HU225799B1 - Production of man-made vitreous fibres - Google Patents

Production of man-made vitreous fibres Download PDF

Info

Publication number
HU225799B1
HU225799B1 HU0100204A HUP0100204A HU225799B1 HU 225799 B1 HU225799 B1 HU 225799B1 HU 0100204 A HU0100204 A HU 0100204A HU P0100204 A HUP0100204 A HU P0100204A HU 225799 B1 HU225799 B1 HU 225799B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
melt
halogen
waste
mineral
weight
Prior art date
Application number
HU0100204A
Other languages
English (en)
Inventor
Vermund Rust Christensen
Soren Lund Jensen
Jens Ranlov
Original Assignee
Rockwool Int
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8229649&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=HU225799(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Rockwool Int filed Critical Rockwool Int
Publication of HUP0100204A2 publication Critical patent/HUP0100204A2/hu
Publication of HUP0100204A3 publication Critical patent/HUP0100204A3/hu
Publication of HU225799B1 publication Critical patent/HU225799B1/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C13/00Fibre or filament compositions
    • C03C13/06Mineral fibres, e.g. slag wool, mineral wool, rock wool
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/002Use of waste materials, e.g. slags
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/02Pretreated ingredients
    • C03C1/026Pelletisation or prereacting of powdered raw materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2213/00Glass fibres or filaments
    • C03C2213/02Biodegradable glass fibres

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Inorganic Fibers (AREA)

