PT1037861E

PT1037861E - Briquetes para a produção de fibra mineral e sua utilização

Info

Publication number: PT1037861E
Application number: PT98965734T
Authority: PT
Inventors: Jens Ranlov; Peter Wittkamp; Guido Nykyel
Original assignee: Rockwool Int
Priority date: 1997-12-02
Filing date: 1998-12-02
Publication date: 2007-12-18
Also published as: CZ302028B6; DE98965734T1; PL193566B1; PL341005A1; HUP0004516A3; EP1037861A1; SK286948B6; AU2156999A; ES2291000T3; CZ20001860A3; DE69838798T2; CA2312838A1; HUP0004516A2; JP2001524447A; SK7952000A3; CA2312838C; WO1999028252A1; WO1999028252B1; SI1037861T1; EP1037861B1

Description

ΕΡ 1 037 861/ΡΤ

DESCRIÇÃO "Briquetes para a produção de fibra mineral e sua utilização"

Este invento refere-se a um processo para a produção de fibras vitreas sintéticas (MMVF) com alto teor de alumina a partir de uma carga mineral que inclui briquetes e a briquetes para este fim.

As MMVV podem ser produzidas formando um mineral fundido fundindo uma carga mineral num forno e formando fibras a partir do material fundido, usualmente através de um processo centrífugo de formação de fibras.

Em muitos fornos que são utilizados, existe um grande lago de material fundido e a carga mineral é fundida neste lago. Os exemplos são os fornos de tanque e eléctricos. Em tais fornos, a forma física (i.e. em massa ou em pó) da carga mineral tem relativamente pouca importância uma vez que a fusão é conduzida num grande volume de material previamente fundido.

Contudo, existe outro tipo de forno que é utilizado para formar o material fundido para a produção de MMVF, especialmente as fibras dos tipos que são referidas como fibras de rocha (pedra ou escória). Este é um forno de coluna em que o forno contém uma coluna auto-suportada de material mineral em bruto sólido e os gases de combustão são permeados através desta coluna de modo a que o calor provoque a sua fusão. O material fundido escorre para a parte inferior da coluna em que se forma usualmente um lago de material fundido e o material fundido é retirado pela base do forno. Uma vez que a coluna tem que ser auto-suportada e permeável, é necessário que o material mineral deva ser relativamente grosso e deve ter uma resistência considerável, apesar das altas temperaturas na coluna (que podem exceder 1000°C). O material mineral pode ser formado de rocha e escória grosseiramente triturada desde que esta suporte as pressões e as temperaturas na coluna auto-suportada no forno de coluna. É conhecido como converter os materiais sob a forma de partículas mais finas, tais como as areias em briquetes 2 ΕΡ 1 037 861/ΡΤ aglutinados para adição ao forno. Estes devem ter uma resistência suficiente e uma resistência à temperatura para suportar as condições na coluna auto-suportada no forno de coluna de modo a que fundam antes de colapsarem. É necessário que a carga total no forno (i.e. mineral triturado só ou mineral triturado mais briquetes) proporcione a composição que é desejada para as fibras MMV que vão ser produzidas.

Existe um interesse particular na produção de isolamento com MMVF contendo mais de 14% e, frequentemente, 8 a 30% de alumina, por exemplo, tal como descrito em WO 96/14274 e em WO 96/14454. Estes documentos mencionam o conceito geral da utilização de materiais residuais como parte do material de partida. Incluem escórias com alto teor de alumina (20 a 30%) tais como a escória de conchas de fundição, poeiras filtradas e resíduos com alto teor de alumina da produção de materiais refractários. Em WO 96/14274 descreve-se a produção de fibras solúveis fisiologicamente especificadas por várias vias, incluindo métodos utilizando vários fornos, tais como fornos eléctricos e fornos de cúpula. A utilização de materiais residuais contendo alumínio em geral é, na verdade, não conhecida, e em fornos eléctricos e outros fornos discutidos acima, em que os materiais minerais carregados são directamente fundidos num lago de material fundido, o material residual pode, geralmente, ser directamente carregado para o lago de material fundido sob qualquer forma, usualmente tal como recebido.

