173141. lajstromszámú szabadalom • Eljárás bázikus hatásoknak ellenálló ásványi palagyapot előállítására
3 173141 4 számú Amerikai Egyesült Államokbeli szabadalmi leírás szerint az 5,4 súly% TiOa és 3,0 súly% ZnO tartalmú, bazaltból és salakból összeállított nyersanyagból 1430 °C-on olvasztott anyag alkalmas volt szálasanyag előállítására. A szálak kémiai korrózióval 5 szembeni ellenállóképességét metilszdloxán polimergyanta bevonattal biztosították. Az eljárások közös jellemzője, hogy a 25-35 mm közötti szemcseméretű nyersanyagokat (salak, agyag, bauxit, márga, kloritpala, magmatikus (kőzet) és ada- 10 lékanyagokat (mészkő, dolomit, agyag, kvarc) 2000- 3000 kcal/kg bazaltgyapot fajlagos tüzelőanyag felhasználás mellett kupoló- vagy kádkemencében 1400 °C-nál nagyobb hőmérsékleten megolvasztják. A kemence alján az olvadékból kiváló vasolvadékot külön 15 műveleti lépésben szakaszosan el kell távolítani. A 30-70 poise viszkozitású kőzetolvadékból horizontális gőzfúvással vagy többtárcsás centrifugával 8 fim átlagos átmérőjű, 0,5-5,0 cm hosszúságú és legfeljebb 15-45 % 0,2 mm átmérő feletti olvadékgyöngy 20 tartalmú szálasanyagot gyártanak. A kapott termát felső alkalmazhatósági határa 300-700 °C. A szálasanyag savassági száma salakból készített szálaknál 1,1-1,3, kőzetszálaknál < 1,3, kvarcüvegszálnál megközelíti a l&es savassági számértéket. Farkas, O.: 25 Kohászati lapok, 94,481-485 (1961) cikkéből ismeretes, hogy az eddig alkalmazott nyersanyagok és adalékanyagok nehezen oldódó kristályfázist (kaldum-ortoszilikát, gehlenit.akermanit, piroxén, monticellit, merwinit) tartalmaznak, Jugovics, L.: Építő- 30 anyag című folyóiratban megjelent cikkei [ 11,157, (1959); 12, 161,352 (1960); 18,133,241,294 (1966)] szerint a kristályfázisok (olivinmelilit, olivin nefelin, plagioklász-földpát, angit, apatit) szintén nehezen oldódnak. 35 Voldán, J.: Szklo i ceramika 12,(1963) és Borissov, I., Pavlova J.: Silikattechnik 23. 241 (1972) cikke szerint bazaltok termoanalitikai és röntgenvizsgálata azt mutatja, hogy az 1450 °C vagy 1500 °C 40 hőmérsékleten olvasztott bazalt kristályosodási képessége az olvasztási hőmérséklet emelkedésével csökken. A bazalt homogenitásától és összetételétől függően 700-750 °C-on megindul a kristálykiválás. A szálak elüvegtelenedése megváltoztatja a termék fizikai tulaj- 45 donságait (hajlítószilárdság, rugalmasság, fizikai hatásokkal szembeni ellenállóképesség) ugyanakkor csökkenti a kémiai korrózióval szembeni ellenállóképességét. Ezek így együttesen meghatározói a termék hő és hagnszigetelőként való alkalmazhatóságának. 50 Felmérésünk szerint ásványi palagyapotot állítunk elő szervesanyagot is tartalmazó természetes nyersanyagból, célszerűen olajpalából vagy annak a szervesanyag kinyerését célzó svélezése után kapott meddőjéből. Az eljárás abban áll, hogy valamely olvasztó- 55 kemencében szilárd, folyékony vagy gáznemű tüzelőanyag felhasználásával a későbbiekben megadott oxidos összetételű nyersanyagot 1300-1400 °C-on olvasztjuk meg és az 50-1 (r poise viszkozitású palaolvadékból megfelelő, célszerűen centrifugás szálképző 60 berendezéssel hő- és hangszigetelő szálasanyagot állítunk elő. Találmány szerint szervesanyag-tartalmú, tehát hőenergia termelésére alkalmas anyagot tartalmazó, adott kémiai és ásványtani összetételű szervetlen 65 komponenseket tartalmazó anyagot használunk fel palaüvegolvadék előállítására. Szervesanyag-tartalmú és adott összetételű anyag alkalmas palaüvegolvadék előállítására, adott esetben adalékanyagok felhasználása nélkül is. Alkalmazása energiamegtakarítást jelent, egyrészt a nyersanyag éghetőanyag-tartalma, másrészt az ismereteink szerint eddig használt nyersanyagoktól eltérő, az összetétel által meghatározott kisebb olvasztási hőmérséklet miatt. A találmány szerint a nyersanyagot koksszal tömörített vagy önmagában tömörítve adagoljuk a kupolókemencébe. Egyéb olvasztókemencés megoldásnál eredeti 1-30 mm méretű darabos alakjában alkalmazzuk. A szervesanyag- tartalmú nyersanyagot, célszerűen olajpalát és/vagy olapala meddőt jelentős energiamegtakarítással megolvasztjuk gáz, olaj vagy szilárd tüzelőanyag felhasználásával. Az olvasztókemencében meQékanyagok (vas, salak) nem válnak ki. A találmány szerint az olvasztás 1300-1400 °C között olyan palaüvegolvadékot eredményez, amely 50-103 poise széles viszkozitástartományban feldolgozható szálasanyaggá. A szálasanyagra jellemző a 2,0-3,5 közötti savassági szám, a szálak hosszúsága 5-10 cm, a 0,2 mm feletti méretű olvadékgyöngy tartalma maximum 12 %, a szálak átlagos átmérője 3-8 fim. A készített szálasanyag az ismert salak- vagy bazaltgyapottal összehasonlítva kisebb gyöngy-tartalmú, hosszabb szálakból áll és kedvezőbb felhasználásbeli tulajdonságokkal rendelkezik. Az eljárás előnye, hogy az olajpala szervesanyag-tartalma részben vagy egészben tüzelőanyagként hasznosítható az olvasztásnál. Az olajpala száza dmüiméterből tizedmüiméter nagyságig terjedő ásványokból (kvarc, kaldt, dolomit, anortit, andesin, labradorit, muszkovit) álló geológiai kőzet elegy, amely az említett szervetlen alkotók mellett 5-25 súly%-ban növényi pollen és alga eredetű szervesanyagot tartalmaz. Az olajpala átlagos égésmelege 1500-2000 kcal/kg, fűtőértéke 1300-1700 kcal/ kg, olvadáspontja 1160-1240 °C. A palameddő égésmelege 400-600 kcal/kg, fűtőértéke 300-550 kcal/kg, olvadáspontja 1160-1240 °C. A találmány szerinti eljárással eredményesen szálas anyaggá feldolgozható szervesanyag-tartalmú nyersanyag szervetlen maradékának összetétele súlyszázalékban: SiOj Ala03 CaO MgO Fea03 Ka0 Naa0 H0a S03 A szervetlen maradék súly%-ban kvarc kalcit dolomit 40-52 8-17 10-33 1-12 2-5 1 -3 0,5-1 1-3 0,5-1 ásványi anyag tartalma 40-45 20-42 5-24 anortit, andesin .. fflit, labradorit, muszkovit 9 ~ 14 A megadott összetétel határok közé eső kémiai és ásványianyag-tartalmú nyersanyagból homogén, kristályfázis mentes üveges anyag állítható elő. A szálasanyag legalább 800 °C-ig megtartja eredeti fizika tulajdonságait. Az ezen hőmérséklet felett fellépő 2