Description

A találmány tárgyát módszerek képezik mesterséges üvegszálak (MMVF) előállítására, különösen ásványianyag-szálak gyártására.
Az MMV szálakat úgy állítják elő, hogy szilárd ásványokat megolvasztanak, így egy ásványolvadékot képeznek, majd az olvadékot szokásos módon centrifugális szálképző eljárással szálakká alakítják.
Az ásványianyag-szálakat (ami alatt kő- és salakszálakat értünk) szokásos módon olcsóbb (gyakran hulladék anyagokat tartalmazó) nyersanyagokból és gazdaságosabb eljárásokkal állítják elő, mint amiket üvegszálak esetében használnak. Mivel sokfajta üvegszál esetében megkívánják, hogy különleges tulajdonságaik legyenek, ami indokolttá teszi a fluortartalmú vagy más nehéz nyersanyagok kezelésével kapcsolatos költségeket és kellemetlenségeket, ezért gazdaságos az ilyen nyersanyagok beépítése az olvadékba, (gy a kifolyást szabályozó műveletekkel kapcsolatos költségeket például teljesen indokolttá teheti a kapott üvegszálak nagyobb szilárdsága vagy egyéb fizikai tulajdonsága. A sziklaszálaknak azonban nem kell ilyen terhes fizikai tulajdonságokkal rendelkezniük, és ezek elérik azt a legfőbb céljukat, hogy jó szigetelést biztosítsanak, ha azokat megfelelő kis szálátmérővel, megfelelő szálhosszúsággal és minimális szemcseképződéssel sikerül kialakítani.
Emiatt nemcsak lehetséges, de kívánatos is, hogy a töltetnek részeként némi újrafelhasznált hulladék anyagot is alkalmazzanak annak az ásványianyag-olvadéknak a kialakításánál, amiből az ásványianyagszálakat képezik. Ilyen hulladék anyagok közé tartoznak a hulladék MMV szálak, de számos más hulladék is, mint a szálló hamu.
Annak ellenére, hogy az ásványianyag-szálak gyártásánál széleskörűen használnak fel hulladékokat, a gyakorlatban sohasem használnak fel olyan hulladék anyagokat, amelyek jelentős mennyiségű kömyezetmérgező anyagot tartalmaznak. Ez azért van így, mert nincs észrevehető előnye a toxikus hulladék felhasználásának a nem toxikus hulladék helyett, és mert a toxikushulladékfelhasználás szükségszerűen módosított eljárásokat igényelne, mint szigorú lefolyószennyviz-kezelő rendszereket. Ennek megfelelően a szakirodalomban számos, hulladék anyagot, mint szálló hamut felhasználó ásványianyagszál-gyártásra vonatkozó utalás mindig nem toxikus szálló hamu használatával kapcsolatos, szemben a szálló hamu speciális formáival, amelyek jelentős mennyiségű toxikus anyagot tartalmaznak. így például legalább 1 % fluoridot. Hasonlóképpen a szűz szikláknak (ásványi anyagoknak) a halidtartalma is változó lehet. így bizonyos típusú apatitoknak kicsi lehet a halidtartalma, de mások nagy halidtartalmuk miatt mérgezőek lehetnek, és azokat toxikus hulladék anyagként kell kezelni.
Egy ipari hulladékokat felhasználó speciális leírás az USP 5,364,447 számú szabadalmi iratban található. Ez egy komplex módszert ír le a hulladékok kezelésére és szálaknak az olvadékból történő kialakítására, amit az eljárás egy részében termelnek. Nem írják le részletesen, hogy milyen változtatásokat kell végezni az olvadék kialakításánál, de úgy tűnik, hogy a töltetet teljesen veszélyes hulladék anyagokból képezik.
Hasonlóképpen egy másik bonyolult eljárást a veszélyes anyagok kezelésére az USP 5,134,944 számú szabadalmi irat ír le, de ez szintén nem veszi figyelembe azt, hogy jelentős előny érhető el a szálképző eljárásnál, ha kis mennyiségű speciális hulladék anyagot használunk fel.
Ennek megfelelően megfontolt és ellenőrzött mennyiségű fluoridtartalmú nyersanyagokat használtak fel az üvegszálgyártásban annak érdekében, hogy elősegítsék az üvegszálak egyes speciális felhasználásához szükséges tulajdonságokat, de különféle hulladék anyagokat általában nem használtak fel, mert azok befolyásolják az üvegszálaknak a tulajdonságait, így hulladékokat felhasználtak ugyan sziklaszálak céljára, de a fluoridtartalmú és egyéb toxikus hulladékokat nemkívánatosnak tartották, mert nem tartották indokoltnak az eljárásoknak például az elfolyó szennyvizek vonatkozásában történő, szükséges módosítását.
Mi felismertük mármost azt, hogy a sziklaszálak termelésének hatásfoka (különösen a képződött töltetmennyiség tekintetében) javul, ha nagy halogéntartalmú hulladékot használunk fel - ami ellentétes a megszokott gondolkodásmóddal -, ezért igen kívánatos olyan sziklaszálak előállítása, amelyek nagy halogéntartalmú hulladék anyagból készültek.
A találmány szerint a sziklaszálakat egy olyan eljárással képezzük, mely abból áll, hogy szilárd ásványanyagok megolvasztásával egy sziklaolvadék-medencét képezünk, az olvadékból szálakat, és ennél az eljárásnál az ásványi szilárd anyagok 80-98 tömeg%-a olyan, alacsony halogéntartalmú ásványi anyag, amelyekben a szilárd ásványanyagok mindegyike 0,5 tömeg%-nál kevesebb halogént és 2-20 tömeg% nagy, legalább 1 tömeg% halogént tartalmazó nagy halogéntartalmú ásványanyag-hulladék.
Az „ásványianyag-szál kifejezést az üvegszálból készült termékektől történő megkülönböztetés céljából használjuk. A készítmények következő megtárgyalása alatt minden mennyiséget az oxidtömegben fejezünk ki.
Az üvegszálak hagyományos módon viszonylag alacsony össztömegű alkáliföldfémet és vasat (kalciumot, magnéziumot és vasat) tartalmaznak, általában kevesebbet, mint 12%. A találmány szerinti ásványianyag-szálak azonban több mint 15%-ot, szokásosan több mint 20% kalciumot, magnéziumot és vasat (ezen oxidok össztömegére számítva). Az üvegszálak általában vasmentesek, de a találmány szerint előállított ásványianyag-szálak általában legalább 1%, gyakran legalább 3%, 5-12% vagy ennél is több vasat FeO-ként számítva.
Az üvegszálaknak hagyományosan nagy az alkálifém- (nátrium-oxid-) tartalma, általában nagyobb, mint 12%, de a találmány szerint előállított ásványianyagszálak előnyösen 10% alatti mennyiségű alkálifémet tartalmaznak.
Az ásványianyag-szálak szilícium-dioxid-tartalma 30-70%. Bennük egyéb oxid, így többek között különösen alumfnium-oxid is gyakran jelen van.
A találmány különösen értékes olyan szálak előállítása tekintetében, amelyek fiziológiás sóoldatban oldód2
HU 225 799 nak. Az ilyen szálak közül egyesek viszonylag kis mennyiségű alumíniumot, például 4%-nál kevesebbet, adott esetben 1-5% foszforral és 1-5% borral együtt tartalmaznak (valamennyit oxidtömegben számítva). Ezekre a kis alumíniumtartalmú szálakra tipikusan például az EP-A 459,897, WO 92/09536, WO 93/22251 és WO 96/00196 számú szabadalmi iratok ismertetései jellemzőek, amelyeket is hivatkozásként említünk.
A találmány azonban különösen abban az esetben értékes, ha azt olyan szálak gyártására használjuk fel, amelyeknek nagyobb, így legalább 15%, szokásosan legalább 17%, leginkább szokásos módon legalább 18% az AI2O3-tartalma, például 30, 35 vagy 40%.
A találmány különösen azért alkalmas nagy alumíniumtartalmú szálak előállítására, mert sok hulladék anyag 30 vagy 40%-nál (AI2O3-ban számított) alumíniumot tartalmazó hulladék mellett jelentős mennyiségű fluoridot vagy más halidot is tartalmaz. Alkalmas nagy alumíniumtartalmú, biológiailag oldható, a jelen találmány szerint könnyen előállítható szálakat ír le a WO 96/14454 és WO 96/14274 számú szabadalmi irat. Másokat a WO 97/29057, DE-U 2,970,027 és WO 97/30002 számú szabadalmi iratok, melyeket itt hivatkozásként említünk. A szálaknak és az olvadéknak, amelyből előállítjuk őket, a kémiai összetétele (oxidtömeg%-ban mérve) a következő tartományban van, ahol a normálértékeket, valamint azok alsó és felső határát tüntetjük fel:
SiO2 legalább 30, 32, 35 vagy 37; nem több, mint 51,
48, 45 vagy 43,
AI2O3 legalább 14, 15, 16 vagy 18; nem több, mint 35,
30, 26 vagy 23,
CaO legalább 8 vagy 10; nem több, mint 30, 25 vagy
20,
MgO legalább 2 vagy 5; nem több, mint 25, 20 vagy 15, FeO (ezen belül Fe2O3) legalább 2 vagy 5, nem több, mint 15, 12 vagy 10,
FeO+MgO legalább 10, 12, 15; nem több, mint 30, 25,
20,
Na2O+K2O zérus vagy legalább 1; nem több, mint 10, CaO+Na2O+K2O legalább 10, 15; nem több, mint 30,
25,
TiO2 zérus vagy legalább 1; nem több, mint 6,4, 2, TiO2+FeO legalább 4, 6; nem több, mint 18, 12,
B2Ű3 zérus vagy legalább 1; nem több, mint 5, 3,
P2O5 zérus vagy legalább 1; nem több, mint 8, 5, egyebek zérus vagy legalább 1; nem több, mint 8, 5.
A szálak zsugorodási hőmérséklete magasabb, mint 800 °C, előnyösen magasabb, mint 1000 °C.
Az olvadék viszkozitása a szálképzés hőmérsékletén 5-100 poise, 1400 °C-on előnyösen 10-70 poise.
A szálaknak előnyösen megfelelő oldékonysága van tüdőfolyadékokban, amint ezt a tipikusan körülbelül pH=4,5-re pufferolt fiziológiás sóoldattal végzett in vivő vagy in vitro vizsgálatok mutatják. Alkalmas oldhatóságokat ír le a WO 96/14454 számú szabadalmi irat. Az oldódási sebesség az ilyen sóoldatban szokásos módon legalább 10 vagy 20 nm/nap.
A találmány esetében az összes ásványanyagtöltet 4/5-e egy kis halogéntartalmú anyag, így az bármilyen olyan (hulladék vagy szűz) anyag lehet, amelyet hagyományosan használnak ásványianyag-olvadék előállítására. Az összes töltetnek egy kisebb része azonban egy nagy halogéntartalmú hulladék, és ennek a bedolgozása az anyagba azzal az előnnyel jár, hogy nemcsak felhasználjuk ezt az anyagot (amelynek az ipari felhasználása jelenleg igen korlátozott), de annak előnyös hatása van az olvadék tulajdonságaira.
Az alacsony halogéntartalmú anyagokban lévő halogén mennyisége mindig legalább 0,5%, általában legalább 3% és gyakran legalább 5 vagy 10%, de lehet 25 tömeg%-ig terjedő vagy még nagyobb is.
A nagy halogéntartalmú anyag mennyisége az összes szilárd ásványanyagban mindig legalább 2% és szokásos módon legalább 5%. Nem lehet több, mint körülbelül 20%, mert ennél nagyobb értékeknél nehéz lehet egyidejűleg a szálak kívánt kémiai összetételét és a jó szálképzési hatásfokot elérni. A halogénnek általában legalább az 50%-a, gyakran 80%-a vagy éppenséggel 95 tömeg%-a fluor.
A találmány szerint felhasználható, nagy halogéntartalmú ásványi hulladék anyagok közé tartoznak a nagy halogéntartalmú szálló hamu, a gázmosó hamu, az Al-termelésnél használt grafitbélések, az öntőkanálsalak, a konvertersalak. Más alkalmas, nagy alumínium-, valamint halogéntartalmú hulladék anyagok közé tartoznak az alumíniumsalakok, például a szekunder alumíniumtermelésből származó salakok. Az ilyen anyagokat általában „alumíniumsalak vagy „alumínium-oxid-salak” néven írják le. Különösen azok az anyagok érdekesek, amelyek 0,5-10 tömeg%, előnyösen 2-6 tömeg%, még előnyösebben 5 tömeg% fémalumíniumot és 50-90 tömeg%, előnyösen kevesebb mint 85 tömeg%, még előnyösebben 60-72 tömeg% AI2O3-ot tartalmaznak. Előnyösek az alumíniumöntödéi eljárásnál kapott hulladékok. Ezek közül sok anyagot általánosan alumíniumsalakként írnak le, de az eljárás különösen egy olyan speciális, alumínium-oxid-dús hulladék anyagot szolgáltat, amit az iparban „alu-salak”nak neveznek. Ez általában jelentős mennyiségű fémalumíniumot tartalmaz, és ezt fémalumínium kinyerésére használják. Az alu-salakot általában megzúzzák, megőrlik és szitálják. Ez némi újra értékesíthető alumíniumot szolgáltat, és egy alumíniumdús frakciót, amit ismételt felhasználásra kemencébe táplálnak. Melléktermékként egy alumínium-oxidban dús termék is képződik, amit „zúzott alu-salak”-nak neveznek. Ez a kezelt alu-salakból származó, alumínium-oxid-dús por (zúzott alu-salak) például 1-10% halogénanyagot tartalmazhat, és a találmány során nagy halogéntartalmú hulladékként használható. Az alumíniumdús frakciót adott esetben egyéb alumíniumtartalmú hulladék anyagokkal együtt - kemencében újra megolvasztják. Ez egy forgókemencében történhet. Az alumíniumhulladék plazmahevítésnek vethető alá. Szokásos kemence is felhasználható. A kemencébe sót is táplálnak, hogy csökkentsék az alumínium felületi feszültségét, és csökkentsék az oxidációt. Ez az eljárás egy újra értékesíthető alumíniumfrakciót szolgáltat, több alu-salakot és egy só salakanyagot. A só salakanyag nedves ké3
HU 225 799 miai eljárásnak vethető alá (ami vizes mosásból és magas hőfokú kezelésből áll), ami egy sófrakciót képez, melyet visszatáplálnak a kemencébe, és egy további, alumínium-oxidban dús port. Ezt a második, alumíniumdús port „kezelt alumíniumsó-salak”-nak írják le. Ez a termék például 0 vagy 0,5-3% vagy 5% halogénmennyiséget tartalmazhat, és a találmány szerint nagy halogéntartalmú anyagként használható fel, ha halogéntartalma legalább 1%. A nagy halogéntartalmú hulladék anyag lehet egy nagy halogéntartalmú szűz szikla, például egy olyan apátit, ami több mint 2% vagy 5% fluoridot vagy más halidot tartalmaz. A nagy halogéntartalmú szálló hamu és más hulladékok különböznek a szakirodalomban javasolt szokásos szálló hamuktól és más hulladékoktól, mert a nagy halogéntartalmú hulladék anyagok legalább 1 % (szokásos módon még több) halogént, általában csak fluort vagy fluort és klórt tartalmaznak.
Az, hogy ezeket különösen előnyösen lehet felhasználni, mert nagy mennyiségben rendelkezésre állnak, és csak igen kevés célra használhatók fel, nagyon hasznos.
Az olvadék összes halogéntartalma tipikusan 0,2-5% vagy 0,3-5%. Előnyösen nagyobb, mint 0,5, legelőnyösebben több, mint 1 vagy 2%. A halogén vegyület formájában, fém-halidként van jelen. Az olvadék klórtartalma általában viszonylag alacsony, mert az kevéssé oldódik az olvadékban, és tipikusan 0,01-0,5%. Az olvadék fluortartalma magasabb lehet, és tipikusan 0,05-5%. A legjobb eredményeket akkor érjük el, ha az olvadék 0,3-2%, gyakran nagyobb mint 0,5 vagy 1% fluort tartalmaz. Amikor ezeket a mennyiségeket mérlegeljük, figyelembe kell venni, hogy a töltetnek a fluor- vagy egyéb halogéntartalma a találmány megelőzően tipikusan zérus vagy a zérushoz lehetőleg legközelebb álló volt, mindig jelentősen alacsonyabb, mint ami most megfontolás útján hozzáadható. Közelebbről, a találmányt megelőzően az olyan olvadék előállítását, ami 0,2%-nál több fluort tartalmaz, elfogadhatatlannak tartották, szükségtelennek az ásványianyag-szálak gyártása céljára.
A fluor (vagy klór) fenti mennyiségben javasolt felhasználásának egyik előnye az, hogy ez növeli az olvadék viszkozitását egy viszonylag széles hőfoktartományban. Minthogy az olvadékviszkozitás egy igen fontos paraméter a szálképzés szabályozásánál, az a készség, hogy azt ily módon tudjuk szabályozni, és különösen, hogy azt egy széles hőfoktartományban csökkenteni tudjuk, jelentősen javítja azt a képességet, hogy a szálképző eljárásokat szabályozzuk. Ez a szabályozás különösen nagy értékű, ha maga a kis halogéntartalmú ásványanyag is tartalmaz hulladék anyagokat, mert ezek változó összetételűek lehetnek.
A fluoridnak (vagy más halogénnek) a befoglalása is előnyös hatású a folyadék hőmérsékletére, és ez ismét megkönnyíti a szálképző eljárást, vagy csökkenti a szükséges olvasztási hőfokot, ezáltal fütőenergiát takarít meg.
A fluorid (vagy más halogén) beépítésének egy másik fontos előnye az, hogy csökkenti az olvadéknak a felületi feszültségét, például 10%-ban, és ennek szintén jelentős hatása van a szálképző eljárásra, mind a szálak kezdeti kialakítása, mind azok elvékonyítása tekintetében. Ez különösen a csomók (például durva, 63 pm-nél nagyobb átmérőjű szemcsék) mennyiségének csökkenését eredményezheti.
A fluor (vagy klór) vagy más halogén olvadékba történő befoglalásának egy másik előnye az, hogy az olvadék javítja az MMV szálak oldhatóságát fiziológiás folyadékokban, ha például ezt szimulált tüdőfolyadékokban végzett in vitro feloldással vizsgáljuk. Ily módon azáltal, hogy nagy halogéntartalmú ásványanyag beépítésével növeljük a fluor- és/vagy klórtartalmat, de az olvadék más komponens-összetételét lényegében nem változtatjuk, növeljük a fiziológiás oldékonyságot. Ha például az oldhatóságot Mattson S., Ann. Occup. Hyg. cikke, 38. köt., 857-877. o., 1994 szerint az adatok regressziós analízise útján (tömeg% alapon) mérjük, akkor azt kapjuk, hogy a F2-nak a CaO-hoz és BaOhoz hasonló befolyása van az oldódási sebességre (az oldódási sebesség megnő).
Ha az olvadási körülmények olyanok, hogy megengedhetetlen mennyiségű halogént tartalmazó gázok képződnek távozó gázként, akkor e gázokat az atmoszférába történő kibocsátás előtt egy olyan anyaggal mossuk, ami a távozó gázokkal egy szilárd halogénvegyületet képez. Alkalmas ilyen anyag a nedves vagy száraz mész, szokásos módon gyorsmész. Egy másik anyag a nátrium-karbonát. A szilárd halogénvegyület egy öntet lehet, vagy más egyéb célra használható anyag, de azt előnyösen az ásványtöltet részeként adjuk a szilárd ásványanyaghoz, szokásos módon a nagy halogéntartalmú ásványi hulladék részeként, (gy a távozó halidot előnyösen visszatápláljuk a szilárd ásványanyagba.
A szilárd ásványanyagok megolvasztása úgy végezhető, hogy a kis halogéntartalmú ásványanyagokat és a nagy halogéntartalmú ásványanyagot együtt olvasztjuk meg a kemencében, általában úgy, hogy az anyagokat előbb összekeverjük, és keverék formájában tápláljuk be a kemencébe.
Alternatív módon a nagy halogéntartalmú ásványanyag-hulladékot egy nagy halogéntartalmú olvadékká olvasztjuk meg a kemencében, és a kis halogéntartalmú ásványanyag-hulladékot egy külön kemencében olvasztjuk meg egy kis halogéntartalmú olvadékká (de kívánt esetben a kis halogéntartalmú ásványanyagnak egy része a nagy halogéntartalmú kemencébe táplálható be, majd a kapott nagy és kis halogéntartalmú olvadékból egy olvadékkeveréket képezünk, és az olvadékkeverékből szálakat formálunk).
Bármilyen, MMVF-olvadékok képzésére alkalmas kemencetípus használható. így például bármelyik kemence lehet aknakemence, amelyben egy granulált ásványanyagágyat hevítünk, és az olvadék medence formájában az ágy aljára áramlik, ahonnan a szálképző eljárásba vezetjük, vagy egyes esetekben az olvadékot az ágy aljáról egy másik kamrába vezetjük, ahol az medenceként összegyűlik, és ahonnan azt a szálképző eljáráshoz folyatjuk. Az előnyös aknakemence-típus a körkemence.
HU 225 799
Aknakemence helyett használható tartálykemence, ami alatt gáz- vagy olajtüzelésű tartálykemencéket, mohódén- és grafitelektródás tartálykemencéket és elektromos kemencéket értünk. A nagy halogéntartalmú hulladékot elektromos vagy plazmakemencében olvasztjuk, hogy csökkentsük a távozó gázok mennyiségét, és a kis halogéntartalmú hulladék szokásos kemencében, mint körkemencében vagy más aknakemencében olvasztható meg. Ilyen eljárást az EP-A 97309667.9 számú szabadalmi iratunk elsőbbségét igénylő PRL 03828 WO számú szabadalmi irat ír le.
Annak érdekében, hogy csökkentsük a halogén elpárolgását, előnyös lehet, ha a nagy halogéntartalmú ásványi hulladék anyagot vagy közvetlenül az olvadékba, vagy közvetlenül a fölé tápláljuk be. fgy például porított, nagy halogéntartalmú ásványhulladék egy tartálykemencében táplálható az olvadékba vagy egy aknakemence olvadékmedencéjébe csigaműves szállítással vagy a porított hulladék levegőben, lándzsákon keresztül az olvadékba történő befúvásával. A por ilyenkor megolvad az olvadékban úgy, hogy minimális halogén szabadul ki.
Más eljárásoknál, ahol aknakemencét használunk, az aknakemence aljába fúvókákon keresztül normális körülmények között égető levegő és abban foglalt porított, nagy halogéntartalmú ásványhulladék fújható be. Az ilyen helyzetben történő betáplálás ismét minimálisra csökkenti a halogén távozó gázzal történő kiszabadulását. Annak érdekében, hogy a fúvókákon keresztül jelentős mennyiségű nagy halogéntartalmú hulladék legyen betáplálható anélkül, hogy nem kívánt hűtőhatás lépne fel, kívánatos lehet, hogy az égető levegőben lévő hulladékot körülbelül 700 °C-ra hevítsük, amint ezt az EP-A 97309676.1 számú szabadalmi bejelentésünk elsőbbségét igénylő PRL 03846 WO számú szabadalmi irat leírja.
Ha a nagy halogéntartalmú hulladék anyagot porként adjuk hozzá, akkor annak szemcsemérete általában 3 mm-nél kisebb, például 0,1-2 mm.
