ES2223885T3 - Metodo para la preparacion de una dispersion coloidal de silicato. - Google Patents
Metodo para la preparacion de una dispersion coloidal de silicato.Info
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Abstract
Método para la preparación de una dispersión coloidal de silicato que contiene sílice y alúmina, que comprende: ¿ disolver un material mineral en partículas, que contiene sílice y alúmina en una relación molar en el intervalo de 2-12, en una solución acuosa para formar una solución que contiene partículas nucleadas y reprecipitadas del material, ¿ estabilizar la solución así obtenida para formar una dispersión, y ¿ ajustar opcionalmente el contenido de materia seca de la dispersión.
Description
Método para la preparación de una dispersión
colodial de silicato.
La presente invención se refiere a un método para
la preparación de dispersiones coloidales de silicatos,
preferiblemente las que tienen un bajo contenido de álcali y que
contienen además alúmina, así como de geles formados a partir de
dichas dispersiones por coagulación o formación del gel, usando como
materias primas silicatos minerales en partículas que contienen
sílice y alúmina. Las dispersiones así obtenidas se pueden usar como
material con capacidad aglutinante, esto es, como agente
aglutinante, o como componente aglutinante en una composición
aglutinante, incluido el uso como sustancia o adhesivo de
recubrimiento, o como componente aglutinante en composiciones de
adhesivos y recubrimientos. En particular, los materiales de la
invención se usan en materiales de construcción, en particular como
aglutinante en la producción de lana mineral o en productos
cementosos o de hormigón.
El vidrio acuoso se fabrica tradicionalmente
fundiendo a temperatura muy alta sílice y arena con carbonato sódico
o potásico y disolviendo después en agua el producto solidificado
finamente dividido. Así, se puede considerar que el vidrio acuoso es
una sustancia ecológicamente aceptable que se puede incluir en
materiales de construcción, por ejemplo, como aglutinante en
productos de lana mineral o en productos cementosos. También se ha
usado vidrio acuoso como aglutinante en briquetas de materias primas
usadas para la producción de lana mineral o como aglutinante para
fabricar moldes o núcleos para fundición o para uso como sustancias
y adhesivos de recubrimientos. Así, por ejemplo, el documento
DE-A-28 04 069 se refiere a un
método para producir un producto aislante mezclando fibras minerales
con vidrio acuoso.
Un inconveniente relativo al uso de vidrio acuoso
es, sin embargo, que su fabricación usa materias primas puras y
consume mucha energía. Otro inconveniente es que dicho vidrio acuoso
es un producto muy alcalino que puede causar problemas de
estabilidad, por ejemplo, cuando se usa como aglutinante en
productos cementosos. El vidrio acuoso tiene típicamente una
relación R (relación molar SiO_{2}/Na_{2}O) de aproximadamente 1
a 4, siendo típicamente la relación del vidrio acuoso comercial
aproximadamente 3,3.
También es conocido el uso de una mezcla de
vidrio acuoso con otras sustancias, como arcilla o cemento, para
diversos fines, por ejemplo, como aglutinante para productos de lana
mineral (véase, por ejemplo, el documento
SE-B-420 488). Dicho producto,
aunque proporciona buena resistencia al agua y al calor, tiene poca
resistencia a la compresión, es frágil y causa formación de polvo.
Por otro lado, el documento EP B 466 754 describe el uso de un
aglutinante fabricado a partir de escoria activada con vidrio acuoso
para fabricar un producto de lana mineral resistente a la humedad y
a la temperatura y que también es capaz de soportar cargas
temporales altas.
El documento
EP-A-59 088 describe soluciones de
silicatos muy alcalinas para uso con fines aglutinantes,
especialmente para moldes y núcleos para fundición, soluciones que
se preparan disolviendo polvo de sílice finamente dividida en una
solución alcalina, teniendo la solución resultante una relación R de
1,6 a 3,5. Las soluciones de silicatos así preparadas tienen un
contenido bajo de alúmina, típicamente inferior a 2%.
