СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФРИТТЫ СИЛИКАТА СВИНЦА Российский патент 1995 года по МПК C03C1/02 C03C8/10 

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способу варки высокосвинцовых соединений, и может использоваться как исходный материал в производстве хрусталя и других свинецсодержащих стекол.

Известно получение состава для производства стекла на основе силиката свинца с молярным соотношением SiO₂:РbО>2 [1] Недостатком известного способа является то, что в нем предусматривается 2-стадийный процесс получения материала. На первом этапе методом осаждения из растворов выделяют тонкодисперсный силикат свинца, на втором состав подвергается расплаву при температуре порядка 1500^оС.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является способ изготовления фритты силиката свинца, где в качестве сырьевых материалов используют порошки закиси свинца, диоксида кремния, нитрата аммония и/или свинца, причем весовое соотношение PbO:SiO₂ составляет 78-92: 22-8, а максимальное количество нитратных солей 8,3 вес.ч. на 100 вес.ч. фритты (исходя из расчета по приведенной формуле) [2]
Недостатками указанного способа является следующее: оксиды свинца, особенно закисная форма-глет, содержат металлический свинец (до 1,8 мас.). примесь которого резко ухудшает качество стекла. Для его окисления и улучшения процессов осветления в известном способе предусматривается дополнительный ввод сверх 100% кислородсодержащих соединений нитратных солей, количество которых определяется исходя из анализа содержания металлического свинца в оксиде. При этом не учитывается необходимость дополнительного введения кислорода для предотвращения восстановления соединений свинца в процессе варки.

В качестве исходных реагентов используются порошкообразные компоненты. Загрузка тонкодисперсной смеси в плавильную камеру сопровождается повышенным пылением и соответственно загрязнением рабочих мест токсичными соединениями свинца. Использование тонкодисперсной смеси, низкое содержание газообразных продуктов в термообрабатываемой шихте вызывают образование корки, расслоение стекломассы нарушает однородность состава, затрудняет процесс осветления.

При использовании порошкообразного кремнезема для получения чистого силиката свинца необходимо или измельчать кварцевое сырье, при этом возможно его загрязнение в процессе обработки, или использовать тонкодисперсный аморфный кремнезем, полученный химическими методами. В обоих случаях усложняется технологический процесс, возрастает себестоимость материала.

Технический результат заключается в снижении загрязнения окружающей среды за счет уменьшения выбросов свинца, снижении температуры варки, упрощении состава шихты и способа ее подготовки.

Для этого при варке свинецсодержащей фритты в качестве материала для ввода свинца используют нитрат свинца в количестве 120-143 мас.ч. на 100 мас.ч. фритты.

Способ отличается тем, что в качестве нитрата свинца используют продукт, полученный путем переработки отходов аккумуляторного лома.

Способ варки свинецсодержащей фритты реализован следующим образом.

Готовят шихту и проводят варку в электрической гарнисажной печи косвенного нагрева с карбидокремниевыми нагревателями. При постоянной производительности 25-30 кг/ч максимальная температура варки определялась в зависимости от соотношения РbО/SiO₂ исходя из качества провара.

Тепловой режим варки по зонам печи контролировался установленными в своде печи термопарами, а количество вырабатываемой фритты ее взвешиванием.

Выработка свинецсодержащей фритты производилась через сливной лоток гарнисажной печи и гранулятор барабанного типа. Измерение выбросов пыли велось прямым инструментальным методом путем отбора проб воздуха аспирационным способом на фильтрующие и поглотительные материалы с последующим проведением гравиметрического анализа. Потери свинца при варке определялись по данным химического анализа.

В таблице представлены технологические параметры и показатели, характеризующие процесс варки свинецсодержащей фритты, полученной известным и предлагаемым способами.

Пример 1 (а и б) прототип, в качестве исходных компонентов шихты в нем использованы глет, аморфный кремнезем и сверх 100% нитратные соли.

Предлагаемый способ характеризуют примеры 2, 3, 4.

Из таблицы следует, что способ варки свинецсодержащей фритты с использованием нитрата свинца взамен глета снижает температуру варки фритты и вследствие этого расход электроэнергии, уменьшает потери свинца от улетучивания и концентрацию пыли в воздухе рабочей зоны в 2 раза.

Получаемый от использования предлагаемого способа положительный эффект на тонну продукта составляет 315,7 руб.

Использование: в стекольной промышленности, в частности получение свинецсодержащих фритт. Сущность изобретения: свинецсодержащую фритту получают, используя нитрат свинца в количестве 120 143 мас.ч. на 100 мас.ч. фритты. В качестве нитрата свинца используют продукт, полученный путем переработки отходов аккумуляторного лома. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФРИТТЫ СИЛИКАТА СВИНЦА путем приготовления шихты, содержащей кремнезем и нитрат свинца, варки фритты, отличающийся тем, что, с целью упрощения состава шихты, снижения загрязнения окружающей среды за счет уменьшения выбросов свинца, снижений температуры варки и способа ее подготовки нитрат свинца берут в количестве 120-143 мас.ч.на 100 мас.ч.фритты. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве нитрата свинца используют продукт, полученный путем переработки отходов аккумуляторного лома.