Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности, к технике получения стекла, содержащего бора.
Сущность предложения заключается в том, что проба боросиликатную руду Ак-Архарского месторождения измельчается до размера частиц 0,1-0,3 мм и обрабатывают соляной кислотой концентрацией 20% для удаления железа. Полученную пульпу фильтруются и твёрдый остаток после высушивание нагревают (варка стекла) в печи до 1200-1500°С, гомогенизируют и охлаждают. Получают борсодержащее стекло
Способ получения борсодержащего стекла, включающий варку шихты последующей гомогенизации и охлаждением полученного спека, отличающийся тем, что проба боросиликатного сырья (боросиликатную руду Ак-Архарского месторождения) измельчают до размера частиц 0,1-0,3 мм и обрабатывают соляной или серной кислотой концентрацией 20% для удаления железа, полученную пульпу фильтруют и промывают водой, твёрдый остаток после высушивания нагревают (варка стекла) в печи до 1200-1500°С, и получают борсодержащего стекла
Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности, к технике получения стекла, содержащего бора.
Бор и борные соединения используются в различных отраслях промышленности, в том числе в стекольной промышленности для изготовления оптического и химически стойкого стекла. У боросиликатного стекла коэффициент теплового расширения очень мал, среди стёкол он меньше только у кварцевого стекла (почти в 10 раз). Это позволяет стеклу не трескаться при резких изменениях температуры. Этим также обусловлено его применение в качестве противопожарного и в других случаях, когда необходима термическая стойкость. Поскольку коэффициент плотности у боросиликатной основы выше, чем у силикатных стекол, оно лучше защищено от риска физических повреждений. Этим достигается повышение химической стойкости и уменьшение коэффициента линейного теплового расширения — до 3,1•10−6 °C−1 при 20 °C у лучших отечественных образцов.
Учитывая, что в Таджикистане на Памире имеются крупные месторождения борного сырья - боросиликатные руды, по состав которого совпадает с составами шихты для получения борного стекла, по этому разработка эффективные технологии получения борного стекло из данного месторождения является актуальными.
Известен способ получения стекла на основе доменных шлаков [1], включающий плавление шихты, варку при 1450-1500 oС, гомогенизацию и охлаждение, причем варку стекол ведут при весовом соотношении в шихте избыточной сульфидной серы и сульфата натрия 1:(5-20) в окислительной или нейтральной среде.
Наиболее близким к заявленному изобретению является способ получения стекла [2], заключающийся в том, что сырьевые материалы состава: SiO2(кремнезём) - 65-70%; сода кальцинированная – 20-25%; сульфат натрия – 0,1-1,0%; каменный уголь – 0,5-2,05; полевой шпат – 5-10%; мел – 9-135; доломит – 5-85; борная кислота – 1-3% подготавливают для варки стекла. Сущность изобретения заключается в том, что стекольную шихту получают путем перемешивания предварительно увлажненного песка с кальцинированной содой, красители, половой шпат, мел, доломит, борную кислоту и сульфат натрия и плавят при температуре 1450-1550°С.
Недостатком способа является трудность получения однородной стекломассы, стекло получается не высокого качества, а также стекло обладает низкой химической и термической устойчивостью.
Целью настоящей изобретения является разработка технологии получения борсодержащего стекло из боросиликатных руд месторождений Таджикистана.
Технической задачей изобретения является повышение однородности и качества получаемого стекла и расширение диапазона применения. Поставленная задача достигается тем, что в способе получения борсодержащего стекла используют местные сырьевые материалы – боросиликатное сырьё, состав которого совпадает с составами для получения стекла (см. таблицу 1).
Сущность изобретения заключается в том, что боросиликатную руду Ак-Архарского месторождения сначала измельчают, затем для удаления железа измельченную сырью обрабатывают соляной или серной кислотой, сухой остаток нагревают (варка стекла) в печи до 1200-1500°С, гомогенизируют и охлаждают. Получают борсодержащее стекло. Технологическая схема получения борсодержащего стекла показана на Фиг. 1.
Таблица 1
Химический состав боросиликатной руды Ак-Архарского месторождения
|
|
Компоненты |
||||||||||||
|
Содержание, мас% |
B2O3 |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
FeO |
CaO |
MgO |
TiO2 |
MnO |
K2O |
Na2O |
P2O5 |
П.п.п. |
|
10.4 |
59.8 |
1.27 |
2.2 |
1.39 |
19.6 |
0.75 |
0.15 |
0.29 |
0.1 |
0.03 |
0.11 |
3.91 |
|
Пример 1
Боросиликатную руду (100г) обрабатывают 20% -ой соляной или для удаления железа, сухой остаток спекают в течение 30 минут при температуре 1200-1500°С, гомогенизируют и охлаждают. Получают борсодержащее стекло.
Пример 2
Процесс проводят аналогично примером 1, только после кислотной обработки и сушки на каждый 100г остаток добавляют 10г Al2O3 и 20г Na2CO3, а потом спекают в течение 30 минут при температуре 1200 °С
1. Авторское свидетельство № 666138,
кл. С 03 В 1/00, 1979
М.Я. Валеев Способ получения стекла. Патент РФ №2215699
