×
01.03.2019
219.016.cd17

Результат интеллектуальной деятельности: СИНТЕТИЧЕСКИЙ СЫРЬЕВОЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к синтетическому сырьевому материалу (ССМ) для производства стекла. ССМ представляет собой однородную смесь химически соосажденных карбоната кальция, гидроксида магния, и/или карбоната магния, и/или силиката магния и модифицирующих добавок при следующем массовом содержании компонентов, мас.%: карбонат кальция в пересчете на СаО 30,0-40,0; гидроксид магния, и/или карбонат магния, и/или силикат магния в пересчете на MgO 10,0-20,0; железо в пересчете на FeO 0,003-0,10; модифицирующие добавки 0-5,0; вода и инертные примеси 1,0-8,0. Массовое соотношение оксидов кальция и магния CaO:MgO=(1,5-4,0):1,0. ССМ получают взаимодействием водного раствора соли или солей магния с водным раствором гидроксида и/или карбоната, и/или силиката натрия в присутствии водной суспензии химически соосажденных карбоната кальция, гидроксида и/или карбоната магния и модифицирующих добавок при температуре 20-100°С и давлении 0,05-0,7 ати. Технический результат изобретения - расширение сырьевой базы за счет использования крупнотоннажных отходов химических производств. и снижения себестоимости продукта. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 табл.

1. Область техники

Изобретение относится к стекольной и химической промышленности, в частности к синтетическому сырьевому материалу для производства стекла, включающего карбонаты, гидроксиды и/или силикаты щелочноземельных металлов, и к способу получения такого материала. Предлагаемый синтетический сырьевой материал применяется для производства бесцветных, окрашенных в массе и специальных видов стекол, а также в строительной индустрии и для других целей.

2. Уровень техники

Известны композиции синтетических силикатов щелочноземельных металлов, используемые в качестве сырья в производстве стекла, которые получают путем: (1) смешения воды, дисперсных частиц силиката щелочноземельного металла и карбоната или гидроксида щелочного металла с образованием высоковязкой пасты; (2) удаления воды из этой пасты путем сушки при повышенной температуре; (3) измельчения и фракционирования сухого продукта с получением гранул размером от 0,1 до 1,0 мм [Патент США №5422320, опубл. 06.06.1995. МПК С03С 06/02, С03С 06/08]. В качестве карбонатов щелочных металлов используют карбонаты натрия и/или калия в количестве не менее 5% от массы композиции, а в качестве силикатов щелочноземельных металлов обычно используют силикаты бария и/или стронция.

Недостатками этих синтетических сырьевых материалов являются использование предварительно синтезированного силиката щелочноземельного металла и относительно ограниченная область применения получаемых материалов, обусловленная использованием преимущественно силикатов бария и стронция.

В настоящее время в производстве различных стекол в качестве кальций- и магнийсодержащих соединений применяются такие традиционные сырьевые компоненты природного происхождения, как доломит, мел и известняк. В частности, используется кусковой и молотый доломит, который выпускается согласно требованиям ГОСТ 23672-79 и предназначен для производства различных марок стекла [ГОСТ 23672-79. Доломит для стекольной промышленности. Технические условия]. В производстве стекла обычно используется мел по ГОСТ 17498-72.

Качество и стоимость кальциевого и магниевого сырья существенно зависят от способа добычи и расположения месторождения по отношению к стекольным заводам. Так, в наиболее качественном отечественном кусковом доломите марки ДК-19-0,05 по ГОСТ 23672-79 Боснийского месторождения Республики Алания массовая доля оксида железа Fe2O3 составляет около 0,025-0,05%. В кусковом доломите других марок и месторождений массовая доля оксида железа колеблется в среднем в пределах 0,1-0,3%. Как правило, при обязательном измельчении кускового доломита с получением молотого доломита или доломитовой муки происходит загрязнение целевого продукта соединениями (оксидами) железа, при этом массовая доля оксида железа в сырье возрастает в 2-8 раз и достигает 0,05-0,4%.

В природном меле, используемом в стекольной промышленности, обычно содержится от 0,06 до 0,1 мас.% оксида железа Fe2O3, однако при измельчении и сушке мела в производственных условиях также происходит его загрязнение оксидом железа, обусловленное эрозией оборудования.

Как известно, высокое содержание оксида железа в исходном сырье определяет его повышенное содержание в вырабатываемом стекле, что приводит к падению светопрозрачности и снижению качества стекла для видов продукции с высокими значениями по светопропусканию, а также к увеличению расходных норм таких широко используемых дорогостоящих, специальных добавок, как обесцвечиватели и красители.

Известен способ получения комплексного сырья для стекловарения, включающий гидротермальную щелочную обработку кремнеземсодержащей аморфной горной породы, разделение полученной реакционной пульпы на твердую алюмосиликатную фазу и раствор жидкого стекла, который предварительно карбонизируют углекислым газом до образования твердого осадка, и смешение последнего с оксидами кальция и магния [Авт. свидетельство СССР №662493, опубл. 15.05.1979. МПК С01В 33/20, С03С 3/00]. В качестве оксидов кальция и магния используют обожженный доломит.

