Применение улучшенного шлака от производства цветных металлов - RU2020112963A
Код документа: RU2020112963A
Формула
1. Применение шлака, содержащего при расчете на сухое вещество и 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 мас.% и не более 49 мас.% железа, Fe,
b) не более 1,3 мас.% меди, Cu,
c) по меньшей мере 24 мас.% и не более 44 мас.% диоксида кремния, SiO2,
d) по меньшей мере 1,0 мас.% и не более 20 мас.% оксида кальция, СаО,
отличающийся тем, что он содержит при том же самом расчете
е) по меньшей мере 0,10 мас.% и не более 1,50 мас.% цинка, Zn,
f) по меньшей мере 0,10 мас.% и не более 2,5 мас.% оксида магния, MgO, и
g) не более 0,100 мас.% свинца, Pb,
в строительной промышленности в качестве ингредиента, выбранного из группы, состоящей из наполнителя, вяжущего вещества и их комбинаций,
и/или в варианте конечного использования, выбранном из получения слоя износа и/или нанесения покрытия для кровельной плитки или кровельного гонта, в качестве компонента пеноплитки, в качестве черного красителя, предпочтительно в строительной продукции, более предпочтительно в черной плитке, 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.
2. Применение по п. 1 в композиции бетона и/или цемента для предотвращения уменьшения скорости затвердевания композиции.
3. Применение по п. 1 или 2, в котором шлак используют в качестве вяжущего вещества для заполнителей, предпочтительно в качестве активного вяжущего вещества, предпочтительно в качестве вяжущего вещества, демонстрирующего пуццоланическую активность.
4. Применение по п. 3 в качестве заменителя портландцемента, предпочтительно в качестве частичного заменителя портландцемента.
5. Применение по любому из пп. 1-4 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.
6. Применение по п. 5, включающее стадию вспенивания неорганической полимерной композиции.
7. Применение по п. 6 для улучшения тепло- и/или звукоизоляции.
8. Применение по любому из пп. 1-7 для обеспечения эффекта, выбранного из уменьшения температуры спекания кирпича или необожженного кирпича, звукоизоляции, защиты от рентгеновского излучения и их комбинаций.
9. Применение по любому из пп. 1-8, в котором шлак используют в комбинации с дополнительным оксидом или его предшественником, выбранными 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 его предшественник смешаны друг с другом до использования.
10. Применение по любому из пп. 1-9, в котором шлак дополнительно содержит, при том же самом расчете, по меньшей мере 9 мас.% и не более 63 мас.% оксида железа, FeO.
11. Применение по любому из пп. 1-10, в котором шлак дополнительно содержит, при том же самом расчете, не более 5 мас.% оксида натрия, Na2O.
12. Применение по любому из пп.1-11, в котором шлак дополнительно содержит, при том же самом расчете, по меньшей мере 3 мас.% и не более 12 мас.% оксида алюминия, Al2O3.
13. Применение по любому из пп.1-12, в котором шлак содержит, при том же самом расчете, не более 1,5 мас.% оксида цинка, ZnO.
14. Применение по любому из пп. 1-13, в котором шлак содержит, при расчете на сухое вещество, не более 0,323 мас.% оксида свинца, PbO.
15. Применение по любому из пп. 1-14, в котором железо, присутствующее в шлаке, главным образом присутствует в фаялитной структуре Fe2SiO4.
16. Применение по любому из пп. 1-15, в котором шлак характеризуется уровнем содержания аморфного вещества, составляющим по меньшей мере 30 мас.%, согласно определению при использовании рентгеноструктурного анализа (РСА), предпочтительно по меньшей мере 50 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 70 мас.%, еще более предпочтительно по меньшей мере 80 мас.%, более предпочтительно по меньшей мере 85 мас.%, для уровня содержания аморфного вещества.
17. Применение по любому из пп.1-16, в котором шлак имеет 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.
18. Применение по любому из пп. 1-17, в котором шлак имеет 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.
19. Применение по п.18, в котором по меньшей мере 90 мас.% 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.
20. Применение по любому из пп. 1-19, в котором шлак имеет 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.
21. Применение по любому из пп. 1-20 для получения объекта, содержащего указанный шлак в качестве вяжущего вещества и/или в качестве заполнителя, причем указанный шлак содержит по меньшей мере 2,0 мас.% CaO.
22. Применение по п. 21, в котором объект содержит указанный шлак в качестве вяжущего вещества и дополнительно содержит заполнитель, причем указанный заполнитель предпочтительно содержит песок и/или указанный шлак.
23. Применение по любому из пп. 21 или 22, в котором шлак содержит по меньшей мере 1,0 мас.% СаО и присутствует в качестве вяжущего вещества, при этом объект дополнительно содержит активатор.
24. Применение по п. 23, в котором активатор выбран из группы, состоящей из гидроксида натрия, NaOH, гидроксида калия, КОН, силиката натрия, Na2SiO3, силиката калия, K2SiO3, и их комбинаций, при этом предпочтительно активатор представляет собой NaOH.
25. Применение по любому из пп. 21-24, в котором объект представляет собой строительный элемент, предпочтительно элемент, выбранный из группы, состоящей из плитки, камня для мощения, блока, бетонного блока и их комбинаций.
26. Применение по любому из пп. 21-25, в котором объект обладает вспененной структурой.
27. Применение по любому из пп. 1-26, в котором шлак получен как второй шлак способом получения второго шлака, который 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.
28. Применение по п.27, в котором первый шлак вводят во фьюминговую печь в виде жидкости.
29. Применение по любому из пп. 27-28, в котором первый шлак нагревают во фьюминговой печи, предпочтительно при использовании плазменного факела.
30. Применение по любому из пп. 27-29, в котором часть первого шлака расплавляют при использовании плазменного факела.
31. Применение по любому из пп. 27-30, в котором во время фьюмингования плазменный факел погружен в расплавленный шлак, присутствующий во фьюминговой печи.
32. Применение по любому из пп. 27-31, 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.
33. Применение по любому из пп. 27-32, в котором второй шлак охлаждают для преобразования в твердое вещество, при этом предпочтительно второй шлак удаляют из фьюминговой печи в виде жидкости.
34. Применение по п. 33, в котором охлаждение проводят в результате введения жидкого второго шлака в контакт с водой.
35. Применение по любому из пп. 33-34, в котором второй шлак охлаждают при скорости, составляющей по меньшей мере 40°С в секунду, предпочтительно по меньшей мере 50°С в секунду, более предпочтительно по меньшей мере 60°С в секунду.
36. Применение по любому из пп. 33-35, дополнительно включающий стадию размалывания твердого второго шлака, предпочтительно размалывания шлака с образованием порошка.
37. Применение по любому из пп. 33-36, в котором второй шлак охлаждают при скорости, составляющей менее чем 30°С в секунду, предпочтительно не более 30°С в секунду, более предпочтительно не более 20°С в секунду.
