Способ приготовления стекольной шихты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свмд-sy (22) Заявлено 1311.78 (2l) 2684435/29-33 (51)М. Кл.з с присоединением заявки Н9

С 03 С 1/02

С 03 В 1/00

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,1180. Бюллетень М9 42

Дата опубликования описания 15Л180 (53) УДК ббпр. l. . 022 (088. 8) (72) Авторы изобрет,ения

Л. Г, Байбурт, К.Т. Бондарев, В . П . Варламов, Т- *В =-Жузе — =" —.> и Н.К. С удина

Государственный научно-исследовательский Институт"- =--=стекла (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРИГОТОВЛЕНИЯ СТЕКОЛЬНОЙ

ШИХТЫ

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к способам йриготовления шихты для производства силикатных стекол, содержащих в качестве основных компонентов окислы Na, К, Са, Мд и А6, При традиционном способе прйготовления шихты в качестве источников кремнезема используются кварцевые пески, кварциты и другие материалы, Na 0 и К О вводятся в виде карбонатов или сульфатов, а Сао и MgO в виде .карбонатов, Такая шихта плавится при высоких температурах (1400 C и вьхае) и не обеспечивает высокой однородности расплава.

Известен способ приготовления стекольной шихты, при котором часть соды (до 50%) заменяется Na0H, вводимой в шихту в качестве самостоятельного компонента (1).

Однако применение этой шихты обеспечивает лишь снижение температуры варки до 1350оС, но однородность расплава не улучшается.

Известен также способ приготовления шихты, по которому традиционныэ сырьевые материалы (песок, сода,из-: вестняк, доломит и др.) заменяются химически синтезированными гидросиликатами щелочных и щелочноземельных металлов (2), Недостатком известного способа является сложность технологической схемы и аппаратурного оформления, а также непостоянство химического состава шихты и, соответственно, стекла, В частности, эысокомодульный силикат свинца, получаемый при, взаимодействии натриевого жидкого стекла и раствора азотнокислого свинца (или точнее РЬОи ННОЕ),является в действительности смесью

35 моносиликата свинца и соосажденного . геля Б10, причем, указанная смесь содержит еще переменное количество примеси NaZO, Перечисленные факторы и являются причиной непостоянства

20 состава шихты, Цель изобретения - повышение качества стекла за счет обеспечения постоянства состава шихты и упрощение технологической схемы ее при2з готовления.

Поставленная цель достигается путем приготовления коммерческого жидкого стекла, гидротермйального смешения с добавками, получения суспен30 зии с последующей ее сушкой и грану-.

779317 лированием, и тем, что коммерческое жидкое стекло обрабатывают до модуля больше 3,5 с обеспечиванием введения всего кремнезема и всей щелочи через жидкое стекло, Обработку проводят ионитамй, йричем" при соотношении коммерческое жидкое стекло — ионит 2:1 время обработки составляет 5-45 мин.

Для получения однородной суспенэии целесообразно смешивание вйсокоМодульйого- жйдйого. стекла с гидроокисями или карбонитами остальных компонентов проводить при 90-95 С

О в течение 10-30 мин при непрерывном перемешивании, С Ki&ibio ускорения реакций силикатообразования более предпочтительно применять доломитное или известковое молоко. Получение шихты в соответствии

c ï åäëàràåìûì . способом состоит из следующих стадий.

1, Коммерческое жидкое стекло, полученное мокрым способом (обработка раствором едкой щелочи кремнеземсодержащих горных пород — трепелов, опок, диатомитов и др.) с модулем 2,5-3,0 обрабатывается ионитом для извлечения избытка щелочей, с

:целью повышения его силикатного модуля, Величина силикатного модуля регу . лируется количеством ионита и време нем его взаимодействия с жидким стеклом, При обработке жидкого стекла ионитом навеска ионообменной смолы перемешивается с раствором определенного. объема, например: при концентрации щелочей s жидком стекле

1,5-6%. йо массе соотношение смолараствор составляет 1г2, а время взаимодействия 5-.45 мин, После обработки жидкое стекло с модулем больше

3,5 сливается или отфильтровывается, 2. Карбонаты щелочноземельиых элементов (в случае Са и Mg из обожженных известняка или доломита может быть приготовлено известковое или

" доломитное молоко) совместно с гидроокисью алюминйя и высокомодуйьным жидким стеклом подвергают гидротермальной обработке в открытом реак торе при 90-95оC в течение 10-30 мин..3, Приготовленная таким образом суспензия поСле сушки и гранулировання в. распылительной Суййлке представляет собой шихту для варки ще-. " Мочносиликатных стекол.

