ES2337378T3 - Material de producto de construccion y metodo para su fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Un método de conversión de vidrios de tubos de rayos catódicos reciclados en un producto de construcción, mediante un método de preparación de un material de producto de construcción, incluyendo el método las etapas de: formación de un compacto de un material de producto, incluyendo el material de producto vidrios de CRT reciclados particulados, vidrio de contenedores reciclados particulados finos y un aglutinante inorgánico; y la cocción del compacto; en el que el material de producto incluye más del 70% en peso de vidrios de CRT en el producto de construcción de tipo encapsulado.
Description
Material de producto de construcción y método
para su fabricación.
Esta invención se refiere a un método de
conversión de vidrio reciclado peligroso en productos de
construcción seguros, mediante un método de preparación de un
material de producto de construcción a partir de esos vidrios, a
ese material, a un método de preparación de un artículo a partir de
ese material de producto de construcción y a ese artículo. En
particular, la invención se refiere a la conversión de vidrios de
tubos de rayos catódicos (CRT).
Están disponibles para su reciclaje una cantidad
importante de residuos de vidrio procedentes de tubos de rayos
catódicos desechados, pero los usos adecuados para estos no son
fácilmente identificables, particularmente debido a su naturaleza
peligrosa relacionada con el elevado contenido en plomo, bario y
estroncio de esos vidrios, y las preocupaciones con respecto a que
esos materiales se introduzcan en el medio ambiente en disolución
en forma de lixiviados procedentes de los vidrios de CRT.
Hay dos tipos de vidrio de CRT contenidos en un
tubo de rayos catódicos, estos son el embudo (o cono) de CRT que
contiene plomo, y el panel de CRT que contiene bario y
estroncio.
Están disponibles cantidades significativas de
otros tipos de residuos de vidrio y actualmente se reciclan.
Las solicitudes de patente publicadas como DE 4
433 795, FR 2 774 089 y FR 2 774 088 describen el uso de vidrios de
tubos de rayos catódicos en productos de construcción.
Todos los porcentajes dados en esta memoria
descriptiva son en peso.
Según la presente invención se proporciona un
método de conversión de vidrios de tubos de rayos catódicos
reciclados en un producto de construcción, mediante un método de
preparación de un material de producto de construcción, incluyendo
el método las etapas de:
formación de un compacto de un material de
producto, incluyendo el material de producto vidrios de CRT
reciclados particulados, vidrio de contenedores reciclado
particulado fino y un aglutinante inorgánico; y la cocción del
compacto; en el que el material de producto incluye más del 70% en
peso de vidrios de CRT en el producto de construcción de tipo
encapsulado.
Se usan proporciones, intervalos de tamaño y
tipos de vidrio específicos, para permitir mecanismos que encapsulan
y/o diluyen los vidrios de CRT en el producto de construcción. Esto
reduce significativamente el potencial de lixiviación de los
metales de los vidrios de CRT.
El mecanismo principal que contribuye a la
reducción en el potencial de lixiviación en la técnica de
encapsulación supone el recubrimiento y la unión permanente de
partículas finas de vidrio de contenedores a la superficie de
granos de vidrio de CRT relativamente más grandes. Esto reduce
significativamente la superficie de reacción expuesta de los granos
de CRT. También hay un mecanismo de dilución secundario involucrado,
que reduce el potencial de lixiviación en proporción a la reducción
de la proporción de vidrio de CRT grueso presente por sustitución
con vidrio de contenedores fino.
Hay dos tipos de dilución, caracterizadas por
los intervalos de los tamaños de partícula involucrados, pero los
mecanismos principal y secundario que contribuyen a la reducción en
el potencial de lixiviación en ambos tipos es idéntico. El
mecanismo principal que contribuye a la reducción en el potencial de
lixiviación en la técnica de dilución es la reducción de la
proporción del vidrio de CRT presente por sustitución con vidrio de
contenedores. El mecanismo secundario que contribuye a la reducción
en el potencial de lixiviación es alguna actividad de
encapsulación, como se describe en el párrafo anterior.
