PL121888B1 - Method of manufacture of lead containing, granular agent for glass-making and ceramic industry sredstva dlja stekol'nojj i keramicheskojj promyshlennosti - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania granulowanego zawierajajcego olów srodka, który moze byc w szczególnosci stosowany w przemysle sizMairistoiim na przyklad w wytwórniach kryszta¬ lów i wyrobów ceramicznych.Przemysly, szklarski i ceramiczny, stosuja pow¬ szechnie tlenki olowiu „minie" i/lub glejte, które sa produktami proszkowatymi na ogól o czastkach o srednicy ponizej 40 mikronów. Stosowanie tych produktów pociaga za soba, wskutek rozkurzu na przyklad w trakcie manipulowania nimi przy przygotowywaniu wsadów i' przenoszeniu ich do pieców, niebezpieczenstwo zanieczyszczenia atmo¬ sfery. Moga one równiez spowodowac zatrucia olo¬ wiem u osób stosujacych sproszkowane tlenki olo¬ wiu.Z tych powodów niejednokrotnie brano pod uwa¬ ge mozliwosc aglomeracji tych prosizlkofwajtylch pro¬ duktów, wykorzystujac srodki wiazace w celu otrzymania granulatów bardziej wygodnych w ma¬ nipulacji. Jako srodki wiazace stosowano w szcze¬ gólnosci wode, jak tez krzemiany wchodzace w sklad mieszanek szklarskich i ceramicznych.Tak na przyklad we francuskim opisie paten¬ towym nr 2.300.743 opisano sposób wytwarzania granulowanej minii o srednicy czastek w granicach od 0,5 do 5 milimetrów. Granulat ten wytwarza sie wprowadzajac sproszkowana minie do granu- latora, skladajacego sie z otwartego u góry bebna obrotowego o osi odchylonej od pionu, a nastepnie 15 30 2 wtryskujac do bebna roztwór wodny krzemiamu potasowego. Zawartosc krzemianu .potasowego w granulacie moze sie wahac w granicach od 2,5 do 5%, korzystnie od 3 do 4,5% wagowych.Inny rodzaj granulek wytwarza sie stosujac jako srodek wiazacy wode} jednakze powoduja one py¬ lenie podczas manipulacji, a ponadto ich odipor- nosc na scieranie jest mala.Jakosc tych produktów nie jest w -pelni zadowa¬ lajaca, badz dlatego, ze ich sklad graniulometryciz- ny jest powodem zjawiska ich segregacji podczas mieszania z innymi skladnikami wsadu i podczas topienia, badz tez dlatego, ze podczas manipulacji nimi tworzy sie zbyt duzo kurzu.Niedogodnosci te i wsady pozwala usunac spo¬ sób wedlug wynalazku.Przedmiotem niniejszego wynalazku jest sposób wytwarzania granulowanego zawierajacego olów srodka dla celów przemyslu szklarskiego, na przy¬ klad wytwórni krysztalów i przemyslu ceramicz¬ nego, który to srodek ma postac granulek o odpor¬ nosci na scieranie wiekszej od wszystkich znanych dotychczas produktów, oraz o skladzie granuiome- trycznym podobnym do innych sikladników miesza¬ nek wsadowych, do których ten nowy srodek bywa stosowany.Srodek otrzymany sposobem wedlug wynalazku nie powoduje podczas manipulacji nim tworzenia sie kurzu, bedacego zródlem zanieczyszczenia 121 888121 888 atmosfery, a w szczególnosci pinzyczyna olowicy u ludzi.Celem niniejszego wynalazku jest opracowanie sposobu pozw.alajacego otrzymac ten nowy zawie¬ rajacy olów srodek w postaci granulatu, nie po¬ wodujacego pylenia w trakcie manipulacji i po¬ siadajacego dobra odpornosc na scieranie, jak tez sklad granulometryczny zblizony do skladu innych skladników mieszanek wsadowych, do których jest on stosowany.Zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku mozna otrzymac granulki o ksztalcie nieregularnyim.Mozna takze uzyskac granulat o zadanej wiel¬ kosci ziarna, to jest takiej y by nie zachodzila po- trzelwujego pózniejszego mielenia.Sposób wedlug wynalazku pozwala otrzymac w postaci ^granulowanej badz pierwotne tlenki olo¬ wiu, badz glejte, badz! minie, badz mieszanine tych tlenków. ' f Sposób wedlug wynalazku polega na tym, ze miesza sie cala ilosc tlenku olowiu z co najwyzej dwiema trzecimi, i korzystnie z mniej niz polowa calkowitej ilosci krzemianu metalu alkalicznego rozpuszczonego w wodzie, po czym otrzymane cia¬ sto plastyczne przetwarza sie na granulat i pod¬ daje pierwszemu suszeniu w temperaturze w gra¬ nicach od 50° do 70°C, w czasie od kilku minut do jednej