Способ очистки кварца

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК 8309 А и 18 51)5 СОЗ С 1 ЕНТНО ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ИЕ ИЗОБРЕТЕНМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н ОПИ ДВтоРСК 0 2 6 1(56) Авторское свидетельство СССР(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ КВАРЦА(57) Изобретение относится к способам очистки кварцевого сырья, используемого длянаплава прозрачного и другого специальноИзобретение относится к способам очистки кварцевою сырья, исйользуемого длянаплава прозрачного и другого специально-го кварцевого стекла, йрименяемого в радиотехнической, химической, светотехническойпромышленности и специальных приборахэлектронной техники,Цель изобретения - повышение эффективности очистки кварца от газовожидкихвключений для получения прозрачного. Предлагаемое изобретение по сравне-нию с известным способом позволяет вов-лечь в производство неограниченныезапасы молочно-белого кварца; полностьюзаменив дефицитное кварцевое сырье надешевое. Термообработка крупнозернистого7 мм и кускового молочно-белого кварца при соотношении Фмакс/Фмин 2 8 6позволит повысить производительностьпроцес-са перехода кварца в кристобалит, полностью го кварцевого стекла, применяемого врадиотехнической промышленности и специальных приборах электронной техники, Сущность изобретения: способ очистки молочно-белого кварца включает термическую обработку, охлаждение, химическую обработку, промывку и сушку. Термической обработке подвергают крупнозернистый 7 мм или кусковой молочно-белый кварц при соотношении Омакс/Омичи = 2,8-6 при 1650-1700 С в течение 0,5-1 ч, времени, необходимого для полной кристобалитизации с последующим дроблением и измельчением кристобалита, очистить его от газовожидких включений. Пол-ученный в предлагаемом способе кусковойкристобалит можно использовать в качествеисходного сырья для наплава прозрачнЬгокварцевого стекла, предварительно подвергнув его при необходимости измельчениюдо требуемой крупности,Поставленная цель достигается тем, чтов способе очистки кварца. включающем термообработку при температуре 1650-1700 С,выдержку в течение 0,5-1 часа, охлаждение,химическую обработку, промывку и сушку,согласно изобретению термообрабатываюткрупнозернистый7 мм и кусковой молочно-белый кварц при соотношении фракцийФмакс/Фмин = 2,8-6.Повышение очистки от газовожидкихвключений обеспечивается благодаря использованию в качестве исходного сырьямолочно-белого кварца, обладающего в отличие от прозрачных разновидностей квар., = 6) весом 0,5 кг подготавливали и анализи ровали аналогично примеру 1. Термообработку осуществляли при 1650 С в течение 1 ч, Содержание кварца - 4%, кристобалита -веса после термообработки - 0,009%. Сте 15 пень очистки 94,92%.П р и м е р 4, Пробу молочно-белогокварца фракции; -120+ 20 мм (Фмакс/Фмин== 6) весом.0,5 кг подготавливали и анализировали аналогично примеру 1. Термообра 20 ботку осуществляли при 1680 С в течение. 0,5 ч, Содержание кварца%, кристобалита98%, стеклофазы - не обнаружено. Потерявеса после термообработки - 0,006%, степень очистки - 96,62%,25 П р и м е р 5, Пробу молочно-белогокварцафракции: -120+ 20 мм (Фмакс/Фмин== 6) весом 0,5 кг подготавливали и анализи-.ровали аналогично примеру 1. Термообработку осуществляли при 1700 С в течение30 0,5 часа. Содержание кварца - не обнаружено, .кристобалита - 100%, стеклофаэы - необнаружено. Потеря веса после термообработки - 0,003%, степень очистки - 97,9%,П р и м е р 6 (по прототипу). Пробу35 молочно-белого кварца подвергали дроблению, измельчению и фракционному рассеву.Полученные классы крупности смешивали. Таким образом получали фракцию: -40+ 0,074мм (Фмакс/Фмин400). Термообработку осу 40 ществляли при 1680 С в течение 0,5 часа,охлаждали и анализировали аналогичнопримеру 1, Содержание кварца в пробе -17%, кристобалита - 67%, стеклофазы -16%, Потеря веса после термообработки -45 0,117%, степень очистки - 24,5%,ПА т/о0,01 - ПВиск где ПВО - потеря веса после термообработки, %;ПВиск - потеря веса исходного кварца, %Установлено, что содержание кварца в пробе 8%, кристобалита 87%, стеклофазы 5%,Потеря веса после термообработки 0,019%,степень очистки - 89,27%,П р и м е р 2, Пробу молочно-белого 55кварца фракции. -20+ 7 мм (Фмакс/Фмин ==2,8) весом 0,5 кг подготавливали и анