MATERIAL DE PRODUCTO DE CONSTRUCCION Y METODO PARA SU FABRICACION.
Un método de conversión de vidrios de tubos de rayos catódicos reciclados en un producto de construcción,
mediante un método de preparación de un material de producto de construcción, incluyendo el método las etapas de:
formación de un compacto de un material de producto, incluyendo el material de producto vidrios de CRT reciclados particulados, vidrio de contenedores reciclados particulados finos y un aglutinante inorgánico; y la cocción del compacto; en el que el material de producto incluye más del 70% en peso de vidrios de CRT en el producto de construcción de tipo encapsulado
Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2005/002274.
Solicitante: GEOFUSION GROUP LIMITED.
Nacionalidad solicitante: Reino Unido.
Dirección: WHITTINGTON HALL,WORCESTER WORCESTERSHIRE WR5 2.
Inventor/es: READ,DAVID, ANDERSON,MICHAEL, DOWLER,DAVID.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 2 de Diciembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- C03C1/00B
- C04B28/26 QUIMICA; METALURGIA. › C04 CEMENTOS; HORMIGON; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS; REFRACTARIOS. › C04B LIMA; MAGNESIA; ESCORIAS; CEMENTOS; SUS COMPOSICIONES, p. ej. MORTEROS, HORMIGON O MATERIALES DE CONSTRUCCION SIMILARES; PIEDRA ARTIFICIAL; CERAMICAS (vitrocerámicas desvitrificadas C03C 10/00 ); REFRACTARIOS (aleaciones basadas en metales refractarios C22C ); TRATAMIENTO DE LA PIEDRA NATURAL. › C04B 28/00 Composiciones para morteros, hormigón o piedra artificial que contienen ligantes inorgánicos o que contienen el producto de reacción de un ligante inorgánico y un ligante orgánico, p. ej. que contienen cemento de policarboxilatos. › Silicatos de metales alcalinos.
Clasificación PCT:
- C03C14/00 C […] › C03 VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA. › C03C COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES VÍTREOS; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DEL VIDRIO; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DE FIBRAS O FILAMENTOS DE VIDRIO, SUSTANCIAS INORGÁNICAS O ESCORIAS; UNIÓN DE VIDRIO A VIDRIO O A OTROS MATERIALES. › Composiciones de vidrio que contienen un constituyente no vítreo, p. ej. composiciones que contienen fibras, filamentos, limaduras, laminillas o similares, dispersas en una matriz de vidrio (cargas de mezclas vitrificables C03C 6/00; vidrio desvitrificado, vitrocerámicas C03C 10/00).
- C04B14/22 C04B […] › C04B 14/00 Empleo de materias inorgánicas como cargas, p. ej. pigmentos, para morteros, hormigón o piedra artificial; Tratamiento de materias inorgánicas especialmente previsto para reforzar sus propiedades de carga, en los morteros, hormigón o piedra artificial (elementos de armadura para la construcción E04C 5/00). › Vidrio.
Clasificación antigua:
- C03C14/00 C03C […] › Composiciones de vidrio que contienen un constituyente no vítreo, p. ej. composiciones que contienen fibras, filamentos, limaduras, laminillas o similares, dispersas en una matriz de vidrio (cargas de mezclas vitrificables C03C 6/00; vidrio desvitrificado, vitrocerámicas C03C 10/00).
- C04B14/22 C04B 14/00 […] › Vidrio.
Fragmento de la descripción:
Material de producto de construcción y método para su fabricación.
Esta invención se refiere a un método de conversión de vidrio reciclado peligroso en productos de construcción seguros, mediante un método de preparación de un material de producto de construcción a partir de esos vidrios, a ese material, a un método de preparación de un artículo a partir de ese material de producto de construcción y a ese artículo. En particular, la invención se refiere a la conversión de vidrios de tubos de rayos catódicos (CRT).
Están disponibles para su reciclaje una cantidad importante de residuos de vidrio procedentes de tubos de rayos catódicos desechados, pero los usos adecuados para estos no son fácilmente identificables, particularmente debido a su naturaleza peligrosa relacionada con el elevado contenido en plomo, bario y estroncio de esos vidrios, y las preocupaciones con respecto a que esos materiales se introduzcan en el medio ambiente en disolución en forma de lixiviados procedentes de los vidrios de CRT.
Hay dos tipos de vidrio de CRT contenidos en un tubo de rayos catódicos, estos son el embudo (o cono) de CRT que contiene plomo, y el panel de CRT que contiene bario y estroncio.
Están disponibles cantidades significativas de otros tipos de residuos de vidrio y actualmente se reciclan.
Las solicitudes de patente publicadas como DE 4 433 795, FR 2 774 089 y FR 2 774 088 describen el uso de vidrios de tubos de rayos catódicos en productos de construcción.
Todos los porcentajes dados en esta memoria descriptiva son en peso.
Según la presente invención se proporciona un método de conversión de vidrios de tubos de rayos catódicos reciclados en un producto de construcción, mediante un método de preparación de un material de producto de construcción, incluyendo el método las etapas de:
formación de un compacto de un material de producto, incluyendo el material de producto vidrios de CRT reciclados particulados, vidrio de contenedores reciclado particulado fino y un aglutinante inorgánico; y la cocción del compacto; en el que el material de producto incluye más del 70% en peso de vidrios de CRT en el producto de construcción de tipo encapsulado.
Se usan proporciones, intervalos de tamaño y tipos de vidrio específicos, para permitir mecanismos que encapsulan y/o diluyen los vidrios de CRT en el producto de construcción. Esto reduce significativamente el potencial de lixiviación de los metales de los vidrios de CRT.
El mecanismo principal que contribuye a la reducción en el potencial de lixiviación en la técnica de encapsulación supone el recubrimiento y la unión permanente de partículas finas de vidrio de contenedores a la superficie de granos de vidrio de CRT relativamente más grandes. Esto reduce significativamente la superficie de reacción expuesta de los granos de CRT. También hay un mecanismo de dilución secundario involucrado, que reduce el potencial de lixiviación en proporción a la reducción de la proporción de vidrio de CRT grueso presente por sustitución con vidrio de contenedores fino.
Hay dos tipos de dilución, caracterizadas por los intervalos de los tamaños de partícula involucrados, pero los mecanismos principal y secundario que contribuyen a la reducción en el potencial de lixiviación en ambos tipos es idéntico. El mecanismo principal que contribuye a la reducción en el potencial de lixiviación en la técnica de dilución es la reducción de la proporción del vidrio de CRT presente por sustitución con vidrio de contenedores. El mecanismo secundario que contribuye a la reducción en el potencial de lixiviación es alguna actividad de encapsulación, como se describe en el párrafo anterior.
La presente invención cubre un método de fabricación de un producto de construcción que utiliza tanto la técnica de encapsulación como la técnica de dilución.
El material de producto preferentemente incluye más del 97% de vidrios reciclados.
El tubo de rayos catódicos puede estar separado físicamente en dos componentes de vidrio: vidrio del panel (que contiene bario y estroncio) y vidrio del embudo (que contiene plomo).
Se puede usar el vidrio del panel de CRT solo o una mezcla del vidrio del panel y del embudo de CRT como componente del material de producto.
El vidrio reciclado se puede clasificar por colores.
El vidrio reciclado peligroso se puede obtener a partir de vidrios usados en tubos de rayos catódicos, tales como monitores de ordenador o televisiones; los vidrios reciclados no peligrosos se pueden obtener a partir de vidrio de contenedores, tales como botellas o frascos.
El material de producto puede comprender una mezcla de uno o más tipos diferentes de vidrio reciclado.
El vidrio reciclado en el material de producto puede tener un tamaño de partícula inferior a 2000 µm.
Para la técnica encapsulada, el vidrio de CRT se puede procesar de manera que el tamaño de partícula abarque entre 100 µm y 2000 µm. Para una forma de realización de la técnica diluida, el vidrio de CRT se puede procesar de manera que el tamaño de partícula sea inferior a 300 µm.
Para una forma de realización alternativa de la técnica diluida, el vidrio de CRT se puede procesar de manera que el tamaño de partícula sea inferior a 100 µm.
El componente del vidrio de contenedores puede tener un intervalo de tamaño de partícula de menos de 75 µm para la técnica encapsulada o menos de 2000 µm para las técnicas diluidas.
El vidrio reciclado se puede triturar antes de la formación del compacto. El vidrio reciclado se puede moler primariamente después de la trituración. El vidrio reciclado se puede moler en segundo lugar después de la molienda primaria.
Las partículas demasiado grandes se retiran de los vidrios en bruto triturados y molidos usando tamices vibratorios. Las partículas de vidrio de CRT de menos de 100 µm y las partículas de vidrio de contenedores de menos de 75 µm se pueden retirar de sus respectivas masas trituradas y molidas mediante técnicas de clasificación por aire.
Los contaminantes se eliminan preferentemente durante y/o después de la trituración y/o molienda.
El vidrio reciclado se puede colorear, y se puede colorear mediante la adición de un material colorante que puede estar en forma de óxidos metálicos, pigmentos, o tintes.
El material colorante preferentemente se mezcla con los componentes de vidrio después de la mezcla con el aglutinante.
Para la técnica encapsulada, el componente de vidrio de CRT de 2000 a 100 µm preferentemente se mezcla en primer lugar con el aglutinante inorgánico, después de lo cual preferentemente se añade y se mezcla el componente del vidrio de contenedores de menos de 75 µm.
Para una forma de realización de la técnica diluida, el componente de vidrio de CRT de menos de 2000 µm preferentemente se mezcla con el componente del vidrio de contenedores de menos de 2000 µm, y a continuación preferentemente se mezcla con el aglutinante inorgánico.
Para una forma de realización alternativa de la técnica diluida, el componente del vidrio de contenedores de menos de 2000 µm preferentemente se mezcla con el aglutinante inorgánico, y a continuación preferentemente se añade y se mezcla el componente de vidrio de CRT de menos de 100 µm.
El aglutinante inorgánico se puede curar durante o después de la formación del compacto, pero antes de la cocción.
El aglutinante inorgánico puede comprender silicato sódico, de manera deseable en forma líquida. Preferentemente se incluye menos del 3,5% de aglutinante inorgánico, y de manera deseable menos del 2%. El silicato sódico se puede curar con dióxido de carbono gaseoso. El dióxido de carbono gaseoso se introduce de manera deseable a una presión de entre 1 y 4 bar, y durante un periodo de tiempo de entre 1 y 10 segundos. La presión de prensado preferentemente está en el intervalo de 15 a 62 MPa.
El compacto se puede formar mediante prensado, vibroprensado o apisionado del material de producto en un espacio de moldeo. El aglutinante inorgánico se cura preferentemente después del prensado, vibroprensado o apisionado del compacto, pero mientras el compacto aún está en el espacio de moldeo. Se puede proporcionar una troqueladora perforada, otro artículo permeable, o una entrada en el espacio de moldeo a través de la cual se pasa el dióxido de carbono para que entre en el compacto.
Reivindicaciones:
1. Un método de conversión de vidrios de tubos de rayos catódicos reciclados en un producto de construcción, mediante un método de preparación de un material de producto de construcción, incluyendo el método las etapas de:
formación de un compacto de un material de producto, incluyendo el material de producto vidrios de CRT reciclados particulados, vidrio de contenedores reciclados particulados finos y un aglutinante inorgánico; y la cocción del compacto; en el que el material de producto incluye más del 70% en peso de vidrios de CRT en el producto de construcción de tipo encapsulado.
2. Un método según la reivindicación 1, caracterizado porque el material de producto incluye más del 97% en peso de vidrios reciclados.
3. Un método según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, caracterizado porque: el vidrio de CRT reciclado se obtiene a partir de vidrios usados en tubos de rayos catódicos, tales como monitores de ordenador o televisiones; el vidrio de contenedores reciclado no peligroso se obtiene a partir de botellas o frascos.
4. Un método según la reivindicación 3, caracterizado porque el material de producto incluye una mezcla de uno o más tipos diferentes de vidrio reciclado.
5. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el vidrio reciclado se tritura antes de la formación del compacto.
6. Un método según la reivindicación 5, caracterizado porque el vidrio reciclado se muele después de la trituración.
7. Un método según las reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque los contaminantes se retiran durante y/o después de la trituración y/o molienda.
8. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el vidrio reciclado se colorea mediante la adición de un material colorante que está en forma de óxidos metálicos, pigmentos, o tintes.
9. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el aglutinante inorgánico se cura durante o después de la formación del compacto, pero antes de la cocción.
10. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el aglutinante inorgánico comprende silicato sódico.
11. Un método según la reivindicación 10, caracterizado porque el silicato sódico se cura con dióxido de carbono gaseoso.
12. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la presión de prensado para formar el compacto está en el intervalo de 15 a 62 MPa.
13. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el compacto se forma prensando el material de producto en un espacio de moldeo.
14. Un método según la reivindicación 13, caracterizado porque el aglutinante inorgánico se cura después del prensado o vibroprensado del compacto, pero mientras el compacto aún se encuentra en el espacio de moldeo.
15. Un método según la reivindicación 11 o cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14 cuando depende de la reivindicación 11, caracterizado porque se proporciona una troqueladora perforada, otro artículo permeable, o una entrada hacia el espacio de moldeo, a través de la cual se pasa el dióxido de carbono para que entre en el compacto.
16. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se perfilan una o más superficies del compacto.
17. Un método según la reivindicación 16 cuando depende de la reivindicación 13 caracterizado porque el compacto se perfila usando cualquiera de, una troqueladora perfilada, un molde perfilado, o una horma perfilada suministrados en el espacio de moldeo.
18. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el material de producto desechado durante la formación es reciclado en el procedimiento.
19. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cocción tiene lugar a una temperatura máxima inferior a 725ºC.
20. Un método según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cocción tiene lugar con el mantenimiento de una temperatura máxima de entre cinco y sesenta minutos.
21. Un método de elaboración de un artículo, comprendiendo el método el uso de un método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20 con un espacio de moldeo de una forma necesaria para formar el artículo.
22. Un artículo elaborado mediante el método de la reivindicación 21 caracterizado porque el artículo comprende un producto de construcción que incluye cualquiera de ladrillos de interior/exterior, adoquines, bloques, revestimientos o utensilios de jardinería.
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