Ha a nagy halogéntartalmú hulladékot nem porként adjuk hozzá, akkor az szokásos módon granulátum alakjában tölthető abba a kemencébe, amiben meg kívánjuk olvasztani, és hasonlóképpen a teljes sarzs maradék része is szokásos granulátum alakjában használható fel. A granulátum mérete 50 mm feletti lehet, ha aknakemencében olvasztjuk meg, és 5-30 mm, ha tartálykemencében olvasztjuk. A granulált anyag brikett lehet. Használhatók olyan brikettek is, amelyek nagy és kis halogéntartalmú anyagok keverékéből készülnek.
SiO2 ΑΙ2Οβ TiO2 FeO CaO
43,1 17,3 1,8 7,8 15,5
2. példa 40% diabáz 60% brikett, ami
9% cementből 23% kanálsalakból
SiO2 ΑΙ2Οβ TiO2 FeO CaO
38 22,8 1,5 6,8 18,5
A kis halogéntartalmú anyagok a szűz vagy újrahasznosított anyagok bármilyen szokásosan ásványianyag-szálak gyártására használt fajtái lehetnek. A nagy halogéntartalmú anyag bármilyen olyan anyag lehet, aminek - mint ezt a fentiekben tárgyaltuk - a megkívánt nagy fluorid- vagy másfajta halogéntartalma van.
Mivel a hulladék anyagok különböző anyagokat tartalmazhatnak, kívánatos lehet az olvadéknak vagy a szálaknak a tulajdonságait regisztrálni annak érdekében, hogy az eljárási körülményeket szükség szerint változtassuk ahhoz, hogy egyenletes termelést érjünk el. Ezt előnyösen úgy tesszük, ahogyan ezt az EP-A 97309674.6 számú szabadalmi bejelentésünk elsőbbségét igénylő PRL 03858 WO számú szabadalmi iratban leírtuk.
Az MMV szálak szokásos módon állíthatók elő a szálképző ásványanyag-olvadékból. Általában centrifugális szálképző eljárással készülnek. A szálak például fonócsésze-eljárással is készíthetők, ahol azokat egy fonócsésze furatain keresztül szórjuk ki, vagy az olvadékot egy forgótárcsáról szórjuk le, és a szálképzés gázsugaraknak az olvadékon történő átfúvásával végezhető, vagy úgy, hogy az olvadékot egy kaszkád-fonókészülékben az első rotorra csurgatjuk. Az olvadékot előnyösen egy két, három vagy négy rotorból álló rotorrendszerre csurgatjuk, amely lényegében vízszintes tengelyű rotorokból áll, ahol az első rotorról lefolyó olvadék először a második (alatta elhelyezett) rotorra folyik, bár annak egy része szálak alakjában szóródhat le, a második rotorról az olvadék szálak alakjában szóródik le, bár egy része a harmadik (alatta elhelyezett) rotorra folyhat és így tovább.
A következőkben példákat írunk le. Ezek mindegyike egy körkemencetöltet, és annak összetétele az alábbi, ahol az olvadék például kaszkád-fonóberendezéssel alakítható szálakká.
1. példa 40% diabáz 60% brikett, ami
9% cementből 14% konvertersalakból 13% alumíniumsalakból (kezelt alumíniumsósalak)
41% gyapjúhulladékból 23% diabázforgácsból áll, és amelynek kémiai összetétele (tömeg%-ban):
Na2O K2O F2
2,2 1,0 0,35
14% alumíniumsalakból (kezelt alumíniumsósalak)
45% gyapothulladékból 9% dibázforgácsból áll, és kémiai összetétele (tömeg%-ban):
Na2O K2O F2
1,7 1,0 0,45
HU 225 799
3. példa 75% diabáz 5% mészkő
20% kanálsalak, és kémiai összetétele (tömeg%-ban):
SiO2 AI2O3 TiO2 39,7 19,9 1,9 FeO 8,0 CaO 17,8 MgO 8,1 Na2O K2O F2 2,2 0,9 0,5
4. példa K2O 0,9%
Diabáz 50% 10 F2 0,7%
Edénybélés-hulladék 10% Cl2 0,0%
Brikett 40% Az olvadékviszkozitás 1400 °C-on nem nagyobb,
Brikettösszetétel: mint 21 poise.
Portlandcement 15%
Ásványgyapot gyártási hulladék 40% 15 6. példa
Kalcinált kínai bauxit 24% Diabáz 50%
Konvertersalak 21% Brikett 50%
Az edénybélés-hulladék és a salak mindegyike Brikettösszetétel:
fluort tartalmaz. Molasz 8%
Az olvadék kémiai összetétele: 20 Égetett mész 3%
SiO2 38,5% Ásványgyapot gyártási hulladék 28%
AI2O3 23,1% Alumíniumsalak
TiO2 1,9% (kezelt alumíniumsó-salak) 24%
FeO 7,4% Konvertersalak 3%
CaO 15,9% 25 MSW (városi szilárd hulladék)
MgO 7,8% szálló hamu 34%
Na2O 4,0% A salakok, az MSW szálló hamu mindegyike haló-
K2O 0,8% gént tartalmaz.
f2 0,6% Az olvadék kémiai összetétele:
Cl2 0,0% 30 SiO2 40,5%
Az olvadékviszkozitás 1400 °C-on nem nagyobb, AI2O3 20,4%
mint 25 poise. TiO2 1,8%
FeO 6,4%
5. példa CaO 17,6%
Diabáz 50% 35 MgO 8,5%
Edénybélés-hulladék 10% Na2O 2,3%
Brikett 40% K2O 1,6%
Brikettösszetétel: F2 0,3%
Portlandcement 15% Cl2 0,5%
Ásványgyapot gyártási hulladék 40% 40 (olvadékban) - 2,5% az eljárásnál.
Alumíniumsalak Az olvadékviszkozitás 1400 °C-on nem nagyobb,
(kezelt alumíniumsó-salak) 24% mint 24 poise.
Konvertersalak 21%
Az olvadék kémiai összetétele: 7. példa
SiO2 39,4% 45 K-index=40
AI2O3 20,3% 100% brikett, ami
Tio2 1,6% 11,9% cementből
FeO 7,7% 13,4% fluortartalmú apatitból
CaO 16,5% 26,1% mészkőforgácsból
MgO 8,7% 50 31,3% kvarchomokból
Na2O 4,2% áll, a kapott kémiai összetétel (tömeg%-ban)
SiO2 AI2O3 TiO; , FeO CaO MgO 1 Na2O K2O P2O3 F 2
46,5 1,6 0,2 1,2 32,8 10,3 0,2 0,4 6,2 0,45
8. példa 13,4% fluortartalmú apatitból
100% brikett, ami: 13,4% olivinhomokból
11,9% cementből 60 18,7% Cr- és Fatartalmú acélsalakból
HU 225 799
42,5% kvarchomokból áll, a kapott kémiai összetétel (tömeg%-ban):
SiO2 AI2O3 TiO2 FeO CaO
53,6 2,9 0,3 4,4 22,7
MgO Na2O K2O
7,9 0,2 0,5
P2O5 C2O3 f2 5,6 0,5 0,6

