ES2282887T3 - Procedimiento para la fabricacion de una composicion de arena de color y dicha composicion. - Google Patents
Procedimiento para la fabricacion de una composicion de arena de color y dicha composicion. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2282887T3 ES2282887T3 ES04763541T ES04763541T ES2282887T3 ES 2282887 T3 ES2282887 T3 ES 2282887T3 ES 04763541 T ES04763541 T ES 04763541T ES 04763541 T ES04763541 T ES 04763541T ES 2282887 T3 ES2282887 T3 ES 2282887T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- caustic soda
- boric acid
- composition
- colored
- solution
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 239000004576 sand Substances 0.000 title claims abstract description 34
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 149
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 75
- 239000004327 boric acid Substances 0.000 claims abstract description 52
- KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N boric acid Chemical compound OB(O)O KGBXLFKZBHKPEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 51
- 239000006004 Quartz sand Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 22
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 47
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 14
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 10
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000003518 caustics Substances 0.000 claims description 6
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 6
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 4
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 3
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 2
- 235000010627 Phaseolus vulgaris Nutrition 0.000 claims 1
- 244000046052 Phaseolus vulgaris Species 0.000 claims 1
- PEYVWSJAZONVQK-UHFFFAOYSA-N hydroperoxy(oxo)borane Chemical compound OOB=O PEYVWSJAZONVQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- -1 on the one hand Chemical compound 0.000 description 1
- 230000019612 pigmentation Effects 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
- C09B63/00—Lakes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
- C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
- C09C1/28—Compounds of silicon
- C09C1/30—Silicic acid
- C09C1/3045—Treatment with inorganic compounds
- C09C1/3054—Coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01P—INDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
- C01P2004/00—Particle morphology
- C01P2004/80—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases
- C01P2004/82—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases
- C01P2004/84—Particles consisting of a mixture of two or more inorganic phases two phases having the same anion, e.g. both oxidic phases one phase coated with the other
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
Procedimiento para la fabricación de una composición de arena de color, que contiene una multitud de granos de arena de cuarzo con recubrimiento exterior de pigmentos de color, comprendiendo los siguientes pasos: - Mezclar sosa cáustica y agua en una proporción predeterminada, preferentemente 1:2, dando lugar a una sosa cáustica diluida; - Mezclar ácido bórico en una concentración predeterminada con la sosa cáustica diluida dando lugar a una solución de ácido bórico y sosa cáustica; - Mezclar un aglutinante, en especial, silicato sódico con la solución de ácido bórico y sosa cáustica en una relación predeterminada dando lugar a una mezcla de recubrimientos; - Recubrir los granos de cuarzo recubiertos de pigmentos de color con la mezcla de recubrimiento, añadiendo la mezcla de recubrimiento a los granos de arena de cuarzo, y caracterizado porque - se calientan indirectamente los granos de arena de cuarzo recubiertos de la mezcla de recubrimiento en un sistema cerrado en el espacio con respecto a la fuente de calentamiento por medio de cámaras separadas para el proceso de calentamiento y la fuente de calentamiento.
Description
Procedimiento para la fabricación de una
composición de arena de color y dicha composición.
La invención se refiere a un procedimiento para
la fabricación de una composición de arena de color y a la misma
composición, de acuerdo con la parte introductoria de las
reivindicaciones 1 y 8.
Se conocen composiciones de arena de color, que
contienen una multitud de granos de arena de cuarzo con
recubrimiento exterior de pigmentos de color, por ejemplo, por las
patentes DE 38 26 877 A1 y US 3 208 871 A. Las arenas de colores de
este tipo presentan generalmente granos de arena de cuarzo
recubiertos de pigmentos de color en su lado exterior. Los
pigmentos de color pueden ser unidos de forma duradera con los
granos de arena de cuarzo mediante silicatos alcalinos -denominados
también vidrios solubles- y por medio de un proceso de cocción. En
un proceso de cocción de este tipo, que provoca la calcinación del
cuarzo, se constituye un enlace químico entre los sólidos vítreos
solubles al agua, que representan un vidrio soluble elegido, y los
granos de arena de cuarzo.