La presente invención cubre un método de
fabricación de un producto de construcción que utiliza tanto la
técnica de encapsulación como la técnica de dilución.
El material de producto preferentemente incluye
más del 97% de vidrios reciclados.
El tubo de rayos catódicos puede estar separado
físicamente en dos componentes de vidrio: vidrio del panel (que
contiene bario y estroncio) y vidrio del embudo (que contiene
plomo).
Se puede usar el vidrio del panel de CRT solo o
una mezcla del vidrio del panel y del embudo de CRT como componente
del material de producto.
El vidrio reciclado se puede clasificar por
colores.
El vidrio reciclado peligroso se puede obtener a
partir de vidrios usados en tubos de rayos catódicos, tales como
monitores de ordenador o televisiones; los vidrios reciclados no
peligrosos se pueden obtener a partir de vidrio de contenedores,
tales como botellas o frascos.
El material de producto puede comprender una
mezcla de uno o más tipos diferentes de vidrio reciclado.
El vidrio reciclado en el material de producto
puede tener un tamaño de partícula inferior a 2000 \mum.
Para la técnica encapsulada, el vidrio de CRT se
puede procesar de manera que el tamaño de partícula abarque entre
100 \mum y 2000 \mum. Para una forma de realización de la
técnica diluida, el vidrio de CRT se puede procesar de manera que
el tamaño de partícula sea inferior a 300 \mum.
Para una forma de realización alternativa de la
técnica diluida, el vidrio de CRT se puede procesar de manera que
el tamaño de partícula sea inferior a 100 \mum.
El componente del vidrio de contenedores puede
tener un intervalo de tamaño de partícula de menos de 75 \mum
para la técnica encapsulada o menos de 2000 \mum para las técnicas
diluidas.
El vidrio reciclado se puede triturar antes de
la formación del compacto. El vidrio reciclado se puede moler
primariamente después de la trituración. El vidrio reciclado se
puede moler en segundo lugar después de la molienda primaria.
Las partículas demasiado grandes se retiran de
los vidrios en bruto triturados y molidos usando tamices
vibratorios. Las partículas de vidrio de CRT de menos de 100 \mum
y las partículas de vidrio de contenedores de menos de 75 \mum se
pueden retirar de sus respectivas masas trituradas y molidas
mediante técnicas de clasificación por aire.
Los contaminantes se eliminan preferentemente
durante y/o después de la trituración y/o molienda.
El vidrio reciclado se puede colorear, y se
puede colorear mediante la adición de un material colorante que
puede estar en forma de óxidos metálicos, pigmentos, o tintes.
El material colorante preferentemente se mezcla
con los componentes de vidrio después de la mezcla con el
aglutinante.
Para la técnica encapsulada, el componente de
vidrio de CRT de 2000 a 100 \mum preferentemente se mezcla en
primer lugar con el aglutinante inorgánico, después de lo cual
preferentemente se añade y se mezcla el componente del vidrio de
contenedores de menos de 75 \mum.
Para una forma de realización de la técnica
diluida, el componente de vidrio de CRT de menos de 2000 \mum
preferentemente se mezcla con el componente del vidrio de
contenedores de menos de 2000 \mum, y a continuación
preferentemente se mezcla con el aglutinante inorgánico.
Para una forma de realización alternativa de la
técnica diluida, el componente del vidrio de contenedores de menos
de 2000 \mum preferentemente se mezcla con el aglutinante
inorgánico, y a continuación preferentemente se añade y se mezcla
el componente de vidrio de CRT de menos de 100 \mum.
El aglutinante inorgánico se puede curar durante
o después de la formación del compacto, pero antes de la
cocción.
El aglutinante inorgánico puede comprender
silicato sódico, de manera deseable en forma líquida.
Preferentemente se incluye menos del 3,5% de aglutinante
inorgánico, y de manera deseable menos del 2%. El silicato sódico
se puede curar con dióxido de carbono gaseoso. El dióxido de carbono
gaseoso se introduce de manera deseable a una presión de entre 1 y
4 bar, y durante un periodo de tiempo de entre 1 y 10 segundos. La
presión de prensado preferentemente está en el intervalo de 15 a 62
MPa.