godziny, nastepnie tak wysuszony pro¬ dukt miesza sie z pozostala iloscia roztworu krze¬ mianu metalu alkalicznego i poddaje otrzymany produkt drugiemu suszeniu w temperaturze w gra¬ nicach od a0° do 150°C, korzystnie od 100° do 130QC w czasie od kilku minut do jednej godziny otrzymujac granulat, w którym stosunek wagowy ilosci olowiu liczonego jako PibO do ilosci krzemia¬ nu metalu alkalicznego w przeliczeniu na Si02 wynosi powyzej 95:5, korzystnie w granicach od 18al do 32:1, zawartosc wilgoci wynosi nie wiecej jak 2P/o zas ciezar nasypowy jest co najwyzej rów¬ ny 5 g/cm3.Zaleca sie, by stosunek wagowy olowiu, w prze¬ liczeniu na PbO, do ilosci krzemianu, w przelicze¬ niu na sume krzemionki i tlenków metali alkalicz¬ nych, wynosil od 14:1 do 24:1, korzystnie od 14:1 do 18:1.Tlenek olowiu wybiera sie korzystnie z grupy obejmujacej pierwotne tlenki olowiu, glejte, minie i mieszaniny tych tlenków.Krzemian metalu alkalicznego wybiera sie ko¬ rzystnie z grupy obejmujacej krzemian sodowy, krzemian potasowy i mieszaniriy tych krzemianów.Jako ewentualny dodatek mozna stosowac weglan sodowy i/lub potasowy.Stosunek wagowy ilosci krzemionki do ilosci tlenku lub tlenków metali alkalicznych w krze¬ mianie wynosi od 1:1 do 4:1, korzystnie od 3:1 do 4:1, Obróbka termiczna sklada sie korzystnie z dwóch faz, z których pierwsza przebiega w temperaturze 50° dp 200°C w czasie od kilku minut do jednej godziny, zas druga w temperaturze 80° do 700°C w czasie od kilku minut do jednej godziny. Zaleca ¦sie utrzymywac w pierwszej fazie temperature od 300° do 450°C w przypadku, gdy jako tlenek olo¬ wiu stosuje sie minie, zas 400° do 700°, gdy jako 10 15 20 25 30 40 45 50 55 65 tlenek olowiu stosuje sie glejte.Zaleca sie prowadzic operacje w obu fazach w tym samym naczyniu.Co isie tyczy przetwarzania, to wykonuje sie go tak, by otrzymac bezposrednio granulat o zada¬ nych wymiarach ziarna, to jest taki, który nie wymaga pózniejszego mielenia.Korzystnie przy realizacji wynalazku jako tle¬ nek olowiu wybiera sie minie Plb/D4 i stosuje roz¬ puszczalny krzemian metalu alkalicznego w ro¬ ztworze wodnym o stezeniu krzemianu w grani¬ cach od 30 do 901% wagowych. Jesli stosuje sie krzemian metalu alkalicznego o stosunku molo¬ wym Rm (SiOa) (tlenek metalu alkalicznego) rów¬ nym jednosci, nalezy sporzadzac mieszanine w tem¬ peraturze w granicach od 50° do 100°C, korzystnie od 60° do 70°C. Natomiast jesli stosunek molowy Rm jest wyzszy lub równy 2 mieS'zanihe nalezy sporzadzac na zimno, to jest w temperaturze poko¬ jowej.Jezeli jako tlenek olowiu wybiera sie glejte, to miesza sie ja z rozpylonym roztworem krzemianu metalu alkalicznego. Mieszanine tych dwóch skla¬ dników sporzadza sie na zimno przy odpowiednim stosunku molowym Rm krzemianu metalu alkalicz¬ nego, dodajac potrzebna ilosc wody dla otrzyma¬ nia plastycznego ciasta.Dla zmieszania tlenku olowiu z rozpuszczalnym krzemianem metalu alkalicznego, korzystnie z krze¬ mianem sodowym lub krzemianem potasowym lub z ich mieszaninami stosunek wagowy krzemionki ido tlenku metalu alkalicznego (np. SiiO^/lNia/)) wy¬ nosi od 1:1 do 4:1, korzystnie od 3:1 do 4:1, naj¬ korzystniej od 3:1 do 3,4:1.Jako tlenek olowiu mozna stosowac badz tlenek pierwotny, badz glejte, badz minie, badz ich mie¬ szaniny.W przypadku, gdy wybiera sie minie to stosuje sie rozpuszczalny krzemian metalu alkalicznego w roztworze wodnym o stezeniu krzemianu w grani¬ cach od 30 do 90% wagowych. Jesli stosunek mo¬ lowy Rm uzytego krzemianu metalu alkalicznego jest równy 1, co odpowiada rnetakrzemtianowi, to mieszanine nalezy sporzadzac w temperaturze w granicach od 50° do 100°C, korzystnie od 60° do 70°C w celu unikniecia przyspieszonej krystaliza¬ cji wodizianów .metakrzemianu. Gdyby mieszanina byla sporzadzana na zimno, to otrzymane ciasto twardnialoby bardzo szybko i nie pozostawaloby plastyczne w ciagu kilku godzin a tym bardziej w ciagu kilku dni.Natomiast, jesli stosunek molowy Rm stosowane¬ go krzemianu metalu alkalicznego jest wyzszy lub równy 2, wtedy mieszanine mozna sporzadzac na zimno to znaczy w temperaturze pokojowej, by otrzymac ciasto o dostatecznej plastycznosci i trwa¬ lej jednorodnosci.W przypadku, gdy jako tlenek olowiu wybierze sie glejte, miesza sie ja na zimno z krizemianem metalu alkalicznego rozpylonym, który otrzymuje sie przez rozpylenie roztworu krzemianu, a naste¬ pnie dodaje odpowiednia ilosc wody, potrzebna do wytworzenia ciasta pozostajacego plastycznym przez pewien czas. Na ogól ta ilosc wody stanowi okolb 12°/o ilosci glejty.121 888 5 6 Otrzyimande glejty zgranulowanej jest równiez mozliwe wadluig metody opisanej wyzej dla manii.Ilosc krzemiaoiu metalu alkalicznego, w przeli¬ czeniu na krzemionke SiQ2, dodawana do tlenku olowiu, liczonego jako PbO, wynosi od 2 do 6% wagowych otrzymanego produktu.Ciasto otrzymywane po zmieszaniu mozna wyla¬ dowywac z zasobnika mieszalnika badz periodycz¬ nie, badz w sposób ciagly i formowac w postaci zylki, tasmy, preta, weza, kulek, giraniulek lub proszku, które otrzymuje sie przez zmielenie po¬ przednich produktów, lub tez w innej postaci po¬ zwalajacej zasilac w sposób ciagly etap obróbki termicznej.Tak uformowane lub nieu^ormowane ciasto pod¬ daje sie procesowi obróbki termacznej, który skla¬ da sie z dwóch nastepujacych po sobie faz» Pierwsza faze stanowi proces suszenia, który prowadzi sie w temperaturze w granicach od 50° do 200°C, korzystnie od 106° do 180°C, w czasie od 15 minut do 1 godziny. W trakcie tej fazy odwodnienie zachodzi .stosunkowo powoli Co sie tyczy procesu w drugiej fiazie, to prowa¬ dzi sie go w temperaturze w granicach od 30° do 700°C, w czasie od 15 minut do 1 godziny: Tempe¬ ratura wynosi korzystnie od 200° do 450°C jesli tlenkiem olowiu jest minia, zas 400° do 700°C jesli to jest glejta.Druga faza obróbki termicznej, bedaca w tym przypadku procesem spiekania, pozwala z jednej strony kontynuowac i regulowac proces odwadnia¬ nia utemowanego ciasta, a z drugiej strony otrzy¬ mac produkt odporny na scieranie.Proces suszenia i spiekania mozna prowadzic w tym samym naczyniu dostosowujac odpowiednio temperature. iPo zakonczeniu obróbki termicznej, otrzymuje sie produkt nie brudzacy palców i odporny na scieranie, takie na jakie moze byc narazony w róz¬ nych warunkach transportu i zaladunku do silo¬ sów.Zaleznie od zadanego skladu gTanulometrycz- nego produktu koncowego mozna otrzymany pro¬ dukt obrabiac na mlynkach, dezintegratorach a nastepnie przerabiac dalej w znany sposób (prze¬ siewanie, sortowanie) w celu uzyskania frakcji o zadanymi skladzie granuiometrycznym. Oczywi¬ scie, prowadzenie tego rodzaju obróbki powinno powodowac powstawanie tylko minimalnej ilosci ziaren o wielkosci niepozadanej, które musza byc zawracane do procesu. Co wiecej, nie nalezy psuc wlasnosci przeciwpylacych produktu, otrzymanego w poprzednich etapach przez drobne czastki wy¬ tworzone w czasie mielenia i dajace sie z trudem usunac przez przesiewanie. Z tego wzgledu zaleca sie unikac koncowego etapu mielenia stosujac kla¬ syczna aparature, która uzyta zgodnie ze sposobem wedlug wynalazku, pozwala uzyskac bezposrednio gotowy produkt.W korzystnej odmianie sposobu wedlug wyna¬ lazku calkowita ilosc tlenku olowiu wybranego z grupy obejmujacej pienwotne tflemki olowiu, glejte, minie i ich mieszaniny} miesza sie z co najwyzej polowa calkowitej ilosci rozpuszczalnego krzemia¬ nu metalu alkalicznego, korzystnie z 30 do 50*/* tej ilosci. Nastepnie tak otrzymane ciasto poddaje sie formowaniu, które moze byc przeprowadzone w trakcie etapu mieszania, w celu otrzymania gra¬ nulek pierwotnych, które poddaje sie pierwszemu 5 suszeniu w temperaturze 50° do 70QC w ciagu kil¬ ku minut do jednej godziny. Otrzymane granulki pierwotne miesza sie z reszta krzemianu metalu alkalicznego i podgrzewa mieszanine do tempera¬ tury 80° do 700°C, korzystnie 50° do 150°C, w cia¬ gu kilku minut do jednej godziny, nie dazac jed¬ nak by zaszla reakcja miedzy srodkiem wiazacym a tlenkiem lub tlenkami olowiu. Tak otrzymane granulki maja srednice na ogól mniejsza niz 0,5 mm.Tego rodzaju