Granulado y procedimiento para su preparación.

Granulado en el que como máximo el 10% en peso de las partículas del granulado,

respecto a la cantidad total de granulado, tiene un tamaño de partícula inferior a 1 mm, en que el granulado comprende un aglutinante endurecido que contiene una resina fenólica y una carga inorgánica particulada ligada por el aglutinante, en que al menos el 10% en peso de las partículas de la carga ligada, respecto a la cantidad total de la carga ligada, tiene un tamaño de partícula inferior a 1 mm.

Granulado y procedimiento para su preparación La presente invención se refiere a un granulado en el que menos del 10% en peso de las partículas del granulado, respecto a la cantidad total del granulado, tiene un tamaño de partícula inferior a 1 mm, en que el granulado comprende un aglutinante endurecido que contiene una resina fenólica y una carga inorgánica particulada ligada por el aglutinante, en que al menos el 10% en peso de las partículas de la carga ligada, respecto a la cantidad total de la carga ligada, tiene un tamaño de partícula inferior a 1 mm. La invención se refiere además a un procedimiento para la preparación de un granulado semejante. Los granulados mencionados anteriormente pueden usarse según la invención, por ejemplo, como escorificadores, acondicionadores de escoria o fundentes.

En la industria se generan grandes cantidades de desechos inorgánicos, por ejemplo en forma de desechos industriales minerales. Estos desechos deben tratarse y reutilizarse o eliminarse. Por razones de coste, en general se prefiere una reutilización, incluido un tratamiento eventualmente necesario. Sin embargo, una parte de estos desechos se genera en forma de partículas muy finas. Con frecuencia, el tratamiento, el procesamiento y la utilización posteriores de tales desechos inorgánicos se ven dificultados porque estos pueden contener partículas de tamaño muy pequeño que conducen a una producción de polvo considerable durante el procesamiento, de modo que a menudo es difícil mantener las cantidades de polvo dentro de los límites aceptables para la salud y cumplir las normativas y leyes de protección laboral vigentes. La consecuencia puede ser la aparición de silicosis y otras enfermedades, en particular enfermedades pulmonares. En este sentido tiene especial importancia la proporción de polvo fino que puede penetrar en el pulmón con tamaños de partícula inferiores a 5 μm y la proporción de cuarzo silicógeno del polvo.

Estos desechos inorgánicos de grano fino pueden ser, por ejemplo, la proporción de grano fino de los materiales refractarios de desconchado, la proporción de grano fino de los residuos de la trituración de materiales refractarios de desconchado, los residuos de filtros de polvo o los polvos residuales de procesos, en particular, polvos minerales. A continuación, se describe la invención en particular en cuanto al tratamiento y la reutilización de la proporción de grano fino de los residuos de la trituración de materiales refractarios de desconchado. Sin embargo, la invención no se limita a tales formas de realización.

En el ámbito de los refractarios, en particular en la industria del hierro y el acero, la industria del vidrio, la industria de la cal y el cemento o la industria de los metales no férreos y en particular en las fundiciones y acerías se generan grandes cantidades de materiales refractarios de desconchado, por ejemplo, en forma del desconchado de cucharas o el desconchado de hornos. Con frecuencia, estos materiales refractarios de desconchado y otros desechos inorgánicos contienen adiciones indeseadas o nocivas en forma de ácidos, lejías, disolventes, metales pesados, sustancias tóxicas y/u otras impurezas. Una parte de estos materiales refractarios de desconchado u otros desechos inorgánicos pueden reutilizarse después de su procesamiento. Sin embargo, otra parte de los materiales refractarios de desconchado u otros desechos inorgánicos, en particular la proporción de grano fino, o bien la proporción de grano fino que se produce en el procesamiento, en particular en la trituración de materiales refractarios de desconchado u otros desechos inorgánicos, debe eliminarse, en la mayoría de los casos con un coste considerable.

De hecho, una reutilización de los residuos de trituración de grano fino, en particular de los residuos de la molienda de materiales refractarios de desconchado como, por ejemplo, los residuos de grano fino de la trituración del desconchado de cucharas o de hornos (de fundiciones) contaminados con metales, en particular con metales pesados, sería posible en la industria de los refractarios según nuestro conocimiento. Esto es válido en particular en los casos en los que las materias primas usadas como escorificadores, acondicionadores de escoria y fundentes tienen composiciones muy similares a las de estos residuos de grano fino de la trituración de materiales refractarios de desconchado y además, de todas formas, entran en contacto con metales y metales pesados. Sin embargo, en este caso tampoco se desean las partículas pequeñas ni muy pequeñas, ya que los escorificadores y los acondicionadores de escorias, así como los fundentes están sometidos a las corrientes de gas que existen los altos hornos y en otros procedimientos de fundición, que podrían arrastrar las partículas pequeñas de dichos residuos de la trituración de materiales refractarios de desconchado. Esto podría conducir a una sobrecarga de los sistemas de purificación de los gases de escape y además alteraría la composición del escorificador, acondicionador de escoria y fundente, de modo que ya no sería posible un proceso controlado.

Las resinas fenólicas son resinas artificiales que se obtienen por condensación de fenoles y aldehídos y, dado el caso, otros componentes. El uso de aglutinantes que contienen resinas fenólicas para una multitud de aplicaciones se conoce desde hace tiempo. Véase, por ejemplo, "Phenolic Resins" Andre Knop, Louis A. Pilato, páginas 156 a 306. El uso de aglutinantes que contienen resinas fenólicas para el ligado de cargas inorgánicas particuladas, por ejemplo para el ligado de arena y materiales similares para la preparación de moldes en la técnica de fundición, también se describe, por ejemplo, en "Phenolic Resins" Andre Knop, Louis A. Pilato, páginas 256 a 267.

Se conocen ciertos granulados que además de cargas inorgánicas contienen resinas fenólicas endurecibles sin endurecer. El documento EP 0038292 B2 describe la preparación de mezclas secas y sueltas a partir de resinas artificiales polimerizables líquidas, cargas minerales y silicato de calcio cristalino sintético. En ese documento se menciona también el uso de resinas fenólicas. En algunos ejemplos se preparan granulados que contienen resinas fenólicas. En ese documento también se dan a conocer resinas fenólicas como adecuadas. Sin embargo, los granulados preparados en ese documento contienen las resinas artificiales en estado no endurecido. Según el documento EP 0038292 B2, es imprescindible el uso de silicato de calcio cristalino sintético. El documento EP 0376884 A2 da a conocer un granulado suelto que contiene una carga inorgánica u orgánica y un aglutinante con una resina fenólica. Este granulado contiene también un aglutinante sin endurecer. La preparación de los granulados tiene lugar en un procedimiento de lecho fluidizado. Los granulados se emplean preferentemente como polvo de moldeo o de recubrimiento para el recubrimiento de componentes eléctricos o electrónicos. Dado que en los granulados descritos, las resinas fenólicas no están en estado endurecido, su capacidad de almacenamiento es limitada.

El documento SU 1678640 A1 se refiere a un procedimiento para la preparación de resinas fenólicas granuladas rellenas de vidrio con el uso de desechos de materiales reforzados con vidrio.

El documento JP 2006 083320 da a conocer una masa de moldeo de resina fenólica que comprende una resina fenólica del tipo novolaca y óxido de magnesio.

El documento DE 4142251 A1 se refiere a un procedimiento de reciclado mediante el que plásticos duroplásticos sin reforzar con fibras se procesan para obtener masas de moldeo duroplásticas que pueden moldearse en procedimientos de fundición inyectada o de moldeo a presión para producir nuevos objetos de plástico.

El documento DE 2656866 se refiere a un procedimiento para la preparación de una masa de moldeo o compresión que contiene una resina fenólica del tipo novolaca, granulada y endurecible por calor, que no tiene tendencia a producir polvo y que puede procesarse para producir piezas prefabricadas por el procedimiento de fundición inyectada.

El documento SU 1310411 da a conocer una masa de moldeo que comprende una resina fenólica del tipo novolaca, además de una mezcla de greda y desechos de la producción de cemento de asbesto como carga.

El documento US 2005/0019574 A1 se refiere a un material particulado tratado con un elástomero termoplástico y a su preparación. Este material puede emplearse como agente de apoyo para agujeros de perforación, relleno de grava o como arena de fundición para moldes y machos.... [Seguir leyendo]

1. Granulado en el que como máximo el 10% en peso de las partículas del granulado, respecto a la cantidad total de granulado, tiene un tamaño de partícula inferior a 1 mm, en que el granulado comprende un aglutinante endurecido que contiene una resina fenólica y una carga inorgánica particulada ligada por el aglutinante, en que al menos el 10% en peso de las partículas de la carga ligada, respecto a la cantidad total de la carga ligada, tiene un tamaño de partícula inferior a 1 mm.

2. Granulado según la reivindicación 1, en que

- la carga inorgánica particulada contiene residuos de la trituración del desconchado de cucharas y de hornos y/o

- la carga inorgánica particulada se compone al menos en el 40%, respecto al peso total de la carga inorgánica particulada, de residuos de trituración, en particular de residuos de la trituración del desconchado de cucharas y de hornos, producidos por la trituración con una trituradora de mandíbulas o por molienda.

3. Granulado según una de las reivindicaciones anteriores, en el que al menos el 50% en peso, preferentemente al menos el 70% en peso y con preferencia especial al menos el 80% en peso de la carga inorgánica particulada está compuesto por uno o varios óxidos metálicos.

4. Granulado según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la carga comprende una mezcla de

(i) residuos de la trituración del desconchado de cucharas y de hornos que contiene Al2O3 y (ii) Al2O3 adicional.

5. Granulado según una de las reivindicaciones anteriores, en que el pH de una suspensión acuosa de la carga al 10% es alcalino.

6. Granulado según una de las reivindicaciones anteriores, en que el granulado contiene iones de potasio y/o iones de sodio.

7. Granulado según una de las reivindicaciones anteriores, en que el aglutinante endurecible que contiene una resina fenólica puede prepararse mediante el endurecimiento de una resina fenólica líquida, preferentemente líquida y soluble en agua y, con preferencia especial, mediante el endurecimiento de una resina fenólica líquida, soluble en agua y endurecible mediante ésteres de ácidos orgánicos, o mediante el endurecimiento de una mezcla que comprende una resina fenólica endurecible semejante.

8. Granulado según una de las reivindicaciones anteriores, en particular según la reivindicación 5, en el que el aglutinante endurecido que contiene una resina fenólica comprende un resol endurecido o se compone de este.

9. Procedimiento para la preparación de un granulado según una de las reivindicaciones anteriores, con las etapas siguientes:

(1) puesta a disposición o preparación de una mezcla que comprende una carga inorgánica particulada, un aglutinante endurecible que contiene una resina fenólica, un endurecedor, dado el caso, agua y, dado el caso, otros componentes,

(2) endurecimiento de la mezcla, de modo que el aglutinante endurecido que contiene una resina fenólica liga las partículas de la carga,

(3) granulación de la mezcla endurecida al menos en parte.

10. Procedimiento según la reivindicación 9, en el que se usa al menos una carga inorgánica particulada definida como en una de las reivindicaciones 2 a 4.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 10, en el que el aglutinante endurecible que contiene una resina fenólica se compone de una disolución acuosa de un resol de fenol y formaldehído alcalino que contiene hidróxido de potasio o hidróxido de sodio con las características siguientes:

a) un contenido de sólidos del 20 al 75% en peso, un peso molecular medio (Mw) de 500 a 2.000, b) una relación molar entre formaldehído y fenol de 1, 2:1 a 2, 6:1

c) una relación molar entre la suma total de los equivalentes molares de KOH y NaOH y fenol de 0, 5:1 a 1, 5:1, y en que el endurecedor contiene al menos un éster activo en una cantidad del 10 al 100% en peso, respecto al peso de la disolución acuosa del resol de fenol y formaldehído alcalino que contiene hidróxido de potasio y/o hidróxido de sodio, o se compone de este.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 11, en el que la cantidad del aglutinante endurecible que contiene una resina fenólica está en el intervalo del 0, 1 al 40% en peso, preferentemente del 5 al 30% en peso, con preferencia especial del 5 al 20% en peso, con preferencia muy especial del 5 al 18% en peso y con la máxima preferencia del 5 al 16% en peso, respecto al peso de la carga empleada.

13. Procedimiento según las reivindicaciones 9 a 12, en el que

(1) la carga inorgánica particulada comprende una mezcla del desconchado de cucharas o de hornos que contiene Al2O3 y Al2O3 adicional y comprende al menos el 40% en peso, preferentemente al menos el 80% en peso de Al2O3, respecto a la cantidad total de la carga,

(2) el aglutinante endurecible que contiene una resina fenólica se emplea en una cantidad del 5 al 20% en peso, preferentemente del 5 al 18% en peso y con preferencia especial del 5 al 16% en peso, respecto a la cantidad total de la carga y es un aglutinante endurecible que contiene una resina fenólica como se define en la reivindicación 11,

(3) el endurecedor se emplea en una cantidad del 2 al 20% en peso, respecto al peso de la carga,

(4) además del agua contenida en el aglutinante endurecible que contiene una resina fenólica, se usa agua en una cantidad del 0, 5 al 15% en peso, respecto al peso de la carga.

14. Uso de un granulado según una de las reivindicaciones 1 a 8 como

- escorificador y/o acondicionador de escoria,

- fundente.