0.000 description 2
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N potassium oxide Chemical compound [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000000779 depleting effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 239000011505 plaster Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M sodium;oxocalcium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Ca]=O HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/06—Combustion residues, e.g. purification products of smoke, fumes or exhaust gases
- C04B18/08—Flue dust, i.e. fly ash
- C04B18/081—Flue dust, i.e. fly ash from brown coal or lignite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B18/00—Use of agglomerated or waste materials or refuse as fillers for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of agglomerated or waste materials or refuse, specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
- C04B18/04—Waste materials; Refuse
- C04B18/16—Waste materials; Refuse from building or ceramic industry
- C04B18/165—Ceramic waste
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Formulace lehkého keramického pískuFormulation of light ceramic sand
Oblast technikyField of technology
Předkládané technické řešení se týká lehkého keramického písku, zejména se potom týká lehkého keramického písku z lignitového popílku. Konkrétněji se toto technické řešení týká lehkého keramického přípravku z lignitového popílku.The presented technical solution relates to light ceramic sand, in particular it relates to light ceramic sand from lignite ash. More specifically, this technical solution refers to a light ceramic preparation from lignite ash.
Dosavadní stav technikyCurrent state of the art
V současné době existuje velká potřeba různých písků, a to jak přírodních, tak i uměle vyráběného drcením kameniva či dalších podobných produktů používaných např. při výrobě betonu, omítek, fasádních či střešních tašek, ve slévárenství pro výrobu forem apod. Vzhledem k neochabující poptávce a omezených zdrojů tak vzniká potřeba zajistit výrobu takových produktů, zvláště pak z netradičních zdrojů.Currently, there is a great need for various sands, both natural and artificially produced by crushing aggregates or other similar products used, for example, in the production of concrete, plaster, facade or roof tiles, in foundries for the production of molds, etc. Due to the unabated demand and of limited resources, the need arises to ensure the production of such products, especially from non-traditional sources.
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
Hlavním cílem tohoto technického řešení je poskytnout novou, jednoduchou a ekonomickou formulaci dobře definovaného keramického lehkého písku z lignitového popílku. Dalším cílem tohoto technického řešení je poskytnout alternativní způsob náhrady přírodního písku, vyrobeného písku (také známého jako drcené kameny) a lehkého jemného kameniva pro výrobu betonu, omítek, malt, fasádních a střešních tašek. Ještě dalším cílem tohoto technického řešení je poskytnout alternativní způsob náhrady slévárenského písku pro formování. Ještě dalším cílem tohoto technického řešení je vyrobit uvedený produkt za použití lignitového popílku, který je nežádoucím vedlejším produktem a/nebo odpadem. Ještě dalším cílem tohoto technického řešení je vyrábět keramický lehký písek s vysokou průchodností a s nejnižšími výrobními náklady bez nutnosti likvidace nepoužitého lignitového popílku.The main goal of this technical solution is to provide a new, simple and economic formulation of a well-defined ceramic light sand from lignite fly ash. Another goal of this technical solution is to provide an alternative way to replace natural sand, manufactured sand (also known as crushed stone) and lightweight fine aggregate for the production of concrete, plasters, mortars, facade and roof tiles. Yet another goal of this technical solution is to provide an alternative method of replacing foundry sand for molding. Still another objective of this technical solution is to produce the said product using lignite fly ash, which is an undesirable by-product and/or waste. Yet another goal of this technical solution is to produce ceramic light sand with high permeability and with the lowest production costs without the need to dispose of unused lignite ash.
Obecně v jednom aspektu předkládané technické řešení popisuje formulaci lehkého keramického písku, který je vyroben z lignitového popílku. V ještě dalším aspektu se předkládané technického řešení týká výroby keramického lehkého písku s vysokou propustností a nízkými výrobními náklady pro poskytnutí alternativy k rychle se vyčerpávajícímu přírodnímu písku včetně drcených kamenů a lehkých jemných agregátů vyrobených z expandované hlíny, expandovaného skla a vulkanických činností.In general, in one aspect, the presented technical solution describes the formulation of light ceramic sand, which is made from lignite fly ash. In yet another aspect, the present invention relates to the production of ceramic light sand with high permeability and low production costs to provide an alternative to rapidly depleting natural sand including crushed stone and light fine aggregates made from expanded clay, expanded glass and volcanic activity.
Předkládané technické řešení tedy poskytuje formulaci lehkého keramického písku z lignitového popílku, kde uvedená formulace obsahuje:The presented technical solution therefore provides a formulation of light ceramic sand from lignite ash, where said formulation contains:
A. lignitový popílek 50 až 98,4 % hmotn.;A. lignite ash 50 to 98.4% by weight;
B. černouhelný popílek 0,1 až 48,5 % hmotn.;B. black coal ash 0.1 to 48.5% by weight;
C. bauxitový zbytek 0,1 až 48,5 % hmotn.;C. bauxite residue 0.1 to 48.5% by weight;
D. popílek z biomasy a uhlí 0,1 až 48,5 % hmotn.;D. fly ash from biomass and coal 0.1 to 48.5% by weight;
E. popel z energetického využití odpadu 0,1 až 10 % hmotn.;E. ash from energy utilization of waste 0.1 to 10% by weight;
F. skleněný odpad 0,1 až 15 % hmotn.;F. glass waste 0.1 to 15% by weight;
G. keramický odpad 0,1 až 25 % hmotn.;G. ceramic waste 0.1 to 25% by weight;
- 1 CZ 37765 U1- 1 CZ 37765 U1
H. bentonit 1 až 10 % hmotn.H. bentonite 1 to 10 wt.%
V ještě dalším aspektu technického řešení dále poskytuje způsob přípravy výše uvedeného lehkého keramického písku za použití výše uvedeného složení.In yet another aspect of the technical solution, it further provides a method of preparing the aforementioned lightweight ceramic sand using the aforementioned composition.
Další aspekty tohoto technického řešení jsou popsány v připojených výkresech a v následujícím popisu.Other aspects of this technical solution are described in the attached drawings and in the following description.
Podrobný popis technického řešení:Detailed description of the technical solution:
Předkládané technického řešení může být snadněji pochopeno odkazem na následující podrobný popis vynálezu. Je třeba chápat, že toto technického řešení není omezeno na specifická zařízení, způsoby, podmínky nebo parametry zde popsané a/nebo zobrazené a že zde použitá terminologie je pouze pro příklad a není zamýšlena jako omezení nárokovaného technického řešení. Také, pokud se používá v popisu včetně připojených nároků formy jednotného čísla, zahrnuje i množné číslo a odkazy na konkrétní číselnou hodnotu zahrnují alespoň tuto konkrétní hodnotu, pokud obsah jasně neurčuje jinak. Rozsahy zde mohou být vyjádřeny jako „kolem“ nebo „přibližně“ jiná konkrétní hodnota, když je takový rozsah vyjádřen v jiném provedení. Rozumí se také, že pokud není uvedeno jinak, rozměry a materiálové charakteristiky uvedené v tomto dokumentu jsou spíše příkladem než omezením a slouží k lepšímu pochopení vzorového provedení vhodného použití a odchylky mimo uvedené hodnoty mohou být také v rozsahu podle vynálezu v závislosti na konkrétní aplikaci.The present technical solution can be more easily understood by reference to the following detailed description of the invention. It is to be understood that this technical solution is not limited to the specific devices, methods, conditions or parameters described and/or shown herein and that the terminology used herein is for example only and is not intended to be a limitation of the claimed technical solution. Also, when used in the description, including the appended claims, the singular form shall include the plural, and references to a particular numerical value include at least that particular value unless the context clearly dictates otherwise. Ranges herein may be expressed as "about" or "about" another particular value when such range is expressed in another embodiment. It is also understood that, unless otherwise stated, the dimensions and material characteristics presented herein are exemplary rather than restrictive and serve to better understand an exemplary embodiment of a suitable use, and deviations from the stated values may also be within the scope of the invention depending on the particular application.
Toto technické řešení není při svém uskutečnění na uvedené detaily konstrukce a uspořádání. Z následujícího popisu je zřejmé, že toto technické řešení je schopno dalších provedení a může být praktikováno nebo prováděno různými způsoby. Také zde použitá frazeologie a terminologie pro účely popisu a neměla by být považována za omezující. Použití „včetně“, „zahrnující“, „mající“, „obsahující“, „zahrnující“ a jejich variace, jakož i další položky.This technical solution is not based on the specified construction and arrangement details. It is clear from the following description that this technical solution is capable of further implementations and can be practiced or carried out in various ways. Also, the phraseology and terminology used herein is for purposes of description and should not be construed as limiting. Use of "including", "comprising", "having", "comprising", "including" and variations thereof, as well as other items.
