179651. lajstromszámú szabadalom • Eljárás hő és hangszigetelő bazaltgyapot előállításánál olvadékkihozatal növelésére és magnezit kiválás csökkentésére
179651 kőzetüveg, erősebb a hálózatképző tetraéderek kapcsolódása és ezzel arányosan javul a kőzetüveg kémiai ellenállóképessége, mint azt Beyersdorfer, P.: Silikat Journal, 9, 61 (1970) cikkében megadja. Néhány ismert salakgyapot típus bázikussági száma: 0,7—0,8 a kőzetgyapotoké; 0,4—^,45 a savas kőzeteké; 0,45—0,6 a bazalté; 0,8—0,9 a márgáé. Bár a túloldali összefüggések alapulvételével optimális összetételű alap- és adalékanyagok homogén keverékeit állítják elő és olvasztják meg, a képződött bazalt alapú kőzetolvadékok mindig tartalmaznak 10—12 t% Fe203-ot, amely az olvadékból részben fém vasként, részben magnetit alakban kiválik, ami csökkenti az olvadékkihozatalt, illetve rontja a szálminőséget. Elsősorban a magnetit, de a bazaltból az olvadékba, majd a szálasanyagba kerülő piroxén és olivin is törékennyé, rugalmatlanná teszi a szálakat. Ez pedig a szálhalmaz felhasználhatósági értékének csökkenését eredményezi. A magnetit kiválás járulékos hatása a szálasanyag 15%-ot is meghaladó gyöngytartalma. Bazalt alapú kőzetolvadékoknál az említett káros jelenségeket ez ideig nem sikerült elkerülni. Célul tűztük ki fenti hátrányok kiküszöbölését bazalt alapú kőzetolvadékok előállításánál, azzal a feladattal, hogy az olvadék kihozatalt növeljük, a képződő magnetit kiválást csökkentsük, illetve megszüntessük, valamint az olvadék kisebb viszkozitása révén a fém-vas kiválást elősegítsük, emellett technológiailag egyszerű, kúpoló vagy kád rendszerű olvasztó kemencében is végrehajtható olvasztás legyen elvégezhető, amely beilleszthető a hő- és hangszigetelő szálasanyagok gyártástechnológiájába különösebb berendezés, illetve beruházási igény nélkül. Ugyanakkor tetszés szerinti szálazó berendezés felhasználható az olvadék továbbfeldolgozására. A feladat megoldása során abból indultunk ki, hogy a szálasanyagok gyártásához nagy mennyiségben felhasznált alapanyagok fő oxidos összetevői a Si02, A1203, CaO és MgO; az ezekből képzett rendszer eutektikumai a következő hőmérsékleteken alakulnak ki: 3 Si02 ai2o3 CaO MgO 1170 °C 62,0 15,0 23,0 0,0 1222 °C 62,0 18,5 10,0 9,5 1342 °C 62,0 18,0 0,0 20,0 [Ulimann: Encyklopädie der Technischen Chemie, 12, 537 (I960)]. Kísérleteink során azt találtuk, hogy fenti célkitűzés teljesül, ha a bazalt alapanyag 50—90 tömeg% mennyiségéhez adalékként 10—50 tömeg% olajpalát 20 mmnél kisebb szemcsefrakcióban adagolunk, az anyagot homogenizáljuk úgy, hogy ily módon az olvadék savassági száma 3,1—3,6 közötti, bázikussági száma pedig 0,50—0,52 közötti legyen, majd önmagában ismert módon legfeljebb 1500 °C-on megolvasztjuk. Az alkalmazható bazalt alapanyag oxidos összetétele a fő komponensekre nézve tömeg%-ban a következő: 45—50% Si02, 14—16% A1203, 10—12% Fe2Og, 8—11% CaO, 7—10% MgO. Az adalékként felhasználható olajpala oxidos formában kifejezett szervetlen főkomponensei tömeg%ban: 40—52% Si02, 8—17% A1203, 2—7% Fe203, 10-30% CaO, 3—10% MgO, 1—6% K20. A találmány szerint alkalmazható bazalt és olajpala — oxidos összetételét az 1. sz. táblázat, — nyomelemtartalmát a 2. sz. táblázat, — ásványi összetételét a 3. sz. táblázat, 5 — szemcseeloszlásukat pedig a 4. sz. táblázat tartalmazza. 10 1. táblázat Oxidos összetétel (tömeg, "/,) Bazalt Olajpala szerveden részének összetétele 15 Si02 45—50 40—52 A1203 14—16 8—17 Tí02 2—3 0,6—1,2 FeA 10—12 2,0—7,0 CaO 8—11 10,0—30,0 20 MgO 7—10 3,0—10,0 MnO 0,1—0,3 — k2o 1,5—3,0 1,0-6,0 Na20 2,0-4,0 0,5—4,0 P2Os 0,5—1,0 — 25 2. táblázat Nyomelem-30 tartalom Bazalt Olajpala (ppm) B 40—400 Mn — 600—4000 35 P — 5—100 Cu 30—200 25—150 Pb — 6-60 Ga — 2—60 Mo 20—120 6—100 40 V — 40—400 Zn — 40—250 Ni 50—270 40—250 Co 15—70 10—60 Sr 100-1500 60—1600 4< Cr 50—550 40—400 Ba 300—2000 250—2500 Li — 6—250 50 3. táblázat Ásványi összetétel (tömeg%) Bazalt Olajpala augit, olivin piroxén kvarc 48—50 30—35 agyagásvány — 10—20 kalcit — 20—30 dolomit — 5—10 magnetit, ilmenit 8—10 — plagioklász, labradorit, illit 20—22 _ üveg 4-6 — egyéb 5 2