La presente invención se refiere a un método para
la preparación de una dispersión acuosa coloidal de silicato, esto
es, un sol que contiene silicato, adecuada para uso como agente
aglutinante, en la que el componente aglutinante disperso se basa
preferiblemente en un material mineral y tiene un contenido de
silicio y aluminio, calculado como sus respectivos óxidos, en una
relación adecuada, que se expresa como relación molar de sílice a
alúmina, esto es, SiO_{2}/Al_{2}O_{3}, para proporcionar un
producto estable para una diversidad de usos. De acuerdo con la
invención, la relación de moles de sílice a moles de alúmina en la
dispersión está en el intervalo de 2-12, esto es, de
2:1-12:1. Dicha relación es preferiblemente
2,5-8 y ventajosamente 3,5-6.
De acuerdo con el citado método, se disuelve un
silicato mineral en partículas, que contiene sílice y alúmina en una
relación molar de 2 a 12, en una solución acuosa para formar una
solución que contiene partículas nucleadas reprecipitadas del
material, se estabiliza la solución para formar una dispersión y
opcionalmente se ajusta el contenido de materia seca de la
dispersión.
También está dentro del alcance de la invención
desestabilizar o coagular la dispersión para formar un gel. La
formación de dicho gel puede tener lugar por diversos métodos
conocidos en la técnica, como cambio del pH de la dispersión o
adición de un electrolito (como una sal) o eliminación de agua de la
dispersión.
La dispersión de silicato obtenida de acuerdo con
la invención se puede usar como aglutinante, por ejemplo, en la
producción de lana mineral, o en la formación de briquetas usadas
como materia prima para la producción de lana mineral, o en
briquetas de minerales metálicos, o como aglutinantes en moldes y
núcleos para fundición. También es posible usar las dispersiones
como aditivos del cemento o además del cemento, por ejemplo, en
productos de hormigón en los que, debido a la mayor proporción de
alúmina, aceleran el proceso de aglutinación y actúan como
reforzantes. Otros usos incluyen el uso como materiales de
recubrimiento en aplicaciones en las que tradicionalmente se han
usado vidrio acuoso convencional o soles de sílice o partículas de
sílice (como "aerosil") o cenizas volantes. Son especialmente
adecuadas para la preparación de recubrimientos ignífugos que,
debido al alto contenido de alúmina de la dispersión, muestran mejor
estabilidad comparada con la de vidrios acuosos ordinarios muy
alcalinos, proporcionando la alúmina mejor vidriosidad y menor
cristalinidad del silicato aglutinante. Las dispersiones también se
pueden usar como adhesivo ignífugo, por ejemplo, en la fabricación
de madera, hormigón, ladrillos, vidrio, metal, tableros de madera y
placas de yeso. Un uso particular se encuentra en el pegado de
estratificados con cola, por ejemplo, cuando se estratifican capas
de lana mineral, o como adhesivo para pegar lana mineral, por
ejemplo, a un metal, como una lámina metálica, para formar paneles
de construcción.
De acuerdo con la invención, se proporciona un
material aglutinante del tipo de silicato, mejorado y económicamente
viable, que tiene excelentes propiedades aglutinantes, reforzantes e
ignífugas y que también es aceptable desde el punto de vista de la
higiene laboral. Además, el aglutinante se puede fabricar de manera
sencilla a partir de materias primas no costosas y fácilmente
disponibles o de subproductos, permitiendo la fabricación según
especificación o el diseño de la composición de la dispersión para
ajustarse al fin deseado. Una ventaja importante es que la
dispersión no presenta carga ecológica alguna sobre el medio
ambiente sino que contiene sólo componentes que ya existen
inherentemente en la naturaleza.
De acuerdo con una realización preferida de la
invención, al contrario que el vidrio acuoso tradicional, la
dispersión tiene un bajo contenido de álcali, esto es, tiene un bajo
contenido de óxidos de metales alcalinos, en particular óxido sódico
y potásico. De acuerdo con otra realización ventajosa, la dispersión
contiene óxidos de metales alcalinotérreos (como óxido cálcico y/o
magnésico) y/u óxido de hierro. Dicha realización da mejor
resistencia al agua debido al hecho de que la solubilidad acuosa de
los metales alcalinotérreos es inferior a la de los metales
alcalinos.