Aby se dosáhlo lepšího pochopení podstaty tohoto technického řešení, bude nyní vysvětleno výhodné provedení složení keramického lehkého písku.In order to achieve a better understanding of the essence of this technical solution, an advantageous embodiment of the composition of ceramic light sand will now be explained.
Podle hlavního aspektu tohoto technického řešení je popsána formulace částic keramického písku o nízké hmotnosti z lignitového popílku.According to the main aspect of this technical solution, the formulation of low-weight ceramic sand particles from lignite fly ash is described.
Rozumí se, že termín „lignitový popílek“ dále označuje vedlejší produkt vznikající při spalování lignitu nebo hnědého uhlí v tepelných elektrárnách, který má alespoň oxid křemičitý (30 až 59 % hmotn.), oxid hlinitý (8 až 20 % hmotn.), oxid železa (6 až 17 % hmotn.), vápno (9 až 25 % hmotn.) a má ztrátu zapálením 2 až 15 % hmotn.It is understood that the term "lignite fly ash" further refers to the by-product resulting from the combustion of lignite or brown coal in thermal power plants, which has at least silica (30 to 59% by weight), aluminum oxide (8 to 20% by weight), oxide iron (6 to 17% by weight), lime (9 to 25% by weight) and has a loss on ignition of 2 to 15% by weight.
Rozumí se, že termín „černouhelný popílek“ dále označuje vedlejší produkt vznikající při spalování černého nebo hnědého uhlí v tepelných elektrárnách, který obsahuje alespoň oxid křemičitý (45 až 65 % hmotn.), oxid hlinitý (10 až 25 % hmotn.), oxid železa (3 až 15 % hmotn.), vápno (2 až 8 % hmotn.) a má ztrátu zapálením 2 až 15 % hmotn.It is understood that the term "coal fly ash" further refers to a by-product arising from the combustion of black or brown coal in thermal power plants, which contains at least silica (45 to 65% by weight), aluminum oxide (10 to 25% by weight), oxide iron (3 to 15% by weight), lime (2 to 8% by weight) and has a loss on ignition of 2 to 15% by weight.
Rozumí se, že termín „bauxitový zbytek (BZ)“ dále označuje částečně vysušený bauxitový zbytek s obsahem vlhkosti nižším než 18 % hmotn. a je vedlejším produktem vznikajícím při výrobě oxidu hlinitého z bauxitové rudy (Bayerův proces), který má alespoň oxid železa (32 až 52 % hmotn.), oxid hlinitý (10 až 20 % hmotn.), oxid křemičitý (7 až 14 % hmotn.), oxid titaničitý (3 až 12 % hmotn.), vápno (3 až 14 % hmotn.) a oxid sodný (2 až 9 % hmotn.) a termín „bauxitový zbytek“ není omezen na typ bauxitové rudy používané v Bayerově procesu.It is understood that the term "bauxite residue (BZ)" further refers to partially dried bauxite residue with a moisture content of less than 18% by weight. and is a by-product of the production of alumina from bauxite ore (Bayer process), which has at least iron oxide (32 to 52 wt. %), aluminum oxide (10 to 20 wt. %), silica (7 to 14 wt. %) .), titanium dioxide (3 to 12% by weight), lime (3 to 14% by weight), and sodium oxide (2 to 9% by weight), and the term "bauxite residue" is not limited to the type of bauxite ore used in the Bayer process .
Rozumí se, že termín „popílek z biomasy a uhlí (PBU)“ dále označuje vedlejší produkt vznikající při spalování směsi biomasy a černého nebo hnědého uhlí, obsahující alespoň oxid křemičitýIt is understood that the term "biomass and coal fly ash (PBU)" further refers to the by-product resulting from the combustion of a mixture of biomass and black or brown coal, containing at least silicon dioxide
- 2 CZ 37765 U1 (28 až 67 % hmotn.), oxid hlinitý (6 až 25 % hmotn.), oxid železa (1 až 7 % hmotn.), vápno (3 až 22 % hmotn.), agregát oxidu sodíku a draslíku (2 až 10 % hmotn.) a má ztrátu zapálením 2 až 12 % hmotn. PBU může vyžadovat prosévání, aby se odstranily písčité a zuhelnatělé materiály před procesem granulace. PBU může být také odsířený.- 2 CZ 37765 U1 (28 to 67% by weight), aluminum oxide (6 to 25% by weight), iron oxide (1 to 7% by weight), lime (3 to 22% by weight), sodium oxide aggregate and of potassium (2 to 10% by weight) and has a loss on ignition of 2 to 12% by weight. PBU may require screening to remove grit and char materials prior to the granulation process. PBU can also be desulfurized.
Rozumí se, že termín „popel z energetického využití odpadu (PEO)“ dále označuje vedlejší produkt vznikající při spalování odpadních materiálů obsahujících alespoň oxid křemičitý (20 až 40 % hmotn.), oxid hlinitý (6 až 20 % hmotn.), oxid železa (1 až 5 % hmotn.), vápno (12 až 35 % hmotn.), agregát oxidu sodíku a draslíku (2 až 12 % hmotn.) a má ztrátu zapálením 2 až 12 % hmotn.It is understood that the term "waste-to-energy (PEO) ash" further refers to a by-product of the combustion of waste materials containing at least silica (20 to 40 wt. %), aluminum oxide (6 to 20 wt. %), iron oxide (1 to 5% by weight), lime (12 to 35% by weight), aggregate of sodium and potassium oxide (2 to 12% by weight) and has a loss on ignition of 2 to 12% by weight.
Rozumí se, že termín „skleněný odpad (SO)“ dále označuje jemně mletou směs skleněných lahví, sklenic, stolního nádobí, plochého skla, oken atd., které mají alespoň oxid křemičitý > 65 % hmotn. Odpadní sklo může být buď ze sodnovápenatého skla, borosilikátového skla nebo ze směsi sodnovápenatého a borosilikátového skla.It is understood that the term "waste glass (SO)" further refers to a finely ground mixture of glass bottles, glasses, tableware, flat glass, windows, etc., having at least silica > 65% by weight. Waste glass can be either soda lime glass, borosilicate glass or a mixture of soda lime and borosilicate glass.
Termín „keramický odpad (KO)“ dále označuje jemně mleté keramické dlaždice nebo keramické odpady, které obsahují alespoň oxid křemičitý (32 až 69 % hmotn.), oxid hlinitý (14 až 40 % hmotn.), oxid železa (2 až 8 % hmotn.), vápno (2 až 8 % hmotn.), agregát oxidu sodíku a draslíku (4 až 12 % hmotn.) a má ztrátu zapálením 1 až 10 % hmotn.The term "ceramic waste (KO)" further refers to finely ground ceramic tiles or ceramic waste containing at least silica (32 to 69% by weight), aluminum oxide (14 to 40% by weight), iron oxide (2 to 8% wt.), lime (2 to 8 wt. %), sodium and potassium oxide aggregate (4 to 12 wt. %) and has a loss on ignition of 1 to 10 wt.
Podle jednoho provedení předkládaného vynálezu může formulace lehké keramické částice písku podle tohoto technického řešení obsahovat, ale není na ně omezena, lignitový popílek, černouhelný popílek, bauxitový zbytek, popel z biomasy a uhlí, popel z energetického využití odpadu, keramický odpad, skleněný odpad a bentonit. Je vhodné poznamenat, že výše uvedené složky formulace mohou být použity samostatně nebo v kombinaci. Termín ztráta zapálením (v ang. Loss of Ignition, zkratka LoI) označuje ztrátu hmotnosti, ke které došlo v důsledku zahřátí dané látky.According to one embodiment of the present invention, the formulation of light ceramic sand particles according to this technical solution may include, but is not limited to, lignite fly ash, coal fly ash, bauxite residue, biomass and coal ash, waste-to-energy ash, ceramic waste, glass waste, and bentonite. It should be noted that the above formulation components may be used alone or in combination. The term Loss of Ignition (abbreviation LoI) refers to the loss of mass that occurred as a result of heating the given substance.
V dalším provedení předkládaného vynálezu může být výše uvedená formulace složena z lignitového popílku jako primární suroviny uvedené formulace.In another embodiment of the present invention, the above formulation may be composed of lignite fly ash as the primary raw material of the formulation.
V dalším provedení předkládaného vynálezu může být výše uvedená formulace složena z černouhelného popílku z jako sekundární suroviny uvedené formulace.In another embodiment of the present invention, the above-mentioned formulation can be composed of black coal ash from as a secondary raw material of the above-mentioned formulation.
V dalším provedení předkládaného vynálezu může být výše uvedená formulace složena z popela z biomasy a uhlí jako sekundární suroviny uvedené formulace.In another embodiment of the present invention, the above formulation may be composed of biomass ash and coal as secondary raw materials of the formulation.
V dalším provedení předkládaného vynálezu může být výše uvedený přípravek složen z bauxitového zbytku jako sekundární suroviny uvedené formulace.In another embodiment of the present invention, the above preparation can be composed of bauxite residue as a secondary raw material of the above formulation.
V dalším provedení předkládaného vynálezu může být výše uvedená formulace složena z popela z energetického využití odpadu jako sekundární suroviny uvedené formulace.In another embodiment of the present invention, the above-mentioned formulation can be composed of ash from waste energy utilization as a secondary raw material of the above-mentioned formulation.
V dalším provedení předkládaného vynálezu může být výše uvedená formulace složena z keramického odpadu jako sekundární suroviny uvedené formulace.In another embodiment of the present invention, the above formulation can be composed of ceramic waste as a secondary raw material of the formulation.
V dalším provedení předkládaného vynálezu může být výše uvedená formulace složena ze skleněného odpadu jako sekundární suroviny uvedené formulace.In another embodiment of the present invention, the above formulation may be composed of glass waste as a secondary raw material of the formulation.
V dalším provedení předkládaného vynálezu může být výše uvedená formulace složena z bentonitu jako pojiva v uvedené formulaci.In another embodiment of the present invention, the above formulation may be composed of bentonite as a binder in said formulation.
Dále bude popsán zvláště výhodný proces přípravy keramického písku za použití výše uvedené formulace podle tohoto technického řešení, který není součástí tohoto technického řešení, ale sloužíFurthermore, a particularly advantageous process for the preparation of ceramic sand will be described using the above-mentioned formulation according to this technical solution, which is not part of this technical solution, but serves
- 3 CZ 37765 U1 pro jasnější pochopení, jak z formulace podle tohoto technického řešení vyrobit konečný keramický písek. Kroky takového procesu jsou následující:- 3 CZ 37765 U1 for a clearer understanding of how to produce the final ceramic sand from the formulation according to this technical solution. The steps of such a process are as follows:
i. míchání primárních a sekundárních surovin pomocí vysoce intenzivního smykového mixéru;i. mixing primary and secondary raw materials using a high-intensity shear mixer;
ii. stříkání vody do stejného vysoce intenzivního smykového mixéru pro vytvoření granulí s částečně kulatými tvary;ii. spraying water into the same high-intensity shear mixer to form granules with semi-round shapes;
iii. sušení granulí buď za použití procesu sušení ve fluidním loži nebo v sušárně se síťovým pásem; a iv. slinování sušených granulí při vysoké teplotě v rozmezí 950 až 1250 °C.iii. drying the granules using either a fluid bed drying process or a mesh belt dryer; and iv. sintering of dried granules at a high temperature in the range of 950 to 1250 °C.
Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of implementing a technical solution
Níže uvedené experimentální detaily jsou poskytnuty pro ilustraci fungování technického řešení a neměly by být chápány jako omezení jeho rozsahu jakýmkoli způsobem.The experimental details below are provided to illustrate the operation of the technical solution and should not be construed as limiting its scope in any way.
Je vhodné poznamenat, že formulace mohou být připraveny kombinací složek samotných nebo v kombinaci, jak je uvedeno v tabulce 1 až 3. Kombinace v jakékoli tabulce neomezuje rozsah technického řešení.It is worth noting that the formulations can be prepared by combining the components alone or in combination as shown in Tables 1 to 3. The combination in any table does not limit the scope of the technical solution.
Poměr uvedené kombinace pro lignitový popílek, černouhelný popílek, bauxitový zbytek, popel z biomasy a uhlí; skleněný odpad; keramický odpad; popel z energetického využití odpadu a bentonitu je takový, jak je uvedeno v tabulce 1 až 3.The ratio of said combination for lignite fly ash, coal fly ash, bauxite residue, biomass ash and coal; glass waste; ceramic waste; waste to energy ash and bentonite are as shown in Table 1 to 3.
Poměr uvedené kombinace se dá dohromady a promíchá ve vysokorychlostním střihovém mixéru. Míchání a míchání se provádí po dobu až 1 až 2 minut, aby bylo zajištěno homogenní promíchání. Do směsi se přidá voda až do 18 % hmotn. Toto přidávání vody se provádí za podmínek rotace jak rotoru, tak pánve. Rotace se provádí po dobu 3 až 6 minut. Během rotačního postupu se tvoří množství granulí/kuliček. Takto získané granule se zde označují jako prekurzor písku.The proportion of said combination is put together and mixed in a high speed shear mixer. Stirring and mixing is done for up to 1 to 2 minutes to ensure homogeneous mixing. Water up to 18% by weight is added to the mixture. This addition of water is done under conditions of rotation of both the rotor and the pan. The rotation is carried out for 3 to 6 minutes. During the rotation process, a number of granules/balls are formed. The granules obtained in this way are referred to here as sand precursors.
Navlhčené prekurzory písku se pak suší pomocí sušičky s fluidním ložem. Doba zadržení jemných částic v sušičce závisí na několika faktorech, jako je délka sušičky, teplota sušení, doba sušení a proudění vzduchu. Pro experiment byla použita teplota sušárny v rozmezí 125 až 250 °C a přívod vzduchu mezi 750 až 1500 m3/h a doba sušení 4 až 8 minut.The moistened sand precursors are then dried using a fluid bed dryer. The retention time of fine particles in the dryer depends on several factors such as the length of the dryer, drying temperature, drying time and air flow. For the experiment, a drying oven temperature between 125 and 250 °C and an air supply between 750 and 1500 m 3 /ha and a drying time of 4 to 8 minutes were used.
Sušené prekurzory písku, které mají vlhkost mezi 1 až 5 % hmotn., se vypalují v rotační peci. Doba zdržení prekurzorů písku v peci závisí na několika faktorech, jako je délka pece, teplota pece, která se pohybuje v rozmezí 975 až 1300 °C, chemické složení, velikost částic, průchodnost a teplota prekurzorů písku. Velikost částic výsledného lehkého keramického písku je v rozmezí 0 až 4,0 mm, objemová hmotnost získaného výsledného lehkého keramického písku je v rozmezí 825 kg/m3 až 1190 kg/m3.The dried sand precursors, which have a moisture content between 1 and 5% by weight, are fired in a rotary kiln. The residence time of the sand precursors in the furnace depends on several factors, such as the length of the furnace, the temperature of the furnace, which ranges from 975 to 1300 °C, the chemical composition, particle size, permeability and temperature of the sand precursors. The particle size of the resulting light ceramic sand is in the range of 0 to 4.0 mm, the volume weight of the resulting light ceramic sand is in the range of 825 kg/m 3 to 1190 kg/m 3 .
- 4 CZ 37765 UI- 4 CZ 37765 UI
Tabulka 1Table 1
Tabulka 2Table 2
-5CZ 37765 UI-5CZ 37765 UI
Tabulka 3Table 3
Výše uvedené příklady a provedení jsou zamýšleny pouze jako příklad a odborníci v oboru budou schopni provést četné variace a modifikace, aniž by došlo k odchýlení se od podstaty tohoto technického řešení. Všechny takové úpravy a modifikace j sou zamýšleny j ako spadaj ící do rozsahu tohoto technického řešení, jak je definováno v připojených nárocích.The above examples and embodiments are intended to be exemplary only, and those skilled in the art will be able to make numerous variations and modifications without departing from the spirit of this technical solution. All such adaptations and modifications are intended to fall within the scope of this technical solution as defined in the appended claims.
Výhody:Advantages:
1. Lignitový popílek, polétavý popílek z biomasy a uhlí, bauxitové zbytky a také energetický popel, suroviny jsou levné, díky čemuž je umělý keramický písek konkurenceschopný a pomáhá tak zmírnit problém s likvidací odpadu.1. Lignite fly ash, biomass and coal fly ash, bauxite residue and also power ash, the raw materials are cheap, which makes artificial ceramic sand competitive and helps alleviate the problem of waste disposal.
2. Náhrada přírodního písku lehkým keramickým pískem vyrobeným z různých průmyslových odpadů, tj. lignitový popílek, biomasa-uhelný popílek a zbytky bauxitu, podporuje ochranu těchto stanovišť, kde je přírodní písek zdrojem.2. The replacement of natural sand with light ceramic sand made from various industrial wastes, i.e. lignite fly ash, biomass-coal fly ash and bauxite residues, supports the protection of those habitats where natural sand is the source.
3. Další výhodou předkládaného vynálezu je vývoj jednokrokového výrobního procesu, který může vyřešit problém likvidace některých vysoce nebezpečných průmyslových odpadů, jako je například popel z odpadu.3. Another advantage of the present invention is the development of a one-step production process that can solve the problem of disposal of some highly hazardous industrial wastes, such as waste ash.
4. Další výhodou tohoto vynálezu je mít lepší pevnost v tlaku betonu a malt při současné nabídce výhod nízké hmotnosti.4. Another advantage of this invention is to have better compressive strength of concrete and mortar while offering the advantages of light weight.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-40093U CZ37765U1 (en) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | Formulation of lightweight ceramic sand |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2022-40093U CZ37765U1 (en) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | Formulation of lightweight ceramic sand |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ37765U1 true CZ37765U1 (en) | 2024-03-19 |
Family
ID=90354431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2022-40093U CZ37765U1 (en) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | Formulation of lightweight ceramic sand |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ37765U1 (en) |
-
2022
- 2022-07-21 CZ CZ2022-40093U patent/CZ37765U1/en active IP Right Grant
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8257486B2 (en) | Composition for building material and a process for the preparation thereof | |
| Chindaprasirt et al. | Utilization of fly ash blends from pulverized coal and fluidized bed combustions in geopolymeric materials | |
| Chindaprasirt et al. | Utilization of blended fluidized bed combustion (FBC) ash and pulverized coal combustion (PCC) fly ash in geopolymer | |
| US20070221100A1 (en) | Process for the preparation of self-glazed geopolymer tile from fly ash and blast furnace slag | |
| JPH0543666B2 (en) | ||
| US3600476A (en) | Method for manufacture of light weight aggregates | |
| KR101151605B1 (en) | A composition of waste gypsum block for pubric works, waste gypsum block using the same and a manufacturing method thereof | |
| RU2399598C2 (en) | Mixture of making light concrete and light concrete | |
| KR20030070204A (en) | Composition for light weight artificial aggregate made from waste material and method for manufacturing the same | |
| EP3943464A1 (en) | A novel lightweight ceramic sand formulation from lignite fly ash and method of preparation thereof | |
| CN103922653A (en) | Preparation method of cement mortar | |
| CZ37765U1 (en) | Formulation of lightweight ceramic sand | |
| US20210363057A1 (en) | Novel method of producing improved lightweight ceramic sand and uses thereof | |
| CN111574197B (en) | Method for preparing light ceramic sand particles from coal kiln ash and application thereof | |
| KR20090093907A (en) | Concrete Body consisted of Waste Sludge as a Inorganic Binder using Meta-Kaolin and Manufacturing Method of the Same | |
| JP4129695B2 (en) | Method for producing porous water-absorbing ceramics | |
| KR20140106215A (en) | Composition of artificial aggregate and making method using inorganic sludge particle | |
| Gurieva et al. | Ceramic bricks of semi-dry pressing with the use of fusible loams and non-traditional mineral raw materials | |
| KR100392933B1 (en) | Composition for lightweight aggregate | |
| KR100623609B1 (en) | Water permeable clayey block and its manufacturing method | |
| US3928058A (en) | Expanded synthetic calcium silicates | |
| KR20050001983A (en) | Concret compositions having high compression intensity by using bottom-ash | |
| RU2478471C2 (en) | Production line to make construction articles form siliceous ceramic | |
| WO2021260860A1 (en) | Method for producing expansion suppressing material | |
| WO2021260859A1 (en) | Method for manufacturing expansion inhibitor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20240319 |