granulat otrzymuje sie korzystnie stosujac w etapach mieszania i formowania apa¬ raty o duzej szybkosci obrotów, to jest od 1000 do 5000 obrotowi/minute.Srodek otrzymany sposobem wedlug niniejszego wynalazku charakteryzuje sie wlasnosciami fizy¬ ko-chemicznymi, które czynia go bardzo przydat¬ nym do stosowania w przemysle. szklarskim w szczególnosci do wytwarzania krysztalów onaz w przemysle ceramicznym. W celu otrzymania spo¬ sobem opisanym wyzej wedlug niniejszego wyna¬ lazku, tego nowego srodka o szczególnych wlasno¬ sciach korzystnie jest, by stosunek wagowy ilosci olowiu, w przeliczeniu na PbO, do iftosci srodka wiazacego, w przeliczeniu na Si02 zawarte w tym srodku wiazacym, wynosil od 18:1 do 32:1, korzy¬ stnie od 18:1 do 23:11. Ponadto stosunek wagowy ilosci olowiu, w pi"zeiLiczein!iu na PlbO, do ilosci srodka wiazacego, w przeliczeniu na sume krze¬ mionki i tlenków metali alkaMcznych, powinna wynosic od 14:1 do 24:1, korzystnie od 14:1 do 18:1.Niniejszy sposób wedlug wynalazku realizuje sie korzystnie, gdy stosunek wagowy ilosci kirzeiimbnki Si02 db ilosci tlenku lub tlenków metali alkalicz¬ nych wynosi od 3:1 do 4:1, korzystnie od 3:1 do 3,4:1.Srodek otrzymany sposobem wedlug wynalazku wykazuje zawartosc wilgoci mniejsza lub równa 2ty©. Korzystnie mniejsza lub równa 0,5f/o. Ciezar nasypowy granulatu wynosi ponizej 5 g/cm3 a prze¬ waznie od 2 do 3 g/cm3.Nalezy, zauwazyc, ze jest on stosunkowo niski w porównaniu z tlenkiem olowiu, co swfiadczy o jego duzej porowiatosci.Porowatosc ta jest bardzo korzystna, gdyz po¬ zwala otrzymywac jednorodne stopy szkla lub sto¬ py ceraimiezne w których nie wystejpuja w zadnym razie normalne zjawiska rozdzielania skladników.Dalszym nastepstwem tej porowatosci jest to ze powietrze uwiezione w parach granulek wydzie¬ lajac sie w stopie w czasie ich rozkladu powoduje pewnego rodzaju wrzenie stopu utrzymujac cza¬ stki tlenku olowiu w calej jego masie. Inaczej mówiac czastki te nie opadaja na dno wanny.Oczywiste jest, ze utworzony srodek moze rów¬ niez zawierac pewna ilosc uzupelniajacych dodat¬ ków powszechnie stosowanych w przemyslach szklamskiin i ceramicznym.Nie traktujac ich listy jako ograniczenia mozna tu wymienic tytulem przykladu takie srodki jak 15 20 30 39 40 45 50 55121 888 7 8 tlenek arsenu Ais208, tlenek antymonu Sib^a, azo¬ tany i weglany metali alkalicznych, wodorotlenki metali alkalicznych, piasek, jak tez produkty orga- nicizine, olej, parafine i korozyne.W celu oceny wlasnosci otrzymanych produktów stosuje sie szereg pirób, które pozwalaja oznaczyc ilosc pylu tworzacego sie w trakcie manipulacji oraz odpornosc granulek na scieranie* : Próby te chociaz nie znormalizowane, pozwalaja porównac te nowe, zawierajace olów srodki do¬ datkowe z produktami rynkowymi i aktualnie stosowanymi w przemysle szkla i ceramiki.Zdolnosc tych produktów do nie wytwarzania pylów podczas manipulacji oznacza sie umieszcza - jac 50 g badanego produktu na plytce ze szkla spiekanego, zamocowanej u spodu pionowej rury srednicy 50 mm i dlugosci Im i wdmuchujac po¬ wietrze z szybkoscia 20 l/min przez koncówke w dolnej czesci rury w ciagu 5 minut. Porwane pra¬ dem powietrza drobne czastki pylu po opuszcze¬ niu zloza fluidalnego sa zatrzymywane przez (filtr polietylenowy o srednicy por 60 mikronów, umoco¬ wany w górnej czesci rury. Filifcr ten wazy sie przed i po próbie i na podstawie tych dwóch wa¬ zen oblicza sie w procentach ilosc pylu tworzacego sie podczas próby. Wyniki oznaczen wyrazone w procentach i miligramach na 100 g wytworzonego pylu badanego produktu podano W tablicy 1.Produkt badany Minia w (proszku bez srodka wiazacego .Minia zwilzona 0,2°/o oleju mineralnego Gleijlta w proszku Glejta granulowana z woda Glejta granulowana z woda Glejta granulowana przez opylanie Krzemian olowiu, termiczny, czysty Krzemian olowiu termiczny, nieczysty Minia granulowana wedlug wynalazku (1) Glejta granulowana wedlug wynalazku (1) Tlenek pierwotny granulowany wedlug wynalazku Próba prze¬ siewania w mg pylu na 100 g badanego produktu 202 48 78 (160 273 Hooo 20 80^200 tlO 10 150 Próba na scieranie w mieszal¬ niku TURBULA nie badano nie badano nie badano 600 nie badano 400 MO 70-^220 60 120—80 40 Odpornosc na scieranie oznacza sie wprowadza¬ jac 150 g produktu t do cylindrycznego naczynia pojemnosci 250 ml, umieszczonego w mieszalniku TURBULA^ typ T2A na przeciag 5 minut przy szybkosci obrotów 80 obrotów/min., który to mie¬ szalnik nadaije naczyniu cylindrycznemu i produ¬ ktowi w nim umieszczonemu ruch spiralny. Po tej operacji produkt odsiewa sie na sicie o srednicy 80 mikronów. Wyniki oznaczen wyrazone w mili¬ gramach pylu o srednicy czastek ponizej 80 mi¬ kronów na 100 g badanego produktu podano w ta¬ blicy 2.Zdolnosc granulatu otrzymanego sposobem we¬ dlug niniejszego wynalazku do nie segregowania sie podczas manipulacji mieszankami tego granu¬ latu z innymi skladnikami wsadu tyipu szkla kry¬ sztalowego, mozna oiznaczyc na przykladach dwu nastepujacych sposobów: Sporzadzona na sucho mieszanke produktów umieszcza sie we flakonie szklanym pojemnosci 500 om3, zamocowanym w aparacie TURBULA, typ T2A, obracajacym sie z szybkoscia 30 obr/lmin w ciagu 5 minut.Badane mieszanki sporzadza sie z nastepujacych produktów: 180 g minii granulowanej lub proszkowej 300 g piasku 50 g weglanu potasowego.Jednorodnosc mieszanki oznacza sie wzrokowo oceniajac rozmieszczenie czerwonego zabarwienia pochodzacego od minii. Wyniki oznaczen podano w tablicy 2.Skladniki mieszanki i Piasek i minia proszkowa Piasek i minia granulowana Piasek, minia proszko¬ wa i weglan potasowy 1 Piasek, minia granulo¬ wana i weglan (pota¬ sowy Rozmieszczanie czerwo¬ nego zabarwienia niejednorodne jednorodne niejednorodne jednorodne Sklad granulometryczny tych skladniików zawie¬ ra sie w granicach od 80 mikronów do 1 nm Obserwuje sie, ze segregacja skladniików nie za¬ chodzie jesli zmiesza sie miiinie granulowana spO- isobem wedlug wynalazku z pozostalymi skladni¬ kami wsadu.Jeslli sie umiesci mieszanke skladajaca sie z pia¬ sku, minii granulowanej i weglanu potasowego w cylindrze wysokosci 5 cm i srednicy 21 cm i cy¬ linder ten zamocuje w aparacie do przesiewania typu TAMISOK, nastawionym na stopien 30, to nie obserwuje sie jakiejkolwiek segregacji granu¬ lek minii pod wplywem wstrzasów poziomych.Jeslli sie umiesci 100 g tej samej miesizanki w skalowanej probówce cylindrycznej, zamocowanej w aparacie do utrzasaniia proszków typu HER- MANiN-MORITZ, uregulowanym na 260 wstrzasów na minute, to nie obserwuje sie jakiejkolwiek se¬ gregacji granulek minii o skladzie granulOmetryicz- ip 15 20 25 30 33 40 45 50 55 60 Tablica 1 30 Tablica 2 \9 121 888 10 nym zawartym w granicach Od 80 do 500 mikro- / nów.Na koniec próby stapiania wsadów s'zkla kry¬ sztalowego, zawierajacych minie granulowania, nie wyfcazuga jiakiegokolwiek anormalnego zachowa¬ nia sie wsadu szkla krysztalowego ani u góry ani u dolu tygla.Niizej podane przyiklady, kitóre nie maja chara¬ kteru ograniczajacego sluza do wykazania korzysci niniejszego wynalazku.Przyklad I. 7 kg minii i 1,6 kg 80%-gó roz¬ tworu, wodnego metakrzemianu sodowego Si02* •Na20*5H20 miesza sie w ugniialtarce w ciagu 20 minut. W przypadku gdy stosunek mollowy Rm (SiO^/INa^O) wynosi 1, zaleca sie w tym etapie mie¬ szania a) ogrzewac mieszanke do temperatury 65°C.Otrzymane ciasto wyladowuje sie w postaci wal¬ ków srednicy 1 cm.Walki te poddaje sie nastepnie obróbce termicz¬ nej, to jest suszeniu w temperatuirize 120°C w cia¬ gu 1/2 godziny a nastepnie spiekaniu w tempera¬ turze 350°C w ciagu 1712 godziny.Otrzymany w tym etapie obrólbki termicznej b) produkt miele sie w mlynku szczekowym, tak, by otrzymac granulat o wielkosci ziarna w granicach od 80 mikronów do 2 milimetrów: Przyklad II. 1000 g glejty miesza sie z 80 g rozpylonego krzemianu sodowego zawierajacego 61,2% krzemionki, 18,3% tlenku sodu i 19,5% wody, 150 czym dodiaje sie 120 g wody i otrzyma sie mieszanine o konsystencji plastycznego cia¬ sta.Oiasto to suszy sie w ciagu 15 minut w tempe¬ raturze iao0C, a nastepnie spieka w ciagu 