СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫРЬЯ НА ОСНОВЕ СТЕКЛОБОЯ ПРОИЗВОДСТВА КИНЕСКОПОВ Российский патент 1998 года по МПК C03C1/00 

Изобретение относится к области переработки промышленных отходов, в частности отходов производства кинескопов, представляющих собой в основном (по объему) стекольный бой (стеклобой) забракованных кинескопов, и предназначено для получения на основе стеклобоя вторичного сырья, используемого при изготовлении различной промышленной продукции.

В основу изобретения положена техническая задача регенерации отходов кинескопного стекла с целью его вторичного использования при производстве кинескопов, до настоящего времени стеклобой производства кинескопов использовался в основном в качестве добавки при изготовлении различных строительных материалов, однако в связи с возрастающей тенденцией удорожания сырья и материалов, вызванными инфляционными процессами, остро встала проблема повышения эффективности использования сырья и материалов, что, в свою очередь, продиктовало необходимость поиска путей регенерации стеклобоя забракованных кинескопов с целью возвращения его снова в производство и экономии тем самым сырья и материалов.

Известен способ получения абразивного материала на основе стеклобоя кинескопов, согласно которому предварительно измельченные до удельной поверхности 4000-4500 см/г отходы кинескопного стекла используют в качестве стеклообразующей связки [1]. Достоинство известного способа заключается в использовании промышленных отходов кинескопного стекла, а недостаток - в относительно малой степени их использования, обусловленной тем, что при массовом производстве кинескопов объемы отходов значительны и многократны перекрывают потребность народного хозяйства отдельного региона в абразивных материалах. Сбыт их в другие регионы связан со значительными транспортными расходами. Неизбежно накопление отходов, что приводит к увеличению складских помещений со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями (расширение непроизводительных площадей, затраты на электроэнергию, обслуживающий персонал, транспортные расходы и т.д.).

Известен способ получения пеностекла путем измельчения стеклобоя, перемешивания, формования, вспенивания и охлаждения [2]. В известном способе используется только стеклобой экранов цветных кинескопов, позволяющий обеспечить вспенивание материала за счет химического разложения органических соединений, входящих в состав люминофора, нанесенного на экран кинескопа, и взаимодействия напыленного на экран металлического алюминия со щелочью, появляющейся при увлажнении стекольной массы за счет выщелачивания, то есть перехода окислов щелочных и щелочноземельных элементов в раствор. Данному способу также присущ вышеотмеченный недостаток - малая степень использования стеклобоя производства кинескопов, обусловленная применением лишь экранного стеклобоя.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому результату является способ получения декоративно-облицовочного материала на основе технологических отходов производства кинескопов, включающий дробление и помол в шаровой мельнице, перемешивание исходных компонентов, обезвоживание, прессование и термообработку, причем исходными компонентами являются стеклобой производства кинескопов, осадок стоков участка шлифовки, осадок химически загрязненных стоков и гидроокись алюминия [3].

Названный способ выбран прототипом заявляемого как совпадающий с ним по максимальному числу признаков, способ-прототип имеет несколько лучшие результаты в отношении степени использования промышленных отходов производства кинескопов в сравнении с известными, поскольку он предусматривает применение не только стеклобоя стекольного и сборочного цехов, но и технологических отходов, куда входят осадки стоков участка шлифовки, состоящие из измельченных абразивов и сошлифованного стекла, а также осадки химических стоков. Однако возможности способа-прототипа по переработке отходов небезграничны, поскольку объем отходов значительно превышает потребность региона в декоративно-облицовочном материале.

Таким образом, недостаток известных технических решений выражается в относительно малой степени использования стеклобоя производства кинескопов из-за ограниченной потребности данного региона в получаемых на основе стеклобоя материалах, а поиск рынков сбыта их в других регионах требует огромных материальных затрат.

