RU2514070C2 - Способ изготовления гранулята из пеностекла, а также гранулят из пеностекла и его применение - Google Patents

Способ изготовления гранулята из пеностекла, а также гранулят из пеностекла и его применение Download PDF

Info

Publication number
RU2514070C2
RU2514070C2 RU2012134279/03A RU2012134279A RU2514070C2 RU 2514070 C2 RU2514070 C2 RU 2514070C2 RU 2012134279/03 A RU2012134279/03 A RU 2012134279/03A RU 2012134279 A RU2012134279 A RU 2012134279A RU 2514070 C2 RU2514070 C2 RU 2514070C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
glass
granulate
raw
foam
hydrate
Prior art date
Application number
RU2012134279/03A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012134279A (ru
Inventor
Рональд ЧИРШ
Моника ШТИБЕРТ
Ангелика КУНЕ
Юрген ДРИСНЕР
Original Assignee
Лиавер Гмбх Унд Ко. Кг
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=43662175&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=RU2514070(C2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Лиавер Гмбх Унд Ко. Кг filed Critical Лиавер Гмбх Унд Ко. Кг
Publication of RU2012134279A publication Critical patent/RU2012134279A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2514070C2 publication Critical patent/RU2514070C2/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/10—Forming beads
    • C03B19/108—Forming porous, sintered or foamed beads
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C11/00—Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C03C11/007—Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/04—Silica-rich materials; Silicates
    • C04B14/22—Glass ; Devitrified glass
    • C04B14/24—Glass ; Devitrified glass porous, e.g. foamed glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/009—Porous or hollow ceramic granular materials, e.g. microballoons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K8/00—Compositions for drilling of boreholes or wells; Compositions for treating boreholes or wells, e.g. for completion or for remedial operations
    • C09K8/42—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells
    • C09K8/46—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement
    • C09K8/467—Compositions for cementing, e.g. for cementing casings into boreholes; Compositions for plugging, e.g. for killing wells containing inorganic binders, e.g. Portland cement containing additives for specific purposes
    • C09K8/473—Density reducing additives, e.g. for obtaining foamed cement compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2208/00—Aspects relating to compositions of drilling or well treatment fluids
    • C09K2208/18—Bridging agents, i.e. particles for temporarily filling the pores of a formation; Graded salts

Abstract

Настоящее изобретение касается способа изготовления пеностеклянного гранулята. Техническим результатом изобретения является снижение водопоглощения изделий. Способ изготовления гранулята из пеностекла включает подготовку исходных материалов из смеси, содержащей от 80 % до 95 % стекла и от 5 % до 20% гидрата жидкого стекла с долей кристаллизационной воды от 1 до 2 % по массе от доли твердого вещества, причем гидрат жидкого стекла играет роль вспенивающего агента, и никакой другой вспенивающий агент в качестве исходного материала не подготавливают; размол стекла; смешивание исходных материалов; гранулирование размолотых исходных материалов с получением гранулята-сырца; смешивание гранулята-сырца с разделяющим агентом, доля которого составляет от 10 % до 40 % смеси, включающей в себя гранулят-сырец и разделяющий агент; нагревание смеси, включающей в себя гранулят-сырец и разделяющий агент, до температуры обработки, которая по меньшей мере так же высока, как и минимальная температура спекания стекла, сниженная гидратом жидкого стекла, и меньше, чем температура плавления стекла, чтобы на первой частичной стадии закрыть поры на поверхности зерен гранулята-сырца, а на второй частичной стадии высвободить кристаллизационную воду из гидрата жидкого стекла и вызвать ее температурное расширение, благодаря чему зерна гранулята-сырца вспучиваются и образуют гранулят из пеностекла; охлаждение гранулята из пеностекла. 3 н. и 11 з. п. ф-лы.

Description

Настоящее изобретение касается способа изготовления гранулята из пеностекла, а также пеностеклянного гранулята, который можно применять в числе прочего в качестве добавки или наполнителя. Кроме того, изобретение касается пеностеклянного гранулята как такового и применения пеностеклянного гранулята.
В европейской заявке ЕР 0661240 В1 представлены гранулят из пеностекла и способ его изготовления. Исходными веществами служат размолотое стекло, связывающий агент и вспенивающий агент. Из исходных материалов получают гранулят-сырец, который вспенивают методом тепловой обработки. Полученный гранулят из вспененного стекла также называют гранулятом из пеностекла.
Из германской заявки DE 10033999 AI известен способ изготовления гранулята в основном с открытыми порами, при реализации которого гранулируют и спекают неорганические аморфные волокна.
В патенте США US 3,870,496 показан способ изготовления вспененного стекла, при реализации которого температуру подлежащего обработке стекла снижают веществом, содержащим гидроксидную группу, например водой, метанолом или аммиаком. Гидроксидные группы должны изменить кристаллическую структуру стекла, чтобы сформировать, например, структуру [Si-ONa, NaO-Si].
В международной заявке WO 2005/087676 AI изложен способ изготовления гранулята из вспененного стекла, где в качестве смеси-сырца применяют воду, предварительно размолотое стекло и вспенивающий агент. Смесь-сырец размалывают в мокром состоянии на протяжении нескольких часов, а затем вспенивают нагреванием. Жидкое стекло служит связующим агентом и пластификатором. Жидкое стекло подготавливают во влажном виде.
В германской заявке DE 4344994 AI представлен способ изготовления гранулятов из пеностекла, при реализации которого в качестве исходных материалов применяют стеклянные отходы, жидкое стекло, связующий агент, органический вспенивающий агент и воду. Жидкое стекло применяют в форме 40%-ного раствора, например, Na2O·3SiO2.
В германской заявке DE 19734791 В4 изложен способ изготовления гранулята из пеностекла с открытыми порами, при реализации которого, среди прочего, размалывают стекло и стеклянные отходы, гранулируют их и вспенивают. Предпочтительно используют вспенивающее действие отходов, обогащенных органикой, так что специальный пенообразователь не требуется. Пеностеклянный гранулят с открытыми порами обладает тем недостатком, что поглощает большое количество воды, из-за чего он непригоден для многих вариантов применения.
Из германской заявки DE 10334997 AI известна рецептура (состав) пеностекла и способ ее изготовления. Зерна пеностеклянной рецептуры покрыты оболочкой из связывающего агента, так что в зерна пеностекла способно проникнуть лишь малое количество воды. Недостаток этого решения состоит в дополнительных трудозатратах, необходимых на нанесение покрытия на пеностеклянные зерна. Поглощение воды приведено в двух различных единицах (по двум различным показателям). Первая единица дает информацию о массе воды, поглощенной через семь дней. Вторая единица дает информацию о массе воды, поглощенной через тридцать дней. Эти данные не учитывают, под каким давлением вода воздействовала на пеностеклянный гранулят. Не указано, что это давление было задано повышенным. В любом случае поглощение воды при повышенном давлении значительно выше.
В европейской заявке ЕР 0010069 В2 описан способ изготовления пеностеклянного гранулята, созданного вспениванием в печи, который при подробном рассмотрении оказывается щебнем вспененного стекла. В качестве связующего агента, пластификатора и вспенивающего агента применяют пасту, включающую в себя воду, жидкое стекло, глицерин и бентонит натрия. При этом глицерин играет роль вспенивающего агента.
Из германской заявки DE 19837327 AI известен текучий бетон, который в качестве добавки предпочтительно содержит пеностекло, имеющее в необработанном виде плотность около 1,1 и состоящее из материала, не способного к всасыванию. Изготовление этого пеностекла не описано.
Международная заявка WO 98/19976 AI содержит описание цементного раствора с легкой добавкой, которая предпочтительно образована шаровидными частицами стекла.
В германской заявке DE 10146806 В4 описано зерно гранулята, которое предпочтительно подлежит применению в качестве иммобилизирующего носителя в биотехнологии. Зерно гранулята состоит из легкого водонепроницаемого ядра с закрытыми порами и оболочки из износостойкого керамического или агломерируемого стеклокерамического материала. Эффективная плотность всего зерна предпочтительно находится между 1,05 г/см3 и 1,5 г/см3. Это зерно гранулята, предназначенное для особых целей применения, сложно в изготовлении.
Задача настоящего изобретения, исходя из нынешнего уровня техники, состоит в том, чтобы предоставить пеностеклянный гранулят и способ его производства, характеризующийся очень низким поглощением воды, в особенности при высоком давлении, и не слишком трудоемкий в изготовлении. Необходимо, чтобы плотность зерна в необработанном виде можно было регулировать, предпочтительно задавая величину около 1 г/см3. Часть задачи состоит в том, чтобы изготавливать особо прочный пеностеклянный гранулят с регулируемой плотностью зерна в необработанном виде. Кроме того, следует показать особо выгодные варианты применения пеностеклянного гранулята.
Указанную задачу решают посредством способа изготовления гранулята из пеностекла в соответствии с прилагаемым пунктом 1 формулы изобретения. Кроме того, задачу решают посредством гранулята из пеностекла согласно прилагаемому дополнительному независимому пункту 10 формулы изобретения.
Кроме того, согласно изобретению в соответствии с прилагаемым дополнительным независимым пунктом 14 формулы изобретения показано применение гранулята из пеностекла.
Способ согласно изобретению служит для изготовления гранулята из пеностекла, который можно применять, например, в качестве добавки или наполнителя. Сначала необходимо подготовить исходные материалы, которые включают в себя 80-95% стекла и 5-20% гидрата жидкого стекла. Приведенные данные в процентах, как и нижеследующие данные в процентах, если не указано иное, относятся к массовой доле. Гидрат жидкого стекла представляет собой жидкое стекло, находящееся сначала предпочтительно в водной эмульсии, в котором кристаллизационная вода встроена в решетку либо же встраивается в активированную поверхность стекла в последующем процессе компактирования. Доля кристаллизационной воды составляет примерно от 1 до 2%. Подготовленные исходные материалы, в частности стекло, следует размолоть и смешать с гидратом жидкого стекла. Смешивание можно проводить, например, посредством распределения гидрата жидкого стекла в водном растворе на размолотое стекло. Исходные материалы можно размалывать вместе или по отдельности, если только они уже не находятся в мелкозернистом состоянии. Размер зерен размолотых исходных материалов составляет, например, менее 100 мкм. Еще на одной стадии способа согласно изобретению размолотые исходные материалы необходимо гранулировать, благодаря чему образуется гранулят-сырец. В отдельные зерна гранулята-сырца в каждом случае соединены множество частиц размолотых исходных материалов. Еще на одной стадии гранулят-сырец следует смешать с разделяющим агентом. При этом долю разделяющего агента следует выбирать так, чтобы он составлял от 10% до 40% смеси, включающей в себя гранулят-сырец. Разделяющий агент обеспечивает подвижность (неплотное размещение) зерен гранулята-сырца относительно друг друга на последующих этапах обработки. Смесь, включающую в себя гранулят-сырец и разделяющий агент, необходимо нагреть до температуры обработки. Температуру обработки следует выбирать, по меньшей мере, на уровне минимальной температуры спекания стекла, сниженной гидратом жидкого стекла. Кроме того, температуру обработки следует выбирать ниже, чем температура плавления стекла. Во многих случаях температуру спекания стекла следует указывать как интервал, простирающийся от минимальной до максимальной температуры спекания. Предпочтительно выбирать температуру обработки в интервале между минимальной температурой спекания и температурой выше на 50 К.
Нагревание смеси, включающей в себя гранулят-сырец и разделяющий агент, на первой частичной стадии приводит к тому, что поры на поверхности зерен гранулята-сырца закрываются из-за термического размягчения стекла. Следовательно, после этого поры на поверхности зерен в основном закрыты, так что в зернах гранулята-сырца может развиться повышенное давление. Нагревание смеси, включающей в себя гранулят-сырец и разделяющий агент, на второй частичной стадии приводит к тому, что из гидрата жидкого стекла высвобождается кристаллизационная вода, и происходит ее температурное расширение, в частности испарение, из-за чего происходит вздутие (вспенивание) зерен гранулята-сырца, и они формируют пеностеклянный гранулят.
Полученный гранулят из пеностекла необходимо охладить, предпочтительно с применением хладагента (среды охлаждения). Разделяющий агент предпочтительно отделить от гранулята из пеностекла, например, путем просеивания.
Особенное преимущество способа согласно изобретению состоит в том, что он позволяет с небольшими затратами изготавливать пеностеклянный гранулят, практически не поглощающий воду, без необходимости в дополнительных исходных компонентах или сложных стадиях способа.
Кристаллизационная вода, связанная в гидрате жидкого стекла, согласно изобретению создает достаточное вспенивающее действие, так что предпочтительно не готовят и не применяют какой-либо еще вспенивающий агент в качестве исходного материала.
Предпочтительно не готовить и не применять никаких других исходных материалов, кроме стекла и гидрата жидкого стекла. Гидрат жидкого стекла предпочтительно подготавливают в виде гидрата натриевого жидкого стекла.
В предпочтительной форме исполнения способа согласно изобретению готовят стекло с долей 87-93%, в то время как доля гидрата жидкого стекла при подготовке составляет от 7% до 13%. Применяемое в качестве исходного материала стекло предпочтительно включает в себя осколки из утилизированного стекла и/или размолотый пеностеклянный гранулят. Осколки могут представлять собой, например, разбитое стекло, из которого были сделаны сосуды, или разбитое плоское стекло.
Предпочтительно, чтобы на 10-50% стекло состояло из размолотого пеностеклянного гранулята.
В качестве разделяющего агента предпочтительно применять глиняный порошок или каолин.
Размол исходных материалов предпочтительно проводить до той дисперсности, при которой более 90% размолотых частиц имеют размер менее 32 мкм.
В еще одной предпочтительной форме исполнения способа согласно изобретению гранулирование размолотых исходных материалов с получением гранулята-сырца проводят, прессуя из размолотых исходных материалов прессовки, которые затем дробят на зерна гранулята-сырца. Прессовки предпочтительно получают, спрессовывая размолотые исходные материалы под высоким давлением - более 100 МПа.
Размер частиц гранулята-сырца, т.е. зерен гранулята-сырца, предпочтительно составляет от 0,1 мм до 0,5 мм. Гранулят-сырец предпочтительно высушивать перед смешиванием с разделяющим агентом, чтобы гранулят-сырец и разделяющий агент можно было перемешать.
Предпочтительно, чтобы температура переработки составляла от 700°С до 850°С. Эта температура в особенности подходит для гранулята-сырца, который состоит из осколков стеклянных отходов и размолотого пеностеклянного гранулята.
Предпочтительно разогревать гранулят-сырец по меньшей мере 30 минут.
В предпочтительной форме исполнения способа согласно изобретению разогрев гранулята осуществляют в печи, нагреваемой непрямым образом, так чтобы подлежащее подаче тепло передавалось внутрь печи на подлежащий вспениванию гранулят-сырец исключительно через стенки печи.
Гранулят-сырец предпочтительно перемещать через печь по пути транспортировки. При этом на первом участке, включающем в себя менее половины пути транспортировки, температура равняется указанной температуре переработки. На втором участке, включающем в себя остальной путь транспортировки, температура снижена по сравнению с температурой переработки на величину от 10 до 30 К. Большую часть теплового потока таким образом вводят в гранулят на переднем отрезке пути транспортировки.
Предпочтительно, чтобы гранулят из пеностекла оставался разогрет до тех пор, пока плотность зерна в необработанном виде не будет составлять величину от 0,9 г/см3 до 1,1 г/см3.
Пеностеклянный гранулят согласно изобретению включает в себя рассыпные зерна пеностекла, состоящие по большей части из стекла, имеющие вспененные полости и плотно спеченную поверхность из стекла. В процессе производства (см. выше) на ранней стадии под воздействием жидкого стекла начинается спекание, за которым следует очень ограниченный процесс вспенивания, вспенивающее действие которого обусловлено включенной в жидкое стекло кристаллизационной водой. Благодаря этому поверхность гранулята плотно спекается, т.е. поверхность остается в основном замкнутой в сравнении с обычным пеностеклом. В отличие от обычного пеностекла дальнейшее интенсивное вспенивание не происходит, поскольку «обычные» вспенивающие агенты не применяют.
Пеностеклянный гранулят согласно изобретению обладает тем преимуществом, что его можно изготавливать с небольшими затратами и что он пригоден для вариантов применения, при которых пеностеклянный гранулят подвергается воздействию воды либо же водных растворов и смесей под высоким давлением, поскольку пеностеклянный гранулят не поглощает либо же почти не поглощает воду и обладает настолько высокой прочностью, что зерна пеностекла не разрушаются и при высоком гидростатическом давлении.
Пеностеклянный гранулят согласно изобретению предпочтительно выполнен так, что поглощение им воды составляет менее 10% по массе, в частности, если его подвергают воздействию воды в соответствии с обычными методиками измерения (DIN V 18004:2004). Так, под воздействием воды эффективная плотность зерен в необработанном состоянии увеличивается менее чем на 10% по сравнению с плотностью зерен в необработанном состоянии (DIN V 18004). Пеностеклянный гранулят, соответствующий нынешнему уровню техники, в таких условиях демонстрирует поглощение воды в 20%-35%.
Предпочтительно, чтобы тогда, когда пеностеклянный гранулят согласно изобретению на протяжении 1 часа подвергают воздействию воды под давлением около 7 МПа (1000 psi), поглощение воды тоже составляло менее 10% по массе.
Предпочтительно, чтобы плотность зерен пеностеклянного гранулята согласно изобретению в необработанном состоянии составляла от 0,9 г/см3 до 1,1 г/см3, так чтобы он был пригоден для вариантов применения, при которых пеностеклянный гранулят смешивают с водой или веществами со сходной плотностью. Ввиду совпадающей плотности удается избежать разделения смеси, и пеностеклянный гранулят, в том числе и под высоким давлением, в пределах процессов остается на протяжении длительного времени распределен в водных растворах.
Предел прочности пеностеклянного гранулята согласно изобретению на сдавливание высок и составляет предпочтительно более 5 Н/мм2 (при измерении согласно EN 13055-1).