Основным недостатком этого способа получения комплексного сырья является использование обожженного доломита - относительно дефицитного и дорогостоящего сырья, которое к тому же содержит достаточно большое количество примесей железа - от 0,05 до 0,5 мас.%.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения синтетических силикатов, используемых в производстве стекла и содержащих силикат кальция, и/или силикаты магния, и/или кальций-магниевые силикаты, путем смешения и взаимодействия источников кальция и/или магния, например карбонатов или оксидов или гидроксидов кальция, и/или магния с источником диоксида кремния, в качестве которого используют кварц или растворимый силикат натрия - безводный или в гидратированной форме, преимущественно отвечающий эмпирической формуле Na2O·xSiO2, где х имеет значения в пределах 0,5-3,75, обычно с последующей термообработкой смеси при температуре 110-1100°С или 100-700°С [Патент США №6287997, МПК С03С 06/08]. Полученные по этому способу синтетические силикаты кальция, магния или различные смешанные силикаты используются в виде шариков или цилиндрических гранул в производстве стекла. По некоторым вариантам способа в качестве источников кальция и/или магния используют доломит, доломитную известь и/или высококальциевую известь, волластонит, диопсид, акерманит.

Основными недостатками этого способа являются относительно высокое содержание оксида железа в получаемых силикатах, обусловленное использованием природных сырьевых источников кальция - доломита, доломитной извести и высококальциевой извести, а также относительно высокие энергозатраты на проведение процесса, связанные с необходимостью последующей термообработки получаемых смесей при температурах 100-700°С или 110-1100°С в специальных печах или сушилках.

3. Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого изобретения является расширение сырьевой базы стекольной промышленности за счет получения и использования нового синтетического сырьевого материала, содержащего кальций и магний и превосходящего по своим техническим и качественным характеристикам традиционные природные сырьевые материалы, такие как доломит, мел и известняк.

Это достигается тем, что синтетический сырьевой материал для производства стекла, включающий соединения кальция и магния, представляет собой однородную смесь химически соосажденных карбоната кальция, гидроксида, и/или карбоната, и/или силиката магния и, возможно, но необязательно, модифицирующих добавок при следующем массовом содержании компонентов, мас.%:

карбонат кальция в пересчете на СаО30,0-40,0
гидроксид магния, и/или карбонат магния,
и/или силикат магния в пересчете на MgO10,0-20,0
железо в пересчете на Fe2O30,003-0,10
модифицирующие добавки0-5,0
вода и инертные примеси0,3-8,0

причем массовое соотношение соединений кальция и магния в продукте в пересчете на оксиды кальция и магния находится в пределах СаО:MgO=(1,5-4,0):1,0, преимущественно в пределах СаО:MgO=(2,0-2,5):1,0.

Предлагаемый синтетический сырьевой материал (ССМ) указанного выше состава получают взаимодействием водного раствора соли или солей магния с водным раствором гидроксида, и/или карбоната, и/или силиката натрия в присутствии водной суспензии химически соосажденных карбоната кальция, гидроксида и/или карбоната магния и, возможно, но необязательно, модифицирующих добавок при температуре в пределах 20-100°С и атмосферном давлении или избыточном давлении в пределах 0,05-0,7 ати с последующим фильтрованием, промывкой, сушкой и, возможно, измельчением или грануляцией продукта, осуществляемыми известными способами.

Преимущественно взаимодействие водного раствора соли или солей магния с водным раствором гидроксида, и/или карбоната, и/или силиката натрия осуществляют при температуре в пределах 25-70°С и атмосферном давлении.

Согласно одному из воплощений способа в качестве водного раствора карбоната натрия используют водный раствор с массовой долей карбоната натрия в пределах 10-25%.

Согласно другому варианту предлагаемого способа в качестве водного раствора карбоната и гидроксида натрия используют карбонизированные электрощелока с массовой долей карбоната натрия в пределах 10-14%, массовой долей хлорида натрия в пределах 10-18% и массовой долей гидроксида натрия в пределах 0,2-3,0%.

Согласно одному из воплощений предлагаемого способа в качестве водного раствора гидроксида натрия используют электрощелока с массовой долей гидроксида натрия в пределах 10,0-18,0% и массовой долей хлорида натрия в пределах 10,0-18,0%.

По другому воплощению способа в качестве водного раствора силиката натрия используют раствор пятиводного или девятиводного метасиликата натрия с массовой долей метасиликата натрия в пределах 10-25%.

В предлагаемом способе в качестве водного раствора силиката натрия используют также натриевое жидкое стекло с силикатным модулем в пределах 1,5-4,0, преимущественно в пределах 2,0-3,0, и массовой долей диоксида кремния в пределах 18-35%.

Наиболее предпочтительно в предлагаемом способе в качестве водной суспензии химически соосажденных карбоната кальция, гидроксида и/или карбоната магния используют суспензию шлама, образующуюся при содово-каустической очистке рассола хлорида натрия от ионов кальция и магния.

Согласно преимущественному воплощению способа в качестве суспензии шлама, образующейся при содово-каустической очистке рассола хлорида натрия от ионов кальция и магния, используют сгущенную суспензию химически соосажденных карбоната кальция, гидроксида и/или карбоната магния в водном растворе хлорида натрия при следующем массовом соотношении компонентов, мас.%:

карбонат кальция СаСО320,0-35,0
гидроксид магния и/или
карбонат магния в пересчете на Mg(OH)23,0-8,0
хлорид натрия14,0-24,0
вода и инертные примесиостальное

Предлагаемый способ также предусматривает возможность введения части модифицирующих добавок в виде водных растворов и/или паст, и/или в твердом виде перед сушкой, и/или измельчением, и/или грануляцией целевого продукта.

По предлагаемому способу с целью улучшения фильтрационных характеристик получаемой водно-солевой суспензии целевого продукта в нее перед фильтрованием вводят полиакриламидный флокулянт в количестве 0,01-0,15% от массы целевого продукта.

В качестве модифицирующих добавок в предлагаемом синтетическом материале могут использоваться как водорастворимые соединения, например хлорид натрия, сульфат, нитрат и гидроксид натрия, так и трудно растворимые в воде вещества. Содержание водорастворимых модификаторов, которые присутствуют в исходной реакционной массе (хлорид и/или сульфат или нитрат натрия), можно легко регулировать как на стадиях фильтрования и промывки, варьируя количество воды на промывку, так и путем их ввода перед сушкой и измельчением или грануляцией продукта. Другие различные водорастворимые модифицирующие добавки, обычно используемые в стекольной промышленности, например нитраты натрия, калия, кальция, бария или алюминия, борную кислоту, преимущественно вводят в ССМ перед сушкой и измельчением или грануляцией целевого продукта. Однако, таким образом можно вводить и трудно растворимые в воде модифицирующие добавки, которые преимущественно вводят на стадии синтеза гидроксида, карбоната и/или силиката магния, например красители (селен, железо, серебро и другие), обесцвечивающие добавки (соединения мышьяка, селена, церия и другие), осветлители, окислители и восстановители. Суммарное содержание всех модифицирующих добавок в целевом ССМ составляет от 0 до 5,0% от массы продукта.

В качестве инертных примесей в предлагаемом материале могут содержаться оксид или гидроксид алюминия, сульфат кальция и диоксид кремния. Суммарное содержание этих примесей и воды составляет 1,0-8,0% от массы целевого ССМ, причем основная часть приходится на воду, которая представляет собой остаточную влагу после сушки продукта и, возможно, кристаллизационную влагу в составе силиката и/или карбоната магния.

В качестве исходных солей магния по предлагаемому способу могут использоваться любые доступные водорастворимые соли магния, например хлорид магния, сульфат магния и нитрат магния или их различные смеси.

В качестве силиката магния в предлагаемом ССМ могут выступать метасиликат магния - MgSiO3, ортосиликат магния - Mg2SiO4, ди-, три-, тетра- и полисиликаты магния общей формулы MgO·nSiO2, где n=2, 3, 4, 5 и т.д., соответственно получающиеся при взаимодействии солей магния с метасиликатом (Na2SiO3), ортосиликатом (Na4SiO4) или с ди-, три-, тетра- и полисиликатами натрия, входящими в состав жидкого натриевого стекла с силикатным модулем в пределах 1,5-4,0.

В предлагаемом процессе в качестве водного раствора силиката натрия преимущественно используют раствор пятиводного или девятиводного метасиликата натрия с массовой долей метасиликата натрия в пределах 10-25% или натриевое жидкое стекло с силикатным модулем в пределах 1,5-4,0, преимущественно в пределах 2,0-3,0, и массовой долей диоксида кремния в пределах 18-35%. Однако способ позволяет использовать и другие растворы силиката натрия с концентрацией компонентов и/или с силикатным модулем, отличными от указанных выше, при условии получения ССМ заданного, приведенного выше состава.

По предлагаемому способу наиболее предпочтительно в качестве водной суспензии химически соосажденных карбоната кальция, гидроксида и/или карбоната магния использовать суспензию шлама, образующуюся при содово-каустической очистке рассола хлорида натрия от ионов кальция и магния. Однако возможно использование и иных, подобных суспензий соосажденных карбоната кальция, гидроксида и/или карбоната магния, например суспензий, получаемых при карбонизации растворов хлоридов кальция и магния диоксидом углерода или при взаимодействии растворов хлоридов кальция, магния и натрия с раствором карбоната натрия.

Массовая доля оксида железа в предлагаемом ССМ (0,003-0,10%), в основном, определяется массовой долей оксида железа в исходной суспензии соосажденных карбоната кальция и гидроксида и/или карбоната магния и в исходных растворах соли или солей магния или гидроксида, карбоната или силиката натрия. ССМ с низким содержанием оксида железа (0,003-0,03 мас.%) может использоваться в производстве высококачественного флоат-стекла, а ССМ с более высоким содержанием оксида железа (0,04-0,10 мас.%) - для получения других марок бесцветного или окрашенного, или другого специального стекла.

Техническая сущность предлагаемого способа получения ССМ заключается в том, что новый материал получают путем взаимодействия водорастворимой соли или солей магния с гидроксидом и/или карбонатом, и/или силикатом натрия в присутствии суспензии карбоната кальция и гидроксида и/или карбоната магния в растворе хлорида натрия и в присутствии модифицирующих добавок. При этом происходит образование и осаждение на поверхности частиц твердой фазы, имеющейся в исходной суспензии, новых частиц твердой фазы гидроксида и/или карбоната, и/или силиката магния.