Em WO 97/30003 descreve-se especificamente a utilização de bauxite. Na prática, a bauxite (calcinada e/ou não calcinada) é o material que foi mais amplamente proposto e utilizado para a produção de tais fibras.

Infelizmente a bauxite é uma matéria prima relativamente cara e a utilização de bauxite incorre em dificuldades (adicionais ao seu custo) num forno de coluna contendo uma pilha de auto-suportada de mineral.

Num forno de coluna, a bauxite deve ser carregada sob uma forma que possa formar parte da pilha auto-suportada. Deste 3 ΕΡ 1 037 861/ΡΤ modo, esta deve ser carregada como pedra em bruto.

Nos fornos de coluna, o tempo de residência de material no pequeno lago de material fundido na base do forno é curto e as matérias primas devem fundir suficientemente rapidamente neste lago de material fundido se se pretender obter um material fundido que seja adequado para proporcionar um produto final possuindo boas propriedades. A bauxite requer um elevado fornecimento de energia para fundir, em particular se proporcionada sob a forma de uma rocha grosseira. A bauxite pode ser também proporcionada como parte do componente briquete, o que requer um grande gasto de energia para triturar e moer a bauxite até uma forma adequada. Contudo, mesmo quanto fragmentada em partículas finas e incorporada em briquetes, a bauxite origina problemas de fusão devido ao seu alto ponto de fusão. De facto, uma porção da bauxite não se funde de todo mas por seu turno é dissolvida no lago de material fundido na base do forno. Para maximizar a fusão da bauxite no tempo disponível é requerido o fornecimento de combustível, em particular um combustível fóssil sólido, tal como o coque. Isto aumenta os custos e melhora a fusão, mas mesmo assim, inevitavelmente, uma pequena porção da bauxite não é completamente fundida. A bauxite por fundir acumula-se na parte inferior do forno. Isto significa que o material fundido que sai do forno não tem exactamente a mesma composição que a carga de matérias primas minerais. Para além disso, a bauxite acumulada reduz o volume do lago de material fundido e o tempo de residência nesse lago é assim ainda mais reduzido. Consequentemente, a bauxite por fundir acumulada deve ser removida do forno de tempos a tempos. Na produção de fibras com alto teor de alumina utilizando um forno de coluna é frequentemente necessário proporcionar uma grande porção da carga sob a forma de briquetes. Seria desejável ser capaz de proporcionar briquetes que possuam uma boa resistência às altas temperaturas e pressões no forno de coluna e, deste modo, poder formar uma forte pilha auto-suportada mas também que se funda suficientemente rapidamente e uniformemente de modo a libertar os seus constituintes homogeneamente no material fundido. Em particular, deve ser desejável proporcionar briquetes que tenham propriedades melhoradas em comparação 4 ΕΡ 1 037 861/ΡΤ com briquetes contendo bauxite fragmentada.

Em US 5198190 descreve-se um processo para reciclar residuos industriais em que é produzida lã mineral. Este processo não é dirigido para o problema da produção de fibras com alto teor de alumina. Em wo 92/04289 descrevem-se briquetes para a produção de lã mineral que compreendem um ligante de escória activada com uma base, mas não são descritos briquetes contendo um elevado teor de alumina. Em EP-A-136767 descreve-se a produção de um tipo diferente de fibras, nomeadamente fibras cerâmicas. Processos que envolvem briquetes ou fornos de coluna não são discutidos.

Em US 5045506 descreve-se, de uma maneira geral, que residuos contendo alumina de operações de fusão de metais podem ser utilizados na produção de fibras minerais. O resíduo exemplificado não parece conter alumínio metálico. A utilização de briquetes não é descrita. Em US 5424260 é também descrito que produtos óxidos e produtos não metálicos recuperados de resíduos de alumínio (que resultam da fusão de sucata de alumínio e tratamento do material fundido com sal) podem ser processados para formar produtos cerâmicos. Estes produtos podem ser fibras. Não se discutem briquetes.

