FR2466440A1

FR2466440A1 - Spongy or cellular glass prodn. - by wet disaggregation of efflorescence products and firing at lower temp.

Info

Publication number: FR2466440A1
Application number: FR8021236A
Authority: FR
Inventors: Alois Seidl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-10-03
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1981-04-10
Also published as: BE885501A; DE2940108A1; DE2940108C2; NL8005401A

Abstract

Method of mfr. spongy or cellular glass bodies by wet disaggregation of efflorescence products of natural origin, drying and grinding the reaction mass, granulation and expanding the granules at temps. above 700 deg.C, is described in which the natural efflorescence product utilised is mud or silt to which has been added a solution of a commercial silicate (40-42 deg. Baume') and supplementary free alkali hydroxide, with a solids ratio of 1:1-6, together with surfactants. The mixt. is reacted at 40-100 deg.C. The compsn. is not reacted at high temps. (e.g. 1400 deg.C) as in prior art, thus saving energy costs. The materials used are inexpensive.

Description

La présente invention concerne un procéde pour préparer des articles moulés en mousse de verre par désagrégation par voie humide de produits naturels de dégradation, sechage et broyage de la masse de réaction, granulation et moussage des grenailles à des températures supérieures à 7000C. The present invention relates to a process for preparing molded articles of glass foam by wet disintegration of natural products of degradation, drying and grinding of the reaction mass, granulation and foaming of shot at temperatures above 7000C.

Ces procédées sont connus1 par exemple, par le brevet britannique nO 1 407 515. Comme produit naturel de dégradation1 on utilise une argile relativement rare, mais facilement degradable, à savoir de l'argile dite bentonite. On agite l'argile à la température ambiante avec un agent de dégradation constitué d'acide borique, d'hydroxyde de potassium et d'acetate de sodium et, après la fin de la réaction, on granule le mélange et on fait mousser les grenailles obtenues à des températures supérieures à 7000C. These processes are known1 for example, from British Patent No. 1,407,515. As a natural degradation product1, a relatively rare but easily degradable clay is used, namely so-called bentonite clay. The clay is stirred at room temperature with a degrading agent consisting of boric acid, potassium hydroxide and sodium acetate and, after the end of the reaction, the mixture is granulated and the pellets are made to foam. obtained at temperatures above 7000C.

Le procédé connu antérieurement peut bien être mis en oeuvre avec la bentonite spéciale mentionnée dans ce brevet, mais pas avec des produits difficilement dégradables tels que, par exemple, des boues et vases. MAis justement, le traitement de ces produits est économiquement interessant, car ils n'ont pas encore trouvé d'utilise sation jusqu'à présent. The previously known process may well be implemented with the special bentonite mentioned in this patent, but not with products that are difficult to degrade, such as, for example, sludges and vases. But precisely, the treatment of these products is economically interesting, because they have not yet found use s so far.

D'autres procédés pour la préparation de mousses de verre sont decrits dans les brevets de laRepublique Fédérale d'Allemagne
DE-PS n Il 54 732, 16 71 266 et 21 51 232. Mais ces procédés connus utilisent également d'autres produits de depart et ne peuvent pas être transposés directement au traitement de boues et de vases.Other processes for the preparation of glass foam are described in the patents of the Federal Republic of Germany
DE-PS n Il 54 732, 16 71 266 and 21 51 232. But these known processes also use other starting materials and cannot be directly transposed to the treatment of sludge and vases.

L'invention a pour objet un procedé économique à mettre en oeuvre pour la préparation à meilleur marché possible d'articles moules en verre mousse. Pour résoudre ce problème, on propose d'utiliser comme produit naturel de dégradation une boue ou une vase à laquelle on ajoute une solution de verre soluble du commerce non diluée (40-42aBé) et de l'hydroxyde alcalin libre supplementaire dans un rapport de matières solides de 1:1 à6:1, ainsi que des agents porogènes et de faire réagir 8 des températures de 40-1000C.Après l'arrêt de la réaction, on obtient un résidu Bpais-que l'on peut séchera broyer, granuler et mousser comme dans les procédés connus précédemment. The subject of the invention is an economical process to be used for the cheapest possible preparation of molded articles of foam glass. To solve this problem, it is proposed to use as natural degradation product a mud or a vase to which is added an undiluted commercial water glass solution (40-42aBé) and additional free alkali hydroxide in a ratio of solids from 1: 1 to 6: 1, as well as blowing agents and reacting 8 temperatures of 40-1000C. After stopping the reaction, we obtain a residue Bpais-which we can dry grind, granulate and foam as in the previously known methods.

Le procédé indique est particulierement favorable du point de vue économique, car on peut partir des matières premières mentionnées, qui peuvent être facilement dégradées dans des conditions opératoires faciles à mettre en oeuvre avec des additifs chimiques relativement bon marché. The method indicated is particularly favorable from the economic point of view, since it is possible to start from the raw materials mentioned, which can be easily degraded under operating conditions which are easy to use with relatively inexpensive chemical additives.

Les limites de la compositiondes produits de départ indiqués, à savoir les boues et vases, sont variables. Elles peuvent encore varier dans certains domaines aux lieuxd'obtention. Des teneurs elevées en sables ou pierres ne sont pas avantageuses pour la mise en oeuvre économique du procède, car ils devraient d'abord être séparés par délayage ou tamisage. On utilisera donc,selon les possi bilités > des produits de départ ne contenant pas ces constituants. Les boues et vases indiquées peuvent,selon les gisements, contenir des teneurs plus ou moins élevées en SiO2, CaO, Al2O3, Fe2O3, MgO, MnO et d'autres oxydes métalliques, ainsi encore que des carbonates et sulfates, des constituants organiques et de l'eau liée.En outre, les boues et vases ont une proportion inhabituellement élevée de substance organique, qui inhibe fortement la préparation et le moussage selon les procédés connus précédemment. Selon le procédé indiqué, on réussit à traiter ces produits si la teneur en verre soluble, ainsi que la teneur en NaOH libre sont maintenues dans les limites indi quées. I1 est essentiel dans ce cas que la teneur en agents porogènes libérant de l'oxygène soit assez élevee pour que toute la substance organique puisse brûler. On utilise de préférence comme agents porogènes liberant de l'oxygène des boues rouges. The limits of the composition of the starting materials indicated, namely sludge and vases, are variable. They can still vary in certain areas at the places of obtaining. High contents in sands or stones are not advantageous for the economic implementation of the process, because they should first be separated by mixing or sieving. We will therefore use, if possible> starting materials that do not contain these constituents. Depending on the deposits, the sludges and vessels indicated may contain higher or lower levels of SiO2, CaO, Al2O3, Fe2O3, MgO, MnO and other metallic oxides, as well as carbonates and sulfates, organic constituents and bound water.Moreover, sludge and vases have an unusually high proportion of organic substance, which strongly inhibits preparation and foaming according to previously known methods. According to the process indicated, these products are successfully treated if the soluble glass content, as well as the free NaOH content, are kept within the limits indicated. It is essential in this case that the content of oxygen-generating pore-forming agents be high enough for all the organic substance to be able to burn. Preferably used as blowing agents releasing oxygen from red mud.

On préfère comme solutions de verre soluble dans la décomposition des solutions à teneur élevée en solides, pour devoir évaporer le moins d'eau possible dans le séchage. La réaction avec les produits de degradation est effectuée de préférence dans un réacteur chauffé à agitation ; elle est essentiellement: facilitée par l'hydroxyde de sodium ajouté. La durée de decomposition peut varier ; il suffit le plus souvent d'une agitation de la solution chaude pendant 30 à 60 min jusqu'à ce que l'on obtienne une consistance épaisse, vis queuse. Le séchage peut être effectue au moyen des appareils connus de séchage. Le séchage sur ruban s'est révélé avantageux. Solutions with a high solids content are preferred as solutions of water soluble in decomposition, so as to evaporate as little water as possible during drying. The reaction with the degradation products is preferably carried out in a heated stirred reactor; it is essentially: facilitated by the added sodium hydroxide. The decomposition time may vary; in most cases it is sufficient to stir the hot solution for 30 to 60 min until a thick, viscous consistency is obtained. Drying can be carried out using known drying apparatus. Tape drying has proven to be advantageous.

Le produit de réaction contenant encore de l'eau liee, séche à environ 200"C, doit entre broye le plus possible jusqu'à la finesse du ciment. La granulation au moyen des techniques connues, par exemple sur le plateau de granulation, reussit d'autant mieux que le broyage est plus fin. Comme liquide de granulation, on utilise en général de l'eau à laquelle on peut auss ajouter des liants, par exemple des colles. The reaction product still containing bound water, dried at about 200 "C, must be ground as much as possible until the cement is fine. Granulation by means of known techniques, for example on the granulation tray, is successful the better the finer the grinding, as the granulating liquid, water is generally used, to which binders, for example glues, can also be added.

Pour diminuer la tendance au collage lors du mous sage des grenailles, on enrobe encore les grenailles humides avant le séchage avec des agents de separation qui adhèrent bien, par exemple ciment, plâtre ou analogue. Il est recommande d'effectuer un séchage des grenailles à environ 2000C avant le moussage. Le granulé vert devient ainsi apte au stockage et au transport, pour pouvoir aussi fonctionner dans des installations de moussage décentralisées
Le choix du four de moussage doit s'effectuer selon les températures variables de fusion et de moussage commandées par la composition, la preference etant accordée aux fours à courant de circulation ou aux fours tournants pour la preparation du granulé.To reduce the tendency to stick during the soft foaming of pellets, wet pellets are further coated before drying with separating agents which adhere well, for example cement, plaster or the like. It is recommended to dry the shot at around 2000C before foaming. The green granule thus becomes suitable for storage and transport, so that it can also operate in decentralized foaming installations.
The choice of foaming furnace must be made according to the variable melting and foaming temperatures controlled by the composition, preference being given to circulation current ovens or rotary ovens for the preparation of the granule.

Les fours appropriés pour la preparation de plaques dans des moules sont des fours à circulation qui doivent être suivis d'un trajet de refroidissement de dimensions convenables. Les moules peuvent être remplis avec le granulé vert ou avec le produit broye obtenu après la désagrégation. Il est egalement recommande pour la preparation de granulé de mousse de verre de placer après le moussage un tube refrigerant tournant, pour éviter des fissures de refroidissement dans le granule de mousse de verre. En raison de leur legèrete, les gra nulés refroidis sont très avantageusement envoyes dans des silos de stockage par depression ou par l'air sous pression, avec une separation intermédiaire dans un cyclone.The ovens suitable for the preparation of plates in molds are circulation ovens which must be followed by a cooling path of suitable dimensions. The molds can be filled with the green granule or with the ground product obtained after the disintegration. It is also recommended for the preparation of glass foam granules to place a rotating cooling tube after foaming, to avoid cooling cracks in the glass foam granules. Due to their lightness, the cooled granules are very advantageously sent to storage silos by vacuum or by pressurized air, with an intermediate separation in a cyclone.

L'exemple suivant illustre l'invention sans toutefois en limiter la portee. The following example illustrates the invention without, however, limiting its scope.

EXEMPLE
On fait reagir 60 kg d'une boue très humide, très riche en charbon, draguée dans l'embouchure du Rhin, avec 20 kg de verre soluble à 40-420Bé, 2,5 kg de soude caustique et 14 kg de bouesrougoependant 35 min à 70"C dans un récipient à agitation chauffé à la vapeur jusqu'a ce que l'on obtienne une consistance visqueuse. Après séchage à 1800C et broyage fin, le produit broye est granulé avec de l'eau sur un plateau de granulation. Les granules humides sont enrobés pendant le séchage dans un tambour de séchage avec une couche très mince de ciment et ensuite on fait mousser à 11000C dans un four à courant de circulation ("CS-Ofen"), jusqu'à un granule de mousse de verre ayant un poids apparent de 180 kg/m . EXAMPLE
We react 60 kg of very wet mud, very rich in coal, dredged in the mouth of the Rhine, with 20 kg of water glass at 40-420Bé, 2.5 kg of caustic soda and 14 kg of mud for 35 min. at 70 ° C in a stirred vessel heated with steam until a viscous consistency is obtained. After drying at 1800C and fine grinding, the milled product is granulated with water on a granulation pan. The wet granules are coated during drying in a drying drum with a very thin layer of cement and then they are foamed at 11000C in a circulation current oven ("CS-Ofen"), until a foam granule of glass with an apparent weight of 180 kg / m.

Claims

1. Process for preparing molded glass foam articles by wet disintegration of natural products of degradation, drying and grinding of the drafting mass, granulation and foaming of pellets at temperatures above 70 ° C., said process being characterized in that that a mud or vase is used as the natural product of degradation and that an undiluted commercial solution of soluble glass (40-42 Be) and additional free alkali hydroxide are added in a solids ratio of 1: 1 to 1: 6, as well as blowing agents and reacted at temperatures of 40 to 100 C.

2. Method according to claim 1, characterized in that one adds to the mass of alkali silicate in amounts of 5-45% by weight and Na2O (in the form of alkali hydroxide) in amounts of 0.5 to 10% by weight of the total mass of solid matter.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that solutions of soluble glass with elevXe solids content and having an Na2O / SiO2 ratio of 1: 2 to 1: 4 are used.

4. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that bulking agents releasing oxygen, for example red mud, are added to the mass, in amounts up to 20% by weight.