JP2017520505A5

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Publication number: JP2017520505A5
Application number: JP2017504280A
Authority: JP
Filing date: 2015-04-09
Publication date: 2020-07-30
Anticipated expiration: 2035-04-09

Description

本発明は、ミネラルウール、特にロックウール又はガラスウールに基づく廃棄物の価値増強の分野に関する。通常ミネラルウールの製造からの廃棄物は、そのミネラルウールの製造プロセスでリサイクルするために、しばしば「ブリケット（ｂｒｉｑｕｅｔｔ）」という名前（基本的に成形複合材の形状に応じて他の名前も利用できる）で表される成形複合材の形態の塊に凝集される。これらの特にブリケット形態の成形複合材は、繊維化装置に対して供給する溶融炉に導入することができる。この技術は、強いガス移動が起きている溶融炉へ粒状物質を再導入することが所望の場合に特に有用である。

これらのミネラルベースの廃棄物は、ミネラルウールの製造サイクルの中で、特に出発物質とともに溶融炉に供給して再溶融することにより、価値を高めることができる。このリサイクリングは、一般的にこれらの廃棄物を含む複合材の調製を含み、この複合材は、ミネラルウール廃棄物と、一般的にはセメントを含むミネラルバインダーとの混合物の成形により、特に成型（ｍｏｌｄｉｎｇ）により成形され、続いてバインダーの硬化させる処理により製造される。ブリケットの形態で入れることは、これらの廃棄物を容易に搬送し、その再使用方法を容易にすること、特に溶融炉へのその再導入を容易にする。

ロックウールの場合、この溶融炉は特に、個体燃料（コークス）のブロックが交互に重なった層になっている、天然の岩石のブロックから形成された固体出発物質の投入がそこから燃焼ガスが出て行く自己支持型カラムを形成する、キューポラ（ｃｕｐｏｌａ）タイプであることができる。溶融はカラムの底部で起きるため、ここに上部から燃料と岩石が再投入される。これらの溶融炉は、垂直のカラム中で安定な固体材料層を形成する必要な能力を示さない粉末又は軽い粒子として出発物質が導入されることを可能にしない。ブリケットなどの成形複合材への変換は、この能力を付与する。その目的は、ブリケットが形成後迅速にその良好な機械的強度を示すことであり、かつその取り扱い中及び輸送中に分解しないようにすることである。

最後に本発明の主題は、ミネラルウールの製造方法であり、ここで、溶融塊が製造され、これは繊維化装置によりミネラルウールに変換され、本発明により得られた成形複合材はガラス化可能な投入物として、キューポラなどの溶融チャンバー中に導入される。

表１に示された組成物は、硬化試験用の試料の調製を促進するために、高含量の不活性ミネラル投入物が欠如している。しかし実際の使用においては、砂利又は不活性の粗いスラグなどの不活性ミネラル投入物の凝集物は通常、混合物中に導入される。これらの２つの投入物は結晶性であり、大きな粒子からなり、本発明の意味内におけるシリカ又はアルカリ金属又はアルカリ土類金属キャリアではない。例Ｂ１〜Ｂ１７は、高含量の不活性ミネラル投入物を有する組成物を例示する。

