PL166411B1 - Sposób wytwarzania porowatego granulatu ceramicznego PL - Google Patents

Abstract

Sposób wytwarzania porowatego granulatu ceramicznego o wielkosci porów ponizej 1 mm, w którym miesza sie gline; kalcyt, piasek kwarcowy, dolomit; skalen, szamot, diatomit i/lub sepiolit jako substancje domieszkowa; wode; srodek uplynniajacy oraz srodek powie- rzchniowo czynny i w znanym urzadzeniu dyspergujacym poddaje spienianiu pod cisnieniem 0,1-1 MPa przez doprowadzenie sprezonego powietrza w temperaturze od pokojowej do temperatury 95°C, przy czym ewentualnie dla wytworzenia wysokolepkiej, tiksotropowej, samostabilnej zawiesiny piankowej dodaje sie do srodka uplynniajacego srodki przeciwdzia- lajace i nastepnie z tej spienionej mieszaniny ewentualnie formuje sie ksztaltki glinkowe, te ksztaltki glinkowe suszy sie w temperaturze od pokojowej do temperatury 200°C, wysuszone ksztaltki glinkowe ewentualnie rozdrabnia sie i, zawracajac udzial mialki do mieszaniny wyjsciowej, przesiewa sie, a ostatecznie ksztaltki glinkowe badz te rozdrobnione ksztaltki glinkowe o wybranym zakresie uziarnienia wypala sie w temperaturze produktu powyzej 600°C, do stosowania jako adsorbent badz absorbent, zwlaszcza na sciólke dla zwierzat, znamienny tym, ze wprowadza sie 24-45% wagowych gliny, 0-40% wagowych kalcytu, piasku kwarcowego, dolomitu, skalenia, szamotu, diatomitu i/lub sepiolitu, 20-50% wago- wych wody, 0,1-1,0% wagowych srodka uplynniajacego oraz 0,1-1% wagowych srodka powierzchniowo czynnego, a ksztaltki glinkowe badz te rozdrobnione ksztaltki glinkowe o resztkowej zawartosci wilgoci rzedu 5-25% podaje sie do wstepnie ogrzanego pieca do wypalania i wypala w temperaturze 750-1050°C. PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania porowatego granulatu ceramicznego o wielkości porów poniżej l zim j w którym miesza sia giinę; kwlcyg piasek kwarcowyi dolomit, skaleń,szamot, diatomit i/łum sepiokit jalm spbetzacyę domierśWową; wodę; kroWek nsyyuoiojycy srazśrodek powieIttcPniowo sepony j w zsansm uręądzρnty ^ęsdąrgtęącym podaje syieniamy Ood ζ^πϊο;pm 0,1-^ MPz przyn yoprowadzeyia sprężonugo powiujpza w tkmaeΓaturee ou óękorowet do temperatupa óasc, umy czym nw estuęlo^^ gila wniwoszema wysokojapOięj, tiOśojronowej, 80^013^^] zawirsńny prażkpwzj doaaje się da ś^^iźmo upłnnriająceś⁰ środj, pśzeciwókintające i nantęeeje z tee spienioner mjeręrajoy ęwęntualśie formuia sio ksztodtki ólinkodr- ia WszciK^ a^ltępniee suezy pie w lempyioydrae od oz0ojawej do tamperatury 200^oCi wyeśrnone0sztattki g linkowe ewaySyalnie sooPraOnia rżę, O eawlśkjarm jdzi at mńałki uo miesza, niżywyteoikwei, prresiewzslę, w osuaiecznio kszt^Łki gh n kowr bają iu rozdrobnione ζρζΟζΗ,ι nih^lmyj; o wnOaaóom zedrasieuaięsnieniz wykyitstś w Zgmpesocnpze poo;rui^t^u bnweee; lSitO^θ(Ci go eroszwęniaiaWn apiorkent budź ansoebezt, pw^ę^a no óotWtUa Ok kwjerząt.

W zeln adskopcri Oądź absorhcji ο^οι ΐ zmów, zle ewlcgzcza izi dlawykorzystania jako ściółki die uwierzą^ stosowano potychczas kwszysinie m.śa. rozdrobelwnZi pozowatn ba/ło zcramicmą, wytwarz asą sodsobem s opisu saton towngo DErOn 0^4 14 ^Od Maieriał ten,w dnrówżaniu z ίnnt'ryl ze rz^n Wchoiki kpinymi materiałami οΡζ4φο965υμι brdź abeoIdcnjnymn np. na osnowie wodziunu 0reemianu wapniowego, ma znaczeniy IżPp tnpi i wykaóojż ^οπο^ możOwości zmOan pod wzolpdem d^anmętrów produdlWi ze ^^c^^^Olt^o^ci dod wzalęydm wyglyOż. MOmo wSaZęiwpśni rego matzriałę, uwjaszcyd pog wioIc pom żego eOW nzśel wubłuniooik wody i w i^az^^ zępachgl istatera I^^di^l wySrzebó Udszego e0ysaonkizeia, ęwraszczs ni wagidOu na wpdcenwsSame juko ί^eió^kί Wia ^^^0(, mwtsrido aeramlczneno wsdworzonego tym zneuym Sdżśobdm.