45 minut w temperaturze 550°C Talk otrzymany produkt miele sie i przesiewa tak, by otrzymac granulat o skladzie granulome- trycznym w granicach od 80 miikronów do 1 mm.Granulat zawiera 4,53% krzemionki i 1,35% tlenku sodu.Przyklad III. 15 kg minii miesza sie z 1,95 litra roztworu wodnego krzemiiamu sodowego o gestosci 1,4, po czym dodaje sie 0y3 litra wody tak, by otrzymac ciasto o lepiszeij plastycznosci. Miesza¬ nine' ta ugniata sie w dziezy mechanicznej w cia¬ gu okolo 15 minut.Otrzymane ciasto wyladowuje sie do wytlaczarki i wytlacza w postaci makaronu, który uimielszcza sde na tacach w porcjach po 5 kg. Tace ustawia sie na tasmie pieca tunelowego o szybkosci prze¬ suwu tasmy 3,25 m/igodz.Teimpelratura pieca w strefie spiekania wynosi 400°C a czas przebywania w tej strefie 35 mi¬ nut.Po zakoncizejniu obróbki termicznej produkt rozdrabnia sie w lamaczu szczekowym a nastepnie w mlynie tarczowym tak, aby otrzymiac granulat o skladzie granulometrycznyim w granicach od 80 mikronów do 1 mm.Po przesianiu otrzymuje sie granulat o ciezarze nasypowym nieutrzasanym 2,9 g/cm3 zas ultnzasa- nyim 3,3 g/cim3.Granulat ten zawiera 4,73% krzemionki i 1,(81% tlenku sodu.Przyklad IV. Granulowanie minii Do miesizalnika kulistego, typu MORITZ o po¬ jemnosci 200 litrów wyposazonego w silnik mocy 25 KM oraz rozibijacz bryl, zaladowuje sie 100 kg 5 minii i 9 litrów roztworu krzemianu sodowego 20N32, co odpowiada zawartosci 12,6 kg krzemia¬ nu. Mieisizainke sporzadza sie przy 250 oibr/mdiri w ciagu 8 minut.Otrzymany produkt po suszeniu w temperaturze 150°C w ciagu 20 minut ma nastepujacy sklad graniuloimetryczny: srednica ziarna !°/o wago¬ wych 1 mm 30,5 od 500 mikronów do 1 mm 13,5 od 80 mikronów do 500 mikronów 54,4 80 mikronów (1,6 20 Jesli produkt ten ma byc stosowany w sposób powszechnie przyjety nalezy go zemlec by jego sklad giranuloimetryczny zawieral sie w granicach od 80 do 500 mikronów.Po zmieleniu doprowadza sde zawartosc SiO£ w 25 produkcie do 4,5% przez dodanie odpowiedniej ilo¬ sci krzemianu sodowego, w tym przypadku prawie 3,20 kg w tym samych warunkach j.ak wyzej. Pb zakonczeniu obróbki termicznej otrzymuje sie gra¬ nulki .zgodne z niniejszym wylrialarikoeim. 30 Nalezy zauwazyc, ze produkt otrzymany po mie¬ leniu powoduje tworzenie sie pylu, natomiast gra¬ nulat nie pyli w trakcie manipulacji Granulat ten wypróbowano w skali przemyslo¬ wej, w wytwórni krysztalów. Stwierdzono, ze przy- 35 nosi on znaczne polepszenie warunków pracy, gdyz w komorze zaladowczej do pieca szklarskiego nie stwierdzono zadnych sladów olowiu. Gdy stoso¬ wano w tych samych warunkach, jak wyzej mdinie sproszkowana, zawartosc olowiu w atmosferze wy- 40 nosila 0,3 mg/NM3 powietrza, przy czyni analize wykonywano metoda absorpcji atomowej.Przyklad V. Te same ojbserwacje jak w przy¬ kladzie poprzedindim poczyniono, gdy zastosowano mieszalnik typu LODIGE i30D/AD, o pojemnosci 45 130 litrów i szybkosci obrotów turbiny 1400 obr/ min oraiz szybkosci obrotów zastawek 160 obr/ nidJn.Otrzymano okolo 60% granulatu o skladzie gra- nulometrycznym w granicach od 80 do 500 mikro- so nów.W tym przypadku mielenie jest konieczne. Po ponownym dodaniu krzemianu sodowego w tych samych warunkach, jak w poprzednim przykla¬ dzie, otrzymuje sie granulat nie wytwarzajacy w pylu.Przyklad VI. 950 kg minii miesza sie z 63 kg krzemianu sodowego RP 20N32, rozcienczonego do 9,1%, co odpowiada 55% calkowitej ilosci potrzeb¬ nego krzemianu. Operacje mieszania i granulo- •° wania przeprowadza sie w cylindrycznym aparacie o osi pionowej, o wale zaopatrzonym w noze, obra¬ cajacym sie z szybkoscia 2700 obr/min (na przy¬ klad aparat typu FLEXOMIX firmy SCHUGI).Otrzymany produkt suszy sie czesciowo i miesza •5 z 52 kg krzemianu RP 20tN32, rozcienczonego do 10 15121 i 11 9,1% w temperaturze pokojowej i na tym samym urzadzeniu jak wyzej, a nastepnie suszy w tempe¬ raturze 120°C w ciagu 15 minut.Wydajnosc procesu wynosi powyzej 90%, a otrzymany granullait ma sklad granulomeitiryczny 5 w granicach od 80 mikronów do 0,5 mm. Granulat wykazuje bardzo dobra odpornosc na scieranie i nie pyli podczas manipulacji. Ilosc pylu wytwo¬ rzonego w opisanej wyzej próbie jest nizsza lub równa0,01°/*. io Przyklad VII. Granulowanie tlenku pierwot¬ nego.W tym samym aparacie jak w przykladzie VI miesza sie 950 kg czerwonego, pierwotnego tlenku olowiu z 75 kg krzemianu sodowego rozcienczonego *s do 9, l10/©, co odpowiada 45,4% calkowitej ilosci krzemianu. Otrzymany produkt suszy sie w tem¬ peraturze 60°C w ciagu 15 iminiuit. Wysuszony pro¬ dukt miesza sie iz 90 kg krzemianu sodowego, co odpowiada 54,6% calkowitej ilosci krzemianu, po 20 czyim suszy sie w ^temperaturze 120°C w ciagu 35 minut.Temperatura pieca w strefie spiekania wynosi 400°C, zas czas przebywania produktu w tej stre¬ fie 35minut. 25 Po zakonczeniu obróbki termicznej produkt prze¬ siewa sie przez sito o srednicy oczek 500 mikro¬ nów i 80 mikronów. Frakcje o wielkosci ziarna ponizej 80 mikronów i powyzej 500 mikronów po zmieleniu, to jest okolo 10% produktu otrzyma- w nego po obróbce termicznej, zawraca sie do pro¬ dukcji w czasie drugiego dodawania krzemianu sodowego.Tak otrzymany granulat ma ciezar nasypowy nieutrzasany 2,9 g/cm3, zas utrzasany 3,3 g/cm3. 35 Granulat zawiera 4,73% krzemionki i 1,61% tlenku sodu.Przyklad VIII. Granulowanie gleity. 950 kg glejty miesza sie z 75 kg rozpuszczalnego krzemianu sodowego rozcienczonego do 9,1%, co odpowiada 45,4% calkowitej ilosci krzemianu.Otrzymane ciasto suszy sie w temperaturze 60°C w ciagu 5 minut. Wysuszony produkt miesza sie z 90 kg krzemianu sodowego, co odpowiada 54,6% calkowitej ilosci potrzebnego krzemianu rozcien¬ czonego do 9,1%, po czym suszy w temperaturze 120°C w ciagu 10 minut. Uzyskuje sie wydajnosc 88% granulatu o skladzie granulometrycznym w granicach od 80 do 500 mikronów. 50 Wydajnosc te mozna podwyzszyc do 100% za¬ wracajac 12% produktu o srednicy ziarna ponizej 80 mikronów i 500 mikronów. Podczas dinugiego dodawania krzemianu sodowego, jak to opisano w przykladzie VII granulat ten w próbie pylenia 55 wykazuje ponizej 0,01% pylu.Gdy granulat otrzymany zgodnie z poprzednimi przykladami zastosuje sie w szklarskich mieszan¬ kach wsadowych, w szczególnosci do wyrobu kry¬ sztalów, nie obserwuje sie zadnych objawów se- 60 gregacji.Ponadto nalezy zauwazyc, ze w odróznieniu od granulatów klasycznych otrzymuje sie nie granul¬ ki kuliste lecz o ksztalcie nieregularnym, dzieki czemu nie wykazuja one tendencji do segregacji «5 12 w czasie ich mieszania, transportu i zaladunku do pieca.Oczywiste jest, ze nie wykracza sie poza zakres niniejszego wynalazku wytwarzajac zawierajace olów granulaty z udzialem innych srodków wia¬ zacych niz opisane w niniejszym sposobie.Zastosowanie tych nowych, zawierajacych olów srodków dodatkowych nie ogranicza sie tylko do przemyslów szkla i ceramiki, moga one byc z ko¬ rzyscia stosowane w wytwórstwie emalii, akumu¬ latorów, ogniw oraz do wytwarzania szkliw, przy czym wymienione zastosowania nie maja w zad¬ nym przypadku charakteru ograniczajacego.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania granulowanego zawiera¬ jacego olów srodka skladajacego sie z tlenku olo¬ wiu i krzemianu metalu alkalicznego, znamienny tym, ze miesza sie cala ilosc tlenku olowiu z co najwyzej dwiema trzecimi, korzystnie z mniej niz polowa calkowitej ilosci krzemianu metalu alka¬ licznego rozpuszczonego w wodzie, po czym otrzy¬ mane ciasto plastyczne przetwarza sie na granulat i poddaje pierwszemu suszeniu w temperaturze w granicach od 50° do 70°C, w czasie od kilku minut do jednej godziny, nastepnie tak wysuszony produkt miesza sie z pozostala iloscia roztworu krzemianu metalu alkalicznego i poddaje otrzy¬ many produkt drugiemu suszeniu w temperaturze w granicach od 80° do 150°C, korzystnie od 100° do 130°C w czasie od kilku minut do jednej go¬ dziny otrzymujac granulat, w którym stosunek wagowy ilosci olowiu, w przeliczeniu na PbO, do ilosci krzemianu metalu alkalicznego w przelicze¬ niu na Si02 wynosi powyzej 95:5 korzystnie w granicach od 18:1 do 32:1 zawartosc wilgoci w tym granulacie jest mniejsza lub równa 2%, zas ciezar nasypowy wynosi ponizej 5 g/cm3. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze miesza sie skladniki w takiej proporcji, aby sto¬ sunek wagowy ilosci tlenku olowiu w przeliczeniu na PbO do ilosci krzemianu metalu w przelicze¬ niu na sume krzemionki i tlenku metalu alkalicz¬ nego wynosil od 14:1 do 24:1, korzystnie od 14:1 do 18:1. 3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako tlenek olowiu stosuje sie glejte, minie i mie¬ szaniny tych tlenków. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze w przypadku, gdy stosowanym tlenkiem olowiu jest minia, wtedy temperature w czasie suszenia utrzymuje sie w granicach od 300° do 450°C. 5. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze w przypadku gdy stosowanym tlenkiem olowiu jest glejta, wtedy temperature w czasie suszenia utrzy¬ muje sie w granicach od 400° 'do 700bC. 6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako krzemian metalu alkalicznego stosuje sie krzemian sodowy, krzemian potasowy lub ich mie¬ szaniny. 7. Sposób wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze miesza sie skladmdiki w takiej proporcji aby sttosu-121 888 13 14 nek wagowy ilosci krzemianu do ilosci tlenku lub tlenków metali alkalicznych zawartych w tym krzemianie wynosil od 1:1 do 4:1.- 8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze miesza sie skladniki w takiej proporcji, aby wy¬ mieniony stosunek wagowy wynosil od 3:1 do 4:1. PL PL PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania granulowanego zawiera¬ jacego olów srodka skladajacego sie z tlenku olo¬ wiu i krzemianu metalu alkalicznego, znamienny tym, ze miesza sie cala ilosc tlenku olowiu z co najwyzej dwiema trzecimi, korzystnie z mniej niz polowa calkowitej ilosci krzemianu metalu alka¬ licznego rozpuszczonego w wodzie, po czym otrzy¬ mane ciasto plastyczne przetwarza sie na granulat i poddaje pierwszemu suszeniu w temperaturze w granicach od 50° do 70°C, w czasie od kilku minut do jednej godziny, nastepnie tak wysuszony produkt miesza sie z pozostala iloscia roztworu krzemianu metalu alkalicznego i poddaje otrzy¬ many produkt drugiemu suszeniu w temperaturze w granicach od 80° do 150°C, korzystnie od 100° do 130°C w czasie od kilku minut do jednej go¬ dziny otrzymujac granulat, w którym stosunek wagowy ilosci olowiu, w przeliczeniu na PbO, do ilosci krzemianu metalu alkalicznego w przelicze¬ niu na Si02 wynosi powyzej 95:5 korzystnie w granicach od 18:1 do 32:1 zawartosc wilgoci w tym granulacie jest mniejsza lub równa 2%, zas ciezar nasypowy wynosi ponizej 5 g/cm3.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze miesza sie skladniki w takiej proporcji, aby sto¬ sunek wagowy ilosci tlenku olowiu w przeliczeniu na PbO do ilosci krzemianu metalu w przelicze¬ niu na sume krzemionki i tlenku metalu alkalicz¬ nego wynosil od 14:1 do 24:1, korzystnie od 14:1 do 18:1.

3. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako tlenek olowiu stosuje sie glejte, minie i mie¬ szaniny tych tlenków.

4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze w przypadku, gdy stosowanym tlenkiem olowiu jest minia, wtedy temperature w czasie suszenia utrzymuje sie w granicach od 300° do 450°C.

5. Sposób wedlug zastrz. 3, znamienny tym, ze w przypadku gdy stosowanym tlenkiem olowiu jest glejta, wtedy temperature w czasie suszenia utrzy¬ muje sie w granicach od 400° 'do 700bC.

6. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako krzemian metalu alkalicznego stosuje sie krzemian sodowy, krzemian potasowy lub ich mie¬ szaniny.

7. Sposób wedlug zastrz, 1, znamienny tym, ze miesza sie skladmdiki w takiej proporcji aby sttosu-121 888 13 14 nek wagowy ilosci krzemianu do ilosci tlenku lub tlenków metali alkalicznych zawartych w tym krzemianie wynosil od 1:1 do 4:1.-

8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamienny tym, ze miesza sie skladniki w takiej proporcji, aby wy¬ mieniony stosunek wagowy wynosil od 3:1 do 4:1. PL PL PL