Deste modo, o invento refere-se a problemas específicos que se levantam com a utilização de bauxite e com a maior parte dos materiais residuais contendo alumina em briquetes em fornos de coluna. Verificou-se que os processos para a produção de fibras com alto teor de alumina a partir de briquetes, preferivelmente fibras fisiologicamente solúveis, num forno de coluna, podem ser melhorados através da selecção de matérias primas específicas possuindo um teor definido de alumina e de alumínio metálico. O invento proporciona novos briquetes adequados para utilização na produção de MMVF de elevado teor de alumínio (e.g. MMVF contendo pelo menos 14% de alumínio) que contenha, pelo menos 5% (em peso do briquete) de mineral contendo alumina sob a forma de partículas contendo 0,5 a 10% em peso de alumínio metálico, 50 a 90% em peso de alumina Al203 e de 0 a 49,5% em peso de outros materiais. 5

ΕΡ 1 037 861/PT Ο invento engloba também o processo de utilização destes novos briquetes para a produção de MMVF.

Nos aspectos particularmente preferidos do invento o mineral contendo alumina sob a forma de partículas possui uma distribuição da dimensão de partículas controlada. Em particular, o mineral contendo alumina sob a forma de partículas tem 90% em peso com uma dimensão inferior a 1 mm, preferivelmente 90% em peso abaixo de 200 micron. Preferivelmente, a dimensão de partícula média é de 10 a 100 micron, por exemplo, 20 a 30 micron.

Verificou-se que a escolha de minerais específicos contendo alumina sob a forma de partículas, fora de todas as gamas de materiais contendo alumínio residuais e virgens que são conhecidas, origina benefícios particulares em processos em que os briquetes são fundidos no forno de coluna. A presença da proporção definida de alumínio metálico proporciona benefícios no processo de fusão, dado que é oxidado exotermicamente no forno de coluna. Isto contribui com energia para a fusão de outros componentes, tais como a alumina Al203 e pode reduzir os requisitos de combustível. A proporção máxima definida de alumina A1203 no mineral baixa o ponto de fusão do mineral em comparação com a bauxite e resíduos com um teor muito elevado de A1203, tais como as poeiras dos filtros e deste modo fundem mais facilmente e mais completamente no tempo de residência disponível. Os materiais preferidos com uma dimensão de partícula pequena contribuem também para os benefícios de fusão.

Verificou-se também que a utilização do mineral contendo alumina com alto teor de alumínio especificado, especialmente quando proporcionado sob a forma que possui a distribuição de dimensão de partícula definida cima, origina uma maior resistência nos briquetes. O mineral com alto teor de alumínio deve conter de 0,5 a 10% em peso de alumínio metálico. Preferivelmente, contém de 2 a 6% em peso, mais preferivelmente abaixo de 5% em peso de alumínio metálico. O mineral de com alto teor de alumínio contém de 50 a 90% 6 ΕΡ 1 037 861/ΡΤ em peso de alumina A1203, preferivelmente abaixo de 85% em peso, mais preferivelmente de 60 a 72% em peso.

Os teores de alumínio metálico e de alumina (e outros componentes) estão em base seca e podem ser determinados utilizando métodos correntes. Por exemplo, o teor de alumínio metálico pode ser determinado fazendo reagir o material com um ácido forte, tal como ácido clorídrico. A quantidade de alumínio metálico pode ser determinada a partir da quantidade de hidrogénio gasoso libertado. O mineral contendo alumina contém de 0 a 49,5% em peso de outros materiais, geralmente, pelo menos 5% em peso. Uma escolha correcta destes outros materiais pode aumentar a utilidade do material com alto teor de alumínio em briquetes. Em particular, certos outros materiais podem actuar como agentes de fluxo que melhoram a capacidade de fusão do material nos briquetes. Em particular, é preferido que os outros materiais incluam, pelo menos, 5% em peso de Si02 e MgO. Por exemplo, a quantidade total destes óxidos é, geralmente, de 3 a 35%, preferivelmente de 10 a 25%. As quantidades preferidas de Si02 são de 3 a 20%, mais preferivelmente de 6 a 15%. As quantidades preferidas de MgO são de 3 a 15%, mais preferivelmente de 5 a 10%.