El compacto se puede formar mediante prensado,
vibroprensado o apisionado del material de producto en un espacio
de moldeo. El aglutinante inorgánico se cura preferentemente después
del prensado, vibroprensado o apisionado del compacto, pero
mientras el compacto aún está en el espacio de moldeo. Se puede
proporcionar una troqueladora perforada, otro artículo permeable, o
una entrada en el espacio de moldeo a través de la cual se pasa el
dióxido de carbono para que entre en el compacto.
Se pueden perfilar una o más superficies del
compacto. Esto se puede conseguir usando cualquiera de una
troqueladora perfilada, un molde perfilado, o una horma perfilada
proporcionados en el espacio de moldeo. Alternativa o
adicionalmente, una superficie del compacto se puede tratar antes de
la cocción, y de manera deseable mediante cualquiera de cepillado,
aire comprimido o limpieza con chorro de vidrio.
Se puede proporcionar un material de producto
diferente justo al lado de una superficie del compacto, y esto se
puede conseguir rellenando inicialmente el espacio de moldeo con el
material diferente, o rellenando al final el espacio de moldeo con
el material diferente.
Se puede decorar una superficie del compacto y
esto se puede conseguir mediante pulverización, atomización,
cepillado, y/o imprimación y, en particular, serigrafía.
El compacto se puede finalizar después de la
cocción, mediante cualquiera de esmerilado del borde, esmerilado
superficial, pulido superficial y/o corte.
El material desechado durante la formación
preferentemente se recicla en el método.
La cocción preferentemente tiene lugar a una
temperatura máxima de entre 600 y 725ºC, con un mantenimiento de la
temperatura máxima de entre cinco y sesenta minutos.
La invención también proporciona un material de
producto de construcción preparado mediante un método según
cualquiera de los párrafos precedentes.
La invención proporciona adicionalmente un
método de preparación de un artículo, comprendiendo el método el
uso de un método según cualquiera de dichos párrafos precedentes,
con un espacio de moldeo de una forma requerida para formar el
artículo.
La invención proporciona adicionalmente un
artículo hecho mediante ese método.
El artículo puede comprender un producto de
construcción, incluyendo cualquiera de ladrillos de
interior/exterior, adoquines, bloques, revestimientos de cerámica o
utensilios de jardinería.
Las formas de realización de la presente
invención se describirán ahora sólo a modo de ejemplo, y con
referencia a las Figuras de los dibujos acompañantes en los
que:
la Fig. 1 es una vista en sección transversal de
una prensa; y
la Fig. 2 es una vista en sección transversal de
una vibroprensa.
Dos ejemplos generales que se refieren a la
formación de un compacto por prensado y vibroprensado se describirán
ahora brevemente seguidos por ejemplos específicos.
Se forma un compacto prensando un material de
producto formado mayormente de vidrio reciclado particulado. El
compacto se forma en el aparato 10 mostrado en la Figura 1 de los
dibujos acompañantes. El aparato 10 incluye una mesa de prensa 12
que monta una caja de moldeo 14 que define un espacio de prensado
16. Se proporciona una troqueladora inferior 18 en la parte
inferior del espacio 16.
Durante su uso, el material de producto 20 a
prensar está localizado en el espacio 16 por encima de la
troqueladora inferior 18. Una troqueladora superior 22 está
localizada en el espacio 16 sobre la parte superior del material
20, y tiene lugar el prensado.
Después del prensado, la troqueladora superior
22 se eleva hasta la posición mostrada en el dibujo y se infla un
sello de inflado 24 que se extiende alrededor del perímetro de la
troqueladora superior 22 y permanece en esta posición en el espacio
16. Se introduce un acelerante, que en este caso es dióxido de
carbono, para curar el aglutinante inorgánico en el material de
producto 20, desde un suministro 26 a través de un canal 28 en el
espacio de moldeo 16. Se proporciona una válvula de sellado 30 sobre
la apertura del canal 28 que conduce al espacio 16, para evitar que
el material de producto entre en el canal 28.
