Гранулированная шихта для изготовления пеностекла и способ ее получения
Изобретение относится к пеностеклу. Технический результат изобретения заключается в рентабельности утилизации различных стекольных отходов и возможности производства пеностекла из нестандартного стекла переменного состава при сохранении высокого качества получаемой продукции. Гранулированная шихта для получения пеностекла содержит следующие компоненты, мас.%: жидкое стекло 5-15; вода 5-15; пенообразователь, включая глицерин, 1-2; каолин или каолинит 1-3; молотое стекло (сеянное) - остальное, причем в качестве карбонатного пенообразователя используют СаСО3 или MgCO3, или ВаСО3, или SrCO3 до 1 мас.% в смеси с глицерином. При производстве шихты экспериментально определяют пропорции компонентов при максимальной и минимально допустимой плотности молотого стекла с учетом плотности жидкого стекла, а также среднюю плотность смеси шихты после перемешивания и добавления минимального значения воды, необходимого для получения сырых гранул. Далее регулируют размер гранул и качество шихты, увеличивая подачу воды в указанных пределах и контролируя плотность шихты в процессе ее получения. 2 н. и 2 з.п. ф-лы.
Данные изобретения относятся к области производства легких насыпных строительных материалов на основе стекла, а точнее к способам производства пеностекла или пеносиликата, например, с коммерческим обозначением PENOSTEK, которые также являются теплоизолирующими и огнеупорными материалами и могут применяться, например, для теплоизоляции и пожарной изоляции машин, зданий и сооружений, в качестве наполнителя при производстве бетонных конструкций и в других областях техники.
Уровень техники
Известны положительные свойства пеностекла, области его применения, технонологии получения. Известно, что этот пеностекольный теплоизоляционный пористый материал в основном получают путем спеканием смеси мелкого стекольного порошка с газообразователем и обычно используют в виде небольших гранул, например, в качестве наполнителя. Известны различные способы получения гранулированного пеностекла, включающие дробление и помол утилизируемого стекла или стеклянных изделий до образования тонко измельченного дисперсного стеклянного порошка, на основе которого далее, при добавлении пенообразователя, получают шихту для производства пеностекла (см, например, Демидович Б.К. Производство и применение пеностекла. - Минск: Наука и техника, 1972, с.100-122; Шилл Ф. Пеностекло. - М.: Издательство литературы по строительству, 1965, с.14-18; патент РФ №2307097, С03С 11/00, 27.09.2007).
В силу практически обязательного включения в описания способов получения пеностекла, хотя бы краткого описания составов шихты и методов ее получения, выделение сведений об аналогах для каждого из заявленных объектов затруднительно и далее, для ясности изложения, описания ссылок на известные аналоги предложенных технических решений объединены, исходя из решаемой задачи.
Известны различные составы, смеси, композиции, ингредиенты для получения шихты как основы для получения конечного продукта - пеностекла. В качестве примеров наиболее эффективных составов и способов получения шихты можно привести два: первый - это специальная варка стекла требуемого химического состава, а второй - использование композиции на основе стекольного порошка из стеклобоя (стеклоотходов) разнородного или однородного химического состава и подбор газообразователя с последующим вспениванием в процессе нагревания всей массы стекла. Стекло-порошок получают помолом либо из специально сваренных стекломасс (см, например, патенты РФ №2023982, С03С 11/00, 30.04.1995, US №4192664, кл. С03В 19/08, 1980 г.; US №3403990, кл. 65-22, 1968 г.), либо из боя оконного, тарного и других стекол (например, РФ №2149146, С03С 11/00, 20.05.2000; РФ №2051869, С03С 11/00, 10.01.96; US №4198224, кл. С03В 19/08, 1980 г.). В некоторых случаях для получения пеностекла применяют гранулят специально сваренного стекла (РФ №2361829, С03С 11/00, 27.11.2008; DE №2010263, кл. С03С 11/00, 1979).
Применение тех ли иных способов и композиций для производства пеностекла может быть обусловлено целым рядом самостоятельных особенностей и местных условий, например наличием конкретной сырьевой базы, задачами экологии, составом и характером утилизируемого мусора и отходов, стоимостью энергоресурсов, потребностью и экономической целесообразностью применения пеностекла, конкретного назначения и заданных характеристик. Следствием этого многообразия является создание большого ряда составов и технологий, учитывающих конкретные особенности такого производства.
Исходя из этого среди близких аналогов предложенного состава гранулированной шихты для изготовления пеностекла можно выделить шихту, например, содержащую молотое стекло и карбонатный газообразователь, которая подтверждает целесообразность применения карбонатов (патент РФ №2266874, С03С 11/00, 10.11.2003). Однако возможности утилизации мусора и отходов стекла в аналоге рассмотрены недостаточно.
Среди близких аналогов способа получения шихты для пеностекла можно выделить способ, включающий перемешивание стеклообразующего компонента и порошкообразных добавок, содержащих, в том числе, углерод содержащий газообразователь, в котором в качестве стеклообразующего компонента используют водный щелочной раствор силиката натрия и/или калия (жидкое стекло), содержание которого составляет 50-70 мас.%, в качестве порошкообразной добавки применяют тонкоизмельченный стеклобой (патент РФ №2255058, С03С 11.00, 27.06.2005). Но и в нем возможности утилизации разнородных отходов стекла не рассмотрены.
Известно, что особенности использования стекольного мусора и случайных отходов стекла для производства строительных материалов могут вызывать большой разброс в составе и характеристиках такого сырья. Очевидно, что стекло разного состава и сортов может отличаться по физико-химическим и техническим характеристикам в несколько раз, а разбор мусора с выделением отходов стекла с примерно одинаковыми характеристиками, бывает экономически нецелесообразен. В то же время известные технологии производства пеностекла разработаны и в основном предназначены именно для использования сырья со стабильными характеристиками, и не предназначены для использования случайных и мусорных отходов стекла в виде сырья. Программы экологии, принятые во всем мире, требуют нового подхода и разработки новых технологий переработки мусора и экономии энергоресурсов.
Данные изобретения и технический результат их использования направлены, прежде всего, на решение проблем экологии при утилизации разнообразных стекольных отходов, включая, разнотипные по составу и форме, на обеспечение рентабильности утилизации и возможности производства пеностекла из нестандартного стекла переменного состава при одновременном повышении качества конечной продукции (строительных материалов, содержащих пеностекло). Они также направлены на расширение технологического ряда, ориентированного на переработку стекольного мусора.
Исходя из решаемой задачи, достигаемого технического результата и всей совокупности существенных признаков изобретений в качестве общего наиболее близкого аналога - прототипа предлагаемого состава шихты и способа ее получения можно рассмотреть гранулированную шихту для получения пеностекла и метод ее производства согласно известному способу (технологии) получения гранулированного пеносиликата (патент РФ №2291126, С03С 11/00, 10.07.2007).
Указанная в нем гранулированная шихта для пеностекла содержит тонко измельченное молотое стекло, карбонатный преобразователь, жидкое стекло и воду.
Указанный известный способ получения пеносиликатного гравия включает сушку и дробление стеклобоя и порообразователя (пенообразователя, газообразователя), в виде смеси карбонатного и углеродного материалов, например, в мельницах, подачу молотой шихты в накопительный бункер, дозирование и порообразование перед смешением, смешение шихты в барабанных смесителях, гранулирование шихты с использованием водного раствора жидкого (растворимого) стекла и гранулятора, например, барабанного типа, предварительную сушку-обжиг полученных гранул шихты, причем количество карбонатного порообразователя в смеси с углеродным может составлять от 5 до 95 мас.%. После получения гранулированной шихты ее направляют в печь с температурой от 300 до 900°С, где шихту превращают в пеносиликатный гравий.
Описание известного способа (патент РФ №2291126) весьма информативно. Тем не менее в нем и в отсылочных материалах слабо рассмотрены особенности, связанные с переработкой мусора и нестабильностью характеристик сырья и конечного продукта. Так, в частности, в нем практически не указан диапазон изменения плотности сырья, которая является одной из важнейших характеристик стеклобоя и может изменяться в зависимости от его плотности в несколько раз. Видимо, по этой причине указанное количество порообразователя может варьироваться от 5 до 95 мас.%, то есть в очень широком диапазоне, а другие оптимальные численные показатели всех ингредиентов шихты практически не указаны. Это затрудняет использование данного способа, как и других известных способов, при переработке мусорных отходов стекла при большом случайном разбросе их характеристик и касается вопросов определения полного конкретного состава шихты для случайной партии стеклобоя и технологии ее получения в гранулированном виде.
Раскрытие изобретений
Как указано выше, данные изобретения и их технический результат направлены, прежде всего, на решение проблем экологии при утилизации разнообразных стекольных отходов и мусора, на производство шихты и строительного пеностекла из этого вторичного сырья при минимизации расходов и одновременном повышении качества конечной продукции при достаточно широком диапазоне и разбросе характеристик исходного сырья (мусора).
В части состава (инградиентов) гранулированной шихты указанное достигается тем, что она включает тонко измельченное молотое стекло (очищенный стеклобой, например, полученный после утилизации мусора), жидкое стекло, пенообразователь (порообразователь), включая карбонатный, и воду (например, в растворе жидкого стекла), что известно из прототипа, а также включает глицерин и каолин или каолинит при следующем соотношении примененных ингредиентов, мас.%:
Жидкое стекло - 5-15;
Пенообразователь, включая глицерин - 1-2;
Вода - 5-15;
Каолин или каолинит - 1-3;
Молотое стекло (сеянное) - остальное.
При этом в ней в качестве карбонатного пенообразователя используют СаСО3 или МgСО3, или ВаСО3, или SrCO3.
Рекомендуется при повышении средней плотности применяемого молотого стекла уменьшать долю глицерина и применять карбонатный преобразователь с большей удельной плотностью.
В части способа получения шихты для производства пеностекла указанное достигается тем, что способ включает получение молотого стекла с возможным предварительным очищением его от примесей и грязи, например, при мойке стеклобоя в воде и сушке, дальнейшее измельчение, дозирование и смешение молотого стекла и пенообразователя, содержащего карбонатную компоненту, при добавлении к ним стеклообразующей компоненты в виде водного раствора жидкого стекла, с последующем гранулированием и частичной сушкой полученных гранул, что известно из описания прототипа. Кроме этого, в данном способе получения шихты твердые измельченные компоненты шихты предварительно просеивают с выделением частиц размером не более 5 мк, определяют среднюю плотность молотого стекла, в отдельных емкостях готовят водный раствор жидкого стекла и водный раствор глицерина с добавкой в него карбонатной компоненты, например кальцита или магнезита, совместно образующих пенообразователь, в заданных пропорциях, в которых суммарный объем воды не превышает 5% от общей массы шихты, затем в процессе их одновременного независимого перемешивания производят дозированную постепенную подачу растворов жидкого стекла и пенообразователя в смеситель, например, планетарно-шнекового типа, с молотым увлажненным перед этим стеклом, где производят смешение смеси до достижения заданной однородности сырой шихты, с возможным добавлением в него воды или раствора жидкого стекла, далее шихту направляляют в гранулятор, преимущественно тарельчатого типа, в которые также добавляют воду, а после образования гранул, направляют их в печь для предварительного обжига, причем общее соотношение компонентов в массе шихты до обжига составляет: для жидкого стекла и воды по 5-15 мас.%, для пенообразователя 1-2 мас.%, а для молотого стекла - остальное.
Предложенный способ также может предполагать, что при производстве шихты, на стадии после получения гранул в грануляторе, но перед предварительным обжигом, гранулы сортируют по размеру и добавляют в шихту 1-3 мас.% порошка каолина или каолинита, которым покрывают поверхность гранул, например, при их опылении. При производстве шихты также желательно экспериментально определить пропорции компонентов при максимальной и минимально допустимой плотности молотого стекла, с учетом плотности жидкого стекла, а также среднюю плотность смеси шихты после перемешивания и добавления в нее минимального значения воды, необходимого для получения сырых гранул, которую принимают за заданную, и далее регулируют размер гранул и качество шихты, увеличивая подачу воды в указанных пределах и контролируя плотность шихты в процессе ее получения, при этом возможно при уменьшении плотности шихты увеличивать долю глицерина в пенообразователе, а при увеличении плотности шихты долю глицерина уменьшать, регулируя качество смеси.
В обоснование достижения технического результата следует отметить, что значимость решения проблем экологии и практического полезного использования вторичного сырья и мусора, которые еще недавно не рассматривались, в настоящее время подтверждена во всем мире. В этом плане даже затратные технологии, которые не дают прямой экономии средств, но способствуют утилизации мусора и сохранению окружающей среды, следует рассматривать как прогрессивные. Пропроизводить строительные материалы типа гранулированного пеностекла из хорошего стандартного сырья по отработанным технологиям было бы проще, но в данных изобретениях основной задачей является отработка технологии утилизация и она, как показывают эксперименты, успешно решается, что подтверждает промышленную их применимость. Указанная в независимых пунктах формулы изобретения полная совокупность их основных существенных признаков при информационном патентном информационном поиске и рассмотрении выявленных аналогов не обнаружена. Это позволяет выделить зависимые пункты формул и подтвердить критерий новизны в заявленной группе изобретений. С точки зрения уровня техники следует отметить выбор аналога-прототипа, который, с одной стороны, достаточно близок по своей сущности и реализации к заявленным техническим решениям, а с другой стороны, содержит большую информационную подборку, которая при рассмотрении показывает, что поставленные задачи по утилизации и использованию разнотипных отходов при быстром регулировании технологических процессов получения пеностекла в условиях значительного случайного изменения характеристик сырья и условий пенообразования в должной мере не решались. Например, вопросы необходимости текущего измерения таких характеристик, как плотность перерабатываемого стекла, которая может меняться в 2-3 раза в процессе одного цикла, рассмотрены достаточно слабо, а способы управления такими процессами в подборке документов по указанной рубрике МПК практически отсутствуют. Это позволяет сделать вывод, что при относительной общей известности способов производства гранулированного пеностекла и составов ингредиентов, конкретные методы текущего оперативного управления технологическими операциями и составами шихты, например, при быстром изменении характера перерабатываемых бытовых отходов не изучены. В этой связи данные изобретения являются как бы новым направлением в развитии известных технологий, что достаточно неочевидно отличает предложенные технические решения от известных и подтверждает их соответствие критерию по уровню техники.
Осуществление изобретений
Основой целью данных изобретений является обеспечение возможности полулучения из случайного мусора и отходов стекла достаточно качественной транспортабельной гранулированной шихты для дальнейшего выпуска качественного пеностекла при минимизации расходов на такое производство. Основная трудность в ее решении заключается в том, что для получения пеностекла высокого качества необходимо варить стекло постоянного заданного состава по стандартной отработанной технологии. Но обычная дешевая процедура утилизации мусора не может обеспечить постоянный заданный состав в процессе производства шихты и далее при выпуске стекла. На качество продукта влияет и тонкость помола компонентов, что также требует управления процессом. Данные изобретения предлагают управлять процессом получения шихты путем постоянного контроля за массой и плотностью получаемой шихты, с учетом плотности ингредиентов, входящих в нее, исходя из чего они и подобраны.
Согласно изобретению предложенная гранулированная шихта для получения пеностекла содержит тонко измельченное молотое стекло, жидкое стекло, воду и пенообразователь в виде смеси карбонатного ингредиента и глицерина, а также каолин или каолинит при следующем соотношении примененных ингредиентов, мас.%: жидкое стекло 5-15%; вода 5-15%; пенообразователь, включая глицерин, 1-2%; каолин или каолинит 1-3%; сеянное молотое стекло - остальное, от 65 до 88%. При этом в качестве карбонатного инградиента используют СаСО3 или МgСО3, или ВаСО3, или SrCO3 в объеме до 1 мас.% в смеси с глицерином. Такой подбор составляющих и указанное процентное соотношение выбраны не случайно. Значительное массовое включение в шихту воды и растворимого в нем жидкого стекла отчасти связано с тем, что их плотность и масса могут значительно влиять на среднюю плотность и массу всей шихты и как бы несколько компенсировать изменения в плотности стеклобоя. Так, согласно Большой советской энциклопедии (БСЭ, т.24-1, 1976) плотность стекла в зависимости от состава может изменяется в пределах от 2200 до 8000 кг/м3 (на практике меньше). Кроме этого, плотность молотого стекла и других компонентов одного сорта изменяется в зависимости от тонкости помола. Плотность жидкого стекла и воды примерно в 1,5 раза отличается между собой, но значительно ниже плотности стекла и при указанных долях они способны значительно уменьшать плотность и регулировать другие физические характеристики шихты в целом, проникать между порами молотого стекла. При смешении ингредиентов это значительно влияет на степень однородности получаемой шихты, на распределение пенообразователя, что позволяет жидкому стеклу и воде при текущем изменении их долей в указанных пределах, например при контроле плотности шихты, дополнительно выполнять и функцию регулятора процесса. Глицерин, как и жидкое стекло, хорошо растворяется в воде и, как показали опыты, также способствует образованию однородной смеси и, как пенообразователь, помогает карбонатным ингредиентам более равномерно проникать в шихту. При этом, по предварительным данным, при увеличении плотности стеклобоя можно рекомендовать применять карбонатные пенообразователи с большей плотностью, например вместо СаСО3 (мел) применять ВаСО3 (витерит), плотность которого примерно в 1,5 раза выше. Выбор (и долевое отношение) каолина или каолинита (1-3%) произведен на основании опытов и обеспечивает улучшение качества поверхности гранул шихты и пеностекла. Такой состав и указанные доли ингредиентов при поиске не обнаружены, что позволяет говорить об его новизне.
Предложенный способ получения гранулированной шихты целесообразно рассматривать в виде перечня и описания конкретной последовательности всех технологических операций, характеризующих его, что и указано ниже.
А1. Реализацию данного способа фактически начинают с действий по первичному сбору и обработке мусора, которые хотя и не включены в предложенную формулу изобретения, но фактически инициируют и направляют все последующие действия по получению и обеспечению качества шихты, производной от качества сырья. При сборе мусора производят первичный отбор и складирование стеклянных отходов разного вида, визуально пригодных для переработки. Далее отобанные отходы типа грязных банок и бутылок перемещают в моечные камеры типа резервуаров с усиленным дном и устройством типа подвесного молота для дробления стекла. После дробления производят мойку стеклобоя технической водой под давлением, причем уровень воды в камере может превышать уровень стеклобоя (мытье в режиме погружения). После отмачивания воду сливают, по возможности, с верхнего уровня и дна резервуара и фильтруют для повторного использования с возможным многократным повторением операции.
А2. Далее измельчение и мойку стеклобоя продолжают до получения более чистых и мелких фракций в других устройствах типа шаровых мельниц и специальных камер с устройствами для мойки, где производят более мелкое измельчения стеклобоя до получение молотого порошка. При этом особое внимание уделяют очищению стеклобоя от любой грязи и примесей, которые недопустимы для производства пеностекла. Для этого стеклобой пропускают, например, через магнитные или иные сепараторы для удаления, например, металлических и иных примесей и загрязненных стеклянных фрагментов стеклобоя, не подлежащих пеработке. Полученный стеклобой фильтруют на крупных ситах, затем направляют на сушку и, возможно, на повторное сепарирование.
A3. С целью получения молотого стекла с размером частиц не более 5 мкм производят повторное тонкое дробление собранного стекла, например, в специальных дробилках, шаровых или молотковых мельницах, на мельницах тонкого помола с возможной повторной сортировкой, мойкой и сушкой стеклопорошка на специальных очистительных и сортировальных машинах, с разделением на фракции, с возможным выделением фракций 3, 4, 5 мк, например, путем просеивания на ситах и накапливания в бункерах-накопителях с весовыми дозаторами, где также определяют среднюю плотность молотого стекла.
А4. В накопителях с дозаторами производят заготовку воды с возможностью ее дозированной подачи в смесители в количестве до 20% от массы стеклянного порошка для 1 загрузки (с некоторым запасом).
Здесь необходимо отметить, что в описании и формуле изобретения соотношения ингредиентов указаны применительно к общей массе всех компонентов в одной загрузочной партии с учетом возможных допусков и отклонений ее массы, но весовые или объемные навески ингредиентов для удобства предлагается производить, например, относительно фиксированной массы молотого стекла в 1 партии. Общая масса 1 партии шихты, которую обозначают и называют полной загрузкой, примерно на 20-30% больше массы стекла в ней, на что делают соответствующую поправку и вносят эти данные в сопроводительный документ.
А5. Одновременно с загрузкой бункеров-накопителей и другими операциями в отдельных емкостях производят дозирование глицерина (порообразователь) в объемах (навесками), например, 0,1; 0,2; 04% от массы стеклянного порошка в 1 загрузке.
А6. Одновременно с загрузкой бункеров-накопителей и другими операциями в отдельных емкостях производят дозирование карбонатного пенообразователя, в качестве которого используют СаСО3 (кальцинит или мел) или МgСО3, или ВаСО3, или SrCO3. Обычно в рамках одной загрузки применяют конкретный выбранный карбонат, например кальцинит. Но для разных загрузок, даже в одну рабочую смену, в зависимости от особенностей молотого стекла и требований к шихте могут быть применены разные карбонатные пенообразователи и в разном объеме, что требует приготовления и наличия на складе разных навесок с разными ингредиентами, например, объемами (навесками) 0,1; 0,2; 04% от массы стеклянного порошка в 1 загрузке.
А7. После выполнения операций А5 и А6 в отдельных емкостях объединяют пенообразователь путем дозированного (навесками) смешения глицерина и выбранного карбоната, обычно в соотношении 1: 1 в стандартном объеме 1% от массы стеклянного порошка для 1 загрузки. В ходе процесса этот объем может быть увеличен до 2 раз как при сохранении пропорции ингредиентов, так и за счет одного из них, исходя из конкретных параметров шихты.
А8. Одновременно с загрузкой бункеров-накопителей и другими операциями в отдельных емкостях производят дозирование жидкого стекла (связующего) в количестве нескольких навесок, например, 1, 2, 5 и 10% от массы порошка в 1 загрузке (производство шихты предлагаем производить циклично, отдельными партиями, хотя возможно выполнение и непрерывного цикла, например, за счет накопителей и объединения партий).
А9. Одновременно с загрузкой бункеров-накопителей и другими операциями в отдельных емкостях производят заготовку порошка каолина или каолинита для опыления или обваливания шихты в общем объеме по 1% от массы стеклянного порошка, обычно в виде 3 доз на 1 загрузку (для визуального контроля расхода).
A10. После выполнения операций А4 и А8 готовят водный раствор жидкого стекла, смешивая их в заданном отношении, в котором масса воды меньше массы жидкого стекла и составляет не более 5% от общей расчетной массы шихты (на 1 загрузку). Указанное связано с тем, что часть воды расходуют на предварирительное смачивание стеклянного порошка, а часть добавляют в ходе грануляции.
А11. Далее переходят непосредственно к производству гранул шихты. Для этого тщательно моют смеситель, например, планетарно-шнекового типа и засыпают в него расчетную массу (навеску) молотого стекла с известной сухой плотностью с небольшой добавкой дозированной воды из дозатора, которая убирает пыль и помогает смешиванию. Затем переливают водяные смеси жидкого стекла и пенообраразователя в отдельные небольшие мешалки, включают их и основной смеситель и в процессе смешивания добавляют раствор жидкого стекла и пенообразователь в смеситель к молотому стеклу, где тщательно перемешивают. В процессе перемешивания примерно через 10-15 минут берут пробу в виде полученных комьев шихты, которые образуются, например, за счет работы винтового шнека смесителя, шаг винта которого подбирают с учетом требуемого диаметра гранул. Плотность и объем комьев определяют путем взвешивания и погружения в воду. По плотности и визуальному состоянию шихты определяют качество перемешивания, судят об ее однороднсти, о необходимости дополнительных добавок воды и жидкого стекла в заданном диапазоне как в смеситель, так и в гранулятор, а также о необходимости дополнительного перемешивания. Общее время работы смесителя может составлять около 20-40 минут на 1 загрузку. Температурный режим - положительные температуры.
А12. Далее шихту из смесителя направляют в гранулятор, например, тарельчатого типа, где гранулы получают законченный вид в процессе обкатки. Он может быть выполнен в виде наклонной тарелки с вращением относительно ее оси. В процессе грануляции в гранулятор подают воду, которая необходима для смачивания и выравнивания внешней поверхности гранул. Одновременно или немного позже в гранулятор по частям подают дозированные части каолина или каолинита, который как бы обваливает шихту в процессе грануляции. Общее время грануляции в 1 цикле составляет около 15-20 минут. Предварительно работу смесителя и гранулятора отрабатывают экспериментально.
А13. Далее полученные в тарельчатом грануляторе заготовки сушат при температуре от 150 до 400°C в течение от 10 до 60 минут, например, в печах-сушилках тунельного типа с последующим охлаждением. Указанное может приводить к перегреву рабочих помещений и требует хорошей вентиляции для поддержания температур в диапазоне от +10 до +40°С.
А14. После операций 12, 13 или 14 полученные гранулы могут быть сортированы по размеру и качеству, например, визуально. Сушка гранул завершает процесс их производства. Далее гранулы могут быть сразу направлены для получения пеностекла в нагревательную печь на вспенивание или на временное хранение на складе.
А15. Особенностью предлагаемой технологии является вероятная нестабильность характеристик сырья, получаемого от утилизации отходов. Основные изменяемые параметры - это плотность молотого стекла и соответственно шихты. Управление процессом проводят путем измерений текущей плотности шихты, в которой определяющей является плотность молотого стекла, и изменением состава. По данным экспериментов при уменьшении плотности шихты и молотого песка рекомендуется уменьшать долю глицерина, жидкого стекла и воды в указанных допустимых пределах, а при увеличении плотности молотого песка - увеличивать.
Указанная выше совокупность операций определяет получение указанного продукта (гранулированной шихты и пеностекла) достаточно хорошего качества, что подтверждает получение технического результата. Для реализации и апробации данных технологий создана опытная установка и комплекс оборудования, которые хорошо показали себя. Производство не требует больших площадей, но требут включения в единый комплекс по сборам и переработке других видов бытового мусора, обеспечения стабильности в его доставке и переработке. Данная совокупность и последовательность технологических операций может быть воспроизведена на типовом или доработанном оборудовании разных фирм, но требует определенных экспериментальных работ применительно к разным видам сырья и конкретному оборудованию.
1. Гранулированная шихта для получения пеностекла, содержащая тонко измельченное молотое стекло, жидкое стекло, пенообразователь, включая карбонатный, и воду, отличающаяся тем, что она включает глицерин, как пенообразователь, и каолин или каолинит при следующем соотношении примененных ингредиентов, мас.%:
| жидкое стекло | 5-15 |
| вода | 5-15 |
| пенообразователь, включая глицерин | 1-2 |
| каолин или каолинит | 1-3 |
| молотое стекло (сеяное) | остальное, |
причем в качестве карбонатного пенообразователя используют СаСО3, или MgCO3, или ВаСО3, или SrCO3 до 1 мас.% в смеси с глицерином.
2. Способ получения шихты по п.1 для производства пеностекла, включающий мойку стеклобоя в воде и сушку, дальнейшее измельчение, дозирование и смешение молотого стекла и пенообразователя, содержащего карбонатную компоненту, при добавлении к ним стеклообразующей компоненты в виде водного раствора жидкого стекла, с последующим гранулированием и частичной сушкой полученных гранул, отличающийся тем, что предварительно твердые измельченные компоненты шихты просеивают, определяют среднюю плотность молотого стекла, в отдельной емкости готовят водный раствор жидкого стекла, в который в заданной пропорции добавляют водный раствор глицерина и карбонатную компоненту, совместно образующие пенообразователь, затем в процессе их одновременного независимого перемешивания производят дозированную постепенную подачу жидкого стекла и пенообразователя в смеситель, с молотым стеклом до достижения заданной плотности и однородности смеси шихты, которую далее направляют в гранулятор, преимущественно, тарельчатого типа, в которые также добавляют воду, а после образования гранул направляют их в печь для предварительного обжига, причем при производстве шихты экспериментально определяют пропорции компонентов при максимальной и минимально допустимой плотности молотого стекла, с учетом плотности жидкого стекла, а также среднюю плотность смеси шихты после перемешивания и добавления минимального значения воды, необходимого для получения сырых гранул, которую принимают за заданную, и далее регулируют размер гранул и качество шихты, увеличивая подачу воды в указанных пределах и контролируя плотность шихты в процессе ее получения.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что при производстве шихты после получения гранул перед предварительным обжигом гранулы сортируют по размеру и добавляют в шихту 1-3 мас.% порошка каолина или каолинита, которым покрывают поверхность гранул.
4. Способ по п.2, отличающийся тем, что при производстве шихты при уменьшении плотности молотого стекла увеличивают долю глицерина в пенообразователе, а при увеличении средней плотности долю глицерина уменьшают.