Preferivelmente, o mineral contendo alumina contém Fe203 numa quantidade de 0,5 a 10% em peso, mais preferivelmente de 1 a 6% em peso.

Em particular, é preferido que o material mineral contendo alumina contenha óxido de corindo, espinela e mulite. Preferivelmente, os cristais destes óxidos no mineral condizem com as gamas de dimensão de partículas discutidas acima.

Pode ser utilizado qualquer material contendo alumina que satisfaça os requisitos apresentados atrás. Preferivelmente, é um material residual. Em particular são úteis os resíduos da produção secundária de alumínio, e.g. processos de fundição de alumínio. Estes são frequentemente descritos como "escória de alumínio" ou "escória de óxido de alumínio". Em particular, o processo de fundição de alumínio proporciona um 7 ΕΡ 1 037 861/ΡΤ material residual especifico rico em alumina descrito correntemente como "alu-escória". Esta tende a conter proporções significativas de alumínio metálico e é assim tratada de modo a recuperar o alumínio metálico. A alu-escória é geralmente triturada, moída e peneirada. Isto produz algum alumínio para revenda e uma fracção rica em alumínio que é enviada para um forno para reutilização. Como subproduto é também produzido um pó rico em alumina. Este pó pode ser utilmente incorporado em briquetes para utilização no invento e é aqui descrito como "alu-escória triturada". Este pó rico em alumina gerado a partir do tratamento de alu-escória (alu-escória triturada) pode conter níveis de materiais de halogéneo (em peso) de por exemplo 1 a 10%, preferivelmente 1 a 8%. Os halogéneos incluem, em particular, fluoreto e cloreto. A fracção rica em alumínio, opcionalmente em conjunto com outros materiais residuais contendo alumínio, é sujeita a re-fusão num forno. Este pode ser um forno rotativo ou uma estufa. 0 resíduo de alumínio pode ser sujeito a um aquecimento de plasma. Pode ser utilizado um forno convencional. Sal é usualmente adicionado ao forno, de modo a reduzir a tensão superficial do alumínio e a reduzir a oxidação. Este processo produz uma fracção de alumínio para revenda, mais alu-escória e um material de escória de sal. A escória de sal pode ser sujeita a um processo químico húmido (envolvendo lavagem com água e um tratamento com alta temperatura) que produz uma fracção de sal, que é reciclada para o forno e ainda um pó rico em alumina. Este segundo pó rico em alumina pode ser também utilmente incorporado em briquetes no invento e é aqui descrito como "escória de sal de alumínio tratada". Este produto tende a ter um menor teor de materiais de halogéneo (e.g. fluoreto) do que o pó rico em alumina produzido pelo tratamento da alu-escória (alu-escória triturada). O seu teor em halogéneo (em peso) tende a ser de 0 a 5%, frequentemente pelo menos de 0,5 a 1% e é preferivelmente não superior a 3%. O pó rico em alumina particular que é escolhido depende dos requisitos do processo. Os pós ricos em alumina contendo halogéneo podem ser vantajosos, tal como discutido na nossa publicação número WO 99/28253. Os pós contendo 1 a 3% de 8 ΕΡ 1 037 861/ΡΤ halogéneo, e.g. escória de sal de alumínio tratada, são preferidos no invento.

Tanto a alu-escória triturada como a escória de sal de alumínio tratada têm a vantagem de, tal como recebidas, possuírem uma dimensão de partículas dentro ou próxima das gamas preferidas discutidas acima. Deste modo, estas podem ser utilizadas para incorporação em briquetes sem mais redução da dimensão ou, se a distribuição não for exactamente como discutido acima, após a selecção de fracções adequadas. Deste modo, estes têm ainda a vantagem sobre a bauxite de não ser necessária uma extensa fragmentação ou trituração.