La baja alcalinidad hace que la dispersión se
pueda usar en una serie de aplicaciones en las que se desee una
alcalinidad baja, por ejemplo, como aglutinante del hormigón.
De acuerdo con una realización de la invención,
la dispersión coloidal contiene sílice y óxidos de metales alcalinos
en una relación molar, esto es, relación de moles de sílice a suma
de moles de óxidos de metales alcalinos, esto es, esencialmente la
suma de moles de óxido sódico y/o moles de óxido potásico, que está
en el intervalo de 10-350, preferiblemente de
15-150. Se puede obtener la relación molar deseada
seleccionando apropiadamente la materia prima mineral de partida que
se va a usar para preparar la dispersión.
De acuerdo con otra realización de la invención,
la dispersión contiene óxido cálcico y/o magnésico y/u óxido de
hierro, estando la relación molar de sílice a suma de óxidos de
calcio, magnesio y hierro en el intervalo de 0,5-2,
preferiblemente de 0,6-1,5. El óxido de hierro se
calcula en forma de FeO.
De acuerdo con una realización preferida, el
tamaño de las partículas primarias de la dispersión es 1 a 1.000 nm,
preferiblemente 10 a 100 nm.
El contenido de materia seca de la dispersión
puede variar, dependiendo de la aplicación deseada aunque, para la
mayoría de los fines, es adecuado un contenido de materia seca
superior a 1%, por ejemplo, de 5 a 60%. El contenido de materia seca
de la dispersión se puede ajustar eliminando agua, por ejemplo, por
evaporación, o añadiendo agua de una manera adecuada.
Como se explica con más detalle a continuación,
la dispersión se puede transformar fácilmente en un gel, por
ejemplo, usando medios fisicoquímicos, como eliminación de la
repulsión electrostática entre las partículas de la dispersión,
cambiando el pH o añadiendo un electrolito o un tensioactivo. La
formación del gel también se puede realizar secando la
dispersión.
Así, un objeto de la presente invención es un
método para preparar la citada dispersión, que comprende las etapas
de:
- disolver un material mineral en partículas, que
contiene sílice y alúmina en una relación molar de 2 a 12, en una
solución acuosa para formar una solución que contiene partículas
nucleadas reprecipitadas del material,
- estabilizar la solución así obtenida para
formar una dispersión que tiene el tamaño de partículas deseado, y
opcionalmente
- ajustar el contenido de materia seca de la
dispersión.
Preferiblemente, el material mineral en
partículas usado como material de partida es un material que tiene
una estructura vítrea amorfa. Dicha estructura vítrea tiene mejores
propiedades de disolución que una estructura cristalina y se forma,
por ejemplo, cuando materias primas minerales se funden y
transforman en fibras a temperatura elevada. Una materia prima
adecuada es un material de lana mineral o producto de fibras
minerales, por ejemplo, un producto residual o subproducto de la
producción de fibras minerales, como desperdicios de hilanderías,
fibras o productos no usados así como productos de fibras minerales
después de haber sido usados por los consumidores.
Un material mineral adecuado para uso como
material de partida contiene SiO_{2} en una cantidad de
35-45% en peso y Al_{2}O_{3} en una cantidad de
8-25% en peso.
De acuerdo con una realización ventajosa, un
material mineral en partículas, de alcalinidad baja, contiene,
calculado como % en peso,
| SiO_{2} | 35-45 | |
| Al_{2}O_{3} | 10-25 | |
| R_{2}O | 0,2-3, |
en el que R significa Na o K. Además, dicho
material puede contener, calculado como % en peso,
| CaO | 12-35 | |
| MgO | 6-20 | |
| FeO (hierro total) | 2-10. |
Otro material mineral adecuado es un material que
tiene la siguiente composición, calculada como % en peso:
| SiO_{2} | 35-45 | |
| Al_{2}O_{3} | 8-13 | |
| R_{2}O | 0,2-1, |
en el que R significa Na o K. Además, dicho
material puede contener, calculado como % en peso,
| CaO | 30-40 | |
| MgO | 5-11 | |
| FeO (hierro total) | 0,1-1. |
Esta composición es una composición típica, por
ejemplo, para un producto de lana de escorias. Así, un material
mineral ventajoso de partida para preparar la dispersión puede ser
un producto o subproducto obtenido de la fabricación de lana de
escorias.
La inclusión de óxidos de metales alcalinotérreos
tiene la ventaja adicional de proporcionar materiales adecuados para
recubrimientos y aglutinantes resistentes al agua. Dicha inclusión
es de especial importancia, por ejemplo, cuando se usa en briquetas,
como briquetas usadas como materias primas para la producción de
lana mineral o en briquetas de minerales así como para proporcionar
recubrimientos y adhesivos estables resistentes al agua.
Preferiblemente el material de partida usado para
formar la dispersión está en forma de material de lana mineral,
especialmente el obtenido como producto secundario o residual de la
producción de lana mineral, como se ha indicado anteriormente.
Entonces se puede elegir un material que tenga la composición óptima
o deseada para la preparación de las dispersiones de acuerdo con la
invención. Dichos materiales residuales se forman en cantidades
grandes, típicamente en cantidades de hasta 20-30%
en peso de la materia prima de partida, en forma de desperdicios de
hilanderías, hilos y fibras no usadas de productos fibrosos
rechazados (productos no usados por los consumidores). Un origen
aplicable para el material son también diferentes construcciones
desmontadas en las que se ha usado material de lana mineral, por
ejemplo, aislamientos térmicos (productos ya usados por los
consumidores). Dicho material residual está ya en forma típicamente
fibrosa y finamente dividida y se puede usar tal cual o
alternativamente también se puede dividir a una forma aún más fina
para proporcionar un producto con una gran superficie específica,
como 0,4 m^{2}/g o más, por ejemplo, de hasta 25 m^{2}/g, y
tener así buenas propiedades de disolución en la solución acuosa.
Las fibras obtenidas de la producción de lana mineral tienen
típicamente un diámetro de 0,5 a 20 \mum, usualmente de 2 a 15
\mum, medido por microscopía óptica o microscopía electrónica con
barrido usando un método adecuado (véase, por ejemplo, Koenig et
al., Analytica Chimica Acta, 280, 289-298, 1993,
y Christensen et al., Am. Ind. Hyg. Assoc., 54, mayo de
1993), y una longitud de 0,5 a 50 mm, usualmente de 2 a 20 mm, como
3 a 10 mm.
La solución acuosa está en forma de solución
ácida, como una solución acuosa hecha ácida añadiendo un ácido
inorgánico u orgánico, como ácido clorhídrico, nítrico, sulfúrico,
fosfórico, fórmico, acético, propiónico o cualquier otro ácido
mineral u orgánico. El pH de la solución se ajusta adecuadamente. Un
pH bajo origina una disolución rápida del material mineral y forma
un gel, dependiendo el tiempo de gelificación del pH, originando un
pH menor una gelificación más rápida que un pH mayor. Para una gama
amplia de materiales minerales, se obtiene buena disolución a un pH
de 0 a 6. La concentración del ácido puede ser 0,1 a 10M, como 0,5 a
5M, dependiendo del ácido usado.
La solución acuosa también puede ser una solución
alcalina, como una solución de un hidróxido, carbonato o
hidrocarbonato de un metal alcalino o alcalinotérreo, especialmente
una solución de hidróxido de litio, sodio o potasio, o una solución
de hidróxido amónico. Dicha solución es preferiblemente 0,1 a 2
molar con respecto al agente alcalino, o tiene un pH de 10 a 14,
para disolver fácilmente también materias primas minerales que son
poco solubles en soluciones neutras.
A un pH alcalino, la dispersión tiende a ser
estable y se puede observar un incremento del tamaño de las
partículas. Manteniendo la dispersión a un pH alcalino durante un
tiempo adecuado o incrementando el pH de aproximadamente neutro a pH
10, se obtiene un incremento del tamaño de las partículas, siendo
menos pronunciado este incremento si la solución contiene además
sales. En presencia de cantidades suficientes de sales, como sales
inorgánicas, por ejemplo, cloruro sódico, las partículas tienden a
agregarse y formar geles que precipitan. La misma formación de gel
tendrá lugar también proporcionando a la solución un pH ácido, por
lo que un pH de aproximadamente 2 a menor que 7 es adecuado para la
formación del gel.
Así, ajustando el pH se puede mantener el estado
de la dispersión o se puede transformar la dispersión en un gel. El
gel se puede dispersar y estabilizar usando mezclado de alta
cizalladura y subiendo el pH, y después se puede llevar de nuevo a
gel reajustando (bajando) el pH o por adición de un electrolito.
Generalmente los materiales minerales en
partículas que contienen alúmina, especialmente los que contienen
aproximadamente 10-25% en peso de alúmina, son
relativamente poco solubles en soluciones neutras pero se disuelven
mejor en medios ácidos y alcalinos proporcionando así dispersiones
que contienen, en la proporción deseada, sílice disuelta y alúmina
disuelta. De acuerdo con la invención, cuando se disuelve el
material en una solución ácida, se prefieren ácidos orgánicos a
ácidos inorgánicos. Esto es debido al hecho de que los ácidos
inorgánicos pueden precipitar sales insolubles, por ejemplo, con el
calcio y magnesio incluido en el material de partida. También,
algunos de los ácidos inorgánicos son muy corrosivos y, por lo
tanto, no se prefieren por razones obvias.
De acuerdo con una realización preferida, la
disolución de la materia prima se realiza preferiblemente a una
temperatura incrementada, como una temperatura de 80 a 100ºC,
preferiblemente con agitación simultánea, para facilitar el proceso
de disolución. La disolución tiene lugar en un período que varía de
1-2 horas a 20 horas, dependiendo del medio
disolvente usado y del contenido de sólidos de la solución.
Preferiblemente se disuelve en la solución una
cantidad de material mineral de partida para proporcionar una
solución que contiene óxidos metálicos y que contiene ventajosamente
más de 1%, preferiblemente de 5 a 60% en peso de materia seca, que
es una concentración adecuada para el uso posterior como
aglutinante. Después de que se haya completado la disolución, el
material forma núcleos y reprecipita formando una dispersión con el
tamaño deseado de partículas. La posterior estabilización de la
dispersión se origina creando, en la solución, repulsión
electrostática entre las partículas. La repulsión electrostática
entre las partículas se puede conseguir, por ejemplo, proporcionando
iones adecuados en la solución o cambiando el pH de la solución. Si
fuera necesario, se puede añadir agua adicional o se puede eliminar
agua, por ejemplo, por evaporación, y ajustar la viscosidad de la
solución obtenida, si fuera necesario.
También se puede conseguir la estabilización
usando tensioactivos y/o polímeros adecuados, especialmente no
iónicos. En algunos casos se pueden preferir tensioactivos y
polímeros no iónicos porque no son muy sensibles a un medio que
contiene concentraciones altas de electrolitos y otros productos
químicos, especialmente cuando la fuerza iónica es alta. Ejemplos de
polímeros adecuados son poli(óxido de etileno) y polietilenglicol.
Ejemplos de tensioactivos adecuados son nonilfenoles, Tween y Span.
En una situación típica, se usan dichos tensioactivos y polímeros en
una cantidad de 0,5 a 2,5% en peso, calculado sobre el total de
sólidos de la solución. Como se ha indicado anteriormente, el tamaño
de las partículas de la dispersión se puede ajustar ajustando el
pH.
De acuerdo con la invención, es posible
proporcionar dispersiones que contienen predominantemente sílice
combinada con otros óxidos metálicos procedentes del material
mineral de partida, como óxido cálcico, óxido magnésico, óxido de
aluminio y posiblemente otros óxidos en cantidades menores. También
es posible ajustar las condiciones de la reacción para obtener
dispersiones con el tamaño de partículas deseado. Las dispersiones
así obtenidas se pueden transformar en gel directamente después de
su formación o sólo inmediatamente antes de su aplicación, por
ejemplo, antes de aplicar la dispersión como aglutinante en fibras
minerales en la producción de lana mineral. La dispersión también se
puede transformar en gel calentando o evaporando agua cuando está
conformado el producto final.