Пеностеклянный гранулят можно изготавливать посредством способа согласно изобретению.
Кроме того, изобретение раскрывает применение пеностеклянного гранулята согласно изобретению в качестве добавки в строительном растворе, который, в частности, можно обрабатывать при гидростатическом давлении до 7 МПа. Такой раствор представляет собой, например, пульпу, применяемую для заполнения буровых скважин в земле. Пеностеклянный гранулят согласно изобретению пригоден для этого применения, поскольку он поглощает очень мало воды, в том числе и при очень высоком давлении, а с другой стороны, его можно изготавливать с плотностью около 1 г/см3, так что он может быть гомогенно распределен в пульпе. В силу своих особенных качеств пеностеклянный гранулят согласно изобретению также пригоден к применению и в качестве заполнителя в суспензиях или промывочных жидкостях, которые требуются, например, для промывки буровых скважин. В этом случае гранулят играет роль смазочного геля, размягчая прилипшие вещества и отложения, которые смывают промывочной жидкостью.
Ниже приведено пояснение способа согласно изобретению на основании двух примеров исполнения.
В первом примере исполнения в качестве исходных материалов подготавливают 90% обработанных осколков стекла и 10% натриевого жидкого стекла с плотностью 37-40 Be (градусов Боме). В состав стекла входят 30-70% стекла, из которого были сделаны сосуды, и 30-70% плоского стекла. Например, в качестве исходных материалов можно использовать 90 кг осколков стекла и 10 кг натриевого жидкого стекла. Стеклянные осколки размалывают в шаровой мельнице до дисперсности, при которой более 80% размолотых частиц стекла имеют размер менее 32 мкм. Размолотые частицы стекла перемешивают в смесителе высокой интенсивности с натриевым жидким стеклом, вводя натриевое жидкое стекло в [(массу)] размолотых частиц стекла в виде водного раствора путем распыления в чрезвычайно тонкодисперсном виде. Из перемешанных исходных материалов в компакторе изготавливают прессовки, причем давление в компакторе составляет от 100 до 200 МПа. При этом натриевое жидкое стекло играет роль связующего агента. С одной стороны, ионы силиката натрия вызывают изменение химического состава гранулированного стекла и, соответственно, снижение температуры размягчения, в частности снижение температуры спекания стекла. Высокое давление прессовки в 100-200 МПа вызывает продолжение распределения натриевого жидкого стекла в размолотом стекле и обеспечивает очень тесный контакт частичек стекла, что создает хорошие предпосылки для спекания.
Затем прессовки измельчают с получением гранулята-сырца, который впоследствии подвергают сушке. Гранулят-сырец смешивают с надлежащим глиняным порошком, играющим роль разделяющего агента, в соотношении 4:1 и разогревают во вращающейся печи в форме трубы с непрямым нагревом до температуры между 700°С и 850°С, где в течение 30 минут происходят спекание и вспенивание. Кристаллизационная вода в растворе натриевого жидкого стекла снижает вязкость и ускоряет плавку, так что формирование плотно спекшейся поверхности на зернах подлежащего вспениванию гранулята происходит рано. Температура в печи в виде вращающейся трубы установлена так, что максимум температуры имеет место уже в первой трети (от всего пути транспортировки) печи. Часть кристаллизационной воды, все еще остающаяся в зернах гранулята, постепенно высвобождается и испаряется, так что внутри зерен гранулята развивается повышенное давление и формируется пенообразная структура. При этом вспенивание зерен гранулята происходит в небольшой мере. Плотно спеченную, не имеющую трещин поверхность зерен гранулята обеспечивают умеренным нагревом, отдавая при этом предпочтение ускоряющему плавление действию кристаллизационной воды из жидкого стекла перед ее действием как вспенивающего агента.
После вспенивания гранулята в требуемой степени проводят заданное охлаждение изготовленного пеностеклянного гранулята. На следующем этапе пеностеклянный гранулят отделяют от разделяющего агента. Пеностеклянный гранулят, изготовленный в соответствии с этим примером исполнения, имеет размер зерна от 0,1 до 1,4 мм. Насыпная плотность составляет 530 г/л±10%. Плотность зерна в необработанном виде равна 1,0 г/см3±5%. Прочность зерна характеризуется величиной 7 Н/мм2±10%.
Во втором примере исполнения в качестве исходных материалов применяют 80% обработанных осколков, 10% размолотого пеностеклянного гранулята и 10% натриевого жидкого стекла с плотностью 37-40 Be (градусов Боме). Подготовленные осколки на 30-70% состоят из стекла, из которого были сделаны сосуды, и на 30-70% из плоского стекла. Можно использовать, например, 80 кг подготовленных осколков, 10 кг размолотого пеностеклянного гранулята и 10 кг натриевого жидкого стекла. Исходные материалы перерабатывают таким же образом, как и в первом примере исполнения. Пеностеклянный гранулят, изготовленный таким образом, имеет размер зерна от 0,1 до 1,4 мм. Насыпная плотность составляет 557 г/л. Плотность зерна в необработанном виде характеризуется величиной 7 г/см3±5%. Прочность зерна составляет 5,1 Н/мм2±10%.