Целью изобретения является устранение отмеченного недостатка, а именно получение технического результата, выражающегося в повышении степени использования стеклобоя производства кинескопов за счет регенерации отходов кинескопного стекла и возвращения его в производство кинескопов.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения сырья на основе стеклобоя производства кинескопов, включающем дробление стеклобоя, его механическую обработку в шаровой мельнице с использованием вспомогательных материалов, согласно изобретению, стеклобой дробят до размеров 150•150 - 70•70 мм, сортируют на конусный, экранный и смешанный стеклобой, производят раздельное измельчение конусного и экранного стеклобоя до фракции не более 40 мм с последующей грубой очисткой от металлических включений, осуществляют раздельную механическую обработку конусного и экранного стеклобоя в течение 1,0 - 5,0 ч с последующими грубой отмывкой с виброотделением гранул регенерированного стеклобоя, очисткой от металлических включений и финишной отмывкой гранул. В качестве вспомогательных материалов при механической обработке стеклобоя используют нефелин-сиенит и воду. Кроме того, промежуточные операции отмывки в способе осуществляют оборотной водой, а финишную отмывку гранул регенерированного стеклобоя - технической водой; при этом шлам оборотной системы водоснабжения со смешанным стеклобоем используют в качестве добавок при производстве строительных материалов, а гранулы регенерированного стеклобоя возвращают в производство кинескопов.

При такой реализации способа обеспечивается высокая степень использования стеклобоя производства кинескопов, причем его основная часть (регенерированный стеклобой) снова участвует в производстве, способствуя снижению себестоимости продукции, а другая, меньшая часть, представляющая собой смешанный стеклобой, используется в качестве добавок при производстве строительных материалов и изделий, описанных выше в известных технических решениях, в конечном итоге, способ создает предпосылки для перевода производства кинескопов на безотходную технологию.

Признак, касающийся операции дробления стеклобоя до размеров 150•150 - 70•70 мм, обусловлен необходимостью создания предпосылок для эффективной сортировки стеклобоя. Уменьшение размеров осколков стеклобоя приведет к снижению производительности сортировки, поскольку последняя осуществляется вручную, а увеличение размеров вызовет увеличение стеклобоя из-за возрастания количества осколков, содержащих как конусный, так и экранный стеклобой (на стыках конуса и экрана). Такие осколки стеклобоя не подлежат сортировке из-за разнящихся физико-химических свойств и потому идут в смешанный стеклобой, уменьшая, в конечном итоге, полезный выход регенерированного стекла. Раздельное измельчение отсортированного конусного и экранного стеклобоя до фракции не более 40 мм обусловлено необходимостью создания предпосылок для обеспечения эффективной раздельной механической обработки, обеспечивающей стабильный объем поверхностного слоя с осколков стеклобоя. Время механической обработки 1,0 - 5,0 ч обусловлено необходимостью обеспечения гарантированного "сдирания" поверхностного слоя (глубина сошлицовки составляет 0,5 мм), что позволяет исключить попадание в регенерированный стеклобой гранулы с остатками нанесенного технологического покрытия (люминофора, алюминия и т. д.). Увеличение времени механической обработки нецелесообразно, так как приводит к непроизводительным потерям регенерированного стекла, поскольку осуществляется дальнейшая сошлифовка поверхности уже очищенных гранул. Использование в способе оборотной воды позволяет значительно сократить расход дефицитной питьевой воды.

Таким образом, предлагаемый способ получения сырья на основе стеклобоя производства кинескопов обеспечивает наиболее полное использование отходов не только для получения сырья, используемого при производстве строительных материалов, но и сырья, снова возвращаемого в производство в виде гранул регенерированного конусного и экранного стеклобоя.

Способ реализуют следующим образом.

