183622. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szilárd anyagok gyors minősítésére a termelésbeni felhasználásukhoz
1 183 622 2 mészlekötési értékhez viszonyított, beprogramozott konstans érték felhasználásával közvetlenül, lekötött CaO mg/g pernye dimenzióban adja meg. Természetesen a találmányi gondolatunk szerinti aktivitásmérési és az aszerinti anyagminősítési eljárást meg lehet valósítani a termometriás úton mért hőmennyiség-változás eredményei alapján grafikus kiértékelés, illetve a lineáris szakasz meredekségének a számításával és a szabvány szerinti minősítő vizsgálattal való aránybahozásával — az előre beprogramozott számítógép soft-ware alkalmazása nélkül is — azonban így az eljárás lassúbbá és nehézkesebbé válik. A hőmennyiség-változás időbeli lefutásánál lehetséges hosszabb, vagy rövidebb szakaszt figyelembe venni a kiértékeléshez, azonban a hazai pernyékkel végzett vizsgálataink alapján úgy találtuk, hogy célszerű a 20 sec körüli időpontot alkalmazni a meghatározásnál, mert ekkor látszik a legpontosabbnak az aktivitásérték meghatározása és a termék minősítése. Az eljárásunknál mindenképpen előnyös a megbízhatóság érdekében a hőmennyiség-változás időbeli függvényének a lineárisnak tekinthető szakaszában mérni. A találmányunk szerinti eljárás gyakorlati kivitelezésének a szemléltetésére az alábbi kiviteli példákat közöljük. 1. példa A Pécsi Hőerőmű pernyéjének átlagmintájából bemértünk 3,00 g mennyiséget és ezt állandó keverés mellett 200,0 ml 5%-os sósavoldatba adagoltuk. Ezt a vizes szuszpenziót egy termometriás títrálóberendezés mérőcellájába helyezzük, ahol 5 perces termosztálás után feleslegben alkalmazott 40%-os hidrogén-fluorid oldattal 1 perces adagolás és állandó keverés mellett megtitráljuk. Eközben méljük a hőmérséklet-változást és a 20. másodpercben mért hőmennyiség-növekményt számítógépes kiértékelés révén aktivitásértékként határozzuk meg, mely 40 mg CaO/g pernye egyenértékűnek adódik. Ugyanezen átlagmintájú pernyéből elvégezzük a GOSZT szerinti mészvizes titrálást is, amikor is a naponta mért adatokat összesítve megkapjuk a 28. nap szerinti mészlekötési értéket, mely 39 mg CaO/g pernye eredményt adja. így" az eljárásunk szerint minősítve a pernyét, azt közvetlenül felhasználjuk 1:4 arányú mész-pernye keverékben egy Tolna megyében létesítendő mezőgazdasági út építésénél, ahol a kivitelező a cement helyett az olcsóbb mész—pernye kötőanyag alkalmazását kérte. Miután a pernyét a szabvány módszerrel nem lehetett már időben levizsgálni, az eljárásunk szerinti gyors aktivitásméréssel minősített pernye felhasználhatónak bizonyult és az eddigi cementfelhasználással szemben 2,1 km-es út megépítésénél 130 000 Ft megtakarítást eredményezett. 2. példa A Gagarin Hőerőműből kikerülő pernyével kapcsolatban felmerült a lehetőség, hogy ha 70 mg CaO/g pernye aktivitási értéknél nagyobb aktivitású a pernye, azt közvetlenül lehet cementhez adagolni és nincs szükség ezesetben az együttőrlésre. így az erőműből folyamatosan kikerülő pernyénél 30 percenként mintát veszünk és azt az 1. példában ismertetett módon mérjük és értékeljük. Mivel a minta előkészítése és a vizsgálat lefolytatása néhány percet, az aktivitásérték kiszámítása pedig csak néhány másodpercet vesz igénybe, gyakorlatilag folyamatosan lehet intézkedni, hogy amennyiben a mintavételezett pernye ±10% eltéréssel 70 mg CaO/g értékben kifejezett aktivitásnál nagyobb aktivitású, azt silóban gyűjtjük, amennyiben ezen értékhatár alatt van 5 a pernye aktivitása, a pernyét a zagytérre irányítjuk. így sikerül a süóba olyan pemyeadagokat juttatni, amelynek az átlagos aktivitása 94 mg CaO/g és közvetlenül felhasználható a cementgyártásban. Ezáltal minden tonna cement előállításánál kb. 19 kWh villamosenergia-meg- 10 takarítást érünk el. A kiszállított pernye átlagmintájából utólag elvégezve a GOSZT szerinti mészvizes titrálást, a 28. napra adódó mészlekötési értékre 91 mg CaO/g aktivitást kapunk. A találmányunk szerinti eljárás előnyei a követke- 15 zőkben foglalhatók össze: — néhány perces mintaelőkészítési és vizsgálati idő után műszeresen igen rövid, gyakorlatilag 30 sec-nál kevesebb idő alatt a szilárd anyag kémiai és ásványtani összetételétől, valamint az olyan fizikai tulajdonságaitól, 20 mint pl. a fajlagos felületétől, a kristályos és amorf fázisrészeinek az arányától, a szemcseméretétől és porozitásútól, a nedvesedési képességétől stb. függően olyan mérési eredményt kapunk, amely egyetlen számadattal egyértelműen jelzi az anyag puzzolános aktivitását, 25 — a vizsgált anyagot így gyakorlatilag a keletkezése pillanatában azonnal minősíteni lehet, hogy hogyan és milyen arányban lehetséges alapanyagként bevinni valamely termék előállítására irányuló gyártási folyamatba, avagy e célból az azonos aktivitású anyagokat együtt 30 lehet gyűjteni és tárolni, — a gyakran hulladékként jelentkező anyagok, pl. a pernye, a minősítés alapján pontosan értékelhető minőségű, hasznos technológiai alapanyaggá válik. 35 Szabadalmi igénypontok 1) Eljárás szilárd anyagoknak, főként puzzolános 40 anyagoknak kémiai és fizikai tulajdonságaik együttes eredőjekénti aktivitása gyors meghatározására és minősítésére a termelésbeni felhasználásukhoz, azzal jellemezve, hogy a vizsgálandó anyagot savas közegben konstans hő kapacitású rendszerben fluorid ionokkal hozzuk össze 45 és a rendszernek a kezdeti, előnyösen a lineárist megközeítő hőmennyiségváltozási szakaszában a hőmennyiség változását mérjük és értékeljük. 2) Az 1. igénypont szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a rendszer hőmennyiség-50 változásának időfüggvényét feszültségváltozássá konvertálva az adódó görbének - előnyösen annak lineáris szakaszában — a meredekségét határozzuk meg. 3) Az 1. és 2. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a 55 rendszer hőmennyiség-változásának értékét a reakció kezdeti szakaszában, előnyösen 30 sec-nál kevesebb, 20 sec körüli időpontban mérjük. 4) Az 1 — 3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás foganatosítási módja, azzal jellemezve, hogy a hő-60 mennyiség-változás mért adatát az illető szilárd anyagra jellemző, számítógépbe beprogramozott konstans érték 'elhasználásával értékeljük. ábra nélkül 3