Claims (8)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás ásványianyag-szálak előállítására, azzal jellemezve, hogy szilárd ásványanyagokat olvasztunk meg, ezáltal (oxidtömegben mért) több mint 15% kalciumot, magnéziumot és vasat tartalmazó olvadékot képezünk, az olvadékból szálakat formálunk, ahol a szilárd ásványanyagok 80-98 tömeg%-a olyan, kis halogéntartalmú ásványanyag, melyeknek mindegyike 0,5 tömeg%-nál kevesebb halogént tartalmaz, és a szilárd ásványanyagok 2-20 tömeg%-a nagy halogéntartalmú, legalább 1 tömeg% halogént tartalmazó ásványi hulladék, és az olvadék fluortartalma 0,05-2 tömeg%, fém-fluorként mérve.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, amelynél a nagy halogéntartalmú ásványi hulladék megolvasztását halogéntartalmú távozó gázok képzése követi, azzal jellemezve, hogy a gázokat a levegőbe történő kiürítés előtt egy, a távozó gázokkal reagálva szilárd halogénsót képező anyaggal mossuk, és a kapott szilárd halogénsót a nagy halogéntartalmú hulladék részeként a szilárd ásványanyagokhoz adjuk hozzá.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, ahol a kis halogéntartalmú ásványanyagokat és a nagy halogéntartalmú ásványhulladékot egy kemencében együtt ol10 vasztjuk meg.
  4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol az olvadékot a kis halogéntartalmú ásványanyagból képezzük, és a nagy halogéntartalmú ásványi hulladékot por formájában adjuk az olvadékba vagy köz15 vétlenül az olvadék fölé.
  5. 5. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, ahol a nagy halogéntartalmú ásványhulladékot olvasztjuk meg nagy halogéntartalmú olvadékká, a kis halogéntartalmú ásványanyagot egy külön kemencében ol20 vasztjuk meg kis halogéntartalmú ásványolvadékká, és a nagy meg a kis halogéntartalmú olvadékokat egy keverék olvadékká keverjük össze, és a keverék olvadékból ismert módon szálakat képezünk.
  6. 6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás,
    25 ahol az olvadék 0,2-5% halogént tartalmaz.
  7. 7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol az olvadék 0,3-2% fluort tartalmaz.
  8. 8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol az olvadék legalább 15% alumíniumot tartalmaz.
HU0100204A 1997-12-02 1998-12-02 Production of man-made vitreous fibres HU225799B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP97309675 1997-12-02
PCT/EP1998/007828 WO1999028253A1 (en) 1997-12-02 1998-12-02 Production of man-made vitreous fibres

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HUP0100204A2 HUP0100204A2 (hu) 2001-12-28
HUP0100204A3 HUP0100204A3 (en) 2003-06-30
HU225799B1 true HU225799B1 (en) 2007-09-28

Family

ID=8229649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU0100204A HU225799B1 (en) 1997-12-02 1998-12-02 Production of man-made vitreous fibres

Country Status (12)

Country Link
US (1) US6698245B1 (hu)
EP (1) EP1036044B2 (hu)
AT (1) ATE207042T1 (hu)
AU (1) AU1563799A (hu)
CA (1) CA2312837C (hu)
CZ (1) CZ291441B6 (hu)
DE (1) DE69802111T3 (hu)
ES (1) ES2163900T5 (hu)
HU (1) HU225799B1 (hu)
PL (1) PL189752B1 (hu)
SK (1) SK283402B6 (hu)
WO (1) WO1999028253A1 (hu)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA74802C2 (en) * 1999-12-06 2006-02-15 Rgs90 A process for producing glass, glass produced by this method and use thereof
DE10300170B9 (de) 2003-01-08 2005-04-21 Aluminium-Salzschlacke Aufbereitungs Gmbh Verfahren zur Herstellung von hochtonerdehaltigem Rohstoff
EP1838638B1 (de) * 2004-11-11 2016-10-19 Rockwool International A/S Verfahren zur herstellung von dämmstoffen aus mineralfasern und füllung für ein schmelzaggregat zur herstellung einer mineralischen schmelze
US7807594B2 (en) * 2007-08-15 2010-10-05 Johns Manville Fire resistant glass fiber
JP5579844B2 (ja) * 2009-07-13 2014-08-27 ロックウール・インターナショナル・アクティーゼルスカブ 鉱物繊維及びその使用
CN102822108B (zh) 2010-04-12 2015-03-25 Usg内部有限责任公司 来自可回收利用材料的矿棉
AT509991B1 (de) * 2010-12-22 2012-01-15 Asamer Basaltic Fibers Gmbh Rohmaterial zur herstellung von basaltfasern
HUE046639T2 (hu) 2011-04-13 2020-03-30 Rockwool Int Eljárások mesterséges üvegszálak elõállítására
US9359241B2 (en) * 2011-12-07 2016-06-07 Rockwool International A/S Method for recycling material when making a mineral melt
CA2857606C (en) 2011-12-16 2017-05-02 Rockwool International A/S Melt composition for the production of man-made vitreous fibres
FR3000056B1 (fr) 2012-12-21 2016-03-25 Saint Gobain Isover Procede de fabrication de verre par fusion electrique
GB201703057D0 (en) * 2017-02-24 2017-04-12 Knauf Insulation Doo Skofja Loka Mineral wool
GB2574206B (en) * 2018-05-29 2023-01-04 Knauf Insulation Sprl Briquettes
FR3104568B1 (fr) * 2019-12-11 2022-07-22 Saint Gobain Isover Procede de fabrication de laine minerale
CN115838247A (zh) * 2022-09-30 2023-03-24 湖南锐异资环科技有限公司 一种熔炼渣的资源化利用方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2035318A (en) * 1934-05-08 1936-03-24 Corning Glass Works Method of fining borosilicate glasses
US2467889A (en) * 1944-12-19 1949-04-19 Babcock & Wilcox Co Mineral wool
US2882173A (en) * 1955-06-20 1959-04-14 Owens Corning Fiberglass Corp Glass composition
US3274006A (en) * 1959-07-23 1966-09-20 Owens Corning Fiberglass Corp Borosilicate glass melting method
FR94979E (fr) * 1965-09-23 1970-02-27 Centre Nat Rech Scient Nouveau procédé de fabrication de produits de genre des verres ou céramiques.
FR1477690A (fr) * 1966-03-09 1967-04-21 Saint Gobain Procédé de préparation de matière première pour la fabrication du verre
GB1429427A (en) 1974-07-25 1976-03-24 Asahi Fibreglass Co Method of cleaning waste gases containing a fluorine component
AT363165B (de) * 1979-10-08 1981-07-10 Hatschek Zementwerke Ag H Baustoff und verfahren zu seiner herstellung
US4298369A (en) * 1980-03-31 1981-11-03 Owens-Corning Fiberglas Corporation Glass manufacturing process having boron and fluorine pollution abating features
US4282019A (en) * 1980-05-12 1981-08-04 Owens-Corning Fiberglas Corporation Glass manufacturing process with in-situ colemanite calcination and pollution abatement features
US4560606A (en) 1981-11-16 1985-12-24 Owens-Corning Fiberglas Corporation Basalt compositions and their fibers
US4521523A (en) * 1982-10-18 1985-06-04 Owens-Corning Fiberglas Corporation Methods of introducing fluorine into glasses
US4822388A (en) 1987-02-27 1989-04-18 Gee Kenneth H Method of operating mineral wool cupolas and using spent electrolytic aluminum pot lining
US5045506A (en) 1989-07-31 1991-09-03 Alcan International Limited Process for producing mineral fibers incorporating an alumina-containing residue from a metal melting operation and fibers so produced
SU1726410A1 (ru) 1989-10-11 1992-04-15 Украинский Научно-Исследовательский, Проектный И Конструкторско-Технологический Институт Строительных Материалов Стекло дл штапельного стекловолокна
FI86541C (sv) 1990-08-29 1992-09-10 Partek Ab Råmaterialbrikett för mineralullstillverkning och förfarande för dess framställning
US5198190A (en) 1990-12-21 1993-03-30 Enviroscience, Inc. Method of recycling hazardous waste
DE4319163C2 (de) 1993-06-09 1997-01-23 Feige Reinhard Spinellhaltiger, zementgebundener Feststoff
US5424260A (en) 1994-02-07 1995-06-13 Aluminum Waste Technology, Inc. Method of recycling aluminum dross
GB9412007D0 (en) 1994-06-15 1994-08-03 Rockwell International A S Production of mineral fibres
DE792843T1 (de) 1994-11-08 1998-04-30 Rockwool International A/S, Hedehusene Synthetische Glasfasern
FI960705A (fi) * 1996-02-16 1997-08-17 Paroc Oy Ab Mineraalikuitu
US5945360A (en) * 1997-03-28 1999-08-31 Johns Manville International, Inc. Biosoluble pot and marble-derived fiberglass

Also Published As

Publication number Publication date
EP1036044A1 (en) 2000-09-20
DE69802111T3 (de) 2011-05-19
CZ291441B6 (cs) 2003-03-12
CA2312837C (en) 2008-04-15
SK7962000A3 (en) 2001-03-12
HUP0100204A2 (hu) 2001-12-28
CZ20001859A3 (cs) 2001-04-11
SK283402B6 (sk) 2003-07-01
PL341004A1 (en) 2001-03-12
EP1036044B1 (en) 2001-10-17
AU1563799A (en) 1999-06-16
HUP0100204A3 (en) 2003-06-30
ATE207042T1 (de) 2001-11-15
DE69802111T2 (de) 2002-07-04
ES2163900T3 (es) 2002-02-01
WO1999028253A1 (en) 1999-06-10
US6698245B1 (en) 2004-03-02
CA2312837A1 (en) 1999-06-10
PL189752B1 (pl) 2005-09-30
EP1036044B2 (en) 2010-10-20
ES2163900T5 (es) 2011-03-18
DE69802111D1 (de) 2001-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU225799B1 (en) Production of man-made vitreous fibres
US4767726A (en) Glass microbubbles
JPH10509774A (ja) 人造ガラス質繊維
CA2312838C (en) Briquettes for mineral fibre production and their use
RU2370461C2 (ru) Способ получения минеральных волокон
GB2220654A (en) Glass composition and batch blend for its production
JP7462664B2 (ja) ガラスの製造方法、および工業用ガラス製造設備
EP1036041B1 (en) Processes for the production of man-made vitreous fibres
EP4097057B1 (en) Method for making man-made vitreous fibres
SK157395A3 (en) Mineral wool and method of manufacture
ES2254540T3 (es) Procedimiento para fabricar materiales aislantes de fibras minerales.
HU226372B1 (en) Production of man-made vitreous fibres
EP4097056B1 (en) Method of making mineral fibres
KR102517491B1 (ko) 유리 원료 조립체의 제조 방법, 용융 유리의 제조 방법, 및 유리 물품의 제조 방법
EA045831B1 (ru) Способ изготовления минеральных волокон
WO2000076927A1 (en) Production of man-made vitreous fibres

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Erratum
MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees