Способ подготовки песка

 

СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПЕСКА для варки стекла, включаю1ций термообработку при 1500-1600 С в течение 5-7 ч и охлаждение до температуры окружающей среды, отличающийс я тем, что, с целью получения песка, обладающего электрическим зарядом , и снижения прочности, после охлаяздения проводят просеивание и выделяют фракцию 0,063-0,4 мм.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИН

69) OB эсю С 03 В 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н aBToPCKOMV СВИОВТ6ЛВФТау (21) 36014 49/29-33 (22) 06.06.83 (46) 30. 10.84. Бюл. Ð 40 (72) Р.В. Мирошниченко, В.Г. Лаврентьев и В.Я. Демьянова (53) 666.1.022(088 ° 8) (56) 1. Патент ФРГ Р 1496682, кл. С 03 С 1/02, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР

У 806623, кл. С 03 В 1/00, 1978. (54) (57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПЕСКА для варки стекла включающий термоо обработку при 1500-1600 С в течение

5-7 ч и охлаждение до температуры окружающей среды, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения песка, обладающего электрическим зарядом, и снижения прочности, после охлаждения проводят просеивание и выделяют фракцию 0,063-0,4 мм.

1121240

Изобретение относится к промъшшенности строительных материалов, в частности к производству стекла и касается подготовки кварцевого песка к варке. 5

Известен способ приготовления песка для варки стекла путем нагревания и химической обработки

Однако обработанный песок включает железосодержащие примеси, т.е. его нельзя использовать для варки высококачественных стекол.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ подготовки кварцевого песка, включающий промывку, термическую обработку в течение 1-5 ч при 1500-1600 С, охлаждение о с последующей химической обработкой, промывкой и сушкой (2) .

Полученный данным способом кварцевый песок имеет склонность к сегрегации в процессе смешивания шихты, ее транспортировки и хранения. Это в свою очередь отрицательно сказывается 25 на однородности стекла. Зерна песка обладают высоким уровнем механической прочности, что препятствует эффективному измельчению материала и способствует его загрязнению. 30

Целью данного изобретения является получение песка, обладающего электрическим зарядом, и снижение прочности.

Цель достигается тем, что согласно способу подготовки песка для варки стекла, включающему термообработку при 1500-1600 С в течение 5-7 ч о

;и охлаждение до температуры окружающей среды, после охлаждения проводят просеивание и выделяют фракцию

0,063-0,4 мм.

Термическая обработка обеспечивает высокую степень полиморфного превращения кварца в кристобалит. По данным рентгенофазового анализа песок пос- 45 ле термообработки по предлагаемому режиму содержит не менее 90 кристобалита . Однако некоторые виды песков содержат большое количество глинистых. примесей. Это приводит к образованию 0. спека после термической обработки.

При этом основная масса песка (85 ) содержится во фракции 0,063-0,4 мм.

Эта фракция, полученная путем сухого рассева на ситах (латунных или сталь- 55 ных) всей массы термообработанного песка, обладает отрицательным электростатическим зарядом с плотностью (60-70) 10

t1 кл см2

Песок из других фракций электростатическим зарядом не обладает. Он характеризуется пониженным содержанием кристобалита и представлен агломератами, состоящими из зерен песка, связанных между собой стеклофазой.

Смешивание массы заряженного песка с другими порошкообразными материалами (компонентами стекольной шихты) приводит к равномерному распределению их по поверхности зерен песка, повышая гомогенность смеси. Анализ контрольных проб шихты алюмоборосиликатного стекла марки OTM-010 на содержание нерастворимого остатка показывает ее высокую однородность. Отклонения по количеству нерастворимого остатка между отдельными пробами шихты, приготовленной на песке, полученном по прототипу, лежат в пределах +0,8Х. Отклонения по нерастворимому остатку контрольных проб шихты, приготовленного по предлагаемому способу, не выходят за пределы + 0,45Х.

Кроме того, песок фракции 0,0630,4 мм обладает низкой механической прочностью. Так например, зерна песка с размером 0,3 мм, полученного по предлагаемому способу разрушаются при нагрузкн 0,20-0,22 кг. Песок, полученный по прототипу после 4-часовой экспозиции при 1500-1600 С

0 разрушается при нагрузке 0 35-0,4 кг.

Если песок после термообработки подвергнуть мокрому рассеву на сите, а затем произвести его сушку, то в этом случае наличие зарядов на песке не возникает. Если же высушенный песок подвергнуть вновь рассеву, то на песке после этой операции образуется слабый заряд — (2,5-4) 10 1кл/сМ .

Пример 1. Кварцевый песок

Новоселовского месторождения с исходным содержанием Fе203 = 0,0022Х, I ,отсутствием электрического заряда и прочностью 1 35 кг на зерно диамет1

О ром 0,3 мм обрабатывают при 1500 С в течение 5 ч. Проводят охлаждение до комнатной температуры на воздухе.

