NO154801B

NO154801B - FREE-CURRENT SILICAN POWDER GRANULES.

Info

Publication number: NO154801B
Application number: NO841458A
Authority: NO
Inventors: Bjoern Sandberg; Magne Daastoel; Brian W Hatt
Original assignee: Elkem As
Priority date: 1984-04-12
Filing date: 1984-04-12
Publication date: 1986-09-15
Also published as: NO154801C; NO841458L

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører frittrennende silicastøv-granuler. De frittrennende silicastøvgranuler i henhold til foreliggende oppfinnelse er spesielt egnet for bruk i betong, ildfaste- og keramiske materialer, plastmaterialer og gummi, men kan også brukes i en lang rekke andre industrielle produkter. The present invention relates to free-flowing silica dust granules. The free-flowing silica dust granules according to the present invention are particularly suitable for use in concrete, refractory and ceramic materials, plastic materials and rubber, but can also be used in a wide range of other industrial products.

Silicastøv som benyttes for fremstilling av silicastøvgranulene i henhold til foreliggende oppfinnelse er fortrinnsvis amorft silicastøv som utvinnes som biprodukt ved fremstilling av ferrosilisium og silisiummetall i elektrotermiske smelteovner. Hovedbestanddelen av dette støv er silisiumdioksyd og støvet inneholder normalt minst 60 % silisiumdioksyd. Silica dust used for the production of the silica dust granules according to the present invention is preferably amorphous silica dust which is extracted as a by-product in the production of ferrosilicon and silicon metal in electrothermal melting furnaces. The main component of this dust is silicon dioxide and the dust normally contains at least 60% silicon dioxide.

Typiske kjemiske og fysikalske data for silicastøv er vist i tabell 1 og 2. Typical chemical and physical data for silica dust are shown in Tables 1 and 2.

Mens silicastøv oppsamlet fra elektrotermiske smelteovner som produserer minst 75 % ferrosilisium er foretrukket, kan støv fra ovner som produserer 50 % ferrosilisium også benyttes som utgangsmateriale for den foreliggende oppfinnelse. While silica dust collected from electrothermal melting furnaces producing at least 75% ferrosilicon is preferred, dust from furnaces producing 50% ferrosilicon can also be used as starting material for the present invention.

Det er også mulig å oppnå silicastøv som hovedprodukt fra ovennevnte smelteovner ved å justere reduksjonsbetingelsene. Amorft silica av denne type kan også fremstilles syntetisk uten reduksjon og reoksydasjon. Alternativt kan en silica-støvgenerator benyttes for å produsere findelt silica eller silica kan produseres ved utfelling. It is also possible to obtain silica dust as the main product from the above melting furnaces by adjusting the reduction conditions. Amorphous silica of this type can also be produced synthetically without reduction and reoxidation. Alternatively, a silica dust generator can be used to produce finely divided silica or silica can be produced by precipitation.

Amorft silicastøv som benyttes ved den foreliggende oppfinnelse består hovedsaklig av submicron kuleformede partikler. Amorphous silica dust used in the present invention mainly consists of submicron spherical particles.

Silicastøvpartiklene kan eksempelvis inneholde minst The silica dust particles can, for example, contain at least

60 - 90 vekt % Si02 og ha en tetthet på 2,00 - 2,40 g/cm<3 >og et spesifikt over f1 atearea1 på 15 - 30 m^/g. Partiklene er hovedsaklig kuleformede og har en partikkelstørrelse mindre enn 1 ^am. Variasjoner i disse verdier er selvsagt mulig. Eksempelvis kan silicastøvet ha et lavere SiO innhold og partikkelstørrelsesfordelingen kan justeres f. eks. ved at de grove partikler fjernes. 60 - 90 wt % SiO2 and have a density of 2.00 - 2.40 g/cm<3 >and a specific over f1 atearea1 of 15 - 30 m^/g. The particles are mainly spherical and have a particle size of less than 1 µm. Variations in these values are of course possible. For example, the silica dust can have a lower SiO content and the particle size distribution can be adjusted, e.g. in that the coarse particles are removed.

Det amorfe silicastøv har vanligvis en mørk grå farge på grunn av dets carboninnhold. Carboninnholdet kan imidlertid brennes av ved temperaturer innen området 400 - 700°C. The amorphous silica dust usually has a dark gray color due to its carbon content. However, the carbon content can be burned off at temperatures in the range of 400 - 700°C.

Det er tidligere kjent å anvende silicastøv ved fremstilling av en rekke forskjellige industrielle produkter, men det er ikke blitt tatt i utstrakt bruk i industrien på grunn av silicastøvets varierende fysikalske egenskaper. Silicastøv i ubehandlet tilstand har vanligvis en romvekt innen området 150 - 250 kg/m^ og er et meget "luftig" materiale som støver lett. Ubehandlet silicastøv er meget vanskelig å behandle og håndtere, slik at spesielle teknikker og utstyr er nødvendig for å blande ubehandlet silicastøv med andre materialer. Støvingen er videre et miljømessig problem. It is previously known to use silica dust in the manufacture of a number of different industrial products, but it has not been widely used in industry due to the silica dust's varying physical properties. Silica dust in its untreated state usually has a bulk density in the range of 150 - 250 kg/m^ and is a very "airy" material that dusts easily. Untreated silica dust is very difficult to process and handle, so that special techniques and equipment are required to mix untreated silica dust with other materials. The dusting is also an environmental problem.

De nevnte problemer ved behandling av ubehandlet silicastøv er delvis blitt løst ved at silicastøvet blandes med vann til en slurry som kan blandes i betong eller andre blandinger. En ulempe med en slik slurry er at den danner en tixotropisk blanding og den resulterende gel er ytterst vanskelig å pumpe og transportere. Videre oppstår det ved lagring av slurry problemer med bakterievekst, hvilket utgjør et miljømessig problem som kan medføre helseskader. Slurryen har videre den ulempe at den bringer inn betydelige vannmengder når den blandes i betong og andre blandinger. Endelig har silicaslurry den ulempe at den fryser om vinteren dersom ikke spesielle og fordyrende tiltak iverk-settes. The aforementioned problems in the treatment of untreated silica dust have been partially solved by mixing the silica dust with water to form a slurry that can be mixed into concrete or other mixtures. A disadvantage of such a slurry is that it forms a thixotropic mixture and the resulting gel is extremely difficult to pump and transport. Furthermore, storage of slurry causes problems with bacterial growth, which constitutes an environmental problem that can cause health damage. The slurry also has the disadvantage that it brings in significant amounts of water when it is mixed into concrete and other mixtures. Finally, silica slurry has the disadvantage that it freezes in winter if special and expensive measures are not implemented.

Det er nå blitt oppdaget at de nevnte ulemper ved bruk av silica-støv kan overvinnes ved å fremstille en vandig slurry av silica-støv inneholdende 10 - 80 vekt % silicastøv på tørr basis og deretter spraytørke slurryen. Foreliggende oppfinnelse vedrører således frittrennende silicastøv-granuler som er karakterisert ved at de er fremstilt ved spraytørking av en vandig slurry inneholdende 10 - 80 vekt % ubehandlet silicastøv utskilt fra avgasser fra smelteovner for fremstilling av silisium eller ferrosilisium, hvilke granuler har en partikkelstørrelse mellom 5 og 5000 yum og en romvekt mellom 600 og 800 kg/m"^. Øvrige trekk ved oppfinnelsen fremgår av kravene. It has now been discovered that the aforementioned disadvantages of using silica dust can be overcome by preparing an aqueous slurry of silica dust containing 10-80% by weight of silica dust on a dry basis and then spray drying the slurry. The present invention thus relates to free-flowing silica dust granules which are characterized in that they are produced by spray drying an aqueous slurry containing 10 - 80% by weight of untreated silica dust separated from exhaust gases from melting furnaces for the production of silicon or ferrosilicon, which granules have a particle size between 5 and 5000 yum and a room weight between 600 and 800 kg/m"^. Other features of the invention appear from the claims.

Det var meget overraskende at spray-tørking av silicaslurry resulterte i agglomerering av de tørkede partikler uten tilsetningsmidler for å oppnå noen agglomerering. Mens det ikke er nøyaktig kjent hvorfor agglomerering finner sted, antas det at mineralsalter som er tilstede i silicastøvet oppløses i vann, konsentreres ved spraytørkingen og derved danner løse broer mellom de individuelle partiklene slik at agglomerering oppnås. De spraytørkede granuler har fortrinnsvis et vanninnhold på 4 vekt % eller mindre. Granulene forblir fritt-rennende uten tendens til sammenbakning selv med et vanninnhold på opptil 25 vekt %. Ubehandlet silicastøv derimot, sammenbakes selv ved et meget lavt fuktighetsinnhold og kan deretter ikke benyttes som tilsetningsmiddel. De spraytørkede silicastøvgranuler har en romvekt på 600 - 850 kg/m"^ hvilket gir meget lavere transport-kostnader enn for ubehandlet silicastøv som har en romvekt på 150 - 250 kg/m 3. De fritt-rennende spraytørkede silicastøv-granuler er videre meget lett å behandle og pakke sammenlignet med ubehandlet silicastøv. I de fleste tilfeller er transport-kostnader for spraytørket silica også lavere enn for silicaslurry fremstilt av støv fra smelteovner. It was very surprising that spray drying of silica slurry resulted in agglomeration of the dried particles without additives to achieve any agglomeration. While it is not known exactly why agglomeration takes place, it is believed that mineral salts present in the silica dust dissolve in water, are concentrated by the spray drying and thereby form loose bridges between the individual particles so that agglomeration is achieved. The spray-dried granules preferably have a water content of 4% by weight or less. The granules remain free-flowing without a tendency to stick together even with a water content of up to 25% by weight. Untreated silica dust, on the other hand, cakes together even at a very low moisture content and cannot then be used as an additive. The spray-dried silica dust granules have a bulk density of 600 - 850 kg/m"^ which results in much lower transport costs than for untreated silica dust which has a bulk density of 150 - 250 kg/m 3. The free-flowing spray-dried silica dust granules are furthermore very easy to process and pack compared to untreated silica dust In most cases transport costs for spray-dried silica are also lower than for silica slurry made from dust from melting furnaces.