Después de un tiempo de exposición requerido al
gas acelerante, se detiene la inyección del gas y se desinfla el
sello 24. A continuación la troqueladora superior 22 se extrae
completamente de la caja de moldeo y el producto endurecido se saca
de la caja de moldeo mediante la troqueladora inferior 18. El sello
de inflado 24 alrededor de la troqueladora superior 22 asegura que
el gas acelerante queda retenido en el espacio de moldeo 16.
El material de producto se prensa a una presión
específica dependiendo de la composición y tipo de material. El
material incluye un aglutinante que en todos los ejemplos siguientes
es silicato sódico en forma líquida. El aglutinante se cura
exponiendo el material prensado a dióxido de carbono a presiones e
intervalos de tiempo específicos, antes de la extracción del
espacio de moldeo. La presión y duración de la exposición al dióxido
de carbono gaseoso depende del grosor del material y de la
permeabilidad del material.
El compacto verde después de la extracción del
espacio de moldeo 16 se cuece posteriormente a los parámetros
requeridos para el material. Todo compacto desechado en cualquier
punto se devuelve para su reciclaje en el proceso.
Se forma un compacto vibroprensando un material
de producto formado mayormente de vidrio reciclado particulado, de
una manera similar a la descrita para el prensado. No obstante,
además del ejemplo de prensado, se incluyen componentes extra en el
aparato para facilitar la vibración de la troqueladora superior, de
la troqueladora inferior y, así, del material de producto. La
inclusión de vibración durante el prensado facilita la compactación
hasta la densidad aparente necesaria a una presión aplicada más
baja. El compacto se forma en el aparato, generalmente designado
32, mostrado en la Figura 2 de los dibujos acompañantes. El aparato
32 incluye una mesa de prensa 12 a la que se monta una caja de
moldeo 14 que define un espacio de prensado 16. Se proporciona una
troqueladora inferior 18 en la parte inferior del espacio 16. La
troqueladora inferior 18 está sujeta por encima de la mesa de
prensa 12, más baja que los tubos de aislamiento 34. Pilares de
transferencia de carga inferiores 36 están localizados en el
interior de los tubos de aislamiento 34. Motores de vibración 38
están situados sobre la parte inferior de la troqueladora inferior
18. Una troqueladora superior 22 está sujeta por debajo de una
placa adaptadora 40, por tubos de aislamiento 34, dentro de los
cuales están localizados pilares de transferencia de carga
superiores 36. Motores de vibración 38 están situados sobre la parte
superior de la troqueladora superior 22.
Durante su uso, el material de producto 20 a
prensar está localizado en el espacio 16 por encima de la
troqueladora inferior 18. La troqueladora superior 22 está
localizada en espacio 16 sobre la parte superior del material 20, y
se suministra energía a los motores de vibración 38. Los tubos de
aislamiento 34 aseguran que la vibración esté restringida al área
requerida, es decir, dentro del espacio de prensado 16 y entre las
troqueladoras superior e inferior 18, 22. Un pistón 42
proporcionado por encima de la placa adaptadora 40 se extiende
lentamente y comienza a compactar el material de producto, mientras
que la vibración refuerza un empaquetamiento más eficiente del
grano y las partículas. Cuando los pilares de transferencia de carga
36 hacen contacto sólido y aceptan la carga, se corta el suministro
de energía a los motores de vibración 38. Entonces tiene lugar el
prensado a carga completa.
Después del prensado, la troqueladora superior
22 se eleva a la posición mostrada en el dibujo y se infla un sello
inflable 24 que se extiende alrededor del perímetro de la
troqueladora superior 22 y que en la posición mostrada, permanece
en el espacio 16. Se introduce un acelerante de curación del
aglutinante, por ejemplo dióxido de carbono, desde un suministro 26
a través de un canal 28 en el espacio de moldeo 16. Se proporciona
una válvula de sellado 30 sobre la apertura del canal 28 que conduce
al espacio 16, para evitar que el material de producto entre en el
canal 28.
