PL234123B1 - Sposób wytwarzania kruszywa lekkiego ze zużytych sorbentów i kruszywo lekkie - Google Patents
Sposób wytwarzania kruszywa lekkiego ze zużytych sorbentów i kruszywo lekkie Download PDFInfo
- Publication number
- PL234123B1 PL234123B1 PL428911A PL42891119A PL234123B1 PL 234123 B1 PL234123 B1 PL 234123B1 PL 428911 A PL428911 A PL 428911A PL 42891119 A PL42891119 A PL 42891119A PL 234123 B1 PL234123 B1 PL 234123B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- amount
- clinoptilolite
- clay
- aggregate
- Prior art date
Links
- 239000002594 sorbent Substances 0.000 title claims description 29
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 57
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 34
- 239000004927 clay Substances 0.000 claims description 29
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 27
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 claims description 25
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 18
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 claims description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 12
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 7
- 229910052664 nepheline Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000010434 nepheline Substances 0.000 claims description 7
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 5
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000010881 fly ash Substances 0.000 description 19
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 15
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 14
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 12
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 11
- 239000010801 sewage sludge Substances 0.000 description 10
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- 239000002956 ash Substances 0.000 description 8
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 7
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 7
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 235000013339 cereals Nutrition 0.000 description 6
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 235000002918 Fraxinus excelsior Nutrition 0.000 description 5
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 5
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 4
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 239000004566 building material Substances 0.000 description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 3
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 3
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910014134 Na—P1 Inorganic materials 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 2
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 2
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010882 bottom ash Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 229910052839 forsterite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002241 glass-ceramic Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- 102100021324 5-azacytidine-induced protein 2 Human genes 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 239000002028 Biomass Substances 0.000 description 1
- 101000694017 Homo sapiens Sodium channel protein type 5 subunit alpha Proteins 0.000 description 1
- 108090001007 Interleukin-8 Proteins 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000011398 Portland cement Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012615 aggregate Substances 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052639 augite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000001506 calcium phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910000389 calcium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011010 calcium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000000748 compression moulding Methods 0.000 description 1
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 description 1
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 1
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 1
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 1
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 239000008394 flocculating agent Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000006112 glass ceramic composition Substances 0.000 description 1
- 238000005469 granulation Methods 0.000 description 1
- 230000003179 granulation Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000010440 gypsum Substances 0.000 description 1
- 229910052602 gypsum Inorganic materials 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003898 horticulture Methods 0.000 description 1
- 239000010903 husk Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010409 ironing Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003077 lignite Substances 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910001719 melilite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000010445 mica Substances 0.000 description 1
- 229910052618 mica group Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 1
- 239000010893 paper waste Substances 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910021487 silica fume Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H tricalcium bis(phosphate) Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O QORWJWZARLRLPR-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000003039 volatile agent Substances 0.000 description 1
- 230000004580 weight loss Effects 0.000 description 1
- 230000003245 working effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania kruszywa lekkiego pozwalający na obniżenie temperatur technologicznych i zastosowaniu zużytych sorbentów i roztworu poreakcyjnego po syntezie zeolitów oraz kruszywo lekkie uzyskane tym sposobem.
Dotychczas znanych jest wiele sposobów wytwarzania kruszyw lekkich. Do najbardziej popularnych należą metody polegające na wypaleniu gliny i dodatków w temperaturach od około 900 do 1300°C.
Z polskiego opisu zgłoszenia patentowego PL418532 (A1) znane jest wytwarzanie kruszywa lekkiego na bazie popiołów i pyłów dymnicowych ze spalania węgla kamiennego, węgla brunatnego i/lub biomasy, w warunkach energooszczędnych. Proces obejmuje mieszanie, zarabianie mieszanek surowcowych, ich rozdrabnianie, aglomerowanie, transportowanie, suszenie oraz wypalanie i spiekanie ziaren kruszywa, osiągając na wyjściu z pieca szybowo-obrotowego temperaturę około 1000°C. Wypalony granulat poddaje się spiekaniu w temperaturze do 1250°C, zaś po zakończeniu spiekania, materiał poddaje się chłodzeniu, kierując powietrze podgrzane w tym etapie do pieca szybowo-obrotowego i/lub suszarni, odbierając ochłodzone lekkie kruszywo.
Z dokumentu patentowego nr RU2665334 (C1) znane jest wytwarzanie kruszywa lekkiego z gliny, odpadów zawierających żelazo ze stacji odżelaziania wody, odpady przy wytwarzaniu monomeru w postaci wodnego roztworu soli sodowych zawierających NaCOs w ilości 6-58%, NaOH od 2 do 5%, NaCI w ilości 1-3%, NaS w ilości 0,1-1%, HO w ilości 32-55,7%, zanieczyszczenia organiczne w ilości 5-12%. Zastosowanie omawianych dodatków zwiększa wytrzymałość i mrozoodporność kruszywa lekkiego.
Z dokumentu patentowego nr RU2660971 (01) znane jest wytwarzanie lekkich kruszyw kompozytowych z papieru z makulatury zwilżanego 10% roztworem szkła wodnego oraz spoiwa gipsowo-cementowo-pucolanowego. Wykorzystane składniki w postaci mikrokrzemionki, gipsu o wysokiej wytrzymałości, cementu portlandzkiego, szkła wodnego, odpadu papierowego upraszczają technologię produkcji kruszyw, zmniejszają ich gęstość nasypową i przewodność cieplną wyrobów i konstrukcji budowlanych.
Z opisu patentowego nr KR101870332 (B1) znana jest metoda wytwarzania sztucznego kruszywa lekkiego ze sproszkowanego odpadu węglowego oraz wody. Technologia produkcji kruszyw opiera się na zastosowaniu urządzeń do wstępnego rozdrabniania odpadów, sorteru grawitacyjnego oddzielającego węgiel od proszku węglowego (odpad) dostarczanego z urządzenia rozpylającego, mieszalnika, mieszadła, urządzenia do formowania i kształtowania sferycznych kruszyw, pieca oraz sorteru.
Z opisu zgłoszenia patentowego nr WO2018121697 (A1) znana jest metoda wytwarzania ultralekkiego i wysokowytrzymałościowego kruszywa lekkiego z popiołu lotnego z dodatkiem wody i plastyfikatora. Gęstość otrzymanego kruszywa wynosi 300-600 kg/m3, a wytrzymałość na miażdżenie 4-8 MPa. Znane jest kruszywo lekkie popiołoporytowe POLLYTAG uzyskiwane w wyniku granulowania i spiekanie popiołu lotnego w temperaturze 1000-1350°C i posiadające Certyfikat Zgodności nr 1488-CPD-0011. Otrzymane kruszywa w zależności od frakcji (4-8 mm, 6-12 mm, 0,5-4 mm, 2-5 mm) mają gęstość nasypową w stanie luźnym 650-850 kg/m3, gęstość pozorną do 1,45 g/cm3. Wytrzymałość na ściskanie wynosi do 12 MPa, porowatość - 40%, nasiąkliwość po 30 min do 16%, nasiąkliwość po 24 godzinach do 20%, mrozoodporność do 5% ubytku masy, punkt mięknięcia 1250°C, topnienia 1350°C, płynięcia 1400°C. Wykazują brak reaktywności alkaicznej.
Z dokumentu patentowego CA1337359 (C) znane jest wytwarzanie kruszywa z osadów odseparowanych ze ścieków przy zastosowaniu gliny i flokulantów. Osad wypalany jest w wysokiej temperaturze w celu otrzymania ceramicznych cząstek. Utleniona materia organiczna oraz metale ciężkie związane w strukturze kruszywa nie wymywają się, otrzymany materiał można zastosować do betonu.
Z dokumentu patentowego US2016052823 (A1) znany jest proces wytwarzania syntetycznego kruszywa lekkiego z gliny i z co najmniej jednego strumienia odpadów, takiego jak olej odpadowy lub osad ściekowy. Mieszaninę formuje się w granulki i poddaje procesowi wypalania w różnych temperaturach, w których następuje kalcynacja i pęcznienie wyrobu. Otrzymane lekkie kruszywo syntetyczne o niskiej gęstości może mieć zastosowanie jako materiał budowlany do izolacji cieplnej.
Z dokumentu patentowego CN107311687 (A) znane jest wytwarzanie keramzytu z bentonitu w ilości 5-10% wagowych, 3-5% słomy, 30-50% popiołu lotnego i komunalnego osadu. Kruszywo lekkie pełnia wymagania GB/T17431.1-2010 dla sztucznych kruszyw lekkich.
PL 234 123 B1
Z opisu zgłoszenia patentowego nr CN107188601 (A) znany jest sposób wytwarzania kruszywa lekkiego z 70-80% szlamu komunalnego, 15-25% sproszkowanego węgla, 1-5% sproszkowanego karborundu i 2-10% fosforanu wapniowego. Po wymieszaniu wszystkich składników zastosowano metodę formowania tłocznego przy użyciu ciśnienia 5-15 MPa. Wysuszony materiał w temperaturze 100-120°C przez 40 minut, umieszczono w piecu, w którym stopniowo zwiększano temperaturę od 120 do 600°C przez 80 minut, a następnie do około 1060°C z prędkością nagrzewania 5-10°C/min. Otrzymane kruszywo lekkie ma nasiąkliwość nie większą niż 10%, gęstość nasypową nie większą niż 500 kg/m3, a wytrzymałość na ściskanie nie mniejszą niż 0,4 MPa.
Z dokumentu patentowego nr KR20160147371 (A) znane jest wytwarzanie porowatych kruszyw lekkich o wysokiej wytrzymałości. Zgodnie z niniejszym wynalazkiem mieszanina ceramiczna do przygotowania kruszyw zawiera: 30-50 części wagowych wody i osadu ściekowego, 10-20 części wagowych szlamu, 20-30 części wagowych skalenia, 20-30 części wagowych czerwonej gliny, 10-15 części wagowych miki, 5-10 części wagowych stłuczki, 1-2 części wagowych środka powierzchniowo czynnego, 1-2 części wagowe dodatku spieniającego. Utworzone kruszywa są lekkimi materiałami o dużej wytrzymałości i mogą mieć szerokie zastosowanie.
Z opisu zgłoszenia patentowego nr CN106478117 (A) znany jest sposób wytwarzania kruszywa lekkiego z gliny kaolinowej w urządzeniu mikrofalowym, w którym temperatura w czasie od 5 do 30 minut wzrasta stopniowo od 350°C do 950°C około 20-100°C/minutę. Ochłodzony produkt w temperaturze pokojowej spieka się w piecu przez okres 1-4 godzin w temperaturze 1100°C a następnie w temperaturze 1200-1500°C. Otrzymane kruszywo jest ogniotrwałe, o wysokiej wytrzymałości i porowatości zamkniętej.
Z opisu patentowego PL 224734 (B1) znany jest sposób wytwarzania zeolitów z popiołów lotnych i NaOH, który polega na tym, że do reaktora wprowadzono 90 I wody i podawano NaOH w formie granulek w ilości 12 kg po czym mieszano za pomocą mieszadła oraz pompy membranowej. Następnie dodano substrat reakcji syntezy, którym był popiół lotny pochodzący ze spalania węgli kamiennych, który po uzyskaniu zadanej masy został zsypywany do ww. reaktora w ilości 20 kg. Następnie całość mieszaniny podgrzano. Po osiągnięciu temperatury 60°C w reaktorze uruchomiono sekwencyjnie mieszadło z pompą membranową aż do ogrzania do zadanej temperatury 90°C. Po osiągnięciu zadanego czasu reakcji i temperatury reakcji partie produktu reakcji skierowano na prasę hydrauliczną, w której oddzielono powstały materiał zeolitowy od roztworu wodnego NaOH.
Technologię produkcji lekkich kruszyw budowlanych z popiołów lotnych - FASLA (Fly Ash Super Light Aggregate) opracowała grupa naukowców z Oddziału Szkła i Materiałów Budowlanych w Krakowie w ramach projektu „Nowa generacja lekkich kruszyw budowlanych z popiołów lotnych”. Materiałem wyjściowym do otrzymania kruszyw była zawiesina gliny lub bentonitu i popiołów lotnych, które wypalono na taśmie spiekalniczej lub w piecu obrotowym. W wyniku badań otrzymano kruszywa lekkie o gęstości nasypowej 400-600 kg/m3 i gęstości ziarna 1000-1300 kg/m3, które można wykorzystać do betonów lekkich i konstrukcji betonowych (http://icimb.pl/krakow/fasla).
Sposobem wytwarzania kruszywa lekkiego o nazwie „Stargran” jest zastosowanie popiołów flu idalnych, które opisano w publikacji Hycnar J. J., Czynniki wpływające na właściwości fizykochemiczne i użytkowe stałych produktów spalania paliw w paleniskach fluidalnych, Wydawnictwo Górnicze, Katowice, 2006. Kruszywo otrzymano w wyniku zgranulowania popiołów lotnych z kotłów fluidalnych oraz procesowi naparzania granulatu parą wodną. Spełnia wymagania dla kruszyw budowlanych do betonów lekkich, materiału do ulepszania nawierzchni dróg gruntowych, do podsadzania podziemnych wyrobisk oraz jako środek do makroniwelacji i prekonsolidacji terenów zdegradowanych.
Znany jest również z artykułu Chiou l.-J., Wang K.-S., Chen Ch.-H., Lin Y.-T., Lightweight aggregate made from sewage sludge and incinerated ash, Waste Management, nr 26 s. 1453-1461, 2006, sposób wytwarzania kruszywa lekkiego z osadów ściekowych w ilości 10%, 20%, 30% wagowych i z popiołów z osadów ściekowych, które zmieszano i wypalono w temperaturze 1050°C, 1100°C i 1150°C przez 10 i 20 minut. Wzrost temperatur wypalania kruszyw zawierających 10% wag. osadów ściekowych obniża ich gęstość nasypową. Najniższą gęstość nasypową mają kruszywa z udziałem 20% i 30% osadów ściekowych wypalane w temperaturze 1100°C przez 10 minut i wynosi odpowiednio 0,78-0,82 i 0,76-0,83 g/cm3. Kruszywo z dodatkiem 10% osadów ściekowych i 90% popiołów z osadów ściekowych wypalane w temperaturze 1050°C przez 10 minut ma najwyższą gęstość, która wynosi 1,78 g/cm3, nasiąkliwość równą 30,49%. Wzrost temperatury i czasu wypalania kruszyw obniża ich nasiąkliwość.
PL 234 123 B1
Znany jest z artykułu Wainwright P. J., Cresswell D .J. F., Synthetic aggregates from combustion ashes using an innovative rotary kiln, Waste Management, nr 26, s. 241-246, 2001, sposób wytwarzania kruszyw lekkich z popiołów lotnych w ilości 82% i gliny - 18%. Zgranulowany materiał wypalano od 5 do 40 minut w temperaturze 700-800°C. Gęstość właściwa otrzymanego kruszywa wynosi 1,9 g/cm3, gęstość nasypowa w stanie luźnym 920 kg/m3, gęstość nasypowa w stanie zagęszczonym - 1036 kg/m3, nasiąkliwość - 12,7%.
Sposobem wytwarzania kruszywa lekkiego jest zastosowanie popiołów lotnych, które opisano w publikacji Cheeseman C. R., Makinde A., Bethanis S., is Properties of lightweight aggregate produced by rapid sintering of incinerator bottom ash, Resources, Conservation and Recycling nr 43, s. 147-162, 2005. Popiół lotny zmieszano z wodą w ilości około 24% do konsystencji ułatwiającej formowanie granulek o średnicy 8-10 mm, które suszono przez 24 godziny w temperaturze 105°C, a następnie wypalono w piecu w temperaturach od 1000°C do 1060°C. Otrzymane kruszywa mają gęstość od 1,4 g/cm3 do 1,6 g/cm3, nasiąkliwość zmniejsza się wraz ze wzrostem temperatury wypalania od 16% do 10%, a najwyższa wytrzymałość na miażdżenie wynosi 5,5 MPa w temperaturze 1020°C.
Znany jest z artykułu Wang K.-S., Sun Ch.-J., Yeh Ch.-Ch., The thermotreatment of MSW incinerator fly ash for use as an aggregate: a study of the characteristics of size-fractioning, Resources, Conservation and Recycling, nr 35, s. 177-190, 2002, sposób otrzymywania kruszywa lekkiego z popiołów lotnych o różnych rozmiarach ziaren, które wypalano przez 1 godzinę w temperaturze od 400 do 1000°C. Wytrzymałość na ściskanie kruszyw zmniejsza się wraz ze wzrostem wielkości cząstek popiołów i osiąga wartość maksymalną 68,5 MPa w temperaturze 800°C.
Możliwe jest wytwarzanie kruszywa lekkiego z popiołów lotnych i pyłu kamiennego. Sposób ten został opisany w publikacji Han M.-Ch., Han D., Shin J.-K., Use of bottom ash and stone dust to make lightweight aggregate, Construction and Building Materials, nr 99, s. 192-199, 2015. Pył kamienny i popiół lotny zmieszano w proporcjach 2:8, 4:6, 6:4, and 8:2 poprzez dodanie wody i zgranulowano do frakcji o średnicy ziaren 20 mm. Wysuszone kruszywa w temperaturze 105°C wypalano przez 15 minut w temperaturach 1100°C i 1150°C. Otrzymane kruszywa lekkie o gęstości 1,46 g/cm3, współczynniku absorpcji 8,5% mogą stanowić materiał do produkcji betonów lekkich.
Znany jest sposób otrzymywania kruszywa lekkiego ze zużytych sorbentów zeolitowych po sorpcji substancji ropopochodnych oraz gliny w publikacji Franus M., Józefaciuk G., Bandura L, Franus W., Use of spent zeolite sorbents for preparation of lightweight aggregates differing in microstructure, Minerals, nr 7(2), 25, s. 1-14, 2017. Glinę oraz zużyte sorbenty zeolitowe zmieszano w stosunku ilościowym 9:1 dodając wody aż do uzyskania plastycznej konsystencji. Uformowane granulki o średnicy 8-16 mm suszono przez 15 godzin w temperaturze od 40°C do 110°C stopniowo zwiększając temperaturę. Wysuszony materiał wypalono w piecu komorowym w temperaturze 1150°C przez pół godziny, w którym przyrost temperatury wynosił 5°/min. Otrzymane kruszywa z zużytych sorbentów klinoptilolitowych i NAP1 charakteryzowały się gęstością właściwą 2,63 i 2,59 g/cm3, gęstością objętościową 1,27 i 0,76 g/cm3, wytrzymałością na miażdżenie 1,56 i 1,41 MPa, odpowiednio.
Znane jest z artykułu Król M., Wons W., Brylska E., Wróbel B., Mozgawa W., Wypalane kruszywo lekkie z dodatkiem zeolitów po sorpcji substancji ropopochodnych, Materiały Ceramiczne 68, ISSN 1505-1269, 3 2016, s. 259-265 znane jest wypalane kruszywo lekkie z dodatkiem zeolitów po sorpcji substancji ropopochodnych. W publikacji opisano wykorzystanie zużytego sorbentu zeolitowego jako składnika modyfikującego skład mieszanki surowcowej do otrzymywania wypalanego kruszywa lekkiego. Materiałami wyjściowymi stosowanymi do wytworzenia granul kruszywa była glina (ił montmorillonitowy) oraz dwa rodzaje zeolitów: naturaly klinoptilolit i zeolit Na-P1. Zeolity te nasączono związkiem ropopochodnym w postaci oleju napędowego Verva. Przedstawiono metody pomiarowe wraz z wykonywanymi badaniami mającymi na celu określenia składu fazowego kruszywa lekkiego wraz z dyfraktogramami i widmami IR potwierdzającymi uzyskane rezultaty. Glina i zeolity nie reagują w żaden sposób ze sobą co wynika z badań dyfrakcji rentgenowskiej mieszanin gliny z dodatkiem sorbentów zeo litowych.
Z artykułu Franus M., Bandura L, Właściwości kruszyw lekkich modyfikowanych zużytymi sorbentami mineralnymi, Budownictwo i Architektura, vol. 13, nr 2, s. 73-83, 2014, znane są właściwości kruszyw lekkich modyfikowanych zużytymi sorbentami mineralnymi w postaci naturalnego klinoptilolitu i zeolitu syntetycznego Na-P1 po sorpcji substancji ropopochodnych. W publikacji przedstawiono metody określania składu zarówno mineralnych surowców stosowanych do wytwarzania kruszywa lekkiego jak i otrzymanych z nich kruszyw.
PL 234 123 B1
Znany jest z monografii Bobrowski A, Gawlicki M., Łagosz A., Nocuń Wczelik W., Cement, „Metody badań. Wybrane kierunki stosowania”, sposób potwierdzający obecność i identyfikację faz krystalicznych, bezpostaciowych oraz mieszaniny glinokrzemianów metodą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD). Metoda ta polega na przypisaniu pikom zarejestrowanym na dyfraktogramie odpowiadających im wartości dhki (odległości międzypłaszczyznowych) i intensywności w celu uzyskania informacji stanowiących podstawę do dokonania identyfikacji fazy na podstawie danych zawartych w kartach identyfikacyjnych ICDD (International Center for Diffraction Data) lub w innych bazach danych. Dyfraktometr współpracujący on-line z komputerem umożliwia dokonanie po zakończeniu pomiaru szybkiego przeglądu kartotek ICCD i prezentację faz w analizowanym preparacie.
Znany jest z artykułu Martin M.I., Andreol F., Barbieri L, Bondioli F., Lancellotti I. , Ma J. Rincón, M. Romero M., Crystallisation and microstructure of nepheline-forsterite glass-ceramics, Ceramics International, nr 39, s. 2955-2966, 2013, sposób otrzymywania ceramiki forsterytowo-nefelinowej metodą spiekania przy wykorzystaniu łusek ryżowych (RHA) jako źródła krzemionki. Charakterystyka mineralogiczna przeprowadzona za pomocą dyfrakcji rentgenowskiej (XRD) potwierdza, że w wyniku dewitryfikacji powstaje materiał szklano-ceramiczny złożony z nefelinu i forsterytu.
Znany jest z artykułu Guzman-Carrillo H.R, Perez J.M., Romero M., Crystallisation of nephelinebased glass frits through fast-firing process, Journal of Non-Crystalline Solids, nr 470, s. 53-50, 2017, sposób otrzymywania spiekanych materiałów szklano-ceramicznych z mieszaniny popiołu lotnego w ilości 58,5% wagowo, żużlu metalurgicznego - 31,5% wag. i Na2CO3 w ilości 10% wagowych, które wypalono w temperaturze 1450°C. W wyniku obróbki termicznej otrzymano spiek szklano-ceramiczny wykazujący właściwości technologiczne dla zastosowań w budownictwie (płytki i okładziny), który zawiera nefelin, mieszaninę melilitu i augitu.
Celem wynalazku jest otrzymanie kruszywa lekkiego z wykorzystaniem zużytych sorbentów klinoptilolitowych i roztworu poreakcyjnego po syntezie zeolitów będący wodnym roztworem NaOH przy użyciu mikrofal.
Istotą sposobu wytwarzania kruszywa lekkiego ze zużytych sorbentów i gliny jest to, że do mieszaniny powstałej z gliny w ilości od 75% do 95% masowych suchej mieszaniny i zużytego sorb entu klinoptilolitowego powstałego w wyniku sorpcji oleju napędowego przez klinoptilolit w ilości od 5% do 25% masowych suchej mieszaniny dodaje się roztwór poreakcyjny po syntezie zeolitów w postaci wodnego roztworu NaOH, w ilości od 80 do 110% masowych suchej mieszaniny, po czym całość miesza się do uzyskania plastycznej konsystencji i tworzy granule o średnicy od 8 do 16 mm, które suszy się w temperaturze pokojowej przez okres od 1 h do 1,5 h. Granule poddaje się działaniu mikrofal o minimalnej mocy 1000 W przez okres od 3 do 5 min, wskutek czego wytwarza się granule z gliny, osadów ściekowych i glinokrzemianu o strukturze nefelinu.
Istotą kruszywa lekkiego zawierającego glinę i zużyty sorbent klinoptilolitowy, jest to, że składa się z gliny w ilości od 45,73 do 49,95% masowych suchej mieszaniny, ze zużytego sorbentu klinoptilolitowego powstałego w wyniku sorpcji oleju napędowego PKN Orlen-Verva On przez klinoptilolit w ilości od 2,63 do 15,24% masowych suchej mieszaniny oraz glinokrzemianu o strukturze nefelinu w ilości od 39,03 do 47,42% masowych suchej mieszaniny powstałego po odparowaniu poreakcyjnego roztworu wodnego NaOH po syntezie zeolitów. przez suszenie i działanie mikrofal.
Korzystnym skutkiem zastosowania wynalazku jest to, że stosuje się zużyt y sorbent klinoptilolitowy, który jest odpadem powstałym po sorpcji oleju napędowego PKN Orlen-Verva On, co wpływa na obniżenie kosztów wytwarzania kruszywa lekkiego oraz na zmniejszenie ilości odpadów. Dodatkowo korzystnym aspektem jest zastosowanie roztworu poreakcyjnego po syntezie zeolitów, w postaci wodnego roztworu NaOH, które pozwala na jego zagospodarowanie.
Korzystnym skutkiem wynalazku jest obniżenie energii i temperatury utwardzania kruszyw lekkich poprzez zastosowanie mikrofal co wiąże się z niższą energią i temperaturą uzyskania kruszyw lekkich z zużytych sorbentów. Dodatkowo sposób według wynalazku pozwala na zmniejszenie emisji związków niebezpiecznych wydobywających się podczas produkcji kruszywa. Kolejną zaletą jest zmniejszenie zużycia nieodnawialnych naturalnych surowców mineralnych, zmniejszenie opłat za każdą tonę wydobytego surowca oraz zmniejszenie powierzchni składowania odpadów a tym samym opłat z tym związanych. Dodatkowo zastosowanie jest uniwersalne - wynalazek może być stosowany z geotechnice, ogrodnictwie, inżynierii środowiska, w budownictwie.
PL 234 123 Β1
Sposób obniżenia temperatur technologicznych kruszywa lekkiego według wynalazku zachowuje właściwości fizykomechaniczne wyprodukowanych kruszyw lekkich takie jak posiadają kruszywa wypalane w temperaturach od 900 do 1300°C, w tym gęstość właściwą, gęstość pozorną, gęstość nasypową, nasiąkliwość, odporność na miażdżenie.
Przykład 1.
Kruszywo lekkie, przeznaczone do produkcji betonu lekkiego, przygotowywano w laboratorium według składu przedstawionego w tabeli 1.
Tabela 1. Udział procentowy składników mieszaniny w pierwszym przykładzie wykonania
| Nazwa składnika | Udział masowy składników |
| mieszaniny | w mieszaninie [%] |
| Glina 0,063/0,1 mm | 75 |
| Zużyty sorbent klinoptilolitowy 0 pojemności sorpcyjnej względem oleju napędowego PKN Orlen Verva On - 0,47 g/g | 25 |
Wytworzono odpad w postaci zużytego klinoptilolitu po sorpcji substancji ropopochodnych, w ten sposób, że do szklanej kolumny ze spiekiem o średnicy 1 cm i wysokości 50 cm włożono krążki filtracyjne i wypełniono je klinoptilolitem o średnicy ziaren poniżej 0,2 mm, powierzchni właściwej 18,2 m2/g, w ilości 1 g, a następnie zalano olejem napędowym PKN Orlen-Verva On o gęstości 0,833 g/cm3 aż do całkowitego wysycenia złoża. Pozostałości oleju usunięto delikatnie pod zwiększonym ciśnieniem zestawem do ekstrakcji próżniowej Baker.
Osobno wytworzono roztwór poreakcyjny po syntezie zeolitów będący wodnym roztworem NaOH w ten sposób, że do reaktora opisanego w opisie patentowym nr PL 224734 (B1) wprowadzono 90 I wody i podawano NaOH w formie granulek w ilości 12 kg po czym mieszano za pomocą mieszadła oraz pompy membranowej. Następnie dodano substrat reakcji syntezy, którym był popiół lotny pochodzący ze spalania węgli kamiennych o składzie: 42,02% wagowych S1O2, 19,77% wagowych AI2O3, 6,18% wagowych Fe2Os, 2,29% wagowych K2O, 1,33% wagowych T1O2, 1,30% wagowych CaO, 1,23% wagowych P2O5, 0,69% wagowych MgO, 0,35% wagowych SO3, 0,15% wagowych ZrO2, 0,13% wagowych SrO, 0,10% wagowych BaO, 0,09% wagowych NiO, 0,08% wagowych MnO, 0,06% wagowych V2O5 i stratach prażenia 24,23%, który został zsypywany do ww. reaktora w ilości 20 kg. Następnie całość mieszaniny podgrzano. Po osiągnięciu temperatury 60°C w reaktorze uruchomiono sekwencyjnie mieszadło z pompą membranową aż do ogrzania do zadanej temperatury 90°C. Po osiągnięciu zadanego czasu reakcji 36 h system grzania wyłączono. Partie produktu reakcji skierowano na prasę hydrauliczną, w której oddzielono materiał zeolitowy od roztworu wodnego NaOH.
Osobno do gliny o frakcji 0,063/0,1 mm, o której mowa w tab. 1 pochodzącej z kopalni kruszyw lekkich w Mszczonowie o składzie: 66,50% wagowych S1O2,14,30% wagowych AI2O3, 5,10% wagowych Fe2O3 2,20% wagowych MgO, 1,37% wagowych K2O, 0,43% wagowych Na2O, 0,32% wagowych CaO, 0,22% wagowych T1O2, 0,02% wagowych P2O5, 0,04% wagowych SO3, stratach prażenia 9,5%, w ilości 200 g - 75% masowych suchej mieszaniny, dodano zużyty sorbent klinoptilolitowy o pojemności sorpcyjnej względem oleju napędowego PKN Orlen-Verva On - 0,47 g/g, w ilości 66,67 g - 25% masowych suchej mieszaniny i mieszano przez 1 min w mieszadle.
Do powstałej mieszaniny o łącznej masie 266,67 g - 100% masowych suchej mieszaniny dodano roztwór poreakcyjny po syntezie zeolitów w postaci wodnego roztworu NaOH, otrzymanego według powyżej przedstawionej procedury, w ilości 80% masowo suchej mieszaniny - 213,34 g i mieszano przez kolejne 180 s aż do uzyskania plastycznej konsystencji. Z dokładnie zhomogenizowanego zarobu wyrobiono ręcznie granule o średnicy od 8 do 16 mm i suszono w temperaturze 22°C przez 1 h. Po suszeniu, próbki przeniesiono do mikrofali gdzie poddano je działaniu mikrofal o mocy 1000 W przez czas 3 min w celu utwardzenia. Wskutek procesu suszenia i działania mikrofal nastąpił 20% ubytek roztworu poreakcyjnego. W wyniku tego powstało kruszywo lekkie o składzie: 45,73% masowych suchej mieszaniny gliny, 15,24% masowych suchej mieszaniny zużytego sorbentu klinoptilolitowego oraz 39,03% masowych suchej mieszaniny w postaci glinokrzemianu o strukturze nefelinu, który rozpoznano w badaniu rentgenowskiej analizy fazowej (XRD) na podstawie charakterystycznych odległości międzypłaszczyznowych dhki = 3,003 A, 3,268 A, 2,342 A, 1,931 A.
PL 234 123 Β1
Wytworzone kruszywa lekkie poddano badaniom, których średnie wyniki przedstawiono w tabeli 2.
Tabela 2. Wartości parametrów kruszyw lekkich wytworzonych w pierwszym przykładzie wykonania
| Właściwości | Jednostka | Wyniki badań kruszywa lekkiego |
| Gęstość właściwa kruszyw wg PN-EN-1097-3 | [kg/m3] | 2790 |
| Gęstość objętościowa kruszyw wg PN-EN-1097-3 | [kg/m3] | 940 |
| Gęstość nasypowa kruszyw wg PN-EN-1097-3 - w stanie luźnym - w stanie zagęszczonym | [kg/m3] | 540 670 |
| Jamistośćwg PN-EN-1097-3 | [%] | 80 |
| Porowatość wg PN-EN-1097-3 | [%] | 66 |
| Nasiąkliwość wg PN-EN-1097-3 | [%] | 10,00 |
| Odporność na miażdżenie wg PN-EN 13055 | [MPa] | 1,36 |
Przykład 2
Kruszywo lekkie, przeznaczone do produkcji betonu lekkiego, przygotowywano w laboratorium według składu przedstawionego w tabeli 3.
Tabela 3. Udział procentowy składników mieszaniny w drugim przykładzie wykonania
| Nazwa składnika | Udział masowy składników |
| mieszaniny | mieszaninie [%] |
| Glina 0,063/0,1 mm | 95 |
| Zużyty sorbent klinoptilolitowy 0 pojemności sorpcyjnej względem oleju napędowego PKN Orlen -Verva On - 0,47 g/g | 5 |
Wytworzono odpad w postaci zużytego klinoptilolitu po sorpcji substancji ropopochodnych, w ten sposób, że do szklanej kolumny ze spiekiem o średnicy 1 cm i wysokości 50 cm włożono krążki filtracyjne i wypełniono je klinoptilolitem o średnicy ziaren poniżej 0,2 mm, powierzchni właściwej 18,2 m2/g, w ilości 1 g, a następnie zalano olejem napędowym PKN Orlen-Verva On o gęstości 0,833 g/cm3 aż do całkowitego wysycenia złoża. Pozostałości oleju usunięto delikatnie pod zwiększonym ciśnieniem zestawem do ekstrakcji próżniowej Baker.
Osobno wytworzono roztwór poreakcyjny po syntezie zeolitów będący wodnym roztworem NaOH w ten sposób, że do reaktora opisanego w opisie patentowym nr PL 224734 (B1) wprowadzono 90 I wody i podawano NaOH w formie granulek w ilości 12 kg po czym mieszano za pomocą mieszadła oraz pompy membranowej. Następnie dodano substrat reakcji syntezy, którym był popiół lotny pochodzący ze spalania węgli kamiennych o składzie: 42,02% wagowych S1O2, 19,77% wagowych AI2O3, 6,18% wagowych Fe2Os, 2,29% wagowych K2O, 1,33% wagowych T1O2, 1,30% wagowych CaO, 1,23% wagowych P2O5, 69% wagowych MgO, 0,35% wagowych SO3, 0,15% wagowych ZrC>2, 0,13% wagowych SrO, 0,10% wagowych BaO, 0,09% wagowych NiO, 0,08% wagowych MnO, 0,06% wagowych ΧΛΟδ
PL 234 123 Β1 i stratach prażenia 24,23%, który po uzyskaniu zadanej masy został zsypywany do ww. reaktora w ilości 20 kg. Następnie całość mieszaniny podgrzano. Po osiągnięciu temperatury 60°C w reaktorze uruchomiono sekwencyjnie mieszadło z pompą membranową aż do ogrzania do zadanej temperatury 90°C. Po osiągnięciu zadanego czasu reakcji 36 h system grzania wyłączono. Partie produktu reakcji skierowano na prasę hydrauliczną, w której oddzielono materiał zeolitowy od roztworu wodnego NaOH.
Osobno do gliny o frakcji 0,063/0,1 mm z kopalni kruszyw lekkich w Mszczonowie o której mowa wtab. 3 i składzie: 66,50% wagowych S1O2, 14,30% wagowych AI2O3, 5,10% wagowych Fe2Os, 2,20% wagowych MgO, 1,37% wagowych K2O, 0,43% wagowych Na2O, 0,32% wagowych CaO, 0,22% wagowych T1O2, 0,02% wagowych P2O5, 0,04% wagowych SO3, stratach prażenia 9,5%, w ilości 200 g 95% masowych suchej mieszaniny, dodano zużyty sorbent klinoptilolitowy o pojemności sorpcyjnej względem oleju napędowego PKN Orlen-Verva On - 0,47 g/g, w ilości 10,5 g - 5% masowych suchej mieszaniny i mieszano przez 1 min w mieszadle.
Do powstałej mieszaniny o łącznej masie 210,5 g - 100% masowych suchej mieszaniny dodano roztwór poreakcyjny po syntezie zeolitów w postaci wodnego roztworu NaOH, otrzymanego według powyżej przedstawionej procedury, w ilości 110% masowych suchej mieszaniny - 231,6 g i mieszano przez kolejne 180 s aż do uzyskania plastycznej konsystencji. Z dokładnie zhomogenizowanego zarobu wyrobiono ręcznie granule o średnicach od 8 do 16 mm i suszono w temperaturze 22°C przez 1,5 h. Po suszeniu próbki przeniesiono do mikrofali gdzie poddano je działaniu mikrofal o mocy 1100 W przez czas 3 min w celu utwardzenia. Wskutek procesu suszenia i działania mikrofal nastąpił 18% ubytek roztworu poreakcyjnego. W wyniku tego powstało kruszywo lekkie o składzie 49,95% masowych suchej mieszaniny gliny, 2,63% masowych suchej mieszaniny zużytego sorbentu klinoptilolitowego oraz 47,42% masowych suchej mieszaniny glinokrzemianu o strukturze nefelinu, który rozpoznano w badaniu rentgenowskiej analizy fazowej (XRD) na podstawie charakterystycznych odległości międzypłaszczyznowych dhki = 3,003 A, 3,268 A, 2,342 A, 1,931 A. Wytworzone kruszywa lekkie poddano badaniom, których średnie wyniki przedstawiono w tabeli 4.
Tabela 4. Wartości parametrów kruszyw lekkich wytworzonych w drugim przykładzie wykonania
| Właściwości | Jednostka | Wyniki badań kruszywa lekkiego |
| Gęstość właściwa kruszyw wg PN-EN-1097-3 | [kg/m3] | 2780 |
| Gęstość objętościowa kruszyw wg PN-EN-1097-3 | [kg/m3] | 930 |
| Gęstość nasypowa kruszyw wg PN-EN-1097-3 - w stanie luźnym - w stanie zagęszczonym | [kg/m3] | 535 665 |
| Jamistośćwg PN-EN-1097-3 | [%] | 80 |
| Porowatość wg PN-EN-1097-3 | [%] | 66 |
| Nasiąkliwość wg PN-EN-1097-3 | [%] | 11,00 |
| Odporność na miażdżenie wg PN-EN 13055 | [MPa] | 1,33 |
PL 234 123 B1
Claims (2)
- Zastrzeżenia patentowe1. Sposób wytwarzania kruszywa lekkiego ze zużytego sorbentu klinoptilolitowego i gliny znamienny tym, że do mieszaniny powstałej z gliny w ilości od 75% do 95% masowych suchej mieszaniny i zużytego sorbentu klinoptilolitowego w ilości od 5% do 25% masowych suchej mieszaniny dodaje się roztwór poreakcyjny po syntezie zeolitów w postaci wodnego roztworu NaOH, w ilości od 80 do 110% masowych suchej mieszaniny, po czym całość miesza się do uzyskania plastycznej konsystencji i tworzy granule o średnicy od 8 do 16 mm, które suszy się w temperaturze pokojowej przez okres od 1 h do 1,5 h, a następnie granule poddaje się działaniu mikrofal o minimalnej mocy 1000 W przez okres od 3 do 5 min, z wytworzeniem granul składających się z zużytego sorbentu klinoptilolitowego glinokrzemianu o strukturze nefelinu.
- 2. Kruszywo lekkie otrzymane sposobem określonym zastrzeżeniem 1 zawierające glinę i zużyty sorbent klinoptilolitowy znamienne tym, że składa się z gliny w ilości od 45,73 do 49,95% masowych suchej mieszaniny, ze zużytego sorbentu klinoptilolitowego w ilości od 2,63 do 15,24% masowych suchej mieszaniny oraz glinokrzemianu o strukturze nefelinu w ilości od 39,03 do 47,42% masowych suchej mieszaniny, powstałego po odparowaniu poreakcyjnego roztworu wodnego NaOH po syntezie zeolitów przez suszenie i działanie mikrofal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL428911A PL234123B1 (pl) | 2019-02-13 | 2019-02-13 | Sposób wytwarzania kruszywa lekkiego ze zużytych sorbentów i kruszywo lekkie |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL428911A PL234123B1 (pl) | 2019-02-13 | 2019-02-13 | Sposób wytwarzania kruszywa lekkiego ze zużytych sorbentów i kruszywo lekkie |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL428911A1 PL428911A1 (pl) | 2019-07-29 |
| PL234123B1 true PL234123B1 (pl) | 2020-01-31 |
Family
ID=67384424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL428911A PL234123B1 (pl) | 2019-02-13 | 2019-02-13 | Sposób wytwarzania kruszywa lekkiego ze zużytych sorbentów i kruszywo lekkie |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL234123B1 (pl) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL224734B1 (pl) * | 2011-11-08 | 2017-01-31 | Lubelska Polt | Sposób wytwarzania zeolitów |
-
2019
- 2019-02-13 PL PL428911A patent/PL234123B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL428911A1 (pl) | 2019-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU655967B2 (en) | Lightweight aggregate from fly ash and sewage sludge | |
| KR101941328B1 (ko) | 시멘트 조성물의 제조 방법 | |
| US4772330A (en) | Process for producing low water-absorption artificial lightweight aggregate | |
| CN101137592B (zh) | 包含污泥和其它废料的合成聚集体和制备此类聚集体的方法 | |
| Namkane et al. | Utilization of coal bottom ash as raw material for production of ceramic floor tiles | |
| CA2637101A1 (en) | Pyroprocessed aggregates comprising iba and low calcium silicoaluminous materials and methods for producing such aggregates | |
| JP2008536781A5 (pl) | ||
| US3600476A (en) | Method for manufacture of light weight aggregates | |
| Manjari et al. | Influence of curing methods on properties of mine overburden-based geopolymer aggregate | |
| PL210921B1 (pl) | Sposób otrzymywania kruszywa lekkiego z odpadów komunalnych i przemysłowych | |
| PL234361B1 (pl) | Sposób wytwarzania kruszywa lekkiego z popiołów lotnych i kruszywo lekkie | |
| PL234123B1 (pl) | Sposób wytwarzania kruszywa lekkiego ze zużytych sorbentów i kruszywo lekkie | |
| JP2001253740A (ja) | 人工骨材およびその製造方法 | |
| PL234362B1 (pl) | Sposób wytwarzania kruszywa lekkiego i kruszywo lekkie | |
| JPH1029841A (ja) | 人工骨材の製造方法 | |
| JP2025035534A (ja) | 焼成体用組成物及びこれを用いた焼成体の製造方法 | |
| US2055706A (en) | Method of making ceramic products | |
| WO1995011865A1 (en) | Ceramic materials and method of manufacturing such materials | |
| KR100241564B1 (ko) | 소각회 및/또는 슬러지를 이용한 인공골재의 제조방법 | |
| US2977239A (en) | Light weight aggregate and method of making same | |
| JP2603599B2 (ja) | 人工軽量骨材及びその製造方法 | |
| PL234122B1 (pl) | Sposób wytwarzania kruszywa lekkiego z osadów ściekowych i kruszywo lekkie | |
| JP3552173B2 (ja) | 下水汚泥焼却灰を用いた軽量骨材の製造方法 | |
| JP2007223841A (ja) | 廃棄物スラグを主原料とする人工骨材の製造方法 | |
| KR20000040829A (ko) | 후라이 애쉬 오지벽돌의 제조방법 |