Способ промывки стеклоизделий при химической полировке Советский патент 1983 года по МПК C03C15/00 

.Изобретение относится к стекольной промышленности и .применяется при химической полировке изделий из хрусталя.

Известен способ химической полировки сгеклоиэделий, включагогаий полировку в травильном растворе с повторяющейся промывкой в теплой воде, затем отполированные излелия направляют вмоечное отделен е, где их многократно промывают. Моечный агрегат состоит из трех последовательно расположенных секций. Первоначально отполированные изделия в открытой кассете подают, в душиругощую ванну, где остатки полировальных растворов и фтористый водород нейтрализуются направленными ,с четырех сторон ванны мелкими струйками подщелоченной воды {10 г .C.Oo, на 1 л воды), Далее изделия -подают в занну с проточной теплой, водой (40-50с), где полностью удаляются продукты нейтрализации споверхности стекла Cl.

Однако известный способ включает npoNbiBKy стеклоизделий в проточной воде, которая загрязняется остатками кислоты, т.е. образуются кислые сточные воды, требующие их нейтрализации, а также снижается качество полировки из-за матирования фтором поверхности стеклоизделий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ, по которому изделия промывают в 55-57%-ном растворе, серной кислоты с одновременным бурлением его сжатым воздухом, подогретым до 10-120°Сf затем изделия промывают в ванне с проточной водой, подогретой до (предварительное ополаскивание) и окончательно в ванне также с гфоточной водой, подогретой до 30-40С (чистовое ополаскивание ) Г2 J .

Недостатком этого способа является то, что он не исключает перенос полирующего раствора в ванны предварительного и чистового ополаскивания изделий .водой, поэтому промывка в них полируемых стеклоизделий производится в проточной воде, при этом образуются кислые сточные воды, содержащие фтористо-водородиую и серную кислоты, которые необходимо нейтрализовать, на что затрачиваются значительные материальные и трудовые средства. Кроме того, Наличие анионов фтора и серной кислоты в промы вочных водах снижает качество полировки изделий, так как они. даже при незначительном содержании оказывают матирующее воздействие на поверхность стекла и тем самым, снижают блеск изделий..Выход годных изделий составляет 57%, из них первый сорт составляет 60%, а изделий со знаком качества 5%,

Цель изобретения - устранение образования кислых сточнр 1Х вод и улучшение качества - отполированных изделий.

Цель достигается тем, что согласно способу промывки стеклоизделий

при химической полировке, включаю- щему предварительную многократную, промывку, в водном растворе серной кислоты и окончательную промывку o в воде при 30-40С,- после многократной промывки в серно-кислом растворе стеклоизделия промывают в водном растворе, содержагцем, мас.%:

Хлористый кальций 10-40

Гидроокись кальгдия или углекислый

5-10 кальций

ВодаОстальное

при 50-бО°С с одновременным бурлением раствора сжатым воздухом, а окончательную промывку проводят в непроточной воде.

Вследствие высокой реакционной способности хлористого кальция осаж дать анионы фтора и серной кислоты в ванне предварительного ополаскивания происходит мгновенная нейтрализация переносимых с изделиями фтористо-водородной и серной кислот. Реакции нейтрализации происходят по уравнениям .

С а С Н S 0

- CaF-i 2HC1 .

С а С 1,, 2 Н F

IT

Серно-кислый кальций и фторид кальция осаждаются, а образующаяся соляная кислота тут же нейтрализ.уется имеющимися в растворе гидроокисью кальция или мелом - углекислым кальцием, при этом вновь образуется хлористый кальций. Реакция регенерации хлористого кальция происходит по уравнениям

Са ( 2НС1 - CaCl f-2Н О--л -f- i. и V, 1 СаС l, f CO..J t.

СаСО, 4. 2НС1

Барботирование раствора сжатым воздухом и перемещение изделий относительно раствора способствуют быстрому смыву образующихся от нейтрализации солей с поверхностк изделий а.также ускоряют процесс нейтрализации соляной кислоты.

После ополаскивания изделий в растворе хлористого кальцля изделия переносятся в ванну чистового ополаскивания Вследствие нейтрализации

nepeHOCMivbix с изделиями и кассетами кислот в растворе хлористого каль- ция перенос их в ванну чистого ополаскиваний исключается, поэтому окончательная промывка проиг:водится в