Claims

以下を含む、成形複合材の調製方法：
糖含有サイジング剤を含むミネラルウールの断片、前記ウールとは異なる非セメントシリカキャリア、前記ウールとは異なる非セメントアルカリ金属キャリア、前記ウールとは異なる非セメントアルカリ土類金属キャリア、及び水がその中に導入される混合物の調製であって、前記非セメントシリカキャリア及び前記非セメントアルカリ金属キャリアは、水とともに、混合物中に存在する固体粒子の周りで徐々に固化するミネラルバインダーを形成する、混合物の調製、そして
前記混合物の前記成形複合材への成形。
前記混合物のｐＨが、少なくとも１０に等しい、請求項１に記載の方法。
前記混合物のｐＨが、少なくとも１１に等しい、請求項２に記載の方法。
前記ミネラルウールの断片が、ロックウール又はガラスウールを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
前記ミネラルウールの断片が混合物中に、混合物の１０〜６０重量％の割合で導入される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
前記非セメントシリカキャリア及び前記非セメントアルカリ金属キャリアの重量の合計が、前記混合物の５〜３０重量％である、請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
前記混合物が、５〜５０重量％の、前記ミネラルバインダーの生成には関与しないミネラル材料を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
非セメントシリカキャリアによって前記混合物中に導入されるシリカのモル数と、非セメントアルカリ金属キャリアによって前記混合物中に導入されるアルカリ金属のモル数との合計が、混合物１ｋｇ当たり０．５モルより大きい、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
非セメントシリカキャリアによって前記混合物中に導入されるシリカのモル数と、非セメントアルカリ金属キャリアによって前記混合物中に導入されるアルカリ金属のモル数との合計が、混合物１ｋｇ当たり０．５〜３モルである、請求項８に記載の方法。
前記サイジング剤が、サイジング剤の乾燥物質の割合で乾燥ウールの断片の総重量に対して、０．１〜１０重量％の割合で、前記ミネラルウールの断片中に存在する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
前記サイジング剤が、サイジング剤の乾燥物質の割合で乾燥ウールの断片の総重量に対して、０．５〜７重量％の割合で、前記ミネラルウールの断片中に存在する、請求項１０に記載の方法。
セメントが前記混合物中に導入されないこと、又はセメントが前記混合物の８重量％未満の割合で前記混合物中に導入される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
セメントが前記混合物中に導入されないこと、又はセメントが前記混合物の４重量％未満の割合で前記混合物中に導入される、請求項１２に記載の方法。
セメントが前記混合物中に導入されないこと、又はセメントが前記混合物中に導入され、セメントの重量の非セメントシリカキャリアの重量に対する比率が１未満である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
セメントが前記混合物中に導入され、セメントの重量の非セメントシリカキャリアの重量に対する比率が０．５未満である、請求項１４に記載の方法。
前記非セメントシリカキャリアによって前記混合物中に導入されるシリカのモル数の、前記非セメントアルカリ金属キャリアによって前記混合物中に導入されるアルカリ金属のモル数に対する比率が、０．２〜３の範囲である、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
前記非セメントシリカキャリアが、前記混合物１ｋｇ当たり少なくとも０．１モルのシリカを前記混合物中に導入する、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の方法。
前記非セメントシリカキャリアが、前記混合物１ｋｇ当たり最大３モルのシリカを前記混合物中に導入する、請求項１７に記載の方法。
前記非セメントアルカリ金属キャリアが、前記混合物１ｋｇ当たり少なくとも０．１モルのアルカリ金属を前記混合物中に導入する、請求項１〜１８のいずれか一項に記載の方法。
前記非セメントアルカリ金属キャリアが、前記混合物１ｋｇ当たり０．１〜１．５モルのアルカリ金属を前記混合物中に導入する、請求項１９に記載の方法。
前記ウールとは異なる非セメントアルカリ土類金属キャリアが、混合物１ｋｇ当たり最大３モルでアルカリ土類金属が存在する、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の方法。
前記非セメントアルカリ土類金属キャリアが、Ｃａ（ＯＨ）_２又はＣａＣＯ_３を含む、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法。
前記非セメントシリカキャリアが、ケイ酸ナトリウム又はスラグを含み、前記スラグが少なくとも１０重量％のシリカを含み、前記スラグの重量の８０％超まで非晶質であり、前記スラグのＤ５０が１００μｍ以下である、請求項１〜２２のいずれか一項に記載の方法。
前記非セメントアルカリ金属キャリアが、水素化ナトリウム又はケイ酸ナトリウム又は炭酸ナトリウムを含む、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
前記水が、前記混合物の５〜３０重量％の割合で前記混合物中に存在する、請求項１〜２４のいずれか一項に記載の方法。
前記糖が、前記サイジング剤中に、前記サイジング剤の乾燥物質の３０〜９０重量％の割合で存在する、請求項１〜２５のいずれか一項に記載の方法。
前記非セメントシリカキャリアのＤ５０が、１００μｍ以下である、請求項１〜２６のいずれか一項に記載の方法。
前記非セメントシリカキャリアのＤ５０が、５０μｍ以下である、請求項２７に記載の方法。
前記非セメントシリカキャリア及び前記非セメントアルカリ土類金属キャリアが、同一のスラグを含み、前記非セメントアルカリ金属キャリアが、炭酸ナトリウムを含み、セメントが、前記混合物の８重量％未満の割合で前記混合物中に導入される、請求項１〜２８のいずれか一項に記載の方法。
前記セメントが、前記混合物の４重量％未満の割合で前記混合物中に導入される、請求項２９に記載の方法。
前記水が、前記混合物の５〜３０重量％の割合で前記混合物中に存在する、請求項２９又は３０に記載の方法。
セメントが、前記混合物の少なくとも０．１重量％の割合で、前記混合物中に導入される、請求項２９〜３１のいずれか一項に記載の方法。
前記非セメントシリカキャリアによって前記混合物中に導入されるシリカのモル数の５０％超、及び前記非セメントアルカリ土類金属キャリアによって前記混合物中に導入されるアルカリ土類金属のモル数の５０％超が、同じスラグによって、前記混合物中に導入される、請求項２９〜３２のいずれか一項に記載の方法。
前記非セメントアルカリ金属キャリアによって前記混合物中に導入されるアルカリ金属のモル数の５０％超が、炭酸ナトリウムによって前記混合物中に導入される、請求項２９〜３３のいずれか一項に記載の方法。
前記成形複合材が、ブリケットであり、前記混合物のブリケットへの変換が、成型及び随意の圧縮によって得られる、請求項１〜３４のいずれか一項に記載の方法。
繊維化装置によりミネラルウールに変換される溶融塊が製造される、ミネラルウールの製造方法であって、請求項１〜３５のいずれか一項に記載の方法によって得られる成形複合材が、ガラス化可能な投入物として、溶融チャンバー中に導入される、方法。
前記溶融チャンバーが、キューポラである、請求項３６に記載の方法。