La cantidad de dispersión a usar para un fin
particular puede ser determinada fácilmente por un experto en la
técnica. Como ejemplo, se puede mencionar que cuando se usa como
aglutinante en la producción de lana mineral, generalmente la
cantidad de aglutinante es aproximadamente 1 a 15% en peso,
calculado como sustancia seca, del peso del producto, en el caso de
un producto aislante normal, aunque también es posible usar
cantidades mayores y menores, dependiendo del producto deseado y de
la reactividad del aglutinante. Cuando se usa como aglutinante en
aplicaciones de moldes para fundición, una cantidad típica es
aproximadamente 1 a 15%, como 1 a 5% en peso del peso total de la
carga.
Los ejemplos siguientes ilustran la invención,
sin limitarla. Los porcentajes son en peso salvo que se especifique
lo contrario.
Se puede preparar de la forma siguiente el
aglutinante de acuerdo con la invención.
Se mezclan 7,5 g de fibras minerales que
contienen 42,1% de SiO_{2}, 17,4% de Al_{2}O_{3}, 17,3% de
CaO, 13,7% de MgO, 5,8% de FeO, 1,6% de Na_{2}O y 0,6% de
K_{2}O, siendo impurezas el resto, y que tienen un diámetro de 3 a
4 \mum y una longitud de 3 a 10 mm, con 100 ml de solución 5M de
ácido fórmico. Para el mezclado, se debe usar un mezclador de alta
cizalladura para asegurar un mezclado eficaz y rapidez en el proceso
de disolución. La disolución se completa usualmente en un tiempo de
1 a 2 horas. Cuando las fibras se han disuelto completamente, se
añade una cantidad pequeña, aproximadamente 1% en peso, basado en el
contenido total de sólidos de la solución, de un polímero, como un
polietilenglicol de peso molecular 1.000 a 10.000. Durante la
adición del polímero, se mezcla constantemente la solución para
estabilizar las partículas formadas. Alterando la cantidad de
polímero y el tiempo de adición, esto es, el tiempo en que todas las
fibras se han disuelto, se puede cambiar el tamaño de las partículas
del sol para obtener propiedades óptimas de gelificación y
aglutinación.
Cuando se usa como aglutinante en la fabricación
de productos de lana mineral, el aglutinante así preparado puede ser
aplicado rociándolo sobre fibras minerales de una manera
convencional. El aglutinante se cura y el exceso de agua se elimina
subiendo la temperatura a aproximadamente 150ºC.
El citado aglutinante también se puede usar como
aglutinante en una briqueta mezclando en un mezclador, por ejemplo,
un mezclador tipo Henschel, el aglutinante con materia prima mineral
finamente dividida. Puede ser ventajoso añadir una cantidad pequeña
de agua para transformar la mezcla en moldes. El curado se realiza
subiendo la temperatura aunque también es posible mediante secado
por aire.
Se disolvieron 2,1 g de fibras que tenían la
composición correspondiente a la del ejemplo 1 en 100 ml de ácido
fórmico 1M. Después de la disolución de las fibras, se centrífugó la
solución para separar las impurezas. Se estudió después la muestra
usando mediciones de difracción de luz. En la solución se produjo
nucleación de partículas primarias y las partículas mostraron un
crecimiento uniforme, que es un incremento de tamaño con el tiempo,
como es evidente por la figura 1 adjunta.
Si no se estabiliza, la dispersión gelificará
como es evidente por la figura 2 adjunta, que ilustra ensayos
realizados disolviendo 1,15 g de fibras que tenían la composición
dada anteriormente en 100 ml de ácido fórmico de diferentes
concentraciones. Como se puede ver en la figura 2, el tiempo de
gelificación varió entre 5 y 12 días.
Para estudiar el comportamiento del pH en función
del tiempo, se disolvieron 1,15 g de fibras que tenían la
composición dada anteriormente en 100 ml de ácido acético de
concentraciones variables, que se indican en la figura 3. Se alcanzó
el equilibrio en un par de horas, lo cual indica que las fibras se
han disuelto. Concentraciones menores de ácido originaron un pH
mayor, lo cual indica que había menos ácido remanente en la
solución. A mayor concentración de ácido, quedó más ácido después de
haberse disuelto las fibras, manteniéndose así el pH a un nivel más
bajo.
Se realizó un ensayo similar disolviendo 1,15 g
de fibras (diámetro 3-4 \mum y longitud aproximada
3-10 mm) que tenían la composición dada
anteriormente en 100 ml de ácido fórmico de concentraciones
variables. A una concentración baja, el tiempo de disolución
requerido fue aproximadamente 15 a 20 horas. Cuando se incrementó la
concentración, el tiempo de disolución disminuyó a
1-2 horas.
Claims (21)
1. Método para la preparación de una dispersión
coloidal de silicato que contiene sílice y alúmina, que
comprende:
- disolver un material mineral en partículas, que
contiene sílice y alúmina en una relación molar en el intervalo de
2-12, en una solución acuosa para formar una
solución que contiene partículas nucleadas y reprecipitadas del
material,
- estabilizar la solución así obtenida para
formar una dispersión, y
- ajustar opcionalmente el contenido de materia
seca de la dispersión.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que el material mineral en partículas tiene una estructura
vítrea amorfa.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 1,
en el que la relación molar de sílice a alúmina está en el intervalo
de 2,5-8, preferiblemente de
3,5-6.
4. El método de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el material mineral en partículas
contiene un óxido de un metal alcalino u óxidos de metales alcalinos
y la relación molar de sílice a suma de óxidos de metales alcalinos
está en el intervalo de 10-350, preferiblemente de
15-150.
5. El método de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, en el que el material mineral en partículas
contiene óxido cálcico y/o magnésico y/u óxido de hierro, en el que
la relación molar de sílice a suma de óxido cálcico, óxido magnésico
y óxido de hierro (como FeO) está en el intervalo de
0,5-2, preferiblemente de
0,6-1,5.
6. El método de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que el material mineral en partículas
contiene 35-45% en peso de SiO_{2} y
8-25% en peso de Al_{2}O_{3}.
7. El método de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que el material mineral en partículas
contiene, calculado como % en peso,
en el que R significa Na o K.
8. El método de acuerdo con la reivindicación 7,
en el que el material mineral en partículas contiene, calculado como
% en peso,
9. El método de acuerdo con una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, en el que el material mineral en partículas
contiene, calculado como % en peso,
en el que R significa Na o K.
10. El método de acuerdo con la reivindicación 9,
en el que el material mineral en partículas contiene, calculado como
% en peso,
11. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1-10, en el que el material
mineral en partículas es un producto de fibras naturales, un
producto residual de la producción de fibras minerales (como
desperdicios de hilanderías), fibras o productos no usados, así como
productos de fibras minerales después de ser usados por los
consumidores.
12. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 11, en el que la solución se estabiliza por
medio de un cambio de pH o cambiando el carácter electrolítico de la
solución.
13. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 12, en el que la solución se estabiliza por
medio de tensioactivos y/o polímeros.
14. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 13, en el que la solución acuosa es una
solución de un ácido inorgánico u orgánico, preferiblemente una
solución que contiene un ácido seleccionado de ácido clorhídrico,
nítrico, sulfúrico, fosfórico o un ácido orgánico, como ácido
fórmico, ácido acético y ácido propiónico.
15. El método de acuerdo con la reivindicación
14, en el que el ácido es ácido fórmico, acético o propiónico.
16. El método de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 13, en el que la solución acuosa es una
solución alcalina.
17. El método de acuerdo con la reivindicación
16, en el que la solución alcalina es una solución de un hidróxido,
carbonato o hidrocarbonato de un metal alcalino, amonio o un metal
alcalinotérreo, seleccionada preferiblemente del grupo formado por
una solución de hidróxido de sodio, potasio, litio, amonio, calcio o
magnesio.
18. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 17, en el que la dispersión se ajusta a un
contenido de materia seca de 5 a 60% en peso.
19. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 18, en el que la disolución tiene lugar a
una temperatura de 80 a 100ºC, preferiblemente agitando.
20. El método de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1 a 19, que comprende la etapa adicional de
formar un gel a partir de la dispersión.
21. El método de acuerdo con la reivindicación
20, en el que la formación del gel se produce realizando un cambio
del pH y/o por adición de una sal y/o eliminando agua de la
dispersión.
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