Стеклобой забракованных кинескопов со склада транспортируется в бункер-накопитель, откуда ленточным конвейером равномерно подается на дробилку, в качестве которой применена щековая дробилка СМД-116А производительностью 7,8 м³/ч. Дробление стеклобоя осуществляют до величины осколков 150•50 - 70•70 мм. На операции дробления предусмотрено пылеподавление, которое осуществляется распыленной водой оборотной системы водоснабжения (душирование). После дробления стеклобой подают в бункер, откуда по конвейеру дробленый стеклобой периодически подают на ручную сортировку. Куски с конвейера отбираются вакуумным присосками и распределяются по накопителям конусного, экранного и смешанного стеклобоя соответственно. Смешанный стеклобой направляется в производство строительных материалов и изделий например, керамической плитки, а конусный и экранный - в соответствующие бункеры-накопители, откуда посредством ленточных конвейеров конусный и экранный стеклобой раздельно подают на измельчение до фракции не более 40 мм. Для измельчения стеклобоя используют комбинирование дробилки модели СМД-115А производительностью 3,0 м³/ч. Затем посредством электромагнитных сепараторов модели ЭП-1М конусный и экранный стеклобой раздельно очищают от грубых металлических включений. Очищенный стеклобой раздельно подают с оборотной водой в шаровые мельницы непрерывного действия модели МШЦ 1500х3000, куда одновременно поступает вспомогательный материал - нефелин-сиенит (ГОСТ 13451-77) - в количестве 20% от массы загружаемого стеклобоя, в шаровых мельницах осуществляется механическая обработка измельченного стеклобоя, в результате которой с осколков конусного и экранного стеклобоя "сдирается" поверхностный слой, содержащий технологические покрытия, толщина слоя составляет 0,5 - 0,6 мм. Для гарантированного удаления поверхностного слоя время механической обработки в шаровых мельницах выбирают в пределах 1,0 - 5,0 ч в зависимости от наличия и свойств вспомогательного материала - нефелин-сиетина. Механическую обработку экранного стеклобоя проводят в течение 1,0 ч без нефелин-сиенита, поскольку этого времени достаточно для удаления с поверхности осколков слоя люминофора. Время конусного стеклобоя с нефелин-сиенитом составляет от 3,5 до 4,0 ч, а без нефелин-сиенита - 5,0 ч.

По окончании механической обработки в шаровых мельницах стеклобой равномерно подают посредством ленточных конвейеров на вибросепараторы, в качестве которых использованы вибросита модели СМК-329 производительностью 5,0 т/ч. По мере продвижения стеклобоя по виброситу происходит отделение гранул регенерированного стеклобоя и очистка его от грубых примесей. Перемещаемые по виброситам гранулы подвергают промежуточной отмывке оборотной водой, очистке от металлических включений посредством электромагнитных сепараторов и финишной отмывке технической водой. Регенерированное конусное и экранное стекло накапливают в соответствующих бункерах и снова возвращают в производство кинескопов.

На базе предложенного способа получения сырья на основе стеклобоя производства кинескопов разработаны линии регенерации конусного и экранного стеклобоя соответственно. Использование линий позволит вернуть регенерированный стеклобой в производство и тем самым существенно снизить себестоимость выпускаемой продукции.

Использование: для переработки промышленных отходов, в частности отходов производства кинескопов, и предназначено для получения на основе стеклобоя вторичного сырья, используемого при изготовлении различной промышленной продукции. Сущность изобретения: способ получения сырья на основе стеклобоя производства кинескопов включает дробление стеклобоя до размеров 150х150-70х70 мм, сортировку на конусный, экранный и смешанный стеклобой, раздельное измельчение конусного и экранного стеклобоя до фракции не более 40 мм с последующей грубой очисткой от металлический включений, разделенную механическую обработку стеклобоя в шаровых мельницах в течение 1,0-5,0 ч с использованием вспомогательных материалов - нефелин-сиенита и воды, последующую грубую отмывку с виброотделением гранул регенерированного стеклобоя, очистку от металлических включений и финишную отмывку гранул. Промежуточную отмывку осуществляют оборотной водой, а финишную - технической. Смешанный стеклобой, не подающийся сортировке, используют в производстве строительных материалов и изделий, а регенерированный стеклобой возвращают в производство кинескопов. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ получения сырья на основе стеклобоя производства кинескопов, включающий дробление стеклобоя, его механическую обработку в шаровой мельнице с использованием вспомогательных материалов, отличающийся тем, что стеклобой дробят до размеров 150 • 150 70 • 70 мм, сортируют на конусный, экранный и смешанный стеклобой, производят раздельное измельчение конусного и экранного стеклобоя до фракции не более 40 мм с последующей грубой очисткой от металлических включений, осуществляют раздельную механическую обработку конусного и экранного стеклобоя в течение 1 5 ч с последующими грубой отмывкой с виброотделением гранул регенерированного стеклобоя, очисткой от металлических включений и финишной отмывкой гранул. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве вспомогательных материалов при механической обработке стеклобоя используют нефелин-сиенит и воду. 3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что упомянутые промежуточные операции отмывки осуществляют оборотной водой, а финишную отмывку гранул регенерированного стеклобоя технической водой, при этом шлам оборотной системы водоснабжения со смешанным стеклобоем используют в качестве добавки при производстве строительных материалов, а гранулы регенерированного стеклобоя возвращают в производство кинескопов.