Оксид кварцевого песка

Оксид кварцевого песка

Основными сырьевыми материалами, определяющими наличие необходимых оксидов в стекле (указаны в скобках), являются: кварцевые пески, песчаники, кварциты, жильный кварц, пылевидный кремнезем (основной оксид Si02); известняк и мел (СаО); доломит (СаО и MgO); пегматит, полевой шпат, полевошпатный концентрат, технический гидроксид алюминия (А120з, попутные оксиды Na20, К20, Si02); сода кальцинированная, сульфат натрия природный и химический (Na20), поташ (К20); борная кислота, бура (В20з); сурик (РЬО) и др.

Основное требование ко всем видам исходного сырья — отсутствие примесей и однородность по содержанию основного оксида. Железистые примеси, снижающие светопрозрачность стекол, привносятся с кварцевыми песками, поэтому при подготовке пески тщательно очищают. Допустимое содержание оксидов железа для оконного стекла и стеклоблоков 0,05 °/о, листового стекла повышенного качества — 0,03 %, увиолевого —0,015%. Для ускорения варки стекломассы в нее вводят стеклобой в количестве 20—40 %.

Вспомогательными сырьевыми материалами в производстве стекла являются: красители для цветных стекол; глушители, обеспечивающие рассеивание света и получение непрозрачных стекол; осветлители, добавляемые для осветления стекломассы и получения стекла без газовых включений; обесцвечиватели, вводимые для нейтрализации окрашивающих стекло примесей железа; ускорители варки стекла.

В качестве красителей обычно применяют оксиды различных металлов: оксиды кобальта, марганца, железа, хрома и др. Применяют также красители для коллоидной окраски стекла (соединения селена, серебра, серы, меди, золота и др.).

Для глушения стекол используют фосфорнокислые соли, оксид олова, тальк, а также соединения фтора — кремнефтористый натрий, плавиковый шпат. Эффект глушения стекол достигается за счет рассеивания света мельчайшими частичками глушителя. Введение глушителей позволяет получать как совершенно белые непрозрачные стекла, так и слабомолочные слегка мутноватые опаловые стекла.

Сырьевые материалы, применяемые для получения стекла, и прежде всего, кварцевый песок, содержат примеси оксидов железа, что приводит к появлению в стекле желто-зеленоватых оттенков. Для предотвращения нежелательного оттенка стекломассу обесцвечивают. Для этого используют химические или физические способы обесцвечивания, основанные на нейтрализации действия красящих примесей за счет окрашивания стекла в дополнительные до белого цвета. Обесцвечивателями стекла являются оксиды никеля, кобальта, диоксид марганца (пиролюзит), селен, селенокислый натрий и др.

В качестве осветлителей стекломассы, способствующих удалению газовых включений и осветлению стекломассы, применяют триоксид мышьяка, селитру и аммонийные соли. Действие осветлителей основано на выделении большого количества газов или паров, способствующих интенсивному перемешиванию стекломассы и объединению мелких газовых пузырей в крупные, которые легче удаляются из стекломассы. Кроме того, выделяющийся при их разложении в процессе нагревания кислород переводит закисные соединения железа в окисные, которые легче поддаются обесцвечиванию.

Для ускорения варки стекла вводят ускорители — соединения фтора, хлора, бора, фосфора и аммонийные соли. Эффективный ускоритель варки стекла — плавиковый шпат. Однако введение его свыше 2 % не рекомендуется из-за интенсивного воздействия стекломассы на огнеупорную футеровку печи и снижения сроков ее службы. В состав сульфатной шихты, в которой присутствует сульфат натрия взамен соды, обычно вводят уголь для его восстановления.

Подготовка сырьевых материалов включает сушку и очистку песка от посторонних примесей, дробление, сушку и помол карбонатных пород, их дозирование и смешение ( 6.1). Наиболее сложной технологической операцией является очистка песка от железистых примесей. Для этого применяют различные способы: промывку в гидромеханических классификаторах и классифицирующих конусах; оттирку пленок гидроксидов железа, обволакивающих зерна песка, при интенсивном перемешивании песочной пульпы в специальных мешалках и контактных чанах; флотационную обработку в специальных машинах, позволяющую очистить песок от железосодержащих примесей, а также тяжелых металлов и частично глинистых примесей; комбинированный спо-соб флотооттирки; магнитную сепарацию, а также способы химического обогащения песка различными химическими реагентами (щавелекислым натрием NaHC204 и др.). Последний способ обогащения является наиболее дорогостоящим, его применяют в основном для производства оптического стекла. Промывка песка является наименее эффективным способом его очистки, позволяющим снизить содержание примесей железа на 25—30 %. Наиболее эффективным способом является

оттирка и флотооттирка, при которых удаляется до 80— 90 % примесей железа.

После обогащения песка при влажности свыше 4,5% его сушат в сушильных барабанах горячими газами с температурой 700 °С и просеивают на барабанных, вибрационных грохотах или грохотах ситобурат. Карбонатные породы дробят в щековых дробилках и сушат в сушильных барабанах при температуре не более 400°С. Мел, минуя операцию дробления, поступает на сушку, так как влажный мел забивает дробильные агрегаты. После сушки известковые породы подвергают тонкому помолу в шаровых мельницах или молотковых дробилках с последующим их просевом.

Для совместного помола и сушки карбонатных пород применяют шахтные (см.  2.8) или аэробильные мельницы ( 6.2). В случае поступления на предприятие неподготовленного природного сульфата натрия его подвергают такой же подготовке, как карбонатные породы, Все остальные компоненты стекольной шихты (сода, сульфат натрия, сурик, поташ) являются продуктами химической промышленности и поэтому поступают на стекольный завод в подготовленном виде. Соду и сульфат натрия дополнительно просеивают.

Стеклобой, добавляемый в шихту для ускорения варки стекла, сортируют для удаления крупных включений, промывают в специальных боемойках или на грохотах в струе воды и для более тщательной очистки подвергают магнитной сепарации.

Для приготовления шихты применяют тарельчатые или воздухоструйные смесители, в которых происходит интенсивное перемешивание шихты струями сжатого воздуха. Влажность шихты должна составлять 4—6%. Для предотвращения расслаивания шихты при транспортировании ее в кюбелях по монорельсу или на вагонетках либо пневмотранспортом и слеживания при хранении применяют брикетирование и гранулирование шихты, что резко снижает ее пыление при загрузке в печь.

 



Источник: www.bibliotekar.ru


Добавить комментарий