[发明专利]制备泡沫玻璃颗粒的方法

说明书

本发明涉及-种制备具有权利要求1前序部分所记载特征的泡沫玻璃颗粒的方法。

申请人的文献EP0052693B1、EP0484643A1和EP0678482B1中公开了制备泡沫玻璃颗粒的方法。在这些方法中，以已知的方式在制备罐中制备包含水、发泡剂和作为玻璃粘结剂的水玻璃的含水玻璃粘结剂浆体。为此需使用需要高能输入来进行加热的约80℃的热水。将玻璃粉加入到制备罐中的该玻璃粘结剂浆体中，形成含水率为31-45％的潮湿可搅拌的玻璃原料。所有的玻璃粉加入后，将该玻璃原料混合约5分钟使其均匀。随后将该玻璃原料放入作为储存罐的搅拌罐中，在搅拌罐中将玻璃原料搅拌50-80分钟以使玻璃组分至少部分熔化。搅拌后，使用计量泵将玻璃原料送入连续造粒混合器中，在其中计量加入额外的玻璃粉以使玻璃原料的含水率降至约18-18.5％。随后对在造粒混合器中形成的粒化生坯在例如旋转窑中进行干燥和发泡，从而在约800℃的温度下形成泡沫玻璃颗粒。

已知方法的缺点是当对水加热形成含水玻璃粘接剂浆体时，为了进行所述的“热熔”，其需要高能输入。考虑到在多种产品中的全方位应用，为了使其尽可能的抗压并且机械稳定，原则上人们还希望使制备的泡沫玻璃颗粒尽可能坚固。

基于该问题，本发明的目的是改进已知的泡沫玻璃颗粒生产方法以期使用更少的能量获得更高强度的粒化颗粒。

该目的通过权利要求1特征部分所记载的特征得以实现，其主要包括伴随长时间搅拌的所谓“冷熔”方式。也就是说根据本发明，用以形成玻璃粘结剂浆体的水在约室温下加入从而完全无需能量对水进行加热。为对此进行补偿，搅拌罐中的搅拌时间调整到2-6小时。由于可以通过在生产过程中使用相应的大搅拌罐或多个搅拌罐进行补偿的相当长的搅拌时间，玻璃粉颗粒表面发生熔化，导致在颗粒表面形成一种浆状物或凝胶。这使得在形成粒化生坯时改善了颗粒间的相互粘附，从而提高了发泡后实际形成的泡沫玻璃颗粒的强度。关于这一点，实验表明与以传统方式生产的泡沫玻璃颗粒相比，本发明可以获得约30％的强度提升。

从属权利要求中记载了本发明方法的优选参数和进一步的步骤，下述具体实施方案更为详细地描述了本方法。将970升室温下的水、900公斤作为玻璃粘结剂的热水玻璃和45公斤例如糖类、二氧化锰或碳酸钠的传统发泡剂置于制备罐中并短时混合。取决于水玻璃的温度，玻璃粘接剂浆体的温度为约31-40℃。

将1330公斤粒径为0.1mm的回收玻璃粉在大约30-40分钟的时间内加入，从而形成潮湿可搅拌的含水率为39-45％的玻璃原料。将该玻璃原料搅拌约5分钟使其均匀，随后放入未加热的大搅拌容器中。然后批量搅拌容器中的玻璃原料，搅拌时间在2-6小时之间，优选约4-5小时，以便至少部分熔化玻璃原料中的玻璃组分。由此形成活性玻璃粉颗粒，由于颗粒表面形成了凝胶层，该颗粒可以确保其后形成的颗粒完全“烘干”。

在前述搅拌周期之后，玻璃原料经由计量泵进入连续造粒混合器中，在其中混合更多的玻璃粉形成粒化生坯。粒径优选地为0.25-0.5mm的额外的粒化生坯作为粒化成核剂加入，基于玻璃原料和所加入玻璃粉总重量其重量含量为约4-8％。

随后将由此制备的粒化生坯传送到造粒圆盘上进行造粒使之具有更大的平均粒径。在造粒干燥器中对粒化生坯进行干燥使其残余含水率为0.1％并在发泡前通过筛分分为不同粒径等级。典型的粒径等级为例如如下所述的直径范围：0.25-0.5mm，0.5-1.0mm，1.0-2.0mm，2.0-4.0mm和4.0-8.0mm。

相应的颗粒随后在旋转窑中在大约790℃的温度下以传统方式进行发泡。