Улучшенный шлак от производства цветных металлов - RU2017135543A
Код документа: RU2017135543A
Формула
1. Шлак, содержащий при расчете на сухое вещество и при этом при выражении присутствия металла через совокупное значение для металла, присутствующего в виде металла в элементарной форме, и металла, присутствующего в окисленном состоянии,
а) по меньшей мере 7% (масс.) и не более 49% (масс.) железа, Fe,
b) не более 1,3% (масс.) меди, Cu,
c) по меньшей мере 24% (масс.) и не более 44% (масс.) диоксида кремния, SiO2, и
d) по меньшей мере 2,0% (масс.) и не более 20% (масс.) оксида кальция, СаО,
отличающийся тем, что он содержит при том же самом расчете
е) по меньшей мере 0,10% (масс.) и не более 1,00% (масс.) цинка, Zn,
f) по меньшей мере 0,10% (масс.) и не более 2,5% (масс.) оксида магния, MgO,
g) по меньшей мере 4,0% (масс.) и не более 12% (масс.) оксида алюминия, Al2O3, и
h) не более 0,100% (масс.) свинца, Pb.
2. Шлак по п. 1, дополнительно содержащий, при том же самом расчете по меньшей мере 9% (масс.) и не более 63% (масс.) оксида железа, FeO.
3. Шлак по п. 1 или 2, дополнительно содержащий, при том же самом расчете, не более 5% (масс.) оксида натрия, Na2O.
4. Шлак по любому из пп.1-3, дополнительно содержащий, при том же самом расчете по меньшей мере 11,5% (масс.) оксида алюминия, Al2O3.
5. Шлак по любому из пп.1-4, дополнительно содержащий, при том же самом расчете, не более 1,20% (масс.) оксида цинка, ZnO.
6. Шлак по любому из пп. 1-5, дополнительно содержащий, при расчете на сухое вещество, не более 0,100% (масс.) оксида свинца, PbO.
7. Шлак по любому из пп. 1-6, в котором железо, присутствующее в шлаке, главным образом присутствует в фаялитной структуре Fe2SiO4.
8. Шлак по любому из пп. 1-7, характеризующийся уровнем содержания аморфного вещества, составляющим по меньшей мере 30% (масс.), согласно определению при использовании рентгеноструктурного анализа (РСА), предпочтительно по меньшей мере 50% (масс.), более предпочтительно по меньшей мере 70% (масс.), еще более предпочтительно по меньшей мере 80% (масс.), более предпочтительно по меньшей мере 85% (масс.), для уровня содержания аморфного вещества.
9. Шлак по любому из пп.1-8, имеющий зернистую форму, характеризующуюся средним диаметром частиц (d50 согласно вычислению при расчете на массу), составляющим по меньшей мере 0,5 мм и не более 5,0 мм, предпочтительно по меньшей мере 0,7 мм, более предпочтительно по меньшей мере 0,9 мм, и необязательно не более 3,0 мм, предпочтительно не более 2,0 мм.
10. Шлак по любому из пп. 1-8, имеющий порошкообразную форму, характеризующуюся средним диаметром частиц (d50), согласно определению в результате мокрого ситового анализа и поэтому среднего значения, вычисленного при расчете на массу, составляющим по меньшей мере 10 мкм и не более 500 мкм, предпочтительно по меньшей мере 20 мкм, более предпочтительно по меньшей мере 30 мкм, и необязательно не более 200 мкм, предпочтительно не более 100 мкм, более предпочтительно не более 50 мкм.
11. Шлак по п.10, в котором по меньшей мере 90% (масс.) частиц (d90) имеют диаметр, составляющий не более 200 мкм, согласно определению в результате мокрого ситового анализа, предпочтительно не более 150 мкм, более предпочтительно не более 100 мкм.
12. Шлак по любому из пп. 1-8, имеющий форму крупных кусков, характеризующихся средним диаметром частиц (d50 согласно вычислению при расчете на массу), составляющим по меньшей мере 50 мм, и не более 200 мм.
13. Объект, содержащий шлак по любому из пп. 1-12, в качестве заполнителя.
14. Объект по п. 13, который представляет собой строительный элемент, предпочтительно элемент, выбранный из группы, состоящей из плитки, камня для мощения, блока, бетонного блока и их комбинаций.
15. Объект по любому из пп. 13-14, обладающий вспененной структурой.
16. Способ получения второго шлака по любому из пп. 1-12, при этом способ включает стадии:
обеспечения первого шлака, содержащего по меньшей мере один металл, выбранный из цинка, свинца и их комбинаций,
введения первого шлака во фьюминговую печь,
фьюмингования некоторого количества по меньшей мере одного металла, выбранного из цинка, свинца и их комбинаций, из первого шлака при использовании по меньшей мере одного плазменного факела для получения второго шлака и
удаления второго шлака из фьюминговой печи.
17. Способ по п.16, в котором первый шлак вводят во фьюминговую печь в виде жидкости.
18. Способ по любому из пп. 16-17, в котором первый шлак нагревают во фьюминговой печи, предпочтительно при использовании плазменного факела.
19. Способ по любому из пп. 16-18, в котором часть первого шлака расплавляют при использовании плазменного факела.
20. Способ по любому из пп. 16-19, в котором во время фьюмингования плазменный факел погружен в расплавленный шлак, присутствующий во фьюминговой печи.
21. Способ по любому из пп. 16-20, в котором в шлак во фьюминговой печи добавляют оксид, выбранный из СаО, Al2O3 и их комбинаций, предпочтительно при температуре, составляющей по меньшей мере 1000°С, предпочтительно приблизительно 1150°С.
22. Способ по любому из пп. 16-21, в котором второй шлак охлаждают для преобразования в твердое вещество, при этом предпочтительно второй шлак удаляют из фьюминговой печи в виде жидкости.
23. Способ по п. 22, в котором охлаждение проводят в результате введения жидкого второго шлака в контакт с водой.
24. Способ по любому из пп. 22-23, в котором второй шлак охлаждают при скорости, составляющей по меньшей мере 40 градусов Цельсия в секунду, предпочтительно по меньшей мере 50 градусов Цельсия в секунду, более предпочтительно по меньшей мере 60 градусов Цельсия в секунду.
25. Способ по любому из пп. 22-24, дополнительно включающий стадию размалывания твердого второго шлака, предпочтительно размалывания шлака с образованием порошка.
26. Способ по любому из пп. 22-25, в котором второй шлак охлаждают при скорости, составляющей менее, чем 30 градусов Цельсия в секунду, предпочтительно не более 30 градусов Цельсия в секунду, более предпочтительно не более 20 градусов Цельсия в секунду.
27. Способ по любому из пп. 22-26, дополнительно включающий стадию добавления второго шлака в качестве вяжущего вещества во время производства объекта для строительной промышленности.
28. Способ по п. 27, в котором объект дополнительно содержит заполнитель, который предпочтительно содержит песок и/или шлак по любому из пп. 1-12.
29. Способ по п. 28, дополнительно включающий добавление активатора во время производства объекта.
30. Способ по п. 29, в котором активатор выбран из группы, состоящей из гидроксида натрия, NaOH, гидроксида калия, КОН, силиката натрия, Na2SiO3, силиката калия, K2SiO3, и их комбинаций.
31. Способ по любому из пп. 27-30, в котором объект для строительной промышленности представляет собой строительный элемент.
32. Способ по п. 31, в котором строительный элемент выбран из группы, состоящей из плитки, камня для мощения, блока, бетонного блока и их комбинаций.
33. Способ по любому из пп. 27-32, в котором объект для строительной промышленности обладает вспененной структурой.
34. Применение шлака по любому из пп. 1-12 в качестве ингредиента, выбранного из группы, состоящей из наполнителя, вяжущего вещества и их комбинаций, в строительной промышленности.
35. Применение по п. 34, в котором шлак содержит не более 1,50% (масс.) цинка, Zn, и шлак используют в качестве вяжущего вещества для заполнителей, предпочтительно в качестве активного вяжущего вещества, предпочтительно в качестве вяжущего вещества, демонстрирующего пуццоланическую активность.
36. Применение по п. 35 в качестве заменителя портландцемента, предпочтительно в качестве частичного заменителя портландцемента.
37. Применение по любому из пп. 34-36 в качестве вяжущего вещества в неорганической полимерной композиции, предпочтительно в комбинации с основанием, более предпочтительно в качестве основного вяжущего вещества в неорганической полимерной композиции, еще более предпочтительно в качестве единственного вяжущего вещества в неорганической полимерной композиции.
38. Применение по п. 337 включающее стадию вспенивания неорганической полимерной композиции.
39. Применение по п. 38 для улучшения тепло- и/или звукоизоляции.
40. Применение шлака по любому из пп. 1-12 в качестве компонента пеноплитки, в качестве черного красителя, предпочтительно в строительной продукции, более предпочтительно в черной плитке.
41. Применение шлака по любому из пп. 1-12 в варианте конечного использования, выбираемом из получения слоя износа и/или нанесения покрытия для кровельной плитки или кровельного гонта, в качестве компонента песка для обдувки или крошки для обдувки, в качестве черных твердых крупных кусков, предпочтительно для декоративных целей, и в качестве высокоплотного балласта, предпочтительно для подводных областей применения, более предпочтительно для гидротехнического строительства, и для их комбинаций.
42. Применение шлака по любому из пп. 1-12 для эффекта, выбранного из уменьшения температуры спекания кирпича или необожженного кирпича, звукоизоляции, защиты от рентгеновского излучения и их комбинаций.
43. Применение по любому из пп. 34-42 шлака в комбинации с дополнительным оксидом или его предшественником, выбираемыми из оксида кальция, СаО, оксида алюминия, Al2O3, гидроксида кальция, Са(ОН)2, карбоната кальция, СаСО3, сульфата кальция, CaSO4, при этом предпочтительно шлак и дополнительный оксид или предшественник смешивают друг с другом до использования.