Se ha demostrado que enlaces químicos de este
tipo no son duraderos, es decir, que partes de vidrio soluble con
el tiempo se vuelven a separan de los granos de arena de cuarzo,
especialmente, al entrar en contacto con agua. Esto tiene como
consecuencia, entre otras, el desprendimiento de pigmentos de color
de la superficie de los granos de arena de cuarzo. En especial, el
desprendimiento de las partes de vidrio solubles provoca un aumento
del pH en la composición de la arena de color, lo cual no es deseado
para el posterior tratamiento de la arena de cuarzo coloreada.
Para evitar que la capa de vidrio soluble se
disuelva y/o se desprenda de esta forma parcialmente de los granos
de arena de cuarzo, se ha optado por aumentar la temperatura de
cocción. Capas de vidrio soluble fabricadas de esta forma presentan
una adherencia claramente mejorada y menor solubilidad con respecto
al agua. Tienen una reacción claramente menos alcalina con agua.
Sin embargo, un procedimiento de este tipo requiere un mayor gasto
energético. Además, los pigmentos de color utilizados a tan altas
temperaturas ya no son, al menos parcialmente, de color estable,
por lo que se producen los desplazamientos de color indeseados.
Por lo tanto, el objetivo de la presente
invención es dar a conocer un procedimiento para la fabricación de
una composición de arena de color y la misma composición, con la que
se consigue una adherencia más duradera de las capas de vidrio
soluble y de los pigmentos de color en la superficie de los granos
de arena de cuarzo, así como una mejorada estabilidad del pH de la
composición de arena de color.
Este problema se resuelve, por parte del
procedimiento, mediante las características de la reivindicación 1
y, por parte del material, mediante las características de la
reivindicación 8.
Un punto esencial de la invención consiste en
que en un procedimiento para la fabricación de una composición de
arena de color, que contiene una multitud de granos de arena de
cuarzo con recubrimiento exterior de pigmentos de color, se han de
realizar los siguientes pasos:
- Mezclar sosa cáustica y agua en una proporción
predeterminada, preferentemente 1:2, dando lugar a una sosa
cáustica diluida;
- Mezclar ácido bórico en una concentración
predeterminada con la sosa cáustica diluida, dando lugar a una
solución de ácido bórico y sosa cáustica;
- Mezclar un aglutinante, en especial, silicato
sódico con la solución de ácido bórico y sosa cáustica en una
relación predeterminada dando lugar a una mezcla de
recubrimientos;
- Recubrir los granos de cuarzo recubiertos de
pigmentos de color con la mezcla de recubrimiento, añadiendo la
mezcla de recubrimiento a los granos de arena de cuarzo; y
- Calentar indirectamente los granos de arena de
cuarzo recubiertos de la mezcla de recubrimiento en un sistema
cerrado en el espacio con respecto a la fuente de calentamiento por
medio de cámaras separadas para el proceso de calentamiento y la
fuente de calentamiento.
Debido a la utilización adicional de ácido
bórico en una concentración de más del 99,9% en masa de
H_{3}BO_{3}, se utiliza un componente de mezcla difícilmente
soluble en agua de la mezcla de recubrimiento. Un ácido bórico
técnico de este tipo, sin embargo, se disuelve muy bien en la sosa
cáustica. Dosificando adecuadamente la cantidad de ácido bórico a
añadir a la sosa cáustica diluida, en una proporción
subestequiométrica, se puede conseguir una neutralización
predeterminable del ácido bórico, que tiene lugar sólo parcialmente,
ya que se produce una saturación. Por ejemplo, la concentración del
ácido bórico presenta un grado en el que por cada molécula de ácido
bórico quedan de 1 a 2 protones libres tras añadir ácido bórico a la
sosa cáustica diluida, pudiendo dichos protones aglutinar los iones
de sodio al añadir posteriormente vidrio soluble como aglutinante.
Esto tiene como consecuencia una unión duradera del vidrio soluble y
los granos de arena de cuarzo.