Agglomeratene i henhold til foreliggende oppfinnelse vil, ved konvensjonell blanding eller mixing, brytes ned til individuelle silicastøvpartikler som derved blir dispergert i den valgte blanding. The agglomerates according to the present invention will, by conventional mixing or mixing, break down into individual silica dust particles which are thereby dispersed in the selected mixture.

Et hvilket som helst konvensjonelt spraytørkingsutstyr kan benyttes for fremstilling av de frittrennende silicastøvgranuler i henhold til foreliggende oppfinnelse. Eksempelvis kan dyser og spinneskiver benyttes for å føre dråper av en vandig slurry inn i en strøm av varm gass som har en innløpstemperatur mellom 100 og 700°C. Fortrinnsvis benyttes det varm avgass fra smelteovner som produserer ubehandlet silicastøv. Det er spesielt foretrukket å benytte en gasstrøm med en innløpstemperatur på mellom 50 og 200°C. Fuktighetsinnholdet i de fremstilte agglomerater er mellom 1 og 25 vekt % og fortrinnsvis mellom 1 og 10 vekt %. For agglomerater som skal anvendes i polymer reduseres fuktighetsinnholdet til 5 vekt % eller lavere. Størrelsen på de agglomererte spraytørkede granuler av silicastøv kan kontrolleres ved å forandre størrelsen på dråpene som spraytørkes og mengden av silicastøv i den vandige slurry som spraytørkes. Any conventional spray drying equipment can be used for the production of the free-flowing silica dust granules according to the present invention. For example, nozzles and spinning discs can be used to introduce drops of an aqueous slurry into a stream of hot gas which has an inlet temperature between 100 and 700°C. Preferably, hot exhaust gas from melting furnaces that produce untreated silica dust is used. It is particularly preferred to use a gas flow with an inlet temperature of between 50 and 200°C. The moisture content in the produced agglomerates is between 1 and 25% by weight and preferably between 1 and 10% by weight. For agglomerates to be used in polymer, the moisture content is reduced to 5% by weight or lower. The size of the agglomerated spray-dried granules of silica dust can be controlled by changing the size of the droplets being spray-dried and the amount of silica dust in the aqueous slurry being spray-dried.

De fordelaktige fritt-rennende egenskaper av de spraytørkede silicastøvagglomeratene kan best karakteriseres i henhold til ASTM standard nr. D1895-79 metode A. I henhold til denne standard måles den tid det tar for 140 gram av et materiale å renne ut av en nærmere spesifisert trakt. I henhold til et eksempel brukte de spraytørkede granuler i henhold til foreliggende oppfinnelse 13 sekunder på å renne ut av den nevnte trakt, mens ubehandlet silicastøv ikke rant ut av trakten i det hele tatt. De spraytørkede silicastøv-granuler kan ha en utrenningstid fra omtrent 5 sekunder til omtrent 300 sekunder målt ved hjelp av den ovennevnte ASTM standard. Utrenningstiden er fortrinnsvis mellom 5,0 sekunder og 30 sekunder. De spray-tørkede granuler i henhold til foreliggende oppfinnelse viser ingen vesentlige forandringer i de fritt-rennende egenskaper selv etter en måneds lagring ved normale betingelser. The beneficial free-flowing properties of the spray-dried silica dust agglomerates can best be characterized according to ASTM standard No. D1895-79 method A. According to this standard, the time it takes for 140 grams of a material to flow out of a more specified funnel is measured . According to one example, the spray-dried granules according to the present invention took 13 seconds to flow out of the aforementioned funnel, while untreated silica dust did not flow out of the funnel at all. The spray-dried silica dust granules can have a drain time from about 5 seconds to about 300 seconds as measured by the above ASTM standard. The training time is preferably between 5.0 seconds and 30 seconds. The spray-dried granules according to the present invention show no significant changes in the free-flowing properties even after one month of storage under normal conditions.

Et foretrukket eksempel på en fremgangsmåte for fremstilling av spraytørkede agglomerater i henhold til foreliggende oppfinnelse vil nå bli beskrevet under henvisning til figur 1 som viser et flyt-skjema for en fremgangsmåte for fremstilling av spraytørkede agglomererte granuler. A preferred example of a method for producing spray-dried agglomerates according to the present invention will now be described with reference to Figure 1 which shows a flow chart for a method for producing spray-dried agglomerated granules.

På figur 1 betegner henvisningstall 10 en konvensjonell silisium- eller ferrosilisiumovn. Ved produksjon av silisium eller ferrosilisium dannes SiO-gass i reaksjonssonen og blir oksydert til SiC>2 idet den forlater smelteovnen. Avgassen fra smelteovnen ledes til et posefilter 12 hvor ubehandlet silicastøvpartikler fjernes fra avgassene. Det skal bemerkes at silicastøvet selvsagt kan fjernes fra ovnsgassen på en hvilken som helst kjent måte, for eksempel i sykloner eller i elektrostatiske filtere. Fra posefilteret føres silicastøvpartiklene til en slurry-mixer 14 hvor det fremstilles en vandig slurry ved tilførsel av vann fra en vann-kilde 16. Slurryen inneholder mellom 10 og 80 vekt % silicastøv. Blanding av slurry kan foretas ved hjelp av et hvilket som helst konvensjonelt blandeutstyr. Fortrinnsvis benyttes det imidlertid høy-hastighets blandeutstyr. I stedet for å føre støvet direkte fra posefilteret 12 til slurry-mixeren 14 kan selvsagt det ubehandlede støv mellomlagres i siloer før det blir transportert til slurry-mixeren . In Figure 1, reference numeral 10 denotes a conventional silicon or ferrosilicon furnace. During the production of silicon or ferrosilicon, SiO gas is formed in the reaction zone and is oxidized to SiC>2 as it leaves the furnace. The exhaust gas from the melting furnace is led to a bag filter 12 where untreated silica dust particles are removed from the exhaust gases. It should be noted that the silica dust can of course be removed from the furnace gas in any known manner, for example in cyclones or in electrostatic filters. From the bag filter, the silica dust particles are fed to a slurry mixer 14 where an aqueous slurry is produced by supplying water from a water source 16. The slurry contains between 10 and 80% by weight of silica dust. Mixing of slurry can be done using any conventional mixing equipment. Preferably, however, high-speed mixing equipment is used. Instead of feeding the dust directly from the bag filter 12 to the slurry mixer 14, the untreated dust can of course be temporarily stored in silos before it is transported to the slurry mixer.

Den fremstilte slurry kan hvis ønskes, føres gjennom en siktestasjon 18 for å fjerne uønskede partikler som f. eks. treflis som kan følge avgassen fra smelteovnen. Etter sikte-stasjonen 18 kan slurryen føres direkte til en spraytørker 20 eller fortrinnsvis via en mellomtank 22 hvorfra slurryen kan innføres i spraytørkeren 20. Fra spraytørkeren 20 kan de ferdig fremstilte silicastøv-granuler pakkes i sekker ved 23 eller føres til en silo for bulktransport. Hvis ønskelig kan de ferdig fremstilte silicastøv-granuler blandes med andre bestanddeler ved 26, som for eksempel sand, sement, tilslags-materialer, fibre, pigmenter eller andre konvensjonelle tilsats-midler som benyttes i ildfaste materialer, betong, keramiske materialer, plast etc. for å fremstille skreddersydde blandinger for den enkelte kunde. For enkelte anvendelser kan det være ønskelig å oppdele de agglomererte spraytørkede granulene i konvensjonelt knuse- og måleutstyr 26 som kan stå i forbindelse med blandeutstyret. Samtidig med knusing og maling kan de spray-tørkede silicastøv-granuler belegges med plastifiserende stoffer, silikoner, trimetylopropan, silaner, titanater eller andre tilsetningsmidler som er ønskelig for spesielle anvendelser. The produced slurry can, if desired, be passed through a screening station 18 to remove unwanted particles such as wood chips that can follow the exhaust gas from the melting furnace. After the screening station 18, the slurry can be fed directly to a spray dryer 20 or preferably via an intermediate tank 22 from which the slurry can be introduced into the spray dryer 20. From the spray dryer 20, the ready-made silica dust granules can be packed in bags at 23 or taken to a silo for bulk transport. If desired, the ready-made silica dust granules can be mixed with other components at 26, such as sand, cement, aggregates, fibres, pigments or other conventional additives used in refractory materials, concrete, ceramic materials, plastics etc. to produce tailor-made mixtures for the individual customer. For some applications, it may be desirable to divide the agglomerated spray-dried granules into conventional crushing and measuring equipment 26 which can be connected to the mixing equipment. At the same time as crushing and grinding, the spray-dried silica dust granules can be coated with plasticizers, silicones, trimethylpropane, silanes, titanates or other additives that are desirable for special applications.

I henhold til en annen utførelsesform av foreliggende oppfinnelse føres avgassen fra smelteovnen først til en våtvasker 28 hvor silicastøv-partiklene fjernes fra gassen ved hjelp av kontrollert spyling med vann slik at det oppnås en vandig slurry som inneholder mellom 10 og 80 vekt % silicastøv-partikler. Slurry som fremstilles på denne måten kan da føres direkte til sikte-stasjonen 18. Hvis nødvendig kan slurryen fra våtvaskeren 28 fortykkes for å oppnå den ovenfor angitte silicamengde i slurryen. According to another embodiment of the present invention, the exhaust gas from the melting furnace is first led to a wet scrubber 28 where the silica dust particles are removed from the gas by means of controlled flushing with water so that an aqueous slurry containing between 10 and 80% by weight silica dust particles is obtained . Slurry produced in this way can then be fed directly to the sifting station 18. If necessary, the slurry from the wet scrubber 28 can be thickened to achieve the above stated amount of silica in the slurry.

De ubehandlede silicastøvpartiklene kan i det minste delvis belegges ved 32 med tilsetningsmidler som er vannuløselige. For dette formål blir de utvalgte tilsetningsmidlene blandet med de enkelte silicastøv-partikler for derved å gjøre det mulig å fremstille et skreddersydd sluttprodukt i samsvar med brukerens betingelser. Blandingen kan utføres på konvensjonell måte. The untreated silica dust particles can be at least partially coated at 32 with additives which are water insoluble. For this purpose, the selected additives are mixed with the individual silica dust particles to thereby make it possible to produce a tailored end product in accordance with the user's conditions. The mixing can be carried out in a conventional manner.

Mens vann foretrekkes brukt for å fremstille silicastøv-slurryen kan også en organisk væske så som for eksempel metanol eller høyere alkoholer benyttes ved fremstilling av slurry i slurry-mixeren 14. While water is preferably used to prepare the silica dust slurry, an organic liquid such as, for example, methanol or higher alcohols can also be used when preparing the slurry in the slurry mixer 14.

For spesielle anvendelser kan det videre være ønskelig å benytte vandige saltoppløsninger for å fremstille slurry i slurry-mixeren 14. Salter som er egnet for dette formål er natriumklorid, kalsiumhydroksyd og salter av fettsyrer. Saltoppløsningen kan inneholde opptil ca. 5 vekt % salter basert på vekten av ubehandlet silicastøv i slurryen. Bruk av saltoppløsninger øker tendensen til "brobygging" mellom de individuelle silicastøv-partiklene og dermed agglomereringsgraden ved spraytørkingen. Vannløselige salter brukes for på et senere tidspunkt å kunne danne en vandig slurry ved å benytte de fritt-rennende granulære spraytørkede silicastøv-agglomerater. Overflateaktive stoffer som natriumlaurylsulfat, natriumbenzensulfonat, lignosulf onater, alkali- eller jodalkalirnetallsalter av sulfonert naftalen eller sulfonert melamin delvis kondensert med formaldehyd kan tilsettes til vannet eller den organiske væske som benyttes for å fremstille slurry ved 14. Dette tillater at det kan fremstilles en slurry med et høyere innhold av ubehandlet silicastøv uten at det medfører fare for geldannelse i slurryen. For special applications, it may also be desirable to use aqueous salt solutions to produce slurry in the slurry mixer 14. Salts which are suitable for this purpose are sodium chloride, calcium hydroxide and salts of fatty acids. The salt solution can contain up to approx. 5% by weight of salts based on the weight of untreated silica dust in the slurry. The use of salt solutions increases the tendency for "bridging" between the individual silica dust particles and thus the degree of agglomeration during spray drying. Water-soluble salts are used to be able to form an aqueous slurry at a later stage by using the free-flowing granular spray-dried silica dust agglomerates. Surfactants such as sodium lauryl sulfate, sodium benzene sulfonate, lignosulfonates, alkali or iodo alkali metal salts of sulfonated naphthalene or sulfonated melamine partially condensed with formaldehyde can be added to the water or the organic liquid used to prepare the slurry at 14. This allows a slurry to be prepared with a higher content of untreated silica dust without causing the risk of gel formation in the slurry.

Ifølge en annen utførelsesform tilsettes det en syre så som en organisk syre eller uorganisk syre eller salter av en uorganisk syre fra en tank 34 enten til tanken 16 eller til buffertanken 36 eller direkte til slurrymixeren 14. Det anvendes en syremengde i området fra 0,1 - 50 kg pr. m 3 slurry. Syremengden reguleres videre slik at slurry for spraytørking har en pH mellom 1,0 og 7,0. Best resultater oppnås når syren først blandes med vannet i tanken 16. According to another embodiment, an acid such as an organic acid or inorganic acid or salts of an inorganic acid is added from a tank 34 either to the tank 16 or to the buffer tank 36 or directly to the slurry mixer 14. An amount of acid in the range from 0.1 - 50 kg per m 3 slurry. The amount of acid is further regulated so that slurry for spray drying has a pH between 1.0 and 7.0. Best results are achieved when the acid is first mixed with the water in the tank 16.

For å sikre en jevn kvalitet på det ferdig spraytørkede produkt er det fordelaktig å mellomlagre slurryen i en eller flere tanker 36. Driftstilstanden i smelteovner for fremstilling av silisium eller ferrosilisium varierer og dermed vil også kvaliteten av ubehandlet silicastøv variere. Disse variasjonene i kvaliteten av ubehandlet silicastøv kan utjevnes og et mer ensartet spraytørket produkt kan fremstilles ved å mellomlagre slurryen i en eller flere tanker 36. To ensure a consistent quality of the finished spray-dried product, it is advantageous to temporarily store the slurry in one or more tanks 36. The operating conditions in melting furnaces for the production of silicon or ferrosilicon vary and thus the quality of untreated silica dust will also vary. These variations in the quality of untreated silica dust can be leveled out and a more uniform spray-dried product can be produced by temporarily storing the slurry in one or more tanks 36.

En annen stor fordel ved den foreliggende oppfinnelse består i muligheten for å tilsette silicastøvet plastifiserende eller superplastifiserende midler som vanligvis benyttes i betong. Plastifiserende eller superplastifiserende midler tilsettes ved 32 eller i en blandetank 38 for spraytørking eller de spraytørkede granuler kan tilsettes plastifiserende eller super-plastif iserende midler i tørrblandetanken 26. Best resultater oppnås ved å tilsette plastifiserende eller superplastifiserende midler i blandetanken 38. Another major advantage of the present invention consists in the possibility of adding plasticizing or superplasticizing agents to the silica dust which are usually used in concrete. Plasticizing or super-plasticizing agents are added at 32 or in a mixing tank 38 for spray drying or the spray-dried granules can be added to plasticizing or super-plasticizing agents in the dry mixing tank 26. Best results are obtained by adding plasticizing or super-plasticizing agents to the mixing tank 38.

Når ubehandlet silicastøv tilsettes til en betongblanding øker vannbehovet som er nødvendig for å oppnå den nødvendige bearbeidbarhet av blandingen-. Ved erstatning av sement med mindre enn 10 vekt % ubehandlet silicastøv kan vannbehovet øke så mye at kun små mengder silicastøv kan tilsettes for å holde vannbehovet innenfor akseptable grenser, ved å tilsette plastifiserende eller superplastifiserende midler til ubehandlet silicastøv før spraytørking, blir de enkelte partikler i det minste delvis belagt med plastifiserende eller superplastifiserende midler ved spraytørkingen. Når disse spraytørkede silicastøv-granuler tilsettes til en betongblanding blir vannbehovet redusert og langt større mengder av spraytørkede granuler kan tilsettes under opprettholdelse av en god bearbeidbarhet for blandingen. Videre blir forholdet mellom vann og summen av sement og silicastøv i betongen redusert, hvilket øker styrken av betongen. When untreated silica dust is added to a concrete mixture, the water required to achieve the necessary workability of the mixture increases. When replacing cement with less than 10% by weight of untreated silica dust, the water requirement can increase so much that only small amounts of silica dust can be added to keep the water requirement within acceptable limits, by adding plasticizers or superplasticizers to untreated silica dust before spray drying, the individual particles in at least partially coated with plasticizers or superplasticizers during spray drying. When these spray-dried silica dust granules are added to a concrete mixture, the water requirement is reduced and much larger quantities of spray-dried granules can be added while maintaining good workability for the mixture. Furthermore, the ratio between water and the sum of cement and silica dust in the concrete is reduced, which increases the strength of the concrete.

Av enda større viktighet er det at variasjonene i kvaliteten av ubehandlet silicastøv kan overvinnes og kontrolleres ved å kontrollere mengdene av plastifiserende og super-plastif iserende midler som tilsettes for å belegge de spray-tørkede silicastøv-granulene. Når mengden av plastifiserende eller superplastifiserende midler øker, avtar betong-blandingens vannbehov. Ved å regulere tilsetningen av plastifiserende eller superplastifiserende midler til silicastøvet kan det derved fremstilles et spraytørket produkt med i det alt vesentlige konstant vannbehov når det tilsettes til betong, selv om silicastøvet kan være produsert i forskjellige smelteovner og ved forskjellige driftstilstander av smelteovnen. Of even greater importance is that the variations in the quality of untreated silica dust can be overcome and controlled by controlling the amounts of plasticizers and super-plasticizers added to coat the spray-dried silica dust granules. When the amount of plasticizers or superplasticizers increases, the concrete mix's water requirement decreases. By regulating the addition of plasticizing or superplasticizing agents to the silica dust, a spray-dried product with essentially constant water requirements when added to concrete can thereby be produced, even though the silica dust may have been produced in different melting furnaces and at different operating conditions of the melting furnace.

Bruk av en eller flere mellomlagringstanker 36 i kombinasjon med kontrollert tilsetning av plastifiserende eller superplastifiserende midler til silicastøvet før eller etter spraytørking er det mest effektive for å fremstille et skreddersydd produkt med i det alt vesentlige jevn kvalitet. The use of one or more intermediate storage tanks 36 in combination with the controlled addition of plasticizing or superplasticizing agents to the silica dust before or after spray drying is the most effective way to produce a tailored product with essentially uniform quality.

Mens det ovenfor er beskrevet bruk av spraytørkede granuler av silicastøv i betong for å illustrere mulighetene for fremstilling av et jevnt kvalitetsprodukt når det gjelder vannbehov i betong, er det klart at andre egenskaper av spraytørkede granuler av silicastøv kan skreddersys til en jevn kvalitet for bruk i betong, ildfaste materialer, plast, keramiske materialer, sponplater, glass og ved fremstilling av andre industrielle produkter. Dette kan gjøres ved kontrollert tilsetning til silicastøv av vanlig brukte tilsetningsmidler for det enkelte produkt slik som overflateaktive midler, saltoppløsninger, syrer og p1 asti fiserende midler for sement eller betong, smøremidler, hydrokarbonvokser og andre konvensjonelle tilsetningsmidler. While the use of spray dried granules of silica dust in concrete has been described above to illustrate the possibilities of producing a consistent quality product in terms of water requirements in concrete, it is clear that other properties of spray dried granules of silica dust can be tailored to a uniform quality for use in concrete, refractory materials, plastics, ceramic materials, chipboard, glass and in the manufacture of other industrial products. This can be done by controlled addition to silica dust of commonly used additives for the individual product such as surface-active agents, salt solutions, acids and p1 astificing agents for cement or concrete, lubricants, hydrocarbon waxes and other conventional additives.

Med konvensjonelle tilsetningsmidler forstås slike tilsetningsmidler som konvensjonelt brukes ved fremstilling av industrielle produkter og brukt for tilsetning til silicastøv før, under eller etter spraytørking. By conventional additives are understood such additives which are conventionally used in the manufacture of industrial products and used for addition to silica dust before, during or after spray drying.