Alguns dos pós ricos em alumina são utilizados na indústria cimenteira e são vendidos sob os nomes comerciais de Oxiton, Valoxi e Oxidur. Estes podem ser utilizados no invento. Contudo, grandes proporções do pó rico em alumina são presentemente enviadas para aterro e uma vantagem do invento é o de proporcionar ainda utilizações para estes materiais (assim como os benefícios técnicos obtidos ao Utilizá-lOS).

As fibras produzidas no invento possuem um elevado teor de alumínio (medido em peso de AI2O3), nomeadamente pelo menos 14%, preferivelmente pelo menos 15%, mais preferivelmente pelo menos 16% e em particular pelo menos 18%. Geralmente, a quantidade de alumínio é não superior a 35%, preferivelmente não mais de 30%, mais preferivelmente não mais de 26 a 23%.

Em geral, as fibras do material fundido a partir do qual são formadas têm uma análise (medida como % em peso de óxidos) de outros elementos, dentro das várias gamas normais definidas pelos seguintes limites inferior e superior e preferidos:

Si02: pelo menos 30, 32, 35 ou 37; não mais de 51, 48, 45 ou 43

CaO: pelo menos 8 ou 10; não mais de 30, 25 ou 20

MgO: pelo menos 2 ou 5; não mais de 25, 20 ou 15

FeO (incl. Fe203) : pelo menos 2 ou 5; não mais de 15, 12 ou 10 9 ΕΡ 1 037 861/ΡΤ

FeO + MqO: pelo menos 10, 12 ou 15; não mais de 30, 25 ou 20 Na20 + K2O: zero ou pelo menos 1; não mais de 10 CaO + Na20 + K20: pelo menos 10 ou 15 r não mais 1 de 30 ou 25 Ti02: zero ou pelo menos i; não mais de 6, 4 ou 2 Ti02 + FeO: pelo menos 4 ou 6; não mais de 18 ou 12 B2O3: zero ou pelo menos i; não mais de 5 ou 3 P205 : zero ou pelo menos 1; não mais de 8 ou 5 Outros: zero ou pelo menos i; não mais de 8 ou 5

No invento é preferido que a quantidade de ferro nas fibras seja de 2 a 15%, preferivelmente 5 a 12%. Os fornos de coluna, fornos tais como os fornos de cúpula tendem a possuir uma atmosfera redutora, que pode resultar na redução de óxidos de ferro e na formação de ferro metálico. Este não está incorporado no material fundido e nas fibras e deve ser removido do forno. Deste modo, as condições no forno devem ser cuidadosamente controladas para evitar um excesso de redução do ferro. É surpreendente que a inclusão de aluminio metálico seja vantajosa em tais processos, uma vez que este é oxidado no forno e deve esperar-se que aumente a redução do ferro. Contudo, verificou-se que é possível no invento produzir um produto final de fibras possuindo níveis significativos de óxido de ferro. O invento é de particular interesse na produção de fibras que possam ser mostradas como sendo solúveis numa solução salina fisiológica. Fibras biologicamente solúveis com alto teor de alumínio adequadas que podem ser vantajosamente produzidas no presente invento são descritas em WO 96/14454 e WO 96/14274. Outras são descritas em WO 97/29057, DE-U-2970027 e WO 97/30002.

As fibras possuem preferivelmente uma solubilidade adequada nos fluidos pulmonares, tal como demonstrado em testes in vivo ou em testes in vitro, tipicamente realizados em solução salina fisiológica tamponada a cerca de pH 4,5. As solubilidades adequadas são descritas em WO 96/14454. Usualmente a taxa de dissolução é pelo menos de 10 ou 20 nm por dia nessa solução salina.

As fibras possuem preferivelmente uma temperatura de 10 ΕΡ 1 037 861/ΡΤ sinterização acima de 800°C, mais preferivelmente acima de 1000°C. O material fundido preferivelmente possui uma viscosidade à temperatura de formação das fibras de 5 a 100 poise, preferivelmente 10 a 70 poise a 1400°C. É preferido no invento que o forno seja um forno de coluna em que a pilha auto-suportada de material mineral é aquecida e escorre fundida para a base da pilha. Usualmente, esta forma um lago através do qual sai para o processo de formação da fibra. Nalguns casos a produto fundido pode sair da base da pilha para outra câmara em que é recolhido formando um lago e a partir do qual sai para o processo de formação de fibras. O tipo preferido de forno de coluna é o forno de cúpula. É essencial no invento que a carga inclua briquetes. Os briquetes são produzidos de maneira conhecida moldando uma mistura dos materiais desejados sob a forma de partículas (incluindo material com elevado teor de alumina) e um ligante na forma de briquete desejada e cura do ligante. O ligante pode ser um ligante hidráulico, ou seja, é um que é activado por água, por exemplo, cimento Portland. Outros ligantes hidráulicos podem ser utilizados como substituição completa ou parcial do cimento e os ligantes incluem, cal, pó de escória de alto forno (JP-A-51075711) e certas outras escórias e mesmo pó do forno do cimento e MMVF fragmentadas por projecção (US 4662941 e US 4724295).

Os ligantes alternativos incluem argila. Os briquetes podem ser também formados com um ligante orgânico, tal como melaço, por exemplo como descrito em WO 95/34514; tais briquetes são aqui descritos como "Formstone".

Pelo menos um quarto do alumínio das fibras é preferivelmente proporcionado pelo definido material rico em alumínio incorporado nos briquetes. Preferivelmente, pelo menos 50%, mais preferivelmente pelo menos 75% e muito preferivelmente substancialmente todo o alumínio nas fibras é proporcionado pelo definido material rico em alumínio. 11 ΕΡ 1 037 861/ΡΤ

Geralmente, pelo menos 20 a 25%, preferivelmente pelo menos 30% da carga (em peso) é proporcionada em briquetes. Nos mesmos processos, são preferidas maiores quantidades, e.g. 45 a 55% e quantidades acima de 75% ou mesmo acima de 80% são por vezes preferidas. O invento é especialmente benéfico em processos em que uma proporção significativa (e.g. acima de 25%) da carga está sob a forma de briquetes.

Os briquetes contêm (em peso), pelo menos 5% do mineral definido contendo alumínio, preferivelmente pelo menos 10 ou 15%. Estes podem conter mais de 20%, mas geralmente não contêm mais do que 45 ou 50% do material definido contendo alumínio.

Os outros materiais nos briquetes e no resto da carga podem ser quaisquer materiais residuais ou virgens adequados. Outros resíduos adequados que podem ser utilizados no invento incluem escórias da indústria metalúrgica, especialmente escórias da produção de aço tais como as escórias do conversor ou escórias EAF e escórias da indústria de ligas de ferro, tais como as escórias de ferro-crómio, ferro-manganês ou ferro-sílica; as escórias e os resíduos da produção primária de alumínio, tal como o conteúdo do cadinho de alumínio usado ou lama vermelha; pasta húmida ou seca da indústria do papel; lamas dos esgotos; melaço; argila de branqueamento; resíduos da incineração de resíduos domésticos e industriais, especialmente escórias ou cinzas de filtros da incineração dos resíduos sólidos municipais; resíduos de vidro (ou escórias) da vitrificação de outros produtos residuais; aparas de vidro; produtos residuais da indústria mineira, especialmente cascalho da escavação de carvão; resíduos da incineração de combustíveis fósseis, especialmente da combustão de coque em centrais de produção de energia; areia abrasiva usada; areia de moldação usada de cobertura de moldes de ferro e aço; resíduo de areia de peneiração; plástico reforçado com vidro; e finos e pedaços partidos da indústria dos tijolos e cerâmica. Rocha virgem tóxica pode ser também utilizada como resíduo.

Dado que o invento pode utilizar com vantagem materiais residuais, que podem ter um conteúdo variável, pode ser desejável monitorizar o material fundido ou as propriedades 12

ΕΡ 1 037 861/PT da fibra e mudar as condições do processo como necessário, de modo a manter uma produção uniforme. Preferivelmente, isto é feito como descrito na nossa publicação número WO 99/28251.

As fibras MMV podem ser feitas a partir do material mineral fundido de formação de fibra de maneira convencional. Geralmente estas são produzidas através de um processo centrífugo de formação de fibra. Por exemplo, as fibras podem ser formadas através de um processo de vaso rotativo em que estas são projectadas para fora através de perfurações num vaso rotativo, ou o material fundido pode ser projectado através de um disco rotativo e a formação de fibra pode ser promovida através de jactos de gás através do material fundido. Preferivelmente, a formação de fibra é realizada deitando o material fundido sobre o primeiro rotor num sistema rotativo em cascata. Preferivelmente, o material fundido é deitado no primeiro de um conjunto de dois, três ou quatro rotores, cada um dos quais roda à volta de um eixo substancialmente horizontal com o que o material fundido no primeiro rotor é principalmente projectado para o segundo (inferior) rotor, embora algum possa ser projectado do primeiro rotor sob a forma de fibras, e o material fundido no segundo rotor é projectado sob a forma de fibras, embora algum possa ser projectado para o terceiro (inferior) rotor e assim por diante.

Em seguida estão Exemplos. Cada um deles descreve uma carga de um forno de cúpula e a análise do material fundido subsequente que pode ser formado em fibras, por exemplo, utilizando um sistema rotativo em cascata.

Exemplo 1

Briquetes de cimento com escória de sal de alumínio tratada

Composição da escória de sal de alumínio tratada

Si02 A1203 Ti02 FeO CaO MgO Na20 K20 F Perda por (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) ignição (%p/p) 7,0 65,3 0,3 1,4 3,0 8, 6 1,0 0,4 2,2 9 13 ΕΡ 1 037 861/ΡΤ

Briquetes de cimento

Escória de sal de alumínio tratada: 16,5%; cimento: 14,5%; lã residual do processo: 37%; escória residual do processo: 21%; escória de conchas de fundição: 4,5%; escória do fundo: 3,5%; bauxite: 3%.

Estes briquetes de cimento tinham a vantagem em relação aos briquetes de cimento "normais" da sua maior resistência às tensões mecânicas no transporte e logística com uma perda reduzida de finos e melhor estabilidade no forno.

Carga para o forno

Briquete de cimento: 50%; basalto: 50%.

Composição do material fundido do forno

Si02 A1203 Ti02 FeO CaO MgO Na20 K20 F Poise (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) 40,2 20,6 2,1 5,4 17, 9 10,0 1,3 1,4 0,3 20,2

Exemplo 2

Briquetes de argila com escória de sal de alumínio tratada

Briquetes de argila

Escória de sal de alumínio tratada: 8%; argila: 50%; areia olivina: 4%; minério de ferro: 2%; lã residual do processo: 32%; outros resíduos do processo: 4%.

Briquetes de cimento

Escória de sal de alumínio tratada: 40%; escória de conchas de fundição: 51%; cimento: 9%.

Carga do forno

Briquetes de argila: 86%; briquetes de cimento: 6%; escória do conversor: 6%; escória do processo agregada: 2%. O teor total de escória de sal de alumínio tratada na carga é de 9,3%. 14

ΕΡ 1 037 861/PT

Composição do material fundido do forno

Si02 A1203 Ti02 FeO CaO MgO Ncl^O K20 F Poise (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) 42,9 18,8 0,8 6,3 20, 5 6,6 0,6 1,7 0,5 26,1

Em comparação com as condições normais o consumo de coque foi reduzido em 1,5% (de 13,2 a 11,7% quando foram utilizados os briquetes de argila com escória de sal de aluminio tratada. Isto foi acompanhado por um aumento da temperatura de fusão (de 1495-1510°C a 1526-1530°C).

Exemplo 3

Formstone com escória de sal de aluminio tratada

Formstone (pedra artificial)

Escória de sal de aluminio tratada: 19%; cal: 3%; melaço: 9%; resíduos do processo: 64%; minério de ferro: 5%.

Carga para o forno

Formstone (pedra artificial): 31%; diábase: 47%; escória de alto forno: 16%; dolomite: 6%.

Composição do material fundido do forno

Si02 A1203 Ti02 FeO CaO MgO Nêl^O K20 F Poise (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) (%p/p) 40,1 20,3 1,8 6,2 18, 4 7,9 3,0 1,1 0,2 24, 6 A substituição de pedaços de bauxite normalmente utilizados com 20% de Formstone (pedra artificial) poupou 1% (de 12,8 a 11,8%) de coque.

Lisboa

Claims

ΕΡ 1 037 861/PT 1/3 REIVINDICAÇÕES 1. Processo para a produção de fibras vítreas artificiais que compreende a provisão de uma carga mineral que inclui briquetes, a fusão da carga para proporcionar um material fundido, e formação de fibras a partir do material fundido, caracterizado por os briquetes compreenderem pelo menos 5%, em peso do briquete, de um mineral sob a forma de partículas contendo alumina contendo 0,5 a 10% em peso de alumínio metálico, 50 a 90% em peso de alumina A1203 e 0 a 49,5% de outros materiais.
2. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que as fibras têm uma composição que contém pelo menos 14% em peso de A1203 com base nos óxidos.
3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou reivindicação 2, em que a carga mineral é proporcionada como uma pilha auto-suportada num forno de coluna e é fundida para proporcionar um material fundido na base do forno.
4. Processo de acordo com a reivindicação precedente, em que os briquetes contêm pelo menos 10%, em peso do briquete, de mineral contendo alumina sob a forma de partículas.
5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o mineral contendo alumina sob a forma de partículas possui uma dimensão 90% em peso inferior a 200 mícron.
6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o mineral contendo alumina possui um teor de alumínio metálico de 2 a 6% em peso.
7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o mineral contendo alumina possui um teor de alumina Al203 de 60 a 72% em peso.
8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o mineral contendo alumina contém de 3 a 20% em peso de Si02 e de 3 a 15% em peso de MgO. ΕΡ 1 037 861/ΡΤ 2/3
9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o mineral contendo alumina é alu-escória fragmentada.
10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, em que o mineral contendo alumina é escória de sal de alumínio tratada.
11. Processo de acordo com a reivindicação 1, em que a escória de sal de alumínio tratada possui um teor de halogéneo, preferivelmente flúor, de 1 a 4% em peso.
12. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o mineral contendo alumina sob a forma de partículas possui um teor de Fe203 numa quantidade de 0,5 a 10% em peso, preferivelmente de 1 a 6% em peso.
13. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que as fibras possuem um teor de alumínio medido em peso de A1203 de 18 a 30%.
14. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que as fibras possuem um teor de ferro medido em peso de FeO de 5 a 12%.
15. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que o forno é um forno de cúpula.
16. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que pelo menos 25% da carga de mineral é formada por briquetes.
17. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, em que pelo menos um quarto do alumínio na carga é introduzido nos briquetes como mineral contendo alumina sob a forma de partículas.
18. Briquete adequado para a produção de fibras vítreas artificiais contendo pelo menos 5%, em peso do briquete, de um mineral contendo alumina sob a forma de partículas compreendendo 0,5 a 10% em peso de alumínio metálico, 50 a 90% em peso de alumina A1203, e 0 a 49,5% de outros materiais. ΕΡ 1 037 861/ΡΤ 3/3
19. Briquete de acordo com a reivindicação 18, que contém pelo menos 10%, em peso do briquete, do mineral contendo alumina sob a forma de partículas.
20. Briquete de acordo com a reivindicação 18 ou reivindicação 19, que possui qualquer uma das características adicionais estabelecidas nas reivindicações 5 a 12.
21. Utilização de um briquete de acordo com qualquer uma das reivindicações 18 a 20 para melhorar as propriedades de fusão de uma carga mineral em que está incluído. Lisboa,