Методом сухого рассева на латунном сите песок разделяют на фракции

0,063-0,4 мм и 0,4-0,8 мм. Песок фракции 0,063-0,4 мм обладает плотностью электростатического заряда

- l1

60;10 кл/см, прочность его зерна со средним размером 0,3 мм составляет

0,25 кг. Содержание Fe>0> в этом з .112124 песке — 0,009Х. Песок фракции 0,40,8 мм не обладает электростатическим зарядом. Содержание Fe203 в нем составляет О, 1 . Количество этой фракции 15Х от массы всего песка. Оп- 5 ределенное методом рентгенофазового анализа содержание кристобалита в двух фракциях 0,063-0,4 мм и 0,40,8 мм соответственно составляет

89-и 76 . Отклонение состава контроль-10 нык проб шихты алюмоборосиликатного стекла на основе песка фракции

0,063-0,4 мм по нерастворимому остатку не выходит за пределы «+0,6Х.

П р.и м е р, 2. Тот же песок обрабатывают при 1600 С в течение 5 ч. о

Охлаждают на воздухе до комнатной температуры и затем разделяют на фракции. Песок фракции 0,063-0,4 мм обладает электрическим зарядом с 20 плотностью 63 ° 10 кг/см . Прочность

-И зерен со средним размером 0,3 мм составляет О, 22 кг на зерно. Содержание FeZO в нем составляет 0,0094 .

Песок фракции 0,4-0,8 мм не обладает 25 электростатическим зарядом, содержание FeZО в нем О, 11 . Содержание

2 кристобалита во фракциях: О, 0630,4 мм 92Х; 0,4-0,8 мм 77 ..

Пример 3. Тот же песок обра. З<

- батывают при 1500 С в течение 7 ч, о охлаждают и разделяют на фракции.

Песок фракции 0,063-0,4 мм обладает зарядом 70 ° 10 кл/см . Прочность зе-4 рен .со средней величиной зерна

0,3 мм составляет 0,20 кг на зерно.

Содержание Ге О в нем составляет

0,0087 . Отклонение состава контрольных проб шихты алюмоборосиликатного стекла на основе песка фракции

0,063-0,4 мм не выходит за пределы

0,35 ..

Пример 4. Тот же песок обрабатывают при 1600 С в течение о

7 ч, охлаждают и разделяют на фракции. Песок фракции 0,063-0,4 мм обладает электростатическим зарядом

70х10 кл/см . Содержание Ре20

0,009 . Прочность зерен составляет

0,20 кг на зерно среднего размера

0,3 мм. Отклонение состава шихты алюмоборосиликатного стекла на основе

<песка фракции 0,063-0,4 мм не выходит за пределы (по нерастворимому остатку) «+0,37Х.

Исследования проводились также с кварцевым песком иных месторождений. Из песка высшего сорта Ташлинслинского месторождения с содержанием

F eZ0> 0,03 . после обработки по предлагаемому способу получены две фракции. Фракция 0,063-0,4 мм содержала

89 кристобалита, плотность заряда на поверхности песка составляла

68 10 кл/см, содержание Feg0 сос<1 тавило 0,012 .. Прочность зерен со средним диаметром 0,3 мм составила

0,23 кг на зерно. Разброс количества нерастворимого остатка в шихте на основе песка фракции 0,063-0,4 мм составил 0,42Х.

Из обогащенного песка Егановского месторождения с содержанием е203

0,025 после обработки по предлагаемо. му способу получены две фракции.

Фракция 0,063-0,4 мм содержала 90 кристобалита, плотность заряда на поверхности зерен песка составила

62 кл/см, содержание e20 > 0,011 ..

Разброс количества нерастворимого остатка в шихте на основе песка фракции 0,063-0,4 мм составил «+0,34Х.

Проведенные варки стекла марки

0МТМ-010 показали, что приготовление шихты на основе фракции песка

0,063-0,4 мм, обладающего плотностью (I отрицательного заряда (60-70) 10 кл/см, позволяет получить высокооднородное стекло с бессвильностью, соответствующей категории 2.

Приготовление шихты на основе песка, полученного по прототипу, не позволяет достичь высокой однородности стекла. Бессвильность его не превышает категории 4к-5к.

Светопропускание стекла, полученного на песке иэ фракции 0,063-0,4 мм, на 2-З превышает светопропускание стекла, полученного на обычном песке.

Предлагаемый способ подготовки песка обладает по сравнению с прототипом следующими преимуществами: возможностью получения песка с достаточно высоким уровнем плотности электростатического заряда в пределах (60-70) ° 10 нкл/см™, который обеспечивает высокую однородность смеси песка с другими порошкообразными материалами; возможностью получения песка с низким уровнем механической прочности зерен, что обеспечивает эффективное его измельчение при подготовке шихты и при этом создает предпосылки для резкого сокращения загрязнения песка при помоле,за счет расширения возможности замены стальных

1121240

Составитель О. Самохина

Редактор Т. Парфенова Техред М.Гергель Корректор М. Максимишинец

Тираж 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 7880/16

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 мелющих тел телами из других материалов; воэможностью получения двух сортов песка со значительным различи рм в содержании Ре 0 . Песок с содержанием е203 0,009-0,012Х является хорошим сйрьем для варки высококачественных, прозрачных стекол оптических, технических и хрусталя. Песок фракции 0,4-0,8 мм с повышенным содержанием Ге203 может использоваться как сырье для варки стекол в прос изводстве отдельных видов стеклотары, стеклоэмалей и т.д.; возможностью повышения скорости процессов снликато- и стеклообраэования за счет высо5 кой степени перерождения кварца в более химически активную модификациюкристобалит и высокой однородности шихт на основе электростатически заряженного песка; удешевлением способа подготовки песка для варки высококачественных стекол.