De beste resultater oppnås når det valgte tilsetningsmiddel er i væskeform når det tilsettes til silicastøvet da væsken delvis vil belegge og bindes til partiklene hvilket sikrer en jevn blanding av ti 1 setningsmidlene og de enkelte silica-støvpartiklene, mens en vanlig fysisk blanding av faste partikler i enkelte tilfeller ikke vil gi en ønsket jevn fordeling. The best results are achieved when the selected additive is in liquid form when it is added to the silica dust as the liquid will partially coat and bind to the particles, which ensures an even mixture of the ten 1 setting agents and the individual silica dust particles, while a normal physical mixture of solid particles in individual cases will not give the desired even distribution.

Ved å tilsette tilsetningsmidler fra tanken 40 til slurryen i blandetaken 38 kan det fremstilles skreddersydde spray-tørkede sluttprodukter eller produkter som senere benyttes for fremstilling av andre industrielle produkter. Eksempelvis kan et ypperlig ildfast materiale fremstilles ved å tilsette aluminiumoksyd fra tanken 40 til silica-slurryen i tanken 38 for å fremstille en slurry inneholdende 10 - 80 vekt % faststoffer hvor 10 - 90 vekt % av fast-stoffene er aluminiumoksyd og resten ubehandlet silicastøv. Silisiumkarbid, krystallinsk eller amorft kull og hydroksyder av magnesium, zirkonium, krom eller aluminium kan benyttes alene eller i blandinger sammen med silicastøv i den angitte mengde for å fremstille ildfast materiale som kun behøver å behandles på konvensjonell måte for å fremstille det endelige ildfaste materiale. By adding additives from the tank 40 to the slurry in the mixing tank 38, tailor-made spray-dried end products or products that are later used for the production of other industrial products can be produced. For example, an excellent refractory material can be produced by adding alumina from tank 40 to the silica slurry in tank 38 to produce a slurry containing 10-80% by weight of solids, where 10-90% by weight of the solids is alumina and the rest is untreated silica dust. Silicon carbide, crystalline or amorphous coal and hydroxides of magnesium, zirconium, chromium or aluminum can be used alone or in mixtures together with silica dust in the specified amount to produce refractory material which only needs to be processed in a conventional way to produce the final refractory material.

For å fremstille tilsetningsmidler for betong kan det fordelaktig tilsettes meget findelt silica,slik som f.eks. In order to produce additives for concrete, very finely divided silica can advantageously be added, such as e.g.

"Cab-O-Sil" eller andre pyrogene silicapartikler som har en partikkelstørrelse som kan være opp til ti ganger mindre enn partikkelstørrelsen for ubehandlet silicastøv, til slurryen i blandetanken 38 for å fremstille en slurry som inneholder 10 - 80 vekt % faststoff hvorav 1,0 - 20 vekt % utgjøres av de meget fine pyrogene silicapartikler mens resten utgjøres av ubehandlet silicastøv. De meget fine pyrogene silicapartikler vil fylle porer mellom silicastøv-partiklene når det spraytørkede tilsetningsmiddelet tilsettes til betong og dermed oppnås det en ferdig betong med eksepsjonell høy trykkfasthet, spesielt når et superplastifiserende stoff også tilsettes til slurryen før spraytørkingen. "Cab-O-Sil" or other fumed silica particles having a particle size that can be up to ten times smaller than the particle size of untreated silica dust, to the slurry in the mixing tank 38 to produce a slurry containing 10 - 80% solids by weight of which 1, 0 - 20% by weight is made up of the very fine pyrogenic silica particles, while the rest is made up of untreated silica dust. The very fine fumed silica particles will fill pores between the silica dust particles when the spray-dried additive is added to concrete and thus a finished concrete with exceptionally high compressive strength is obtained, especially when a superplasticizer is also added to the slurry before spray drying.

Hvis ønsket kan også flyveaske eller pozzolaner tilsettes til silicaslurryen i blandetanken 38 i enhver ønsket mengde for å danne en slurry som inneholder flyveaske eller pozzolaner eller begge og silicastøv hvor slurryen har et faststoffinnhold på 10 - 80 vekt % før spraytørking. If desired, fly ash or pozzolans can also be added to the silica slurry in the mixing tank 38 in any desired amount to form a slurry containing fly ash or pozzolans or both and silica dust where the slurry has a solids content of 10 - 80% by weight before spray drying.

En ypperlig makroporefri betong kan fremstilles ved hjelp An excellent macropore-free concrete can be produced using

av spraytørkede granuler som er fremstilt av en silicastøv-slurry hvor slurryen er tilsatt kalsiumhydroksyd i blandetanken 38 for å danne en slurry med et faststoffinnhold på 10 - 80 vekt % hvor ca. 50 vekt % av faststoff-innholdet utgjøres av silicastøv og 50 vekt % utgjøres av kalsiumhydroksyd. Det resulterende spraytørkede produkt kan deretter blandes med en passende vannmengde for å oppnå ønsket bearbeidbarhet og deretter herdes ved 50 - 200°C. of spray-dried granules made from a silica dust slurry where calcium hydroxide is added to the slurry in the mixing tank 38 to form a slurry with a solids content of 10 - 80% by weight where approx. 50% by weight of the solids content is made up of silica dust and 50% by weight is made up of calcium hydroxide. The resulting spray-dried product can then be mixed with an appropriate amount of water to achieve the desired workability and then cured at 50 - 200°C.

Et tilsetningsmiddel for lettbetong fremstilles ved å blande ca. 1 % silisiumkarbid, ca. 49 % konvensjonell leire, An additive for lightweight concrete is produced by mixing approx. 1% silicon carbide, approx. 49% conventional clay,

ca. 25 % nefelinsyenitt og omtrent 25 % ubehandlet silica-støv i tanken 38 for å fremstille en slurry som inneholder 10 - 80 vekt % faststoffer og deretter spraytørke slurryen. Det ferdig spraytørkede produkt vil ved oppvarming til about. 25% nepheline syenite and about 25% untreated silica dust in tank 38 to produce a slurry containing 10-80% solids by weight and then spray drying the slurry. The finished spray-dried product will, when heated to

1200 - 14Q0°C ekspandere og danne sterkt, lett og porøst aggregat som kan benyttes i betong. 1200 - 14Q0°C expand and form a strong, light and porous aggregate that can be used in concrete.

Konvensjonelle p1 asti fi se rende midler som kan være hydrofobe eller hydrofile kan tilsettes til slurryen i blandetanken 38. Reagenser som silaner eller titanater kan også tilsettes til silicastøvslurryen i blandetanken 38 for fremstilling av spraytørkede si 1icastøvgranu1er for bruk i plast og gummi. De reaktive silaner og titanater forbedrer bindingen av det spraytørkede silicastøv i plast eller gummiblandingen når disse herdes. I tilfeller hvor det spraytørkede silica-støv skal benyttes i betong eller mørtel, kan plastmonomerer og -polymerer som f.eks. akrylmonomerer og -polymerer, blandes i silicastøvslurryen i tanken 38. Plastmonomerene og -polymerene herdes i betong- eller mørtelblandingen og sørger for at spesielt gode styrkeegenskaper oppnås.. Skumdannende midler som benyttes for å tilføre luft ved fremstilling av lettbetong, kan tilsettes til silicastøv-slurryen i blandetanken 38. Disse luftinnblandende midler tilsettes i en mengde av 0,1 til 5,0 vekt % av vekten av ubehandlet silicastøv i slurryen. For bruk i plast og gummiblandinger kan kalsiumkarbonater, talk og aluminiumoksyd-fyllstoffer og mineralfibre så som glassfibre tilsettes til silicastøvslurryen i enhver ønsket mengde hvoretter slurryen spraytørkes for å fremstille agglomererte granuler som vil forbedre styrkeegenskapene for herdet plast og gummi. Conventional plasticizers which can be hydrophobic or hydrophilic can be added to the slurry in the mixing tank 38. Reagents such as silanes or titanates can also be added to the silica dust slurry in the mixing tank 38 for the production of spray-dried silica dust granules for use in plastics and rubber. The reactive silanes and titanates improve the bonding of the spray-dried silica dust in the plastic or rubber mixture when these are cured. In cases where the spray-dried silica dust is to be used in concrete or mortar, plastic monomers and polymers such as e.g. acrylic monomers and polymers, are mixed in the silica dust slurry in tank 38. The plastic monomers and polymers are hardened in the concrete or mortar mixture and ensure that particularly good strength properties are achieved. Foaming agents, which are used to add air in the production of lightweight concrete, can be added to silica dust the slurry in the mixing tank 38. These air entraining agents are added in an amount of 0.1 to 5.0% by weight of the weight of untreated silica dust in the slurry. For use in plastic and rubber compounds, calcium carbonates, talc and alumina fillers and mineral fibers such as glass fibers can be added to the silica dust slurry in any desired amount after which the slurry is spray dried to produce agglomerated granules which will improve the strength properties of hardened plastics and rubber.

I det foranstående eksempel vil tilsetningsmidlene enten i det minste delvis belegge de enkelte ubehandlede silicastøv-partikler eller tilsetningsmidlene fanges opp av de løse brodannelser innen de enkelte spraytørkede agglomerater. Tilsetningsmidlene vil dermed være en integrert del av de enkelte spraytørkede granuler i motsetning til en vanlig fysisk blanding som oppnås ved en tørr blanding av de enkelte komponenter. In the preceding example, the additives will either at least partially coat the individual untreated silica dust particles or the additives will be captured by the loose bridging within the individual spray-dried agglomerates. The additives will thus be an integral part of the individual spray-dried granules in contrast to a normal physical mixture which is obtained by a dry mixture of the individual components.

Blandingen i blandetanken 38 utføres på konvensjonell måte fortrinnsvis ved høyhastighetsblanding eller ultrasonisk blanding. Mens det ovenfor er beskrevet at tilblandingen av tilsetningsmidler utføres i blandetanken 38 er det klart at blandingen kan utføres ved 33, 16 eller eventuelt 20. Temperaturen og strømningshastigheten av den gass som benyttes ved spray tørkingen kan varieres for å oppnå ønsket størrelse på de fremstilte spraytørkede granuler. Likeledes kan størrelsen av de enkelte slurrydråper som spraytørkes variere . The mixing in the mixing tank 38 is carried out in a conventional manner, preferably by high-speed mixing or ultrasonic mixing. While it is described above that the mixing of additives is carried out in the mixing tank 38, it is clear that the mixing can be carried out at 33, 16 or possibly 20. The temperature and flow rate of the gas used in the spray drying can be varied to achieve the desired size of the produced spray dried granules. Likewise, the size of the individual slurry droplets that are spray-dried can vary.