В указанных условиях получающийся продукт представляет собой не физическую смесь карбоната кальция и гидроксида, и/или карбоната, и/или силиката магния, а более однородные агрегаты и агломераты частиц карбоната кальция, гидроксида или карбоната магния и модифицирующих добавок с осажденными на их поверхности частицами гидроксида, карбоната и/или силиката магния. Предлагаемый способ обусловливает получение более однородного по составу многокомпонентного синтетического сырьевого материала, который не изменяет свой физико-химический состав при выделении и сушке, а также при последующей транспортировке, хранении и в процессе приготовления стекольной шихты. Данный способ позволяет стабильно получать ССМ со строго заданным соотношением оксидов кальция и магния, а также, при необходимости, с оптимальным содержанием оксида железа и модифицирующих добавок, что необходимо для получения специальных марок стекла. Достоинством предлагаемого материала является и то, что сырьевой источник магния может находиться в нем в виде гидроксида, или карбоната, или силиката магния, или в виде их различных комбинаций в зависимости от природы вещества, используемого в процессе в качестве второго реагента - гидроксида, карбоната или силиката натрия и в зависимости от желаемого состава и свойств целевого ССМ. Так, если оксид магния полностью или частично находится в предлагаемом ССМ в виде гидроксида и/или силиката магния, то несколько снижается газовыделение при варке стекла и улучшается экология производства за счет снижения количества диоксида углерода в составе абгазов производства.

К преимуществам предлагаемого ССМ для производства стекла по сравнению с природными сырьевыми материалами относятся:

1) возможность полной или частичной замены сразу двух сырьевых компонентов - доломита и мела на однородный синтетический материал без изменения самой технологии производства стекла;

2) высокая химическая и гранулометрическая однородность синтетического материала, стабильное, технически легко варьируемое заданное массовое соотношение оксидов кальция и магния в нем;

3) низкое содержание нежелательных хромофорных или балластных примесей, которые увеличивают расход дорогостоящих специальных добавок - обесцвечивателей, осветлителей, окислителей;

4) возможность целенаправленного и эффективного модифицирования материала на разных стадиях его получения различными модифицирующими добавками: хлоридом и сульфатом натрия и многими другими, что упрощает введение этих добавок в исходную стекольную шихту и повышает ее однородность;

5) упрощение процесса приготовления стекольной шихты посредством замены двух различных компонентов - доломита и мела на химически однородный синтетический материал и сокращение затрат ее приготовление путем исключения затрат на предварительную сушку и измельчение доломита и мела (известняка).

Проведение процесса при атмосферном давлении позволяет использовать обычное технологическое оборудование, а проведение процесса при небольшом избыточном давлении (от 0,05 до 0,7 атм) при температурах от 70 до 100°С позволяет сократить продолжительность синтеза и повысить производительность процесса.

Процесс по предлагаемому способу осуществляется в обычном технологическом оборудовании, используемом в химической отрасли.

4. Осуществление изобретения

Ниже приведены примеры, демонстрирующие сущность предлагаемого ССМ для производства стекла и способа его получения, которые никоим образом не ограничивают объем притязаний, определенный описанием и формулой изобретения.

Пример 1. Получение ССМ (типовая методика синтеза)

В четырехгорлый реактор из стекла или нержавеющей стали, снабженный перемешивающим устройством, термометром, капельной воронкой и обратным холодильником, помещают 1010 г шлама, полученного при содово-каустической очистке рассола хлорида натрия и содержащего 35,0 мас.% карбоната кальция, 8,0 мас.% гидроксида магния, 14,0 мас.% хлорида натрия, 0,4 мас.% инертных примесей и 42,6 мас.% воды. К указанному шламу прибавляют 367 г 20%-ного водного раствора карбоната натрия и затем при температуре в пределах 20-100°С прибавляют 205,9 г 32%-ного рассола бишофита (хлорида магния). Реакционную смесь выдерживают при указанной температуре в течение 1 часа, после чего отфильтровывают на центрифуге или фильтре осадок, промывают от хлоридов водой и затем сушат известными способами. При необходимости перед сушкой влажного продукта в него добавляют расчетное количество модифицирующих добавок в виде раствора, пасты или в твердом виде. По примеру получают 490,3 г синтетического сырьевого материала следующего состава, мас.%:

карбонат кальция71,38
или в пересчете на оксид кальция СаО40,0
гидроксид магния16,32
карбонат магния11,19
или суммарно в пересчете на MgO16,62
железо в пересчете на Fe2O30,006
модифицирующие добавки (хлорид натрия)0,1
вода и инертные примеси1,0

Пример 2. Получение ССМ, содержащего гидроксид магния

Синтез проводят аналогично описанному в примере 1 исходя из 1008 г суспензии шлама следующего состава, мас.%: карбонат кальция - 35,0; гидроксид магния - 5,0; хлорид натрия - 15,1; инертные примеси - 0,3; оксид железа - 0,01; вода - 44,59. К шламу при 40-75°С прибавляют 890,5 г 20%-ного водного раствора сульфата магния и 789,0 г 15%-ного водного раствора гидроксида натрия. После выдержки реакционной массы в течение 2 часов к ней прибавляют 730 г 0,1%-ного водного раствора полиакриламида (0,15% полиакриламида - ПАА от массы целевого ССМ). Оставляют отстаиваться в течение 3-5 часов, затем сгущенную суспензию подвергают фильтрованию на центрифуге или фильтр-прессе. После промывки осадка от хлорида и сульфата натрия и сушки получают 490,3 г синтетического сырьевого материала, состав которого приведен в таблице 1.

Пример 3. Получение ССМ, содержащего метасиликат магния

Синтез проводят аналогично описанному в примере 1 исходя из 1005 г суспензии шлама содово-каустической очистки рассола, имеющей следующий состав, мас.%: карбонат кальция - 20,0; гидроксид магния - 3,0; хлорид натрия - 20,0; инертные примеси - 0,25; оксид железа - 0,02; вода - остальное. К суспензии прибавляют 415,5 г 31,6%-ного водного раствора хлорида магния (бишофита) и 1122,0 г 15%-ного водного раствора мета-силиката натрия, приготовленного растворением пятиводного метасиликата натрия в воде. Смесь перемешивают при 25-60°С в течение двух часов. Затем добавляют 75 г 0,1%-ного водного раствора полиакриламида (0,02% от массы целевого ССМ). Сгущенную часть суспензии фильтруют, осадок промывают и сушат. Получают 373,5 г целевого ССМ, состав которого приведен в таблице 1.

Пример 4. Получение ССМ, содержащего трисиликат магния

Синтез проводят аналогично описанному в примере 3 исходя из 1012 г суспензии шлама содово-каустической очистки рассола, имеющей следующий состав, мас.%: карбонат кальция - 31,8; гидроксид магния - 5,4; хлорид натрия - 15,9; инертные примеси - 0,4; оксид железа - 0,045; вода - остальное. К суспензии прибавляют 60,6 г 32,4%-ного водного раствора хлорида магния (бишофита) и 138,0 г натриевого жидкого стекла с массовой долей оксида натрия 9,2%, массовой долей диоксида кремния 27,5% и силикатным модулем 3,0 (плотность 1,38 г/см3). Смесь перемешивают при 50-60°С в течение двух часов. Затем к суспензии добавляют 44,5 г 0,1%-ного водного раствора полиакриламида (0,01% от массы целевого ССМ). Сгущенную часть суспензии фильтруют, осадок промывают от хлоридов и сушат. Получают 445,5 г целевого ССМ, его состав приведен в таблице 1.

Пример 5. Получение ССМ, содержащего MgCO3 и Mg(OH)2

Синтез проводят аналогично описанному в примере 1 исходя из 1010 г суспензии шлама содово-каустической очистки рассола, имеющей следующий состав, мас.%: карбонат кальция - 31,4; гидроксид магния - 6,5; хлорид натрия - 15,3; инертные примеси - 0,4; оксид железа - 0,005; вода - остальное. К суспензии прибавляют 676 г карбонизированных электрощелоков с массовой долей карбоната натрия 13,75%, массовой долей гидроксида натрия 0,42% и массовой долей хлорида натрия 16,7% и 260,3 г раствора бишофита с массовой долей хлорида магния 32,1%. Смесь перемешивают при 60-75°С в течение полутора часов. Затем к суспензии добавляют 160 г 0,05%-ного водного раствора полиакриламида (0,016% от массы целевого ССМ). Сгущенную часть суспензии фильтруют, осадок промывают от хлоридов и сушат. Получают 472,7 г целевого ССМ, состав которого приведен в таблице 1.

Аналогично осуществляют получение других образцов ССМ, имеющих состав, указанный в описании и формуле, с использованием суспензии шлама содово-каустической очистки, а также растворов карбоната, гидроксида и силиката натрия с иными массовыми концентрациями, указанными выше в описании и формуле. Некоторые примеры составов предлагаемого ССМ и их показатели приведены в таблице 1.

Выход продукта составляет 94-99% от теории в пересчете на исходную соль магния или смеси солей магния.

Полученные по предлагаемому способу синтетические материалы по ряду технических показателей выгодно отличаются от природных сырьевых материалов, обычно используемых в стекловарении, например, в производстве листового стекла. Об этих преимуществах предлагаемого ССМ свидетельствуют данные, представленные в таблице 2.

Все полученные по предлагаемому способу образцы ССМ в порошкообразной и гранулированной форме показали положительные результаты испытаний в качестве заменителей доломита и мела при варке стекла в лабораторных условиях и в стекловаренной печи периодического действия. При использовании предлагаемого ССМ вместо доломита и мела получаются различные виды стекол, имеющие меньшее количество дефектов, и снижаются расходные нормы обесцвечивателей, осветлителей и красителей.

Из представленных примеров следует, что предлагаемый синтетический сырьевой материал для производства стекла характеризуется низким содержанием железа и высокой химической и гранулометрической однородностью, а способ его получения характеризуется простотой и эффективностью, а также использованием доступных и дешевых сырьевых компонентов.

Таблица 1
Состав и показатели синтетического сырьевого материала (ССМ) для производства стекла
Состав и показатели ССМЗначения показателей ССМ по примерам
12345678910
Массовая доля СаСО3, %71,3871,3853,5571,3866,4366,5859,7971,3866,7570,32
или в пересчете на СаО, %40,040,030,040,037,2237,3033,5040,037,4039,40
Массовая доля Mg(OH)2, %16,3227,098,0312,1213,7513,527,2511,5527,0615,41
или в пересчете на MgO, %11,2718,725,558,379,509,345,017,9818,7010,65
Массовая доля MgCO3,%11,19---14,7313,97---13,40
или в пересчете на MgO, %5,35--7,046,686,41
Массовая доля силиката магния, %--35,9910,03--24,9811,06--
или в пересчете на MgO, %--14,451,836,272,02
Массовая доля оксида железа Fe2O3, %0,0060,020,050,100,010,030,020,040,020,01
Массовая доля модифицирующих добавок, %0,10,20,100,500,465,00,320,10,440,12
Массовая доля инертных примесей, %0,80,60,670,900,850,527,280,873,080,29
Массовая доля воды, %0,20.71,614,973,770,380,365,02,650,45
Массовое соотношение оксидов кальция и магния CaO:MgO2,4:12,1:11,5:13,92:12,25:12,33:12,97:14,0:12,0:12,31:1

Таблица 2
Технические характеристики природных сырьевых материалов, карбоната кальция конверсионного и предлагаемого ССМ
Наименование технического показателяДоломитМел комовыйКарбонат кальция конверсионныйПредлагаемый ССМ (типич.)
комовый марки ДК-18-0,25мука марки ДМ-19-0,15
1. Массовая доля окиси кальция СаО, %29,3528,0953,7151,9037,0-37,4
2. Массовая доля окиси магния MgO, %19,01-21,4320,950,990,2116,2-16,6
3. Массовая доля двуокиси кремния SiO2, %2,27-2,732,812,880,830,3-0,81
4. Массовая доля окиси алюминия Al2O3, %0,110,010,130,05
5 Массовая доля окислов железа в пересчете на Fe2O3, %0,16-0,250,110,160,020,01-0,05
6. Массовая доля влаги, %3,3-7,00,08-0,270,2-0,82
7. Массовая доля модифицирующих добавок, %нетнетНет-0,1-2,0
8. Массовое соотношение оксидов СаО:MgO1,36-1,541,34--2,2-2,35
Примечания: 1 Приведены результаты анализа по показателю "массовая доля веществ, нерастворимых в соляной кислоте" для составов ССМ, не содержащих силикат магния. 2 Приведены результаты анализа для составов ССМ, не содержащих силикат магния.

карбонаткальциявпересчетенаСаО30,0-40,0гидроксидмагния,и/иликарбонатмагния, и/илисиликатмагниявпересчетенаMgO10,0-20,0железовпересчетенаFeO0,003-0,10модифицирующиедобавки0-5,0водаиинертныепримеси0,3-8,0,c0c1211none1175причеммассовоесоотношениесоединенийкальцияимагниявпродуктевпересчетенаоксидыкальцияимагниянаходитсявпределахCaO:MgO=(1,5-4,0):1,0,преимущественновпределахCaO:MgO=(2,0-2,5):1,0.карбонаткальцияСаСО20,0-35,0гидроксидмагнияи/или карбонатмагниявпересчетенаMg(OH)3,0-8,0хлориднатрия14,0-20,0водаиинертныепримесиостальноеc0c1211none13861.Синтетическийсырьевойматериалдляпроизводствастекла,включающийсоединениякальцияимагния,отличающийсятем,чтосинтетическийсырьевойматериалпредставляетсобойоднороднуюсмесьхимическисоосажденныхкарбонатакальция,гидроксидамагния,и/иликарбонатамагния,и/илисиликатамагнияимодифицирующихдобавокприследующеммассовомсодержаниикомпонентов,мас.%:12.Способполучениясинтетическогосырьевогоматериаладляпроизводствастеклапоп.1,отличающийсятем,чтовзаимодействиеводногорастворасолиилисолеймагниясводнымрастворомгидроксида,и/иликарбоната,и/илисиликатанатрияосуществляютвприсутствииводнойсуспензиихимическисоосажденныхкарбонатакальция,гидроксидаи/иликарбонатамагнияимодифицирующихдобавокпритемпературевпределах20-100°Сиатмосферномдавленииилиизбыточномдавлениивпределах0,05-0,7атиспоследующимфильтрованием,промывкой,сушкойи,возможно,измельчениемилигрануляциейпродукта,осуществляемымиизвестнымиспособами.23.Способпоп.2,отличающийсятем,чтовзаимодействиеводногорастворасолиилисолеймагниясводнымрастворомгидроксида,и/иликарбоната,и/илисиликатанатрияосуществляютпритемпературевпределах25-70°Сиатмосферномдавлении.34.Способпоп.2,отличающийсятем,чтовкачествеводногорастворакарбонатанатрияиспользуютводныйрастворсмассовойдолейкарбонатанатриявпределах10-25%.45.Способпоп.2,отличающийсятем,чтовкачествеводногорастворакарбонатаигидроксиданатрияиспользуюткарбонизированныеэлектрощелокасмассовойдолейкарбонатанатриявпределах10-14%,массовойдолейхлориданатриявпределах10-18%имассовойдолейгидроксиданатриявпределах0,2-3,0%.56.Способпоп.2,отличающийсятем,чтовкачествеводногорастворагидроксиданатрияиспользуютэлектрощелокасмассовойдолейгидроксиданатриявпределах10,0-18,0%имассовойдолейхлориданатриявпределах10,0-18,0%.67.Способпоп.2,отличающийсятем,чтовкачествеводногорастворасиликатанатрияиспользуютрастворпятиводногоилидевятиводногометасиликатанатриясмассовойдолейметасиликатанатриявпределах10-25%.78.Способпоп.2,отличающийсятем,чтовкачествеводногорастворасиликатанатрияиспользуютнатриевоежидкоестеклоссиликатныммодулемвпределах1,5-4,0,преимущественновпределах2,0-3,0,имассовойдолейдиоксидакремниявпределах18-35%.89.Способпоп.2,отличающийсятем,чтовкачествеводнойсуспензиихимическисоосажденныхкарбонатакальция,гидроксидаи/иликарбонатамагнияиспользуютсуспензиюшлама,образующуюсяприсодово-каустическойочисткерассолахлориданатрияотионовкальцияимагния.910.Способпоп.9,отличающийсятем,чтовкачествесуспензиишлама,образующейсяприсодово-каустическойочисткерассолахлориданатрияотионовкальцияимагния,используютсгущеннуюсуспензиюхимическисоосажденныхкарбонатакальция,гидроксидаи/иликарбонатамагниявводномрастворехлориданатрияприследующеммассовомсоотношениикомпонентов,мас.%:1011.Способпоп.2,отличающийсятем,чточастьмодифицирующихдобавоквводятввидеводныхрастворов,и/илипаст,и/иливтвердомвидепередсушкойи/илиизмельчениемилигрануляциейцелевогопродукта.1112.Способполюбомуизпп.2-11,отличающийсятем,чтопередфильтрованиемполучаемойводно-солевойсуспензиицелевогопродуктавнеевводятполиакриламидныйфлокулянтвколичестве0,01-0,15%отмассыцелевогопродукта.12

Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 25 items.
29.03.2019
№219.016.f86b

Установка для производства азотоводородной контролируемой атмосферы

Установка для производства азотоводородной контролируемой атмосферы содержит камеру сжигания углеводородов, испаритель с конденсатной системой, аппарат конверсии оксида углерода, систему охлаждения и систему очистки от диоксида углерода и паров воды. Изобретение обеспечивает увеличение срока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002181102
Дата охранного документа: 10.04.2002
04.04.2019
№219.016.fbc6

Способ производства декоративного стекла на расплаве металла

Изобретение относится к способам изготовления декоративного стекла на расплаве металла и может быть использовано для получения флоат-стекла типа «Метелица». Технической задачей настоящего изобретения является создание способа производства декоративного стекла, который позволил бы регулировать...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002291123
Дата охранного документа: 10.01.2007
04.04.2019
№219.016.fbef

Способ производства декоративного стекла

Изобретение относится к способам регулирования рисунка при получении декоративного стекла типа “Метелица”. Предлагаемый способ осуществляется путем дополнительной подачи в зону обработки ленты стекла с модифицированной поверхностью газового реагента-окислителя. В качестве реагента-окислителя...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02232728
Дата охранного документа: 20.07.2004
10.04.2019
№219.017.0067

Способ получения синтетического сырьевого материала для производства стекла

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способам получения синтетического сырьевого материала для производства стекла. Предлагаемый способ позволяет получать в едином цикле, а также раздельно, постадийно синтетические сырьевые материалы для производства стекла в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002291114
Дата охранного документа: 10.01.2007
10.04.2019
№219.017.0329

Устройство для нанесения покрытий на стекло в ванне расплава

Изобретение относится к устройствам, применяемым для регулирования подачи газообразного реагента, наносимого на верхнюю поверхность флоат-стекла во время его формования в ванне расплава. Устройство включает в себя помещенный в водоохлаждаемую камеру узел подачи газообразного реагента, состоящий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002317260
Дата охранного документа: 20.02.2008
10.04.2019
№219.017.050c

Способ производства стекла

Изобретение относится к способам производства стекла - бесцветного и окрашенного в массе, с использованием, частично или полностью, в качестве исходных компонентов стекольной шихты синтетического сырьевого материала, содержащего силикаты соответствующих элементов и газообразователи,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002301783
Дата охранного документа: 27.06.2007
10.04.2019
№219.017.0558

Флоат-ванна для производства листового стекла

Изобретение относится к устройствам для производства флоат-стекла и может быть использовано для получения ленты стекла тонких номиналов с повышенными прочностными свойствами. Технической задачей настоящего изобретения является разработка конструкции флоат-ванны, максимально приближающейся по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002366620
Дата охранного документа: 10.09.2009
17.04.2019
№219.017.156b