Claims (14)

1. Способ изготовления гранулята из пеностекла, включающий в себя следующие стадии:
- подготовка исходных материалов, включающих в себя от 80 % до 95 % стекла и от 5 % до 20 % гидрата жидкого стекла с долей кристаллизационной воды от 1 до 2 % по массе от доли твердого вещества, причем гидрат жидкого стекла играет роль вспенивающего агента, и никакой другой вспенивающий агент в качестве исходного материала не подготавливают;
- размол стекла;
- смешивание исходных материалов;
- гранулирование размолотых исходных материалов с получением гранулята-сырца;
- смешивание гранулята-сырца с разделяющим агентом, доля которого составляет от 10 % до 40 % смеси, включающей в себя гранулят-сырец и разделяющий агент;
- нагревание смеси, включающей в себя гранулят-сырец и разделяющий агент, до температуры обработки, которая, по меньшей мере, так же высока, как и минимальная температура спекания стекла, сниженная гидратом жидкого стекла, и меньше, чем температура плавления стекла, чтобы на первой частичной стадии закрыть поры на поверхности зерен гранулята-сырца, а на второй частичной стадии высвободить кристаллизационную воду из гидрата жидкого стекла и вызвать ее температурное расширение, благодаря чему зерна гранулята-сырца вспучиваются и образуют гранулят из пеностекла; и
- охлаждение гранулята из пеностекла.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что готовят стекло в доле 87-93 % и что в качестве гидрата жидкого стекла готовят гидрат натриевого жидкого стекла в доле от 7 % до 13 %.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве стекла применяют осколки отходов стекла и/или размолотый гранулят из пеностекла, причем стекло на 10-50% состоит из размолотого гранулята из пеностекла.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гранулирование размолотых исходных материалов с получением гранулята-сырца проводят, сначала прессуя из размолотых исходных материалов прессовки, предпочтительно под давлением более 100 МПа, которые затем дробят на зерна гранулята-сырца.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что частицы гранулята-сырца имеют размер от 0,1 до 0,5 мм.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что температура обработки составляет от 700°С до 850°С, предпочтительно от 750°С до 790°С.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гранулят-сырец перемещают через отапливаемую непрямым образом печь по пути транспортировки, причем на первом участке, включающем в себя менее половины пути транспортировки, температура равняется температуре переработки, и причем на втором участке, включающем в себя остальной путь транспортировки, температура снижена по сравнению с температурой переработки на величину от 10 до 30 К.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что гранулят из пеностекла остается разогрет до тех пор, пока плотность зерна в необработанном виде не будет составлять величину от 0,9 г/см3 до 1,1 г/см3.
9. Гранулят из пеностекла с рассыпными пеностеклянными зернами, которые состоят из стекла, имеют вспененные полости, обладают плотно спеченной поверхностью из стекла, причем гранулят из пеностекла демонстрирует поглощение воды менее 10 % по массе, а плотность его зерна в необработанном виде составляет от 0,9 г/см3 до 1,1 г/см3.
10. Гранулят из пеностекла по п. 9, отличающийся тем, что он демонстрирует поглощение воды менее 10 % по массе, будучи подвержен воздействию воды на протяжении времени в 1 час.
11. Гранулят из пеностекла по п. 9, отличающийся тем, что он демонстрирует поглощение воды менее 10 % по массе, будучи подвержен воздействию воды на протяжении времени в 1 час под давлением около 7 МПа.
12. Гранулят из пеностекла по п. 9, отличающийся тем, что он изготовлен способом по одному из пп. 1-8.
13. Применение гранулята из пеностекла по одному из пп. 9-12 в качестве добавки в строительный раствор или в качестве заполнителя в промывочных жидкостях.
14. Применение по п. 13, отличающееся тем, что строительный раствор представляет собой пульпу для заполнения буровых скважин.
RU2012134279/03A 2010-01-12 2011-01-06 Способ изготовления гранулята из пеностекла, а также гранулят из пеностекла и его применение RU2514070C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010000049.3 2010-01-12
DE102010000049.3A DE102010000049C5 (de) 2010-01-12 2010-01-12 Verfahren zur Herstellung eines Blähglasgranulates sowie Blähglasgranulat und dessen Verwendung
PCT/EP2011/050118 WO2011086024A1 (de) 2010-01-12 2011-01-06 Verfahren zur herstellung eines blähglasgranulates sowie blähglasgranulat und dessen verwendung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012134279A RU2012134279A (ru) 2014-02-20
RU2514070C2 true RU2514070C2 (ru) 2014-04-27

Family

ID=43662175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012134279/03A RU2514070C2 (ru) 2010-01-12 2011-01-06 Способ изготовления гранулята из пеностекла, а также гранулят из пеностекла и его применение

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9018139B2 (ru)
EP (1) EP2523912B1 (ru)
CA (1) CA2786941C (ru)
DE (1) DE102010000049C5 (ru)
LT (1) LT2523912T (ru)
RU (1) RU2514070C2 (ru)
WO (1) WO2011086024A1 (ru)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010000049C5 (de) 2010-01-12 2022-03-31 Liaver Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines Blähglasgranulates sowie Blähglasgranulat und dessen Verwendung
EP2989060A4 (en) 2013-04-24 2017-01-04 The Intellectual Gorilla GmbH Expanded lightweight aggregate made from glass or pumice
DE102015201842B4 (de) 2015-02-03 2018-08-16 Dennert Poraver Gmbh Blähglasgranulat und Verfahren zur Herstellung
DE102016208141B4 (de) 2016-05-11 2021-03-04 Dennert Poraver Gmbh Verfahren und Anlage zur Herstellung von Mikrohohlkugeln aus Glas
KR102591767B1 (ko) 2023-03-20 2023-10-24 주식회사 피플코리아 불연성의 흡음 및 단열 패널

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4086098A (en) * 1975-11-14 1978-04-25 Bfg Glassgroup Composition of matter comprising cellular aggregate distributed in a binder
RU2294902C1 (ru) * 2005-08-03 2007-03-10 Олег Владимирович Помилуйков Способ получения гранулированного пеностекла
RU2302390C2 (ru) * 2005-06-15 2007-07-10 Олег Владимирович Помилуйков Способ получения гранулированных пористых материалов
RU2344108C2 (ru) * 2006-07-26 2009-01-20 ООО "Научно-производственное объединение "Трансполимер" Неорганический бинарный гранулированный пеноматериал и способ его получения

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE314938B (ru) * 1961-05-18 1969-09-15 Kreidl W
FR1421454A (fr) 1964-10-29 1965-12-17 Union Carbide Corp Sphères et agents de soutènement souterrain ou de support en matériau vitreux et procédés pour les produire
CH539004A (de) 1967-03-13 1973-08-31 Utolit Ag Verfahren zur Herstellung von geblähten Materialien und hiernach hergestelltes Blähgestein
US3744984A (en) * 1971-04-05 1973-07-10 O Sato Process for the manufacture of foamed porcelain-like shaped articles
US3870496A (en) * 1971-08-23 1975-03-11 Univ Utah Method of creating a foamed glass product from waste glass
JPS5535350A (en) * 1978-09-05 1980-03-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical fiber fusion splicing method
CH637355A5 (de) 1978-10-06 1983-07-29 Millcell Ag Schaumglas-granulat und verfahren zu dessen herstellung.
US4424867A (en) 1981-03-31 1984-01-10 Fiberglas Canada Inc. Heat hardening sealant-gel for flexible couplings
JPS5860634A (ja) 1981-10-07 1983-04-11 Nippon Sheet Glass Co Ltd 粒状泡ガラスの製造方法
DE59404531D1 (de) 1993-12-16 1997-12-11 Lias Franken Leichtbau Gmbh Schaumglasgranulat und Verfahren zu seiner Herstellung
DE4344994C2 (de) * 1993-12-30 1997-05-28 Hermsdorfer Inst Tech Keramik Verfahren zur Herstellung von Blähglasgranulaten
DE4424631C2 (de) * 1994-07-13 2002-09-19 Inocermic Ges Fuer Innovative Schüttgut-Katalysator und Verfahren zu seiner Herstellung
NO306711B1 (no) 1996-11-06 1999-12-13 Veba As Fremgangsmåte til fremstilling av en sementblanding for bruk ved sementeringsoperasjoner i borehull
DE19734791B4 (de) 1997-08-11 2005-06-09 Hermsdorfer Institut Für Technische Keramik E.V. Verfahren zur Herstellung eines offenporigen Blähglasgranulats
DE19837327A1 (de) 1998-08-18 2000-02-24 Vollbrecht Wolfgang Fließbeton/Fließestrich
RU2162825C2 (ru) * 1998-12-30 2001-02-10 Канев Валерий Прокопьевич Способ изготовления гранулированного пеностекла из стеклобоя
EP1160212A1 (en) * 2000-05-31 2001-12-05 Asahi Glass Co., Ltd. Hollow glass microspheres and method for producing the same
DE10033999A1 (de) 2000-12-21 2002-06-27 Hermsdorfer Inst Tech Keramik Verfahren zur Herstellung eines im wesentlichen offenporigen Granulates sowie danach hergestelltes Granulat
DE10146806B4 (de) 2001-02-28 2007-07-05 Hermsdorfer Institut Für Technische Keramik E.V. Granulatkorn, vorzugsweise zur Verwendung als Immobilisierungsträger in der Biotechnologie und Verfahren zu seiner Herstellung
DE10334997B4 (de) 2003-07-31 2006-01-26 Bene_Fit Gmbh Blähglaskörner
DE102004012598A1 (de) * 2004-03-12 2005-09-29 Dennert Poraver Gmbh Verfahren zur Herstellung von Schaumglasgranulat
JP2006256895A (ja) * 2005-03-16 2006-09-28 Tokai Kogyo Kk ガラス微小中空体及びその製造方法
DE102010000049C5 (de) 2010-01-12 2022-03-31 Liaver Gmbh & Co. Kg Verfahren zur Herstellung eines Blähglasgranulates sowie Blähglasgranulat und dessen Verwendung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4086098A (en) * 1975-11-14 1978-04-25 Bfg Glassgroup Composition of matter comprising cellular aggregate distributed in a binder
RU2302390C2 (ru) * 2005-06-15 2007-07-10 Олег Владимирович Помилуйков Способ получения гранулированных пористых материалов
RU2294902C1 (ru) * 2005-08-03 2007-03-10 Олег Владимирович Помилуйков Способ получения гранулированного пеностекла
RU2344108C2 (ru) * 2006-07-26 2009-01-20 ООО "Научно-производственное объединение "Трансполимер" Неорганический бинарный гранулированный пеноматериал и способ его получения

Also Published As

Publication number Publication date
US20130029885A1 (en) 2013-01-31
DE102010000049B4 (de) 2013-05-29
LT2523912T (lt) 2020-04-10
CA2786941C (en) 2016-02-16
RU2012134279A (ru) 2014-02-20
US9018139B2 (en) 2015-04-28
EP2523912A1 (de) 2012-11-21
EP2523912B1 (de) 2020-01-15
DE102010000049C5 (de) 2022-03-31
CA2786941A1 (en) 2011-07-21
WO2011086024A1 (de) 2011-07-21
DE102010000049A1 (de) 2011-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2346910C1 (ru) Керамический проппант с низкой плотностью и способ его приготовления
US7150843B2 (en) Process for the production of a shaped article from a lightweight-aggregate granulate and a binder
RU2514070C2 (ru) Способ изготовления гранулята из пеностекла, а также гранулят из пеностекла и его применение
US4081259A (en) Method for forming coated cellular glass pellets
HU222625B1 (hu) Eljárás hższigetelż építżanyag elżállítására
US4207114A (en) Foamed ceramic element and process for making same
RU2365555C2 (ru) Гранулированный композиционный заполнитель для силикатных стеновых изделий на основе трепела, диатомита и опоки, состав сырьевой смеси для изготовления силикатных стеновых изделий, способ получения силикатных стеновых изделий и силикатное стеновое изделие
KR100580230B1 (ko) 2중 발포 셀을 갖는 초경량골재
RU2277520C1 (ru) Способ изготовления стеновых керамических изделий (варианты)
RU2518629C2 (ru) Гранулированный наноструктурирующий заполнитель на основе высококремнеземистых компонентов для бетонной смеси, состав бетонной смеси для получения бетонных строительных изделий (варианты) и бетонное строительное изделие
DE10354711B4 (de) Verfahren zur Herstellung poröser Granulate und deren Verwendung
RU2540719C1 (ru) Шихта для получения пеностекла
JP3528390B2 (ja) 球状パーライトの製造方法
RU2563861C1 (ru) Способ получения мелкогранулированного пеностеклокерамического материала
RU2278847C1 (ru) Композиционное конструкционно-теплоизоляционное изделие и способ его изготовления
RU2365556C2 (ru) Гранулированный композиционный заполнитель для силикатных стеновых изделий на основе перлита, состав сырьевой смеси для изготовления силикатных стеновых изделий, способ получения силикатных стеновых изделий и силикатное стеновое изделие
KR101685018B1 (ko) 모래를 대체할 수 있는 지오폴리머 과립 제조방법
RU2303018C1 (ru) Способ изготовления стеновых керамических изделий
RU2255058C1 (ru) Способ получения шихты для производства пеностекла
RU2797419C1 (ru) Смесь для приготовления сырцовых гранул заполнителя бетона и способ получения заполнителя бетона
RU2500647C1 (ru) Сырьевая смесь для изготовления стеновой керамики и способ ее получения
RU2318771C1 (ru) Способ изготовления стеновых керамических изделий с использованием измельченных кристаллизованных стекол, шихта для стеновых керамических изделий и заполнитель для стеновых керамических изделий
RU2272005C1 (ru) Способ получения калиброванного гранулированного пеностекла
RU2255057C1 (ru) Способ получения сырьевой смеси для производства пеностекла
RU2379258C1 (ru) Способ изготовления конструкционно-теплоизоляционной строительной керамики и состав для ее изготовления