ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛА Российский патент 1995 года по МПК C03C6/04 

Изобретение относится к составам шихт и может быть использовано в промышленности строительных материалов.

Известна шихта для получения стекла, включающая песок, соду, глинозем, борную кислоту и диожидовую породу.

Наиболее близкой из известных к предлагаемой шихте по химическому составу и свойствам является шихта следующего состава, мас.ч.: песок 65-72, сода 10-23, каолин или глинозем 8-10, отходы химической полировки хрусталя (в пересчете на сухое вещество) 15-75.

Однако известная шихта не обеспечивает достаточной термостойкости получаемого из них стекла (45-50^оС).

Предлагаемая шихта позволяет повысить термостойкость стекла, утилизировать побочные отходы производства.

Поставленная цель достигается тем, что шихта для получения стекла имеет следующий состав, мас. % : силикатсодержащий компонент - 20-50, щелочесодержащий компонент - 7-15, нейтрализованный шлам гальванического производства - остальное.

В качестве силикатсодержащего компонента шихта может включать песок, доменный шлак, золу горючих сланцев или их смесь. В качестве щелочесодержащего компонента шихта может включать соду и щелочной плав.

Применяемый шлам гальванического производства - это осадок очистных сооружений, получаемый после осаждения растворов электролитических ванн в результате их отработки.

Растворы применяются для нанесения хромового, никелевого, медного, цинкового покрытий на изделия различного назначения для предохранения их от коррозии. Отработанный электролит нейтрализуют щелочным раствором, сливают в отстойники и фильтруют. Полученный осадок имеет влажность 60-70%, поэтому он подвергается сушке.

Щелочной плав - продукт термического обеззараживания сточных вод комплексного химического производства. Его получают упариванием до влажности 0,5-0,7% суммарного слива сточных вод ряда цехов, выпускающих ацетоанилин, сантохин, оксифос, тосол, жидкость ГЖ-ФК.

Вещественный состав щелочного плава колеблется в пределах (мас.%): карбонат натрия 41,5-46,0; бикарбонат натрия 5,2-6,2; сульфат натрия 16,5-18,0; хлорид натрия 10,3-11,5; пирофосфат натрия остальное.

При подготовке опытных шихт использовали кварцевый песок с содержанием, %: SiO₂ 99; доменный шлак с содержанием SiO₂ 38,09; Al₂O₃ 11,35; CaO 40,20; Fe₂O₃ 0,44; MgO 8,33; прочие 1,5; золу горючих сланцев с содержанием, %: SiO₂ 29,5; Al₂O₃ 9,1; CaO 37,9; Fe₂O₃ 0,32; MgO 3,9; Na₂O 4,31; SO₃ 11,5; прочие 0,6; щелочной плав с содержанием, %: Na₂O 48,8; SO₃ 10,1; P₂O₅ 12,6; ППП 22,1% ; прочие 6,4, и шлам гальванического производства трех составов, приведенных в табл.1.

Технология приготовления шихты состоит в следующем: компоненты подвергаются помолу в шаровой мельнице (шлам, плав), просеву через сита и отвешиванию с помощью дозатора в соответствии с заданным составом. Затем взвешенные компоненты поступают в смеситель, где тщательно перемешиваются до усреднения состава, после чего подаются в печь.

Состав шлама гальванического производства колеблется в следующих пределах (мас.%): SiO₂ - 4,1-4,3; CaO - 12,9-23,1, Fe₂O₃ - 13,6-16,4, Al₂O₃ - 9,3-13,9, ZnO - 22,8-23,4, MnO - 1,9-1,7, Cr₂O₃ - 0,6-1,8, ППП - остальное.

В табл.2 приведены конкретные составы шихт. Шихты 1-4 были приготовлены на шламе состава 1, шихты 5-9 - на шламе состава 2, шихты 10-14 - на шламе состава 3.

В табл.3 представлен химический состав шихт в пересчете на оксиды.

В табл. 4 приведены составы стекол, полученных из предлагаемых шихт и некоторые их свойства.

Как видно из табл.4, термостойкость полученных стекол на 15-30^оС выше известных.

Сущность изобретения: шихта для получения стекла включает в себя силикатсодержащий компонент 20 - 50%, щелочесодержащий компонент 7 - 15%, нейтрализованный шлам гальванического производства - остальное. В качестве силикатсодержащего компонента шихта может включать песок, доменный шлак, золу горючих сланцев или их смесь. В качестве щелочесодержащего компонента шихта может включать соду или щелочной плав. Шихта имеет состав, мас.%: песок 20 - 30; сода 8 - 12; шлам гальванического производства остальное, или песок 10 - 20; доменный шлак 10 - 30; шлам остальное, или песок 10 - 20; щелочной плав 9 - 15; шлам остальное, или песок 10 - 20; доменный шлак 10 - 30; щелочной плав 9 - 14; шлам остальное, или песок 10 - 20; зола горючих сланцев 10 - 30; щелочной плав 8 - 11; шлам остальное. Термостойкость стекол 60 - 80°С. 6 з.п.ф-лы, 4 табл.

1. ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ СТЕКЛА, включающая силикатсодержащий, щелочесодержащий компоненты и отходы производства, отличающаяся тем, что, с целью повышения термостойкости стекла, утилизации побочных продуктов производства, она включает в себя в качестве отходов производства нейтрализованный шлам гальванического производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Силикатсодержащий компонент - 20 - 50
Щелочесодержащий компонент - 7 - 15
Нейтрализованный шлам гальванического производства - Остальное
2. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что в качестве силикатсодержащего компонента она включает песок, а в качестве щелочесодержащего компонента - соду при следующем соотношении, мас.%:
Песок - 20 - 30
Сода - 8 - 12
Нейтрализованный шлам гальванического производства - Остальное
3. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что в качестве силикатсодержащего компонента она включает песок и доменный шлак, а в качестве щелочесодержащего компонента - соду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Песок - 10 - 20
Доменный шлак - 10 - 30
Сода - 7 - 11
Нейтрализованный шлам гальванического производства - Остальное
4. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что в качестве силикатсодержащего компонента она включает песок и золу горючих сланцев, а в качестве щелочесодержащего компонента - соду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Песок - 10 - 20
Зола горючих сланцев - 10 - 30
Сода - 7 - 10
Нейтрализованный шлам гальванического производства - Остальное
5. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что она включает в качестве силикатсодержащего компонента песок, а в качестве щелочесодержащего компонента - щелочной плав при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Песок - 20 - 30
Щелочной плав - 9 - 15
Нейтрализованный шлам гальванического производства - Остальное
6. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что она включает в качестве силикатсодержащего компонента песок и доменный шлак, а в качестве щелочесодержащего компонента - щелочной плав при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Песок - 10 - 20
Доменный шлак - 10 - 30
Щелочной плав - 9 - 14
Нейтрализованный шлам гальванического производства - Остальное
7. Шихта по п.1, отличающаяся тем, что она включает в качестве силикатсодержащего компонента песок и золу горючих сланцев, а в качестве щелочесодержащего компонента - щелочной плав при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Песок - 10 - 20
Зола горючих сланцев - 10 - 30
Щелочной плав - 8 - 11
Нейтрализованный шлам гальванического производства - Остальное