I enkelte tilfeller kan den fremstilte slurry av ubehandlet silicastøv inneholde forurensninger eller et overskudd av vannløselige salter. Disse kan hvis ønsket fjernes ved kl ved vasking av slurryen med en væske eller ved utfelling, sentrifugering, filtrering eller flotasjon. In some cases, the slurry produced from untreated silica dust may contain impurities or an excess of water-soluble salts. These can, if desired, be removed by washing the slurry with a liquid or by precipitation, centrifugation, filtration or flotation.

Nedenfor er det angitt noen av de overflateaktive midler Some of the surfactants are listed below

og fuktemidler som kan benyttes i forbindelse med den foreliggende oppfinnelse og som enten alene eller i kombinasjon med andre ingredienser tilsettes til ubehandlet silicastøv forut for spraytørking eller blandes i flytende form med spraytørkede silicastøvgranuler for i det minste delvis å belegge granulene. and wetting agents which can be used in connection with the present invention and which either alone or in combination with other ingredients are added to untreated silica dust prior to spray drying or are mixed in liquid form with spray-dried silica dust granules to at least partially coat the granules.

Over flateaktive midler: Above surfactants:

Et eller flere av disse midler alene eller i kombinasjon kan brukes i.en mengde fra ca. 0,5 til ca. 2 vekt % basert på vekten av silicastøv. De nevnte midler gjør det mulig å øke innholdet av ubehandlet silicastøv i slurryen som skal spraytørkes. De hjelper videre til å bryte ned de spray-tørkede granuler slik at de enkelte silicastøvpartikler frigjøres når de spraytørkede granuler blir tilsatt til blandinger for å fremstille industrielle produkter. One or more of these agents alone or in combination can be used in an amount from approx. 0.5 to approx. 2% by weight based on the weight of silica dust. The aforementioned agents make it possible to increase the content of untreated silica dust in the slurry to be spray dried. They further help to break down the spray-dried granules so that the individual silica dust particles are released when the spray-dried granules are added to mixtures to make industrial products.

Når det skal fremstilles spraytørkede granuler av silica-støv for bruk i plast- eller gummiblandinger slik som poly-vinylklorid, polyetylen og polypropylen kan et hvilket som hest tilsetningsmiddel som vanligvis benyttes i slike blandinger, tilsettes i flytende form enten til ubehandlet silicastøvslurry for spraytørking eller til de ferdige spraytørkede granuler. Slike tilsetningsmidler omfatter: When spray-dried granules of silica dust are to be produced for use in plastic or rubber mixtures such as polyvinyl chloride, polyethylene and polypropylene, any additive that is usually used in such mixtures can be added in liquid form either to untreated silica dust slurry for spray drying or to the finished spray-dried granules. Such additives include:

Tilsetningsmidlene tilsettes i mengder som er vanlig for gummi- og plastblandinger. Disse vanlige gummi- og plast-tilsetningsmidler kan blandes med ubehandlet silicastøv i slurryen for dermed å bli en del av de spraytørkede granuler eller når tilsetningsmidlene foreligger i flytende form, tilsettes til spraytørket silicastøvgranuler for i det minste delvis belegge disse. De flytende smøremidler slik som voks og ricinusolje, osv. benyttes vanligvis i mengder fra 0,1 til 25 vekt % basert på vekten av silicastøv, men større eller mindre mengder kan også brukes. Fyllstoff og mineralfibre tilsettes til de spraytørkede silicastøv-granuler under spraytørkingen i mengder som tilsvarer det som vanligvis benyttes når de spraytørkede silicastøv-granuler tilsettes til blandinger for fremstilling av gummi og plast. The additives are added in quantities that are usual for rubber and plastic mixtures. These common rubber and plastic additives can be mixed with untreated silica dust in the slurry to thus become part of the spray-dried granules or, when the additives are in liquid form, added to spray-dried silica dust granules to at least partially coat them. The liquid lubricants such as wax and castor oil, etc. are generally used in amounts from 0.1 to 25% by weight based on the weight of silica dust, but larger or smaller amounts may also be used. Filler and mineral fibers are added to the spray-dried silica dust granules during the spray drying in amounts corresponding to what is usually used when the spray-dried silica dust granules are added to mixtures for the production of rubber and plastic.

Når det gjelder tilsetningsmidler for betong og mørtel til-føres disse til de spraytørkede granuler ifølge foreliggende oppfinnelse enten ved å innblande tilsetningsmidlene i silicastøvslurry før spraytørking eller ved å tilsette de flytende tilsetningsmidler til ferdig spraytørkede granuler for i det minste delvis å belegge granulene. Slike tilsetningsmidler omfatter: When it comes to additives for concrete and mortar, these are added to the spray-dried granules according to the present invention either by mixing the additives into silica dust slurry before spray drying or by adding the liquid additives to finished spray-dried granules to at least partially coat the granules. Such additives include:

A. 1. Plastifiserende midler slik som A. 1. Plasticizing agents such as

kalsiumlignosulfonat som f.eks. "Borrebond Normal" som fremstilles av Borregård Industrier, natriumligno-sulfonat som f.eks. "Borresperse NA" som fremstilles av Borregård Industrier. 2. Hydroksykarboksylsyrer og salter derav som f.eks. nat-riumgluconat eller sitronsyre. 3. Polysakkarider slik som karboksymetylcellulose (CMC), metylcellulose (Methocel) og stivelse. calcium lignosulfonate such as e.g. "Borrebond Normal" which is produced by Borregård Industrier, sodium lignosulphonate such as e.g. "Borresperse NA" produced by Borregård Industrier. 2. Hydroxycarboxylic acids and their salts, such as e.g. sodium gluconate or citric acid. 3. Polysaccharides such as carboxymethyl cellulose (CMC), methyl cellulose (Methocel) and starch.

B. 4. Superplastifiserende midler slik som alkalisk reagerende forbindelser eller alkalimetallsalter av sulfonert naftalen delvis kondensert med formaldehyd, fortrinnsvis av natrium eller kalsium (f.eks. "MIGHTY" som fremstilles av Kao Soap, "LOMARD" som fremstilles av Diamond Shamrock, "FLUBE OS139" som fremstilles av Giovanni Borzetto). 5. Alkalisk reagerende forbindelser eller alkalimetal1-salter av sulfonert melamin delvis kondensert med formaldehyd, fortrinnsvis av natrium og kalsium ("MELMENT L 10" som fremstilles av Hoechst, "PERAMIN F 3185" som fremstilles av Perstorp). B. 4. Superplasticizers such as alkaline reacting compounds or alkali metal salts of sulfonated naphthalene partially condensed with formaldehyde, preferably of sodium or calcium (e.g. "MIGHTY" manufactured by Kao Soap, "LOMARD" manufactured by Diamond Shamrock, " FLUBE OS139" manufactured by Giovanni Borzetto). 5. Alkaline reacting compounds or alkali metal salts of sulfonated melamine partially condensed with formaldehyde, preferably of sodium and calcium ("MELMENT L 10" manufactured by Hoechst, "PERAMIN F 3185" manufactured by Perstorp).

C. AKSELERERENDE MIDLER. C. ACCELERATING AGENTS.

D. RETARDERENDE MIDLER. D. RETARDANT AGENTS.

kalsium- og natrium lignosulfater hydroksykarboksylsyrer og salter derav slik som natrium gluconat calcium and sodium lignosulphates, hydroxycarboxylic acids and their salts such as sodium gluconate

karbohydrater slik som sukrose og glykose fosfater carbohydrates such as sucrose and glucose phosphates

borater borates

E. LUFTINNBLANDENDE MIDLER, E. AIR AGENTS,

abietinsyrekomplekser ("VINSOL" og "VINSOL NVX" fremstilt av Hercules Inc.) abietic acid complexes ("VINSOL" and "VINSOL NVX" manufactured by Hercules Inc.)

fettsyrer som f.eks. oleinsyre, arylallylsulfonater fatty acids such as oleic acid, arylallyl sulfonates

som f.eks. dodecylbenzensulfonat like for example. dodecylbenzene sulfonate

alkylsulfonater som f.eks. dodecylsulfater fenoletoksylater som f.eks. nonylfenoletoksylat. alkylsulfonates such as e.g. dodecyl sulfates phenol ethoxylates such as nonylphenol ethoxylate.

F. LUFTFJERNENDE MIDLER, F. AIR REMOVING AGENTS,

tributylfosfat tributyl phosphate

polyfosfater polyphosphates

alkoholer alcohols

G. MIDLER FOR A HINDRE VANNUTSKILLELSE. G. MEASURES TO PREVENT WATER DISCHARGE.

montmorillonitt - bentonitt. montmorillonite - bentonite.

Et eller flere av de ovennevnte tilsetningsmidler for betong kan benyttes alene eller i kombinasjon vanligvis i mengder fra ca. 0,5 vekt % til 20 vekt % basert på vekten av ubehandlet silicastøv. Avhengig av bruksområde, spesifikasjoner for bearbeidbarhet, trykkfasthet osv., for den fremstilte betong kan spraytørket silicastøv-granuler "skreddersys" i henhold til kundens spesifikasjoner. Andre kjente tilsetningsmidler for betong kan også benyttes enn de som er nevnt ovenfor. Med sement skal forstås alle tilgjengelige sementtyper inklusiv sement med lavt aluminatinnhold, hydrauliske sementer og Portland sement. One or more of the above additives for concrete can be used alone or in combination, usually in amounts from approx. 0.5% by weight to 20% by weight based on the weight of untreated silica dust. Depending on the application, specifications for workability, compressive strength, etc., for the manufactured concrete, spray-dried silica dust granules can be "tailored" according to the customer's specifications. Other known additives for concrete can also be used than those mentioned above. Cement is to be understood as all available cement types, including cement with a low aluminate content, hydraulic cements and Portland cement.