El posterior enlace de iones de sodio
procedentes del vidrio soluble con los 1 a 2 protones libres de las
moléculas de ácido bórico se ve favorecido de forma decisiva por el
calentamiento indirecto, es decir, calentamiento pasivo de los
granos de arena de cuarzo recubiertos de la mezcla de recubrimiento
en un sistema cerrado en el espacio con respecto a la fuente de
calentamiento, por medio de cámaras separadas. Ya que, debido a la
disposición separada de las cámaras para el proceso de calentamiento
y la fuente de calentamiento, se evita el contacto directo de los
gases de la combustión con la composición de arena de color de la
invención, que ha de quemar, lo que evita el contacto de gases de
CO_{2} con iones de sodio de la composición de arena de color. De
este modo se suprime de forma ventajosa la formación de moléculas
Na_{2}CO_{3} dentro de una cámara de cocción, tal como se
conocía hasta el momento, así como el aumento inevitable de los
valores pH de la composición de colores que resulta de ello.
Preferentemente, un calentamiento indirecto de
este tipo, tal como se puede llevar a cabo, por ejemplo, mediante
un horno de mufla calentado de forma pasiva o un horno de tambor
eléctrico calentado de forma pasiva, se realiza a una temperatura
comprendida en el rango de entre 300º y 900ºC, preferentemente a una
temperatura de aproximadamente 400ºC. De forma ideal, el sistema
cerrado con respecto a la fuente de calentamiento está diseñado de
tal forma que ningún gas extraño producido por el proceso de
calentamiento, es decir, ningún gas que no pueda ser asociado a la
composición de la arena de color, entra en contacto con la
composición de arena de color a cocer.
De acuerdo con una forma de realización
preferente, en la fase de mezclar sosa cáustica con agua, la sosa
cáustica se introduce agitando en el agua y se disuelve en la misma.
De esta manera se consigue una mezcla óptima de sosa cáustica y
agua.
La fase de mezclar el ácido bórico con la sosa
cáustica diluida sólo se lleva a cabo una vez trascurrido un
período de enfriamiento, en el que se enfría la sosa cáustica
diluida, que ha sido muy calentada en la fase precedente de
mezcla.
La solución de ácido bórico y sosa cáustica
presenta un contenido en ácido bórico del 35,7% de masa y una
densidad de 1,4-1,6 g/cm^{3}.
La proporción entre la solución de ácido bórico
y sosa cáustica, por un lado, y silicato sódico, por otro lado, se
sitúa, de acuerdo con una forma de realización preferente, en un
rango de 1:2-1:6, pero preferentemente en
1:3,6.
Una composición de arena de color, según la
invención, compuesta de múltiples granos de arena de cuarzo con
recubrimiento exterior de pigmentos de color comprende,
ventajosamente, capas superficiales secadas al horno sobre los
granos de arena de cuarzo y realizadas en una mezcla de
recubrimiento, que contiene sosa cáustica y agua en una proporción
predeterminada, ácido bórico en una concentración predeterminada,
así como silicato sódico. La proporción entre sosa cáustica y agua
está comprendida en el rango de entre 1:1 y 1:5, preferentemente es
de 1:2 y da lugar a una sosa cáustica diluida. El ácido bórico está
mezclado, a su vez, con la sosa cáustica diluida en una proporción
dentro del rango de entre 1:1 y 1:5, preferentemente 1:1,8, dando
lugar a una solución de ácido bórico y sosa cáustica. Esta solución
de ácido bórico y sosa cáustica está mezclada, a su vez, con el
silicato sódico en una proporción dentro de un rango de entre 1:1 y
1:6, preferentemente 1:3,6, dando lugar a la mezcla de
recubrimiento. Proporciones de mezcla de este tipo llevan
ventajosamente a una composición de arena de color, que presenta un
pH estable, incluso después del proceso de cocción, y en la que no
se desprenden posteriormente partes de vidrio soluble de los granos
de arena de cuarzo al entrar en contacto con agua.
Ha resultado ser oportuno que el silicato sódico
presente un contenido en SiO_{2} del 27,3% en masa, un contenido
en Na_{2}O del 8,2% en masa y un contenido en H_{2}O del 64,5%
en masa.
A continuación, se describen ejemplos de
realización de la invención por medio de los resultados de una serie
de ensayos, que se muestran en las tablas.
Se disuelven agitando 150 g de sosa cáustica
técnica (NaOH) en 300 g de agua al baño María. Una vez enfriada la
mezcla calentada a elevada temperatura, se disuelven en esta sosa
cáustica diluida 250 g de ácido bórico técnico con un contenido
ácido del 99,9% en masa de H_{3}BO_{3}. La solución de ácido
bórico y sosa cáustica obtenida de esta manera presenta un
porcentaje de masa del 35,7% en masa de ácido bórico y una densidad
de 1,496 g/cm^{3}.
A continuación, se mezcla la solución de ácido
bórico y sosa cáustica con el aglutinante silicato sódico a
temperatura ambiente. El silicato sódico tiene una proporción entre
SiO_{2} y Na_{2}O de 3,3:1 y está compuesto de un 8,2% en masa
de Na_{2}O, un 27,3% en masa de SiO_{2} y un 64,5% en masa de
H_{2}O.
Para la fabricación de la arena de cuarzo
coloreado ésta se mezcla, en forma de granos de arena de cuarzo,
primero en seco con los pigmentos de color. También se pueden
utilizar mezclas de diferentes pigmentos de color. Una mezcla de
este tipo se realiza en un mezclador de laboratorio mediante la
homogeneización de la masa. A continuación, se añade por cada kg de
granos de arena de cuarzo una mezcla de recubrimiento de 18 g de
silicato sódico y 5,0 g de solución de ácido bórico y sosa cáustica
a la arena de cuarzo mediante el mezclador de laboratorio en el que
se agita la mezcla durante 2 minutos aproximadamente.
Un calentamiento indirecto, que sigue a
continuación, a una temperatura de, como mínimo, 450ºC en un horno
de mufla calentado de forma pasiva, produce la calcinación de los
granos de arena de cuarzo por medio de la mezcla de recubrimiento,
que proporciona un pH altamente estable de la composición de arena
de color durante un período de tiempo largo.
A continuación, se muestran en la tabla 1 en
total 6 composiciones de arena de color, cada una con el 1,8% en
masa de silicato sódico añadido y con diferentes concentraciones de
ácido bórico.
De la tabla 1 se desprende claramente que tanto
una parte de ácido bórico demasiado pequeña, como también una parte
de ácido bórico demasiado grande, provocan que la estabilidad del pH
de toda la composición de arena de color sea demasiado baja. Esto
queda patente cuando se comparan las tres columnas que indican el pH
en el momento del mezclado (seguido inmediatamente de una
calcinación: pHinm.), tras 7 días a partir del momento del mezclado
(seguido inmediatamente de una calcinación: pH7d) y tras 28 días
(pH28d) a partir del momento del mezclado seguido inmediatamente de
una calcinación.
En la tabla 2 se muestran, igual que en la tabla
1, diferentes muestras de composiciones de arena de color con
distintos contenidos en ácido bórico y cada una con un contenido en
vidrio soluble del 1,8% en masa. El pH de la muestra de composición
de arena de color V3 presentó tras 28 días un valor comparativamente
bajo de 7,1 y fue observado durante otro período de 90, 360 y 840
días. En este caso, se obtuvo un pH de 8,1 tras 90 días, 9,0 tras
360 días y 8,1 tras 840 días. Este resultado muestra claramente una
mayor estabilidad del pH con respecto a las muestras sin solución
de ácido bórico o con otro contenido en ácido bórico.
De la siguiente tabla 3 se desprende, al
comparar los valores de pH durante un período de 0, 6 y 30 días,
que las muestras V4 y V5 presentan una estabilidad más alta del
pH.
Otras observaciones del pH dieron los siguientes
resultados para las muestras V4 y V5: En la muestra V4 se observó
un pH de 8,0 tras 240 días, un pH de 8,9 tras 360 días y un pH de
6,1 tras 840 días. En la muestra V5 se observó un pH de 7,6 tras 80
días, 7,5 tras 240 días, 8,5 tras 360 días y 5,7 tras 840 días. Con
un ajuste optimizado del contenido en ácido bórico, del contenido
en vidrio soluble y de la temperatura de cocción en un proceso de
cocción dentro de un horno de tambor calentado de forma pasiva o
dentro de un horno de mufla, es posible, por lo tanto, mantener un
pH estable a lo largo de un período de tiempo de, como mínimo, dos
años.