Después de un tiempo de exposición requerido al
gas acelerante, se detiene la inyección del gas y se desinfla el
sello 24. A continuación la troqueladora superior 22 se extrae
completamente de la caja de moldeo y el producto endurecido se saca
de la caja de moldeo mediante la troqueladora inferior 18. El sello
inflable 24 alrededor de la troqueladora superior 22 asegura que el
gas acelerante queda retenido en el espacio de moldeo 16.
El material de producto se prensa a una presión
específica dependiendo de la composición y tipo de material. El
material incluye un aglutinante que en todos los ejemplos siguientes
es silicato sódico en forma líquida. El aglutinante se cura
exponiendo el material prensado a dióxido de carbono a presiones e
intervalos de tiempo específicos, antes de la extracción del
espacio de moldeo. La presión y duración de la exposición al dióxido
de carbono gaseoso depende del grosor del material y de la
permeabilidad del material.
Después de la extracción del espacio de moldeo
16, el compacto verde se cuece posteriormente a los parámetros
requeridos para el material. Cualquier compacto desechado en
cualquier punto se devuelve para su reciclaje en el proceso.
El material de producto para el prensado en
cualquiera de las maneras descritas anteriormente se prepara
inicialmente de la manera siguiente. El vidrio se tritura
toscamente. Los contaminantes se pueden retirar después de la
operación de trituración en bruto. A continuación el vidrio
primeramente se muele y de nuevo se pueden retirar los
contaminantes. A continuación el vidrio se muele secundariamente y a
continuación se pasa a través de una serie de tamices vibratorios
para proporcionar fracciones de los tamaños requeridos. El vidrio de
un tamaño demasiado grande se devuelve a la molienda secundaria.
Cuando sea necesario, el vidrio de CRT molido y tamizado se pasa a
través de un clasificador de aire para separar la fracción de menos
de 100 \mum de la masa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
uno
El ejemplo siguiente se refiere a la técnica
encapsulada mencionada anteriormente en la que partículas finas de
vidrio de contenedores se unen a la superficie de aperturas de
vidrio de CRT relativamente más grandes.
El 90% de vidrio del panel de tubo de rayos
catódicos con un intervalo de tamaño de partículas inferior a 2000
\mum y superior a 100 \mum se mezcló con +2% de silicato sódico
líquido; y a continuación se mezcló en el lote el 10% de vidrio de
contenedores de diferentes colores con un intervalo de tamaño de
partículas inferior a 75 \mum. El material de producto se prensó
a una presión de 30,9 MPa en el aparato de prensa 10 descrito con
referencia a la Figura 1 hasta un grosor de 65 mm. Se introdujo
dióxido de carbono gaseoso en el espacio 16 después del prensado a
una presión de 2 bar durante 5 segundos.
El compacto endurecido se extrajo del espacio 16
y se coció a una tasa de 30ºC por minuto hasta una temperatura
intermedia de 620ºC para una duración de 60 minutos, y a
continuación se coció a una tasa de 30ºC por minuto hasta una
temperatura máxima de 640ºC para una duración de 60 minutos, y una
posterior tasa de enfriamiento medio de 2ºC por minuto.
Esto produjo un material con la apariencia de un
ladrillo gris/verde moteado que tenía una absorción de agua del 9%
y una resistencia compresiva de 65 N/mm^{2}. Una muestra del
producto se trituró a menos de 2 mm y se sometió al siguiente
régimen de exposición severo: ácido nítrico concentrado caliente,
disolución caliente de peróxido de hidrógeno al 30% y ácido
clorhídrico concentrado caliente. El lixiviado se analizó usando
plasma acoplado inductivamente.
El análisis del lixiviado dio los siguientes
resultados:
Estroncio inferior a 0,38 ppm; bario inferior a
0,47 ppm.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
dos
El ejemplo siguiente se refiere a la técnica de
dilución en la que la reducción en el potencial de lixiviación se
realiza por sustitución del vidrio de CRT con vidrio de
contenedores.
El 85% de vidrio de contenedores mezclado
coloreado con un intervalo de tamaño de partículas inferior a 2000
\mum se mezcló con +2% de silicato sódico líquido; y a
continuación se mezcló en el lote el 15% de vidrio de paneles de
tubo de rayos catódicos con un intervalo de tamaño de partículas
inferior a 100 \mum; a continuación la mezcla se prensó a una
presión de 45 MPa en el aparato 10 descrito con referencia a la
Figura 1 hasta un grosor de 50 mm y se introdujo dióxido de carbono
gaseoso en el espacio 16 en condiciones similares a las del
ejemplo
uno.
uno.
El compacto endurecido se extrajo del espacio 16
y se coció a una tasa de 30ºC por minuto hasta una temperatura
intermedia de 650ºC para una duración de 60 minutos, y a
continuación se coció a una tasa de 30ºC por minuto hasta una
temperatura máxima de 670ºC para una duración de 60 minutos, y una
posterior tasa de enfriamiento medio de 3ºC por minuto.
Esto produjo un material con la apariencia de un
adoquín verde que tenía una absorción de agua del 10% y una
resistencia transversal de 9,5 MPa.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
tres
El 50% de vidrio de panel de tubo de rayos
catódicos con un intervalo de tamaño de partículas inferior a 2000
\mum, se mezcló con el 50% de vidrio de contenedores seleccionado
de color marrón, y a continuación se mezcló con +2% de silicato
sódico líquido. El material de producto se prensó a una presión de
45 MPa en el aparato 10 descrito con referencia a la Figura 1 hasta
un grosor de 65 mm. Se introdujo dióxido de carbono gaseoso en el
espacio 16 después del prensado a una presión de 2 bar durante 5
segundos.
El compacto endurecido se extrajo del espacio 16
y se coció a una tasa de 30ºC por minuto hasta una temperatura
intermedia de 640ºC para una duración de 60 minutos, y a
continuación se coció a una tasa de 30ºC por minuto hasta una
temperatura máxima de 650ºC para una duración de 60 minutos, y la
posterior tasa de enfriamiento medio de 3ºC por minuto.
Esto produjo un material con la apariencia de un
adoquín marrón amarillento moteado que tenía una absorción de agua
del 11% y una resistencia transversal de 8,7 MPa.
El análisis del lixiviado (método de prueba como
se describe en el ejemplo uno) dio los siguientes resultados:
Estroncio inferior a 0,85 ppm; bario inferior a
0,91 ppm.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo
cuatro
El 80% de vidrio de panel de tubo de rayos
catódicos con un intervalo de tamaño de partículas inferior a 2000
\mum y superior a 100 \mum se mezcló con +2% de silicato sódico
líquido; y a continuación se mezcló en el lote el 20% de vidrio de
contenedores seleccionado de color marrón con un intervalo de tamaño
de partículas inferior a 75 \mum. El material de producto se
vibroprensó a una presión de 15,4 MPa en el aparato 32 descrito con
referencia a la Figura 2 hasta un grosor de 25 mm. Se introdujo
dióxido de carbono gaseoso en el espacio 16 después del prensado a
una presión de 2 bar durante 5 segundos.
El compacto endurecido se extrajo del espacio 16
y se coció a una tasa de 30ºC por minuto hasta una temperatura
intermedia de 630ºC para una duración de 15 minutos, y a
continuación se coció a una tasa de 30ºC por minuto hasta una
temperatura máxima de 650ºC para una duración de 30 minutos, y la
posterior tasa de enfriamiento medio de 4ºC por minuto.
\global\parskip0.950000\baselineskip
Esto produjo un material con la apariencia de un
azulejo revestido de 300 mm marrón moteado que tenía una absorción
de agua del 8,2% y una resistencia transversal de 15,1 MPa. El
material obtenido se sometió a esmerilado superficial para exponer
una textura fina amarilla y blanquecina.
Por tanto hay métodos descritos, y materiales
producidos mediante esos métodos, que proporcionan una amplia
variedad de usos para vidrios de CRT y vidrio de contenedores
reciclados.
Este proceso proporciona un nuevo método para la
conversión de vidrios de CRT reciclados peligrosos en productos de
construcción comerciales seguros.
El proceso se diseñó con la intención de
convertir vidrios de CRT peligrosos en una forma que facilita una
función útil y segura en el entorno de la construcción.
\vskip1.000000\baselineskip
El proceso usa de manera intencionada únicamente
vidrio(s) como material estructural de producto principal
para:
i) reducir la cantidad de aglutinante necesario,
debido a que el vidrio es no absorbente;
ii) permitir la cocción del producto a una baja
temperatura, debido a que el vidrio comienza a ablandarse a una
temperatura relativamente baja;
iii) permitir el calentamiento rápido del
producto durante la cocción, debido a que el vidrio no presenta
reacciones endotérmicas durante el calentamiento (que introduce
barreras térmicas para la transferencia de calor);
iv) reducir la energía necesaria para
incrementar la temperatura del producto durante la cocción, debido a
que los vidrios poseen una capacidad térmica específica
relativamente baja y no presentan reacciones endotérmicas.
\vskip1.000000\baselineskip
El material en bruto del vidrio de CRT se molió
intencionadamente a un tamaño relativamente grueso para:
i) reducir el área de la superficie de reacción
expuesta;
ii) incrementar el diferencial del tamaño entre
los granos de CRT y el vidrio de contenedores con los que se mezcla
posteriormente;
iii) reducir el consumo de energía en la
molienda;
iv) reducir el deterioro de los componentes del
equipo de molienda;
v) reducir los requerimientos del componente
aglutinante, minimizando el área superficial del vidrio molido;
vi) producir la textura y el tamaño de poro
necesarios, promoviendo la durabilidad del producto final.
\vskip1.000000\baselineskip
Los productos se compactaron intencionadamente y
a continuación se gasificaron a presión mientras aún se encontraban
en la prensa, para:
i) reducir la magnitud de la contracción durante
la cocción, a pesar de la eliminación de la porosidad durante el
prensado;
ii) reducir la temperatura de maduración e
incrementar la resistencia final, mediante eliminación de la
porosidad durante el prensado;
iii) reducir los requerimientos del aglutinante,
incrementando el contacto íntimo de las partículas;
iv) simplificar el proceso de endurecimiento,
facilitando la gasificación a través de los componentes de prensado
normales existentes;
v) permitir el endurecimiento rápido del
producto antes de la extracción de la caja de moldeo, para
incrementar los resultados de producción de la prensa.
\vskip1.000000\baselineskip
Los productos se pueden someter
intencionadamente a vibración durante las fases iniciales de
compactación para:
i) mejorar la eficacia de empaquetamiento del
grano y las partículas dentro del material de producto;
ii) reducir la carga aplicada necesaria para
conseguir la densidad aparente deseada en el producto prensado,
facilitando la producción de productos de área superficial más
grande sin los requerimientos de una capacidad de carga
incrementada de la prensa.
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\vskip1.000000\baselineskip
Un proceso que puede reciclar totalmente el 100%
de su propio producto final y el producto en cualquier fase del
proceso, como su propia materia prima de vidrio.
El uso del aglutinante de silicato sódico
inorgánico proporciona una serie de ventajas. En primer lugar, son
necesarias proporciones relativamente pequeñas de este material, y
éste es un material no volátil que de esta forma se puede manipular
sin los requerimientos de extracción de humos y similares. Durante
la cocción el silicato sódico se incorpora al material. Por tanto,
este aglutinante, y también los materiales que ya hayan sido
cocidos a temperaturas superiores, producen muy pocas emisiones
durante la cocción. El silicato sódico una vez curado por el
dióxido de carbono proporciona una rigidez suficiente a los
materiales para ser manipulados hasta y durante la cocción. Las
bajas proporciones de silicato sódico significan que los materiales
se pueden cocer inmediatamente después del prensado sin ningún
requerimiento de secado u otro procesamiento.
Los materiales formados se pueden prensar
fácilmente en las formas necesarias para elaborar productos tales
como ladrillos de interior o exterior, adoquines, bloques, productos
de revestimiento, o utensilios de jardinería.
Claims (22)
1. Un método de conversión de vidrios de tubos
de rayos catódicos reciclados en un producto de construcción,
mediante un método de preparación de un material de producto de
construcción, incluyendo el método las etapas de:
formación de un compacto de un material de
producto, incluyendo el material de producto vidrios de CRT
reciclados particulados, vidrio de contenedores reciclados
particulados finos y un aglutinante inorgánico; y la cocción del
compacto; en el que el material de producto incluye más del 70% en
peso de vidrios de CRT en el producto de construcción de tipo
encapsulado.
2. Un método según la reivindicación 1,
caracterizado porque el material de producto incluye más del
97% en peso de vidrios reciclados.
3. Un método según la reivindicación 1 o la
reivindicación 2, caracterizado porque: el vidrio de CRT
reciclado se obtiene a partir de vidrios usados en tubos de rayos
catódicos, tales como monitores de ordenador o televisiones; el
vidrio de contenedores reciclado no peligroso se obtiene a partir de
botellas o frascos.
4. Un método según la reivindicación 3,
caracterizado porque el material de producto incluye una
mezcla de uno o más tipos diferentes de vidrio reciclado.
5. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el vidrio
reciclado se tritura antes de la formación del compacto.
6. Un método según la reivindicación 5,
caracterizado porque el vidrio reciclado se muele después de
la trituración.
7. Un método según las reivindicaciones 5 ó 6,
caracterizado porque los contaminantes se retiran durante y/o
después de la trituración y/o molienda.
8. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el vidrio
reciclado se colorea mediante la adición de un material colorante
que está en forma de óxidos metálicos, pigmentos, o tintes.
9. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
aglutinante inorgánico se cura durante o después de la formación
del compacto, pero antes de la cocción.
10. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
aglutinante inorgánico comprende silicato sódico.
11. Un método según la reivindicación 10,
caracterizado porque el silicato sódico se cura con dióxido
de carbono gaseoso.
12. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la presión
de prensado para formar el compacto está en el intervalo de 15 a 62
MPa.
13. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
compacto se forma prensando el material de producto en un espacio
de moldeo.
14. Un método según la reivindicación 13,
caracterizado porque el aglutinante inorgánico se cura
después del prensado o vibroprensado del compacto, pero mientras el
compacto aún se encuentra en el espacio de moldeo.
15. Un método según la reivindicación 11 o
cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14 cuando depende de la
reivindicación 11, caracterizado porque se proporciona una
troqueladora perforada, otro artículo permeable, o una entrada
hacia el espacio de moldeo, a través de la cual se pasa el dióxido
de carbono para que entre en el compacto.
16. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se
perfilan una o más superficies del compacto.
17. Un método según la reivindicación 16 cuando
depende de la reivindicación 13 caracterizado porque el
compacto se perfila usando cualquiera de, una troqueladora
perfilada, un molde perfilado, o una horma perfilada suministrados
en el espacio de moldeo.
18. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
material de producto desechado durante la formación es reciclado en
el procedimiento.
19. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cocción
tiene lugar a una temperatura máxima inferior a 725ºC.
20. Un método según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cocción
tiene lugar con el mantenimiento de una temperatura máxima de entre
cinco y sesenta minutos.
21. Un método de elaboración de un artículo,
comprendiendo el método el uso de un método según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 20 con un espacio de moldeo de una forma
necesaria para formar el artículo.
22. Un artículo elaborado mediante el método de
la reivindicación 21 caracterizado porque el artículo
comprende un producto de construcción que incluye cualquiera de
ladrillos de interior/exterior, adoquines, bloques, revestimientos
o utensilios de jardinería.
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