For fremstilling av spraytørkede silicastøv-granuler for bruk i ildfaste materialer kan tilsetningsmidler for slike materialer innarbeides i silicastøv-granulene i henhold til foreliggende oppfinnelse, ved å tilsette disse til silica-støv-slurry før spraytørking eller ved å belegge de spray-tørkede granuler når tilsetningsmidlene er flytende. Tilsetningsmidler for ildfaste materialer omfatter: For the production of spray-dried silica dust granules for use in refractory materials, additives for such materials can be incorporated into the silica dust granules according to the present invention, by adding these to the silica dust slurry before spray drying or by coating the spray dried granules when the additives are liquid. Additives for refractory materials include:

A. DISPERGERINGSMIDLE!*. A. DISPERSING AGENT!*.

humate ("DOLAFLUX" fremstilt av Zschimmer og Schwartz) alkalimetallpolyfosfater ("CALGON"),("AGILOU 60 fremstilt av Alcoa) humate ("DOLAFLUX" manufactured by Zschimmer and Schwartz) alkali metal polyphosphates ("CALGON"), ("AGILOU 60 manufactured by Alcoa)

lignosulfonat ("BORRESPERSE NA" fremstilt av Borregård Industrier) lignosulfonate ("BORRESPERSE NA" manufactured by Borregård Industrier)

oksylignin ("VANISPERSE CD" fremstilt av Borregård Industrier) oxylignin ("VANISPERSE CD" manufactured by Borregård Industrier)

polykarboksylsyrer og deres salter polycarboxylic acids and their salts

alkalisk reagerende forbindelser eller alkalimetallsalter av sulfonert naftalen delvis kondensert med formaldehyd, fortrinnsvis av natrium og kalsium ("MIGHTY", "LOMARD"). alkalisk reagerende forbindelser eller alkalimetallsalter av sulfonert melamin delvis kondensert med formaldehyd, fortrinnsvis av natrium og kalsium ("MELMENT"). hydroksykarboksylsyrer eller karboksylsyrer og deres salter alkaline reacting compounds or alkali metal salts of sulfonated naphthalene partially condensed with formaldehyde, preferably of sodium and calcium ("MIGHTY", "LOMARD"). alkaline reacting compounds or alkali metal salts of sulfonated melamine partially condensed with formaldehyde, preferably of sodium and calcium ("MELMENT"). hydroxycarboxylic acids or carboxylic acids and their salts

aluminiumoksyd ("BACO 95R" fremstilt av BA Chemicals) kalsiumhydroksyd alumina ("BACO 95R" manufactured by BA Chemicals) calcium hydroxide

magnesiumoksyd magnesium oxide

zirkoniumdioksyd zirconium dioxide

zirkoniumhydroksyd zirconium hydroxide

carbon carbon

spinell spinel

organofosforsyre organophosphoric acid

aluminiumhydroksyd aluminum hydroxide

magnesiumhydroksyd magnesium hydroxide

kromitt og kromhydroksyd chromite and chromium hydroxide

borsyre og dets salter. boric acid and its salts.

De nevnte tilsetningsmidler for ildfaste materialer tilsettes i slike mengder at mengden av tilsetningsmidler vil være fra ca. 0,5 til 20 vekt % basert på den totale vekt av den blanding som brennes for å produsere det ferdige ildfaste materiale. The aforementioned additives for refractory materials are added in such quantities that the quantity of additives will be from approx. 0.5 to 20% by weight based on the total weight of the mixture fired to produce the finished refractory.

Ubehandlet silicastøv i avgasser fra elektriske smelteovner for fremstilling av ferrosilisium eller silisium ble oppsamlet i et posefilter og blandet med vann for å -danne en vandig slurry inneholdende ca. 45 vekt % ubehandlet silicastøv. Slurryen ble fremstilt i en Stano høyhastighetsblander med en omdreinings-hastighet for agitatoren på ca. 1.000 RPM. Ca. 1.000 liter av slurryen ble ført til en spraytørkingsapparatur med en fordampningskapasitet på 20 kg vann pr. time. Innløps-temperaturen for gass i spraytørkeren var omtrent 350°C og utløpstemperaturen omtrent 100°C. Ved spraytørkingen ble de enkelte ubehandlede silicastøv-partiklene agglomerert og partikkelstørrelsen av de agglomererte granuler uttatt fra bunnen av spraytørkeren var i det alt vesentlige mellom 50 og 200 yum (ca. 60 % over 63 yum). Finstoff som ble gjenvunnet fra toppen av spraytørkeren hadde en partikkelstørrelse i det alt vesentlige mellom 20 og 50 ^um. Både de grove granuler og de fine granuler var frittrennende og viste ingen tendens til sammenbakning selv etter en måneds lagring. Den samme fremgangsmåte, men med visse variasjoner, ble benyttet for å teste bruken av agglomererte, spraytørkede frittrennende partikler. Det ble overraskende funnet at de spraytørkede agglomererte granuler lot seg tilfredsstillende dispergere i vandige media og i noen tilfeller ble det oppnådd en meget overraskende synergistisk effekt ved å spraytørke ubehandlet silicastøv-slurry som var tilsatt forskjellige tilsetningsmidler. Untreated silica dust in exhaust gases from electric melting furnaces for the production of ferrosilicon or silicon was collected in a bag filter and mixed with water to form an aqueous slurry containing approx. 45% by weight untreated silica dust. The slurry was prepared in a Stano high-speed mixer with a rotational speed of the agitator of approx. 1,000 RPM. About. 1,000 liters of the slurry was taken to a spray drying apparatus with an evaporation capacity of 20 kg of water per hour. The inlet temperature for gas in the spray dryer was approximately 350°C and the outlet temperature approximately 100°C. During the spray drying, the individual untreated silica dust particles were agglomerated and the particle size of the agglomerated granules taken from the bottom of the spray dryer was essentially between 50 and 200 yum (approx. 60% above 63 yum). Fines recovered from the top of the spray dryer had a particle size substantially between 20 and 50 µm. Both the coarse granules and the fine granules were free-flowing and showed no tendency to stick together even after one month of storage. The same procedure, but with certain variations, was used to test the use of agglomerated, spray-dried free-flowing particles. It was surprisingly found that the spray-dried agglomerated granules could be dispersed satisfactorily in aqueous media and in some cases a very surprising synergistic effect was achieved by spray-drying untreated silica dust slurry which had been added with various additives.

For å undersøke dispergeringsegenskapene av de frittrennende, spraytørkede silicastøv-granulene ble det tatt prøver av den grove fraksjon fra bunnen av spraytørkeren. Det ble fremstilt prøver av spraytørkede granuler med tilsetningsmidler som angitt i tabell 1. To investigate the dispersing properties of the free-flowing, spray-dried silica dust granules, samples were taken of the coarse fraction from the bottom of the spray dryer. Samples of spray-dried granules were prepared with additives as indicated in table 1.

Vandige oppløsninger ble fremstilt ved å tilsette 175 g spraytørkede agglomerater av de i tabell I angitte prøver til 175 g vann. SJurryer ble dannet ved å blande oppløsningene i ca. 2 min. ved hjelp av en impellerblander med en rotasjonshastighet på 1000 RPM. Deretter ble slurryene testet for å undersøke dispergeringsegenskapene av si 1 icastøvagg1orne ratene. Prøvene ble fylt i 250 cm<3 >begerglass med en høyde på 250 mm og en diameter på 35 mm. Begerglassene hadde to uttappingshul1 henholdsvis 228 mm over bunnen (posisjon 1) og 152 mm over bunnen (posisjon 2). Prøvene ble hensatt i begerglassene i en time. Deretter ble en prøve på 2 gram tatt fra posisjon 1 og en prøve på 2 gram tatt fra posisjon 2. Disse prøvene ble fordampet for å bestemme innholdet av faste stoffer i hver posisjon. Innholdet av faste stoffer ved posisjon 1 sammenlignet med det opprinnelig innhold av faststoffer i slurryen gir et mål for settling av slurryen hvilket er direkte relatert til dispergeringsgraden av de spraytørkede granulene av silicastøv. Forsøksresultatene er vist i tabell II. Aqueous solutions were prepared by adding 175 g of spray-dried agglomerates of the samples listed in Table I to 175 g of water. SJuries were formed by mixing the solutions for approx. 2 min. using an impeller mixer with a rotation speed of 1000 RPM. Next, the slurries were tested to investigate the dispersing properties of the silica dust particles. The samples were filled into 250 cm<3 >beakers with a height of 250 mm and a diameter of 35 mm. The beakers had two withdrawal holes1, respectively 228 mm above the bottom (position 1) and 152 mm above the bottom (position 2). The samples were left in the beakers for one hour. Then a 2 gram sample was taken from position 1 and a 2 gram sample was taken from position 2. These samples were evaporated to determine the solids content of each position. The content of solids at position 1 compared to the original content of solids in the slurry provides a measure of settling of the slurry which is directly related to the degree of dispersion of the spray-dried granules of silica dust. The test results are shown in Table II.

I tabell II er prosent faststoff angitt som vekt %. In Table II, the percentage of solids is given as weight %.

% dispersjon bestemmes ved å dividere prosent faststoff i posisjon 1 med vekt % faststoff i opprinnelig slurry. Ved å sammenligne dispersjonen av sammen1 igningsp røven 50.2 med de andre prøvene hvor de spraytørkede si 1 icastøv-granu1ene inneholder tilsetningsmidler vil det sees at alle de spesifiserte tilsetningsmidler øker dispergeringsgraden. Dispergeringsgraden på 51,2 % (prøve 50.2) er tilfredstillende når det er kort tid mellom blanding og forming eller fremstilling av det ferdige produkt forutsatt at det benyttes høyhastighetsblanding. I andre tilfeller kan det være nødvendig med 100 % dispersjon. Ved å regulere mengden av tilsetningsmidler kan det således fremstilles spraytørkede silicastøv-granuler med en ønsket dispergeringsgrad. % dispersion is determined by dividing the percent solids in position 1 by the weight % solids in the original slurry. By comparing the dispersion of the combination sample 50.2 with the other samples where the spray-dried silica dust granules contain additives, it will be seen that all the specified additives increase the degree of dispersion. The degree of dispersion of 51.2% (sample 50.2) is satisfactory when there is a short time between mixing and shaping or making the finished product, provided that high-speed mixing is used. In other cases, 100% dispersion may be required. By regulating the amount of additives, spray-dried silica dust granules with a desired degree of dispersion can thus be produced.

Effekten au pH på dispergeringsegenskapene er særlig bemerkelsesverdig. Det fremgår av tabell II at ved å tilsette syre til slurryen ved 16 i figur 1 før spray-tørking slik som i prøveserie 67 oppnås det en dispergeringsgrad på ca. 99 % mens det ved å tilsette syre til en slurry fremstilt av allerede spraytørkede granuler (prøveserie 70) bare oppnås en dispergeringsgrad på ca. 70 % selv om slurryene har omtrent samme pH-verdi. The effect of pH on the dispersing properties is particularly noteworthy. It appears from table II that by adding acid to the slurry at 16 in figure 1 before spray drying as in test series 67, a dispersion degree of approx. 99%, while adding acid to a slurry made from already spray-dried granules (test series 70) only achieves a degree of dispersion of approx. 70% even though the slurries have roughly the same pH value.

Spraytørkede silicastøvgranuler som angitt i tabell II ble tilsatt til mørtelblandingen for å teste bearbeidbarheten av mørtelblandingen og mørtelens trykk fasthet. En mørtelblanding ble fremstilt som angitt i tabell III. Spray-dried silica dust granules as indicated in Table II were added to the mortar mixture to test the workability of the mortar mixture and the compressive strength of the mortar. A mortar mix was prepared as indicated in Table III.

Forsøksresultater for flyteegenskaper og trykkfasthet for mørtlene med den sammensetning som fremgår av tabell III er angitt i den etterfølgende tabell IV. Test results for flow properties and compressive strength for the mortars with the composition shown in table III are given in the following table IV.

Det fremgår av tabell IV at tilsats av spraytørkede silicastøvgranuler fører til en bearbeidbarhet og en trykkfasthet som fullt ut kan sammenlignes med det som oppnås ved å tilsette en slurry av ubehandlet silicastøv til mørtelblandingen. De spraytørkede frittrennende silicastøvgranulene har ingen av de ulemper en vandig slurry av ubehandlet silicastøvslurry er beheftet med samtidig son det oppnås fordeler ved at de spraytørkede silicastøv-granuler har en jevn kvalitet og kan skreddersys i henhold til de ønskede spesifikasjoner. It appears from Table IV that the addition of spray-dried silica dust granules leads to a workability and a compressive strength that is fully comparable to that achieved by adding a slurry of untreated silica dust to the mortar mixture. The spray-dried free-flowing silica dust granules have none of the disadvantages that an aqueous slurry of untreated silica dust slurry is subject to at the same time advantages are achieved in that the spray-dried silica dust granules have a uniform quality and can be tailored according to the desired specifications.

Prosent flyteverdi som er angitt i tabell IV ble bestemt ved standard ASTM flytebordtest metode ASTM C 87-69 hvor flytbarheten av mørtlene ble bestemt etter 2 minutter blanding ved spesifiserte betingelser og hvor flyteverdien i prosent ble målt etter 10, 14 og 18 minutter. Middelverdien av disse målinger er gitt i tabell IV. Trykkfastheten ble bestemt på prøveprismer med dimensjoner 4cmx4cmxl0cm som ble utsatt for herding i 24 timer ved 20°C fulgt av 24 timers ytterligere herding ved 50°C. Hele herdeprosessen ble foretatt ved 100 % relativ fuktighet. Denne prosedyren er standard europeisk prosedyre benevnt RC metoden (Rilem Cembureau) punkt 8.1. The percentage flow value indicated in Table IV was determined by the standard ASTM flow table test method ASTM C 87-69, where the flowability of the mortars was determined after 2 minutes of mixing under specified conditions and where the flow value in percent was measured after 10, 14 and 18 minutes. The mean value of these measurements is given in table IV. The compressive strength was determined on sample prisms with dimensions 4cmx4cmx10cm which were subjected to curing for 24 hours at 20°C followed by 24 hours of further curing at 50°C. The entire curing process was carried out at 100% relative humidity. This procedure is the standard European procedure called the RC method (Rilem Cembureau) point 8.1.

Mengden av spraytørkede silicastøvgranuler som anvendes i betong og mørtelblandinger er vanligvis fra ca. 2,0 til ca. 50 vekt % basert på vekten av sement i blandingen. Mer eller mindre silicastøv kan benyttes, men det angitte område dekker de mest vanlige blandinger. Det mest foretrukne område er fra 5-30 vekt %. The amount of spray-dried silica dust granules used in concrete and mortar mixtures is usually from approx. 2.0 to approx. 50% by weight based on the weight of cement in the mix. More or less silica dust can be used, but the specified range covers the most common mixtures. The most preferred range is from 5-30% by weight.

For å fremstille en betongblanding ble det benyttet spraytørkede "silicastøvgranuler i henhold til foreliggende oppfinnelse hvor 0,1 vekt % tributylfosfat var tilsatt den ubehandlede silicastøvslurry ved 16 i figur 1. Blandingen ble blandet i en tvangsblander i 2 minutter og 250 liter betong ble fremstilt. Sammensetningen av betongblandingen er angitt i tabell V. To produce a concrete mixture, spray-dried silica dust granules according to the present invention were used where 0.1% by weight of tributyl phosphate was added to the untreated silica dust slurry at 16 in figure 1. The mixture was mixed in a forced mixer for 2 minutes and 250 liters of concrete was produced. The composition of the concrete mixture is given in Table V.

Betongblandingen hadde et forhold mellom vann og sement + silica på 0,45. Trykkfastheten av terning med 10 cm sider ble bestemt ved hjelp av standard europeisk prosedyre etter at betongen hadde herdet i syv dager ved 20°C og 100 % relativ fuktighet. Trykkfastheten ble målt til 62,5±1,1 MPa. Avhengig av blandingsresepten kan det fremstilles betong med en trykkfasthet på opptil 300 MPa. The concrete mixture had a ratio between water and cement + silica of 0.45. The compressive strength of cube with 10 cm sides was determined using the standard European procedure after the concrete had cured for seven days at 20°C and 100% relative humidity. The compressive strength was measured at 62.5±1.1 MPa. Depending on the mix recipe, concrete can be produced with a compressive strength of up to 300 MPa.

I blandingen for fremstilling av ildfaste materialer kan spraytørkede si 1icastøvgranuler benyttes i en mengde av 0,5 til 98 vekt % basert på den totale vekt av blandingen. In the mixture for the production of refractory materials, spray-dried silica dust granules can be used in an amount of 0.5 to 98% by weight based on the total weight of the mixture.

Ildfaste materialer inneholdende spraytørkede silica-støvgranuler ble fremstilt som angitt i tabell VI. Refractories containing spray-dried silica dust granules were prepared as indicated in Table VI.

De ildfaste materialer som er angitt i tabell VI inneholder de angitte mengder au de forskjellige bestanddeler basert på den totale tørrvekt dersom ikke annet er angitt. Standard europeisk test ble benyttet for å bestemme utrenningstiden og for å bestemme kaldstyrke ble det benyttet europeisk standard PRE/R 27.1. The refractories listed in Table VI contain the indicated amounts of the various constituents based on the total dry weight unless otherwise stated. The standard European test was used to determine the training time and to determine the cold strength, the European standard PRE/R 27.1 was used.

Det silicastøu som ble benyttet i blandingene var grove spraytørkede granuler tatt fra bunnen av spraytørkeren. I blanding 2 ble lignosulfonat tilsatt til blandingen mens det i blanding 3 ble benyttet spraytørkede silicastøvgranuler hvor lignosulfonat ble tilsatt til silicastøvslurryen ved 16 i figur 1 før spraytørking. Som det fremgår av tabell VI øker kaldstyrken for det ildfaste materiale meget sterkt når det benyttes spraytørkede silicastøvgranuler inneholdende 1 ignosulfonat (blanding 3) sammenlignet med hva som oppnås når spraytørkede silicastøvgranuler og lignosulfonat tilsettes til blandingen hver for seg (blanding 2). Det fremgår av tabell VI at kaldstyrken i dette tilfelle øker fra 38,2 MPa til 52,6 MPa. The silica dust used in the mixtures was coarse spray-dried granules taken from the bottom of the spray dryer. In mixture 2, lignosulphonate was added to the mixture, while in mixture 3, spray-dried silica dust granules were used where lignosulphonate was added to the silica dust slurry at 16 in Figure 1 before spray drying. As can be seen from Table VI, the cold strength of the refractory material increases very strongly when spray-dried silica dust granules containing 1 ignosulphonate (mixture 3) are used compared to what is achieved when spray-dried silica dust granules and lignosulphonate are added to the mixture separately (mixture 2). It appears from table VI that the cold strength in this case increases from 38.2 MPa to 52.6 MPa.

To blandinger av ildfast materiale med samme sammensetning som blanding 2 og 3 i tabell VI ble fremstilt bortsett fra at det ble benyttet små silicastøvgranuler uttatt fra toppen av spraytørkeren. Resultater er vist i tabell VII. Two mixtures of refractory material with the same composition as mixtures 2 and 3 in Table VI were prepared except that small silica dust granules taken from the top of the spray dryer were used. Results are shown in Table VII.

Lignosulfonat ble tilsatt til ubehandlet silicastøvslurry ved 16 i figur 1 før spraytørking for granulene brukt i blanding 5 mens samme mengde lignosulfonat ble tilsatt direkte til den ildfaste blanding i blanding 4. Økningen i MPa fra 33,9 i blanding 4 til 68,0 i blanding 5 viser igjen den synergistiske effekt som oppnås ved å tilsette additivene til silicastøvslurry før spraytørking. Resultatene som er vist i tabell VI og VII viser også at det for enkelte formål kan være fordelaktig å benytte silica-støvgranuler med liten partikkelstørrelse. Lignosulfonate was added to untreated silica dust slurry at 16 in Figure 1 prior to spray drying for the granules used in Mix 5 while the same amount of lignosulfonate was added directly to the refractory mix in Mix 4. The increase in MPa from 33.9 in Mix 4 to 68.0 in Mix 5 again shows the synergistic effect achieved by adding the additives to the silica dust slurry before spray drying. The results shown in Tables VI and VII also show that for certain purposes it can be advantageous to use silica dust granules with a small particle size.