Способ производства листового стекла толстых номиналов

Изобретение относится к области производства флоат-стекла толстых номиналов. Основной задачей настоящего изобретения является усовершенствование способа производства флоат-стекла толстых номиналов и получение ленты стекла толщиной от 14,0 до 30,0 мм с улучшенными оптическими показателями....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002299182
Дата охранного документа: 20.05.2007
17.04.2019
№219.017.1661

Способ производства листового стекла голубой, зеленой, янтарной и коричневой гаммы

Для производства листового стекла голубой, зеленой, янтарной и коричневой цветовой гаммы регулирование цвета осуществляют путем дополнительного введения в шихту смеси мелкодисперсных порошков металлического цинка, металлического алюминия и графита в количестве 0,3-0,8 мас.% при соотношении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002181347
Дата охранного документа: 20.04.2002
29.04.2019
№219.017.42b6

Реактор для получения хлористого аллила

Предложен реактор для получения хлористого аллила, предназначенный для осуществления способа получения хлористого аллила прямым газофазным хлорированием пропилена. Реактор включает замкнутый контур циркуляции реакционных газов, устройства ввода исходных пропилена и хлора, устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002306174
Дата охранного документа: 20.09.2007
Showing 11-20 of 31 items.
13.01.2017
№217.015.85a6

Способ варки стекла в ванной стекловаренной печи

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано для получения высококачественного флоат-стекла. Техническим результатом является повышение температурной однородности стекломассы в узле слива и снижение разнотолщинности вырабатываемого стекла. Способ включает подачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603115
Дата охранного документа: 20.11.2016
26.08.2017
№217.015.d3c4

Способ получения микро- и/или нанометрического гидроксида магния

Изобретение относится к области химии, а именно к способу получения микро- и/или нанометрического гидроксида магния, в том числе с модифицированной поверхностью. В водной среде хлорида магния с гидроксидом и хлоридом натрия, или гидроксидом и хлоридом калия, или гидроксидом и хлоридом кальция,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002422364
Дата охранного документа: 27.06.2011
26.08.2017
№217.015.e2fb

Способ получения просветляющего золь-гель покрытия на основе диоксида кремния

Изобретение относится к способу получения просветляющих покрытий. Технический результат – повышение интегрального коэффициента светопропускания. Готовят пленкообразующий раствор (ПОР), содержащий ТЭОС-НO-СНОН-HCl с мольным соотношением компонентов 1:3:2,5:1⋅10 путем его перемешивания в течение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626105
Дата охранного документа: 21.07.2017
10.05.2018
№218.016.477f

Устройство для измерения температуры резца естественной термопарой

Изобретение относится к области измерения температур, в частности, измерения температуры резания при точении. Исследование процессов резания предполагает измерение и фиксирование различных явлений, протекающих в технологической системе. Предложено устройство для измерения температуры резца...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650827
Дата охранного документа: 17.04.2018
10.05.2018
№218.016.4adc

Способ получения однородного стекла

Изобретение относится к способу получения однородного стекла. Способ включает составление шихты, варку исходного стекла заданного состава для получения стеклогранулята, его диспергирование. В качестве стекольной шихты используют мелкодисперсный стеклогранулят, полученный в процессе варки из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002651726
Дата охранного документа: 23.04.2018
11.03.2019
№219.016.da24

Способ получения газозащитной атмосферы

Изобретения относятся к производству технологических газов и могут быть использованы для получения газозащитных атмосфер, содержащих азот с водородом или азот с водородом и оксидом углерода, применяемых в стекольной, металлургической, машиностроительной промышленности. Первый вариант получения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002333149
Дата охранного документа: 10.09.2008
11.03.2019
№219.016.daad

Карбонатно-силикатный синтетический сырьевой материал для производства стекла и способ его получения

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способам получения синтетического сырьевого материала для производства стекла. Техническая задача изобретения - повышение качества и экономичности сырьевого продукта. Способ позволяет получать карбонатно-силикатный синтетический...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002361827
Дата охранного документа: 20.07.2009
20.03.2019
№219.016.e422

Приспособление для упрочнения нижней поверхности движущейся ленты флоат-стекла

Изобретение относится к области производства листового полированного флоат-стекла, упрочненного в процессе его непрерывной выработки газообразным реагентом. Технической задачей настоящего изобретения является упрощение способа упрочнения нижней поверхности движущейся ленты стекла, исключение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002299184
Дата охранного документа: 20.05.2007
04.04.2019
№219.016.fbc6

Способ производства декоративного стекла на расплаве металла

Изобретение относится к способам изготовления декоративного стекла на расплаве металла и может быть использовано для получения флоат-стекла типа «Метелица». Технической задачей настоящего изобретения является создание способа производства декоративного стекла, который позволил бы регулировать...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002291123
Дата охранного документа: 10.01.2007
10.04.2019
№219.017.0067

Способ получения синтетического сырьевого материала для производства стекла

Изобретение относится к стекольной промышленности, в частности к способам получения синтетического сырьевого материала для производства стекла. Предлагаемый способ позволяет получать в едином цикле, а также раздельно, постадийно синтетические сырьевые материалы для производства стекла в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002291114
Дата охранного документа: 10.01.2007
+ добавить свой РИД