En la tabla 4 se muestran de forma comparativa
muestras de composiciones de arena de color, que presentan
diferentes contenidos en ácido bórico de 2,0 g/kg y 4,0 g/kg y para
las que se utilizaron diferentes temperaturas de cocción desde
450ºC hasta 510ºC. De la subsiguiente observación de los valores pH
resultó que con temperaturas de cocción más altas se podía
conseguir una mejor estabilidad del pH. Además, los pigmentos se
adhieren mejor en la superficie de los granos de arena coloreados.
La utilización de un horno de tambor calentado de forma pasiva
también ayuda a conseguir una mejor adherencia de los pigmentos, y
tiene el efecto secundario de proporcionar una pigmentación
cuidadosa. Esto conduce a su vez a que se pueden utilizar
temperaturas de cocción más elevadas durante el proceso de
cocción.
\vskip1.000000\baselineskip
De la siguiente tabla 5 se desprende que en las
muestras de composiciones de arena de color con diferentes
contenidos de solución de vidrio soluble, para cada una de las que
se utilizaron tres contenidos diferentes de ácido bórico de 2,0,
4,0 y 6,0 g, se pueden conseguir valores pH más o menos altos.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
En la siguiente tabla 6 se muestra que el valor
pH depende del tipo de pigmento utilizado, del contenido en
pigmento y de la temperatura de cocción.
Resumiendo, el resultado de las extensas series
de ensayos realizados fue que la composición ideal comprende una
parte de silicato sódico de 18 g por 1 kg de granos de arena de
cuarzo y 5 g de solución de ácido bórico y sosa cáustica. Y la
solución de ácido bórico y sosa cáustica contiene 30 g de H_{2}O,
15 g de NaOH y 25 g de H_{3}BO_{3} con un peso total de 70
g.
De las tablas 7, 8 y 9 mostradas a continuación
se desprende que en función de la temperatura de cocción utilizada
se pueden conseguir distintos grados de estabilidad de los valores
pH con diferentes contenidos en solución de vidrio soluble y
distintos aglutinantes, es decir, con otros aglutinantes que
silicato sódico.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Tanto un contenido en ácido bórico demasiado
bajo como también uno demasiado alto puede conducir a una reducida
estabilidad del pH de manera que, en función de los demás
parámetros, el contenido óptimo en ácido bórico se tenía que
detectar mediante numerosas series de ensayos. De ello resultó que
la composición de arena de color, según la invención, depende de
los siguientes parámetros:
- Parte de solución de ácido bórico
- Parte de sosa cáustica para disolver el ácido
bórico
- Contenido en agua dentro de la solución de
ácido bórico y sosa cáustica
- Concentración de la solución de vidrio
soluble
- Proporción estequiométrica SiO_{2} y óxido
alcalino en el vidrio soluble
- Tipo de vidrio soluble (Na_{2}O ó
K_{2}O)
- Proporción entre solución de ácido bórico y
sosa cáustica y contenido en vidrio soluble
- Contenido en CO_{2} dentro de la cámara de
cocción
- Temperatura de calcinación
- Proporción entre contenido en vidrio soluble y
contenido en grano de arena de cuarzo.
Claims (12)
1. Procedimiento para la fabricación de una
composición de arena de color, que contiene una multitud de granos
de arena de cuarzo con recubrimiento exterior de pigmentos de color,
comprendiendo los siguientes pasos:
- Mezclar sosa cáustica y agua en una proporción
predeterminada, preferentemente 1:2, dando lugar a una sosa
cáustica diluida;
- Mezclar ácido bórico en una concentración
predeterminada con la sosa cáustica diluida dando lugar a una
solución de ácido bórico y sosa cáustica;
- Mezclar un aglutinante, en especial, silicato
sódico con la solución de ácido bórico y sosa cáustica en una
relación predeterminada dando lugar a una mezcla de
recubrimientos;
- Recubrir los granos de cuarzo recubiertos de
pigmentos de color con la mezcla de recubrimiento, añadiendo la
mezcla de recubrimiento a los granos de arena de cuarzo, y
caracterizado porque
- se calientan indirectamente los granos de
arena de cuarzo recubiertos de la mezcla de recubrimiento en un
sistema cerrado en el espacio con respecto a la fuente de
calentamiento por medio de cámaras separadas para el proceso de
calentamiento y la fuente de calentamiento.
2. Procedimiento, según la reivindicación 1,
caracterizado porque el calentamiento indirecto de los granos
de arena de cuarzo se realiza a una temperatura comprendida en el
rango de entre 300º y 900ºC, preferentemente entre 450º y 550ºC,
sin añadir gases, en especial, gases de CO_{2} a la cámara del
proceso de calentamiento.
3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado porque en la fase de mezclar sosa cáustica con
agua la sosa cáustica se introduce agitando en el agua y se disuelve
en la misma.
4. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la fase de
mezclar el ácido bórico con la sosa cáustica diluida sólo se lleva
a cabo una vez trascurrido un período de enfriamiento, en el que se
enfría la sosa cáustica diluida, que ha sido fuertemente calentada
en la fase precedente de mezclado.
5. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la solución
de ácido bórico y sosa cáustica presenta un contenido en ácido
bórico del 35,7% de masa y una densidad de 1,4-1,6
g/cm^{3}.
6. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el
contenido en ácido bórico de la solución de ácido bórico y sosa
cáustica se elige de tal manera que sólo una parte del ácido bórico
queda neutralizada por la sosa cáustica diluida dando lugar a la
generación de 1-2 protones libres por molécula de
ácido bórico.
7. Procedimiento, según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
proporción entre la solución de ácido bórico y sosa cáustica y el
silicato sódico está en un rango de entre 1:2 y 1:6, siendo
preferentemente 1:3,6.
8. Composición de arena de color, que contiene
una multitud de granos de arena de cuarzo con recubrimiento
exterior de pigmentos de color, caracterizada porque los
granos de arena de cuarzo presentan capas superficiales secadas al
horno y realizadas en una mezcla de recubrimiento, que contiene sosa
cáustica y agua en una proporción predeterminada, ácido bórico en
una concentración predeterminada, así como silicato sódico.
9. Composición de arena de color, según la
reivindicación 8, caracterizada porque la proporción entre
sosa cáustica y agua está comprendida en el rango de entre 1:1 y
1:5, es preferentemente 1:2, formando la sosa cáustica y el agua
una sosa cáustica diluida.
10. Composición de arena de color, según la
reivindicación 9, caracterizada porque el ácido bórico está
mezclado con la sosa cáustica diluida en una proporción dentro del
rango de entre 1:1 y 1:5, preferentemente 1:1,8, dando lugar a una
solución de ácido bórico y sosa cáustica.
11. Composición de arena de color, según la
reivindicación 10, caracterizada porque la solución de ácido
bórico y sosa cáustica está mezclada con el silicato sódico en una
proporción dentro de un rango de entre 1:1 y 1:6, preferentemente
1:3,6, dando lugar a la mezcla de recubrimiento.
12. Composición de arena de color, según una de
las reivindicaciones 8 a 11, caracterizada porque el silicato
sódico presenta un contenido en SiO_{2} del 27,3% en masa, un
contenido en Na_{2}O del 8,2% en masa y un contenido en H_{2}O
del 64,5% en masa.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10335427 | 2003-08-01 | ||
| DE10335427A DE10335427B3 (de) | 2003-08-01 | 2003-08-01 | Verfahren zur Herstellung einer Farbsandzusammensetzung und deren Zusammensetzung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2282887T3 true ES2282887T3 (es) | 2007-10-16 |
Family
ID=33154622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES04763541T Expired - Lifetime ES2282887T3 (es) | 2003-08-01 | 2004-07-28 | Procedimiento para la fabricacion de una composicion de arena de color y dicha composicion. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7563316B2 (es) |
| EP (1) | EP1658247B1 (es) |
| AT (1) | ATE354552T1 (es) |
| DE (2) | DE10335427B3 (es) |
| ES (1) | ES2282887T3 (es) |
| PL (1) | PL1658247T3 (es) |
| WO (1) | WO2005012204A2 (es) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102004036650B4 (de) * | 2004-07-28 | 2007-10-31 | Bene_Fit Gmbh | Verfahren zur Herstellung von farbigen Granulaten und farbige Granulate |
| DE102005007028B4 (de) * | 2005-02-15 | 2008-04-10 | Bene_Fit Gmbh | Verwendung eines farbigen Granulates zur Reduzierung einer Vereinzelung der Farbpigmente in kunstharz-oder silikatgebundenen farbigen Gegenständen |
| DE102010041386A1 (de) * | 2010-09-24 | 2012-03-29 | Chemische Fabrik Budenheim Kg | Härterzusammensetzung |
| CN104150797A (zh) * | 2014-07-25 | 2014-11-19 | 浙江曼得丽涂料有限公司 | 一种人工彩砂及其制备方法 |
| US9862832B2 (en) | 2015-06-18 | 2018-01-09 | Mix Manufacturing, Inc. | Method of making colored sand composition |
| CN105130315B (zh) * | 2015-07-03 | 2018-11-02 | 上海贝塔建筑科技有限公司 | 一种有机弹性仿清水混凝土漆料 |
| CN105130378B (zh) * | 2015-07-07 | 2017-12-26 | 上海贝塔建筑科技有限公司 | 一种人工彩砂着色剂、使用该着色剂的人工彩砂及制备方法 |
| DE102015220770A1 (de) | 2015-10-23 | 2017-04-27 | FR Bayern Technology GmbH | Verfahren zur Herstellung einer Füllstoffmischung, und Füllstoffmischung |
| CN105366995A (zh) * | 2015-12-04 | 2016-03-02 | 苏州市吴中区胥口丰收机械配件厂 | 一种用于提高弹簧耐腐蚀性的高强度涂层及其制备方法 |
| CN105837074B (zh) * | 2016-03-28 | 2017-10-17 | 吴佳骏 | 一种化学染砂工艺 |
| CN106892592B (zh) * | 2017-04-01 | 2019-06-28 | 青岛乐谷休闲游乐设备有限公司 | 一种游乐场贝壳沙 |
| CN109734317A (zh) * | 2019-03-21 | 2019-05-10 | 北京工业大学 | 一种建筑用彩砂、制备方法及应用 |
| CN111892319A (zh) * | 2020-07-17 | 2020-11-06 | 广东双匠新型环保建材科技有限公司 | 一种彩砂及其制备方法 |
| CN117682784B (zh) * | 2023-12-16 | 2025-03-25 | 河北莱恩斯新材料科技有限公司 | 一种煅烧砂、仿石涂料及其制备方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2001448A (en) * | 1934-05-02 | 1935-05-14 | Bird & Son | Manufacture of artificially colored granules |
| US3208871A (en) * | 1962-07-30 | 1965-09-28 | Minnesota Mining & Mfg | Method of making stain-resistant roofing granules, and product thereof |
| DE3643247A1 (de) | 1986-12-18 | 1988-06-30 | Basf Ag | Temperaturstabile wismutvanadat/molybdat-pigmente |
| DE3826877C2 (de) * | 1988-08-08 | 1995-04-13 | Pci Augsburg Gmbh | Verformungsfähige, schwundarme Füll- und Fugenmasse und deren Anwendung |
| DE3927861A1 (de) * | 1988-08-24 | 1990-03-01 | Pluss Stauffer Ag | Beschichteter mineralfuellstoff oder beschichtetes mineralisches flammschutzmittel |
| DE3910105A1 (de) * | 1989-03-29 | 1990-10-04 | Hilti Ag | Fuellstoffbeschichtung |
| DE4018619A1 (de) * | 1990-03-14 | 1991-09-19 | Tadeusz Pikon | Verfahren und mittel zu oberflaechlicher, kuenstlicher faerbung der sande und anderer mineralischen zuschlagstoffe und verfahren des auflegens der kunstharzputze, einlegearbeiten, mosaiken im bauwesen, die kuenstlich gefaerbten sande oder andere zuschlagstoffe enthalten |
| DE4442077C2 (de) | 1994-11-25 | 1997-03-13 | Siemens Ag | Verfahren zur Reinigung von Halogeniden |
| DE19728088A1 (de) | 1997-07-02 | 1999-02-11 | Henkel Kgaa | Verfahren zur Abdichtung von Bauteilen durch Injektion von gelbildenden Wasserglaslösungen |
| DE19943551A1 (de) | 1999-09-11 | 2001-03-15 | Clariant Gmbh | Schwerlösliches Alkalisilikat |
-
2003
- 2003-08-01 DE DE10335427A patent/DE10335427B3/de not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-07-28 PL PL04763541T patent/PL1658247T3/pl unknown
- 2004-07-28 DE DE200450002984 patent/DE502004002984D1/de not_active Expired - Fee Related
- 2004-07-28 US US10/566,738 patent/US7563316B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-07-28 ES ES04763541T patent/ES2282887T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2004-07-28 EP EP04763541A patent/EP1658247B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2004-07-28 AT AT04763541T patent/ATE354552T1/de not_active IP Right Cessation
- 2004-07-28 WO PCT/EP2004/008412 patent/WO2005012204A2/de not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP1658247A2 (de) | 2006-05-24 |
| US20070137527A1 (en) | 2007-06-21 |
| DE502004002984D1 (de) | 2007-04-05 |
| WO2005012204A3 (de) | 2005-06-23 |
| EP1658247B1 (de) | 2007-02-21 |
| ATE354552T1 (de) | 2007-03-15 |
| WO2005012204A2 (de) | 2005-02-10 |
| PL1658247T3 (pl) | 2007-09-28 |
| US7563316B2 (en) | 2009-07-21 |
| DE10335427B3 (de) | 2004-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2282887T3 (es) | Procedimiento para la fabricacion de una composicion de arena de color y dicha composicion. | |
| CN106477889B (zh) | 一种汝瓷玛瑙青绿釉及其加工方法，汝瓷及其烧制方法 | |
| US3625723A (en) | Foamed ceramic comprising fly ash and phosphoric acid | |
| ES2688274T3 (es) | Fibra inorgánica revestida de fosfato y métodos de preparación y uso | |
| ES2624680T3 (es) | Un método de preparación de un acelerador de fraguado, el producto obtenido y su uso | |
| CN101531463A (zh) | 水性玻璃蒙砂粉化学组合物及其制备方法 | |
| RU2336248C1 (ru) | Шихтовой состав глазури | |
| CN105084756A (zh) | 玻璃澄清剂及玻璃的制备方法 | |
| CN103937302A (zh) | 一种无机矿物涂料及其制作方法 | |
| TW201241117A (en) | Method of producing a water glass coating composition | |
| CN109896745A (zh) | 一种亚光釉及其制作工艺 | |
| NZ505641A (en) | Solutions of calcium oxide and sodium silicate when mixed together and applied to a variety of surfaces form a protective material that dries to form a glass-like film | |
| CN106336466A (zh) | 一种缓释型抗菌剂及其制备方法 | |
| Zhang et al. | Highly stable modified phosphors of Ba2SiO4: Eu2+ by forming a robust hydrophobic inorganic surface layer of silicon-oxy-imide-carbide | |
| CN106669618A (zh) | 一种高吸附性水凝胶及其制备方法 | |
| LIMAS et al. | Effect of antihypertensive therapy on calcium transport by cardiac sarcoplasmic reticulum of SHRs | |
| KR102198768B1 (ko) | 포졸란을 포함하는 수성 단열도료 조성물 | |
| CN106554031A (zh) | 一种氢氧化镁阻燃剂的制备方法及氢氧化镁阻燃剂 | |
| RU2228312C2 (ru) | Сырьевая смесь для изготовления пенобетона | |
| US1683695A (en) | Method of preparing tungsten oxide gel | |
| KR20080109141A (ko) | 천연 화강석의 칼라 표면 및 방수 처리 시공 공법 | |
| GB1105828A (en) | Fumaric acid beverage mixes | |
| CN108774439A (zh) | 一种阻燃水性内墙涂料及其制备方法 | |
| DE50103829D1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Feuerschutzmittels für brennbare Materialien | |
| KR20060121447A (ko) | 미네랄 이온수 제조용 세라믹 볼 혼합물 |