Celnm wzyalazko jego typie udosyonalyęieSego znanego sposobu, żeby można było osiągnaO dolszz żeizwsśa nie p orwwetyeh sUnniut czistek idn WnOe ębsórbęjącyżO w colo żnarnwo ęyolenPc i tesz mderido do wcOłzatżoja wuky, wipzanra eanpehu isO

Osiąga się ten cel za pomocą sposobu, polegającego według wynalazku na tym, że wprowadza się 25-45% wagowych gliny, 0-40% wagowych kalcytu, piasku kwarcowego, dolomitu, skalenia, szamotu, diatomitu i/lub sepiolitu, 20-50% wagowych wody, 0,1-1,0% wagowych środka upłynniającego oraz 0,1 -1,0% wagowych środka powierzchniowo czynnego, a kształtki glinkowe bądź te rozdrobnione kształtki glinkowe o resztkowej zawartości wilgoci rzędu 5-25% podaje się do wstępnie ogrzanego pieca do wypalania i wypala w temperaturze 750-1050°C.

W korzystnej postaci wykonania sposobu według wynalazku w procesie wypalania stosuje się pośrednio opalany obrotowy piec rurowy.

Szczególnie korzystne przy tym jest takie postępowanie, że wypalony produkt bezpośrednio z pieca do wypalania przeprowadza się do bębna chłodzącego, do którego, równolegle z pośrednim chłodzeniem za pomocą powietrza, bezpośrednio wprowadza się rozpryskiem wodę.

Wytworzony sposobem według wynalazku porowaty granulat ceramiczny stanowi adsorbent bądź absorbent, zwłaszcza odpowiedni na ściółkę dla zwierząt.

Nieoczekiwanie dzięki wybranym według wynalazku ilościom substancji wyjściowych i warunkom podczas wypalania kształtek glinkowych można wyraźnie polepszyć dalej ich porowatą strukturę wewnętrzną, zwłaszcza dalej ją wyrównać, co prowadzi do zoptymalizowania zdolności wchłaniania wody, wiązania zapachu i innych z tym związanych właściwości produktu. Przy tym zwłaszcza dla fachowca z dziedziny ceramiki wyłoniły się zaskakujące aspekty: po pierwsze nie było dotąd wiadome, że materiał ceramiczny o podanej zawartości wody rzędu 5-25% wytrzyma bez zauważalnego rozpadu szok temperaturowy podczas wprowadzania do wstępnie ogrzanego pieca do wypalania, którego temperatura wynosi około 700-800°C; po drugie istniała, zwłaszcza wskutek doktryny z opisu patentowego DE-PS nr 3 414 965, przesłanka, że obróbka kształtek glinkowych w temperaturze produktu powyżej 800°C prowadziłaby do kruchości materiału i do zmniejszenia powierzchni wewnętrznej, co miałoby niekorzystny wpływ na żądane własności produktu jako adsorbenta bądź absorbenta. Było zatem całkowicie nieoczekiwane, że dzięki środkom według wynalazku można było przy nadzwyczaj korzystnej opłacalności postępowania uzyskać wyraźnie polepszone, zwłaszcza równomiemiejsze struktury porowate.

Ponadto nieoczekiwanym było, że w omówionych warunkach produkcyjnych umożliwiono wywieranie pozytywnego wpływu termochemicznego na zabarwienie ceramicznego produktu z wypalania. Zawarte w glince żelazo zwykle prowadzi wskutek utleniania do czerwonawych, a wskutek redukcji do białawych zabarwień w produkcie. Ponieważ w przypadku ceramicznego procesu wypalania z reguły prowadzi się opalanie bezpośrednio, toteż każdorazowo żądaną atmosferę piecową nastawia się nad palnikiem pieca. W przypadku pośredniego opalania, które korzystnie stosuje się w niniejszym wynalazku, i wobec zwykle w przestrzeni wypalania obecnych ilości powietrza rzędu 5-10 m³na 1 tonę produktu wypalania należałoby właściwie oczekiwać przynajmniej częściowego utleniania, tj. czerwonawego zabarwienia tego materiału. Jednakże w podanych warunkach produkcyjnych, jak to wyraźnie rozpoznaje się z białawego zabarwienia produktu końcowego, zachodzi wbrew oczekiwaniom redukcja żelaza zawartego w glince. Powody tej redukcji jeszcze nie są całkowicie wyjaśnione. Można wszakże przypuszczać, że współuczestnicy w tym wiele czynników, mianowicie dość krótki czas wypalania, tworzenie się pary wodnej bądź wodoru w porach wraz z miejscowym tworzeniem się układu gaz ochronny/gaz reakcyjny i tworzenie się pary wodnej bądź wodoru w całej przestrzeni wypalania, w dalekiej mierze zobojętniające dla utleniającego oddziaływania tlenu.

Bezpośrednio po wypalaniu kształtek glinkowych korzystnie następujące chłodzenie natryskowe na drodze bezpośredniego wprowadzenia rozpryskiem wody do bębna chłodzącego, podczas którego produkt ten w ciągu paru minut od temperatury około 1000°C chłodzi się do temperatury 60°C, należy również uznać za ekstremalne dla tego rodzaju materiału ceramicznego, toteż zdumiewającym było, że tak szybkie schłodzenie, które oczywiście jest bardzo interesujące z powodów ekonomicznych, nie doprowadziło do wywierania jakiegokolwiek negatywnego wpływu na właściwości produktu.

Podany niżej przykład objaśnia bliżej sposób według wynalazku, nie ograniczając jego zakresu.

Przykład. 400 kg westerwaldzkiej glinki o zawartości 10% resztkowej wilgoci wraz z 200 kg wody i 460 kg skalenia o zawartości 5% wilgoci resztkowej oraz 2 kg polifosforanu sodowego i 4,5 kg dodecylosulfonianu sodowego wprowadza się do mieszarki, energicznie miesza się w ciągu około 5 minut, a powstającą, wysoko tiksotropową zawiesinę glinkową doprowadza się do urządzenia formującego i w pasmach o średnicy 1 cm podaje do urządzenia suszamiczego. Po osiągnięciu żądanej zawartości wilgoci resztkowej glinkowy materiał spieniony przesyła się do łamacza walcowego, w którym następuje rozdrabnianie. Rozdrobnione glinkowe cząstki spienione rozdziela się następnie, w urządzeniu sitowym na frakcję ziarna o wielkości 1,0-5,0 mm, którą dalej przesyła się do pieca do wypalań, i na frakcję ziarna, wykazującą uziamienie poniżej 1 mm, którą zawraca się do mieszaniny wyjściowej. Te dalej przesyłane do pieca do wypalań, glinkowe cząstki spienione wprowadza się do działającego metodą ciągłą pieca wstępnie ogrzanego do temeperatury 750-1050°C. Wypalony produkt ceramiczny bezpośrednio z pieca do wypalania przeprowadza się do bębna chłodzącego, do którego, równolegle z pośrednim chłodzeniem za pomocą powietrza, bezpośrednio wprowadza się rozpryskiem wodę. Po upływie kilku minut można już produkt dalej przesyłać do urządzenia pakującego.

Tak wytworzone materiały odznaczają się następującymi parametrami materiałowymi:

wartość pH: 7,3-7,5 zdolność wchłaniania wody: 150-190% wagowych powierzchnia wewnętrzna: 100-200 m²/g średnica porów: poni^j 0,8 mm.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1.,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Sposób wytwarzania porowatego granulatu ceramicznego o wielkości porów poniżej 1 mm, w którym miesza się glinę; kalcyt, piasek kwarcowy, dolomit, skaleń, szamot, diatomit i/lub sepiolit jako substancję domieszkową; wodę; środek upłynniający oraz środek powierzchniowo czynny i w znanym urządzeniu dyspergującym poddaje spienianiu pod ciśnieniem 0,1-1 MPa przez doprowadzenie sprężonego powietrza w temperaturze od pokojowej do temperatury 95°C, przy czym ewentualnie dla wytworzenia wysokolepkiej, tiksotropowej, samostabilnej zawiesiny piankowej dodaje się do środka upłynniającego środki przeciwdziałające i następnie z tej spienionej mieszaniny ewentualnie formuje się kształtki glinkowe, te kształtki glinkowe suszy się w temperaturze od pokojowej do temperatury 200°C, wysuszone kształtki glinkowe ewentualnie rozdrabnia się i, zawracając udział miałki do mieszaniny wyjściowej, przesiewa się, a ostatecznie kształtki glinkowe bądź te rozdrobnione kształtki glinkowe o wybranym zakresie uziamienia wypala się w temperaturze produktu powyżej 600°C, do stosowania jako adsorbent bądź absorbent, zwłaszcza na ściółkę dla zwierząt, znamienny tym, że wprowadza się 24-45% wagowych gliny, 0-40% wagowych kalcytu, piasku kwarcowego, dolomitu, skalenia, szamotu, diatomitu i/lub sepiolitu, 20-50% wagowych wody, 0,1-1,0% wagowych środka upłynniającego oraz 0,1 -1 % wagowych środka powierzchniowo czynnego, a kształtki glinkowe bądź te rozdrobnione kształtki glinkowe o resztkowej zawartości wilgoci rzędu 5-25% podaje się do wstępnie ogrzanego pieca do wypalania i wypala w temperaturze 750-1050°C.