I et annet eksempel ble det fremstilt ildfaste materialer med de i tabell VIII angitte sammensetninger. Kaldstyrke og romvekt for de ildfaste materialer er også angitt i tabell In another example, refractory materials were produced with the compositions indicated in Table VIII. Cold strength and room weight for the refractory materials are also indicated in the table

VIII. VIII.

Kaldstyrken ble bestemt ved hjelp av den foran nevnte europeiske standard. I blanding 1 ble ubehandlet silicastøv fra smelteovn blandet med de øvrige bestanddeler på konvensjonell måte. I blanding 2 ble det benyttet spraytørket silicastøvgranuler tilsatt lignosulfonat ved 16 i figur 1. Kaldstyrken for blanding 2 er som det fremgår av tabell VIII meget høy. The cold strength was determined using the aforementioned European standard. In mixture 1, untreated silica dust from a melting furnace was mixed with the other components in a conventional manner. In mixture 2, spray-dried silica dust granules were used with lignosulfonate added at 16 in Figure 1. The cold strength of mixture 2 is, as can be seen from Table VIII, very high.

For fremstilling av takstein benyttes det spraytørket silicastøv-granuler i en mengde av 2,0 til 25 vekt % basert på vekten av sement i takstein. Det ble fremstilt takstein utfra blandingene som er angitt i tabell IX. For the production of roof tiles, spray-dried silica dust granules are used in an amount of 2.0 to 25% by weight based on the weight of cement in the roof tiles. Roof tiles were produced from the mixtures indicated in Table IX.

Bestanddelene ble blandet på konvensjonell måte i omtrent The ingredients were mixed in a conventional manner for approx

3 minutter og bearbeidbarheten av blandingen ble bestemt ved konvensjonell håndprøve hvor en prøve formes i hånden. Prøven har en passe plastisitet når prøven ikke smuldrer opp. Dette er en standard prøve som benyttes ved produksjon av støpemasse for takstein. Vannmengden som ble tilsatt til hver av de tre blandinger i tabell IX for å oppnå ønsket plastisitet defineres som blandingenes vannbehov. Et lavt vannbehov er en ønsket egenskap for blandinger for støping av takstein. 3 minutes and the workability of the mixture was determined by conventional hand testing where a sample is shaped by hand. The sample has a suitable plasticity when the sample does not crumble. This is a standard sample that is used in the production of molding compound for roof tiles. The amount of water that was added to each of the three mixtures in Table IX to achieve the desired plasticity is defined as the mixture's water requirement. A low water requirement is a desirable property for mixtures for casting roof tiles.

Blanding 1 ble fremstilt ved at ubehandlet silicastøv fra smelteovn ble tilsatt blandingen i form at en vandig slurry. Blanding 2 ble fremstilt ved å tilsette spraytørkede silica-støvgranuler i henhold til foreliggende oppfinnelse, men uten andre tilsetninger. I blanding 3 ble det tilsatt spray-tørkede granuler inneholdende lignosulfonat som var tilsatt til silicastøvslurry ved 16 i figur 1 før spraytørking. Vannbehovet for blanding 1 og 2 var tilnærmelsesvis like mens blanding 3 hadde overlegent lavest vannbehov. Mixture 1 was prepared by adding untreated silica dust from a melting furnace to the mixture in the form of an aqueous slurry. Mixture 2 was prepared by adding spray-dried silica dust granules according to the present invention, but without other additions. In mixture 3, spray-dried granules containing lignosulfonate were added which had been added to the silica dust slurry at 16 in figure 1 before spray drying. The water requirements for mixes 1 and 2 were approximately equal, while mix 3 had by far the lowest water requirements.

De spraytørkede silicastøvgranuler i henhold til foreliggende oppfinnelse kan som nevnt tilsettes til plastmaterialer og gummiblandinger. Silicastøvgranuler tilsettes i en mengde fra ca. 1,0 til 100 vektdeler basert på 100 vektdeler plast eller gummi. Fortrinnsvis tilsettes de spraytørkede grunuler i en mengde fra 5,0 til 30 vektdeler basert på 100 vektdeler plast eller gummi. Ifølge et eksempel ble uherdet po 1yv inylklorid (UPVC) benyttet for å fremstille en plastblanding inneholdende konvensjonelle bestanddeler bortsett fra spraytørkede silicastøvgranuler i henhold til foreliggende oppfinnelse. Sammensetningen av blandingen er vist i tabell X. The spray-dried silica dust granules according to the present invention can, as mentioned, be added to plastic materials and rubber mixtures. Silica dust granules are added in an amount from approx. 1.0 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of plastic or rubber. Preferably, the spray-dried granules are added in an amount of from 5.0 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of plastic or rubber. According to one example, uncured polyvinyl chloride (UPVC) was used to prepare a plastic composition containing conventional ingredients except for spray-dried silica dust granules according to the present invention. The composition of the mixture is shown in Table X.

De spraytørkede si 1 icastøvgranu1 ene var belagt ved å tilsette 1,0 vekt % trimetylpropan til silicastøvslurryen ved 16 i figur 1 hvoretter slurryen ble spraytørket. Blandingen ifølge tabell X ble benyttet for å fremstille rør for elektriske kabler ved konvensjonell ekstrudering. Røret hadde en ytre diameter på ca. 100 mm og en vegg-tykkelse på ca. 6 mm. Rørets slagseighet ble testet ved hjelp av ASTM Metode D-2444-80. Slagseigheten var bedre enn den forlangte standard for rør med den nevnte diameter. Dette var meget uventet når det tas hensyn til at den benyttede blanding inneholdt 40 vektdeler kalsiumkarbonat og silicastøv mens innholdet av kalsiumkarbonat normalt må begrenses til 20 vektdeler for å oppnå den spesifiserte slagseighet. Ved å benytte spraytørkede silicastøvgranuler i henhold til foreliggende oppfinnelse kan således innholdet av fyllstoffer økes i plast og gummi uten at den ønskede styrke påvirkes negativt. The spray-dried silica dust granules were coated by adding 1.0% by weight trimethylpropane to the silica dust slurry at 16 in Figure 1 after which the slurry was spray-dried. The mixture according to Table X was used to produce tubes for electric cables by conventional extrusion. The pipe had an outer diameter of approx. 100 mm and a wall thickness of approx. 6 mm. The pipe's impact strength was tested using ASTM Method D-2444-80. The impact resistance was better than the required standard for pipes with the mentioned diameter. This was very unexpected when it is taken into account that the mixture used contained 40 parts by weight of calcium carbonate and silica dust, while the content of calcium carbonate must normally be limited to 20 parts by weight to achieve the specified impact strength. By using spray-dried silica dust granules according to the present invention, the content of fillers can thus be increased in plastic and rubber without the desired strength being negatively affected.

Som kjent består UPVC blandinger av følgende bestanddeler: 1. Termisk stabilisator som f.eks. et basisk bly- eller tinnsalt. 2. Indre smøremiddel som f.eks.en voks med lavt smelte-punkt . As is known, UPVC mixtures consist of the following components: 1. Thermal stabilizer such as e.g. a basic lead or tin salt. 2. Internal lubricant such as a wax with a low melting point.

3. Ytre smøremiddel som f.eks. parafinvoks. 3. External lubricant such as e.g. paraffin wax.

U. Pigment som f.eks. en blanding av carbon black og U. Pigment such as a mixture of carbon black and

t i tanoksyd. t in tanoxide.

5. Fyllstoff, vanligvis kalsiumkarbonat. 5. Filler, usually calcium carbonate.

Talk, aluminiumoksyd og andre metalloksyder kan også benyttes. Fyllstoffet kan belegges med et smøremiddel som f.eks. stearinsyre. 6. Et middel for å øke slagseigheten for derved å kunne øke innholdet av fyllstoff. Talc, aluminum oxide and other metal oxides can also be used. The filler can be coated with a lubricant such as e.g. stearic acid. 6. A means of increasing the impact resistance in order to thereby be able to increase the content of filler.

De nevnte smøremidler kan fordelaktig inkluderes i de spray-tørkede silicastøvgranuler i henhold til foreliggende oppfinnelse. Slike smøremidler omfatter: Hydrogenert ricinusolje, silikonoljer som f.eks. polydimetylsiloxan, trimetylolpropan og pentaerytrito11etrastea rat. The aforementioned lubricants can advantageously be included in the spray-dried silica dust granules according to the present invention. Such lubricants include: Hydrogenated castor oil, silicone oils such as polydimethylsiloxane, trimethylolpropane and pentaerythrito11etrastea rat.

Ett eller flere smøremidler eller andre konvensjonelle tilsetningsmidler kan tilsettes til silicastøvslurryen ved 16, 33, 36 eller 38 i figur 1 og spraytørkes sammen med silicastøvet hvorved de nevnte midler blir innblandet i de spraytørkede granuler. Forsterkningsfibre som f.eks. glass-eller stålfibre, wire eller lignende som benyttes i plast eller gummi kan også innblandes i de spraytørkede silica-støvgranuler i henhold til foreliggende oppfinnelse. One or more lubricants or other conventional additives can be added to the silica dust slurry at 16, 33, 36 or 38 in Figure 1 and spray-dried together with the silica dust whereby the aforementioned agents are mixed into the spray-dried granules. Reinforcement fibers such as glass or steel fibres, wire or the like used in plastic or rubber can also be mixed into the spray-dried silica dust granules according to the present invention.

Claims

1. Free-flowing silica dust granules, characterized in that they are produced by spray drying an aqueous slurry containing 10 - 80% by weight of untreated silica dust separated from exhaust gases from melting furnaces for the production of silicon or ferrosilicon, which granules have a particle size between 5 and 5000 yum and a bulk density between 600 and 800 kg/m^.

2. Free-flowing silica dust granules according to claim 1, characterized in that, in addition to silica dust, they contain one or more components selected from oxides and hydroxides of aluminium, zirconium, magnesium and chromium, calcium carbonate, talc, fumed silica, fly ash, pozzolan and fibres.

3. Free-flowing silica dust granules according to claim 1, characterized in that, in addition to silica dust, they contain one or more components selected from surfactants, calcium hydroxide, mineral acids, organic acids, monomer resins, polymer resins, foaming agents, air entrainment agents, hydrocarbon waxes, hydrogenated castor oil, silicones, lubricants for extrudable resin mixtures, plasticizers, superplasticizers, accelerating and retarding agents for cement.