непроточной воде, свободной от ионов фтора и серной кислот, вследствие чего качество промывки улучшается и повышается блеск изделий. По мере расхода извести или мела на регенерацию хлористого кальция их периодически добавляют в ванну.с хлористым кальцием. Контроль за кислотностью ванны осуществляют индикаторной бумагой. При рН 5 требуется введение очередной порции извести или мела (гидроокиси или углекислого кальция); По мере засаливания ванны раствор сливается в отстойник, а после отстоя вновь возвращается. Способ химической полировки осуществляют в установке,состоящей из четырех виниплассовых ванн емкостью 1200 л каждая: вйнна 1-е полирующим раствором; .ванна 2-е промывочным серно-кислым раствором; ванна 3 - с раствором хлористого и угле кислого или гдироокиси кальция и ванна 4 - с-непроточной водой. Пример 1. Изделия различного назначения (хрустальные вазы, салатники, бокалы и т.д. ). загружают в специальные кассеты, которые закреплены к приводу их колебания в растворах и перемещения из ванны в ванну. Сначала изделия погружают в полирующий раствор (ванна 1) на 4-180 с, затем переносят в сернокислый промывочный (ванна 2)j где они промываются в течение 30 с (процесс повторяют многократно от 10 до 20 раз), после чего изделия переносятся в ванну 3 с водным раствором хлористого кальция и гидроокиси или углекислого кальция, а затем в ванне 4 проводится окончательная про№авка в непроточной воде. Исходные составы растворов представлены в-табл. 1. Таблица 1

СПОСОБ ПРОМЫВКИ СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ ПРИ ХИМИЧЕСКОЙ ПОЛИРОВКЕ, включающий предварительную многократную промывку в водном растворе серной кислоты и окончательную про.мывку в воде при 30-40 с, о т л и чающиеся тем, что, с целью устранения образования кислых сточных вод и у)пучшения качества отполированных изделий, после многократной промлвки в серно-кислом растворе стеклоизделия проьывают в водном растворе, содержащем, мас.% Хлористый кгшьций 10-40 Гидроокись кальция или углекислый 5-10 кальций ВодаОстальное при температуре 50-60°С с одновременным бурлением раствора сжатым воз- i духом, а окончательную промывку проводят в непроточной воде. §

Составы растворов после двух- Q сменной работы Яа установке (отполиH,jS04 58,8

58,0

1,4

Н,,,0

40,6

9,8

СаСЬ

100 40,4 0,8

рН 7,0 ровано 1200 изделий общим весом 2,0 т) представлены в табл. 2. Таблица,2 Выход годной продукции составляет 62%, иэНИХ: I сорт 70%, издеЛИЯ со знаком качества 15%. Пример 2. Установка и параметры процесса аналогичны примеру 1, но составы растворов иэменены. Вместо бифторида - фторида -- - ; ; -7 Исходные состав Ванна 1Ванна 2 Полирующий раст- Про1«1во. сервор . но-кислый растHj S04 60,0 .° f 7,0 НО 42,0 33.: , Составы растворов после двухсменной работы (отполировано 1100 изделий Составы рас - -- - --- - - - ----. - - --- Ванна 1 Ванна 2 - - - -.- - «- - - -я.-..-. - Полирующий раст- Промывочный ворсерно-кислый раствор

57,6

. 58,8 4,0 40-, 3 F - 0,9

38,4

Н,0 ,

CaCI,, 39,6

60, 0992 Н О 100

-г

F 0,0008 Сульфаты б,3 ,0

,0 аммония, который вводят в полируюший раствор в примере 1, применяют плавиковую кислоту, вместо мела гашеную известь. Составы растворов представлены в табл. 3. IТаблицаЗ. 1 астворов, мас.% Ванна 3Ванна 4 редварительная Окончательная проьывкапромывка г° СаС1„ 40 Температура 40 0 Са(ОН) 10 50 Температураобщим весом 2,3 т) представлены в табл, 4. Таблица 4 ров, мас.% ««.,-.«. Ванна 3 Банка 4 ««.. W.--- - -««V... «..«i- Р«.Ш ..«.....«.«. редварительная Окончательная промывка . промывка

Выход годной продукции составляет 65% из них: t сорт 73%, изделий со знаком качества 19%..

Продолжительность погружения в раствор кгшьция зависит от способа перемещения изделий относительно раствора и его концентраций. В обоих примерах при колебательном перемещении кассет в ванне (30 колебаниЙ/гАин нейтрализацияпереносимых кислот и смыв солей п оисходит за 40-60 с,

Концентрация анионов фтора и сульфатов в промывочных ваннах ничтожна, поэтому нет необходимости ополаскивать изделия в проточной воде.

Использование предлагаемого способа промывки изделий из стекла Ьри химической полировке по сравнению с известными способамиустраняет образование кислых сточных вод, в связи с чем отпадает необходимость в их нейтрализации и строительстве для этого громоздких очистных сооружений, позволяет резко сократить рас5 ход воды. Кроме того, улучшается качество изделий - выход годной продукции увеличивается до 65%.

Изобретение может быть использо0 вано во всех отраслях народного хозяйства, где требуется химическая полировка изделий из стекла, а также в других процессах, где образуются сточные воды, содержащие 5 фтористо-водородную и серную кислоты.

Условно годовой экономический эффект от внедрения способа промывки составит 400 тыс. руб.