Шихта состава листового стекла, О синтезированная укаэанным способом, йолйостью проваривается при 1200 С в течение 2 ч (здесь и в дальнейшем полйый провар шихты означает завершение процесса стеклообразования беэ учета осветления), Отклонения по со» держанию окислов в шихте не превышают для: S10g +0,3; ACzO <0 15;

Са0 0,2; MgO+0,2; Иа О+0,2 (в масс.Ъ что обесйечивает получение качественного стекла благодаря тому, что шихта приготовляется из трех компонентов с определенным составом (жидкое стекло с задайным модулем, гидроокись алюминия и"-гидроокиси или карбонаты

5 щелочноэемельных элементов) °

По данному способу предлагается более простая технология йриготовления гидротермальной шихты за счет применения вместо автоклавов открытых реакторов и отсутствия стадии пблучения силикатов промежуточного состава.

Пример 1. 200 мл .натриевого жидкого стекла, полученного мо15 крым способом, с модулем 3,05 (Na Π— 3, 7 8 Ъ ), обрабатывают 50 r ионообменной смолы КУ-2 в течение

30 мин. В результате модуль жидкого стекла повышается до 5,0 (при сс20 держании Na O - 1,12%). На 1,58 r обожженного доломита и 10 мл воды приготавливают доломитное молоко, которое затем смешивают с полученным жидким стеклом (M 5) и 0,4 r

А8(ОН) в открытом реакторе при 95 С

О в течение 15 мин. Получаемая суспензия высушивается в сушильном шкафу при 100ОС . Синтезированная шихта соответствует составу листового стекла, масс.: 12, 2 S i, 2, 0

30 A920gg 4,0 MgO 7,0 СаО и 14,8 NagO и йолностью проваривается при 1200ОC в течение 2 ч в электрической печи.

Пример 2, 200 мл натриевого жидкого стекла, получе нного

35 мокрым способом с модулем 2,7 (Na2O - 5,3%) обрабатывают 50 г ионообменной смолы Ку-2 в течение

45 мин. В результате модуль жидкогс стекла повышается до 6,8 (йа 0—

40 0,79%), Из 1,2 3 r обожженного из- вестняка и 10 мл воды приготавливают известковое молоко, которое затем смешивают .с жидким стеклом (И=6, 8) и О, 075 г A 0 (ОН) в открытом реакторе при 95ОC в течение 20 мин. Полученная суспензия высушивается в сушильном шкафу при 100 С. о

Синтезированная шихта соответствует составу,. применяемому для получе50 ния водомерных стекол: 75,5 S102, 0,5 А820, 12,5 СаО и 11,5 Na20 и полностью проваривается при

1350 С в течение 2 ч в электрической печи.

Формула изобретения

1. Способ приготовления стекольной шихты для щелочносиликатных

50 стекол путем изготовления коммерческого жидкого .стекла, гидротермального смешения с добавками, получения суспенэии с последующей сушкой и гранулированием, о т л и ч а ю) i65 ш и и с я тем, что, с целью повы779317

Составитель Т; Буклей

Редактор Е. Дорошенко . Техред E.Гаврилешко Корректор H. Бабинец.Тираж 528 . Подписное

ВНИИПИ Росударственного комитета СССР по делам изобретенйй и открытий .

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

Заказ 7955/32

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ения качества стекла за счет обеспечения постоянства состава шихты и упрощения технологической схемы ее приготовления, коммерческое жидкое стекло обрабатывают до модуля больше 3,5 с обеспечиванием введения всего кремнезема и всей щелочи через жидкое стекло, 2. Способ по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что обработку проводят ионитами, причем при соотношении коммерческое жидкое стекло ионит 2:1 время обработки составляет

5-45 мин.

3. Способ по пп. 1,2, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью получения однородной суспензин, введение добавок гидроокисей или карбонатов .проводят при температуре

90" 95 С в течение 10-30 минут при непрерывном перемешивании, 4. Способ по пп. 1, 2, о т л и-. ч а ю шийся тем, что введение добавок проводят через известковое или доломитное молоко.

Источники инФормации, © принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США Р 3573887, кл. 65-27, 1971, 2, Авторское свидетельство СССР

В 496800, Кл. С 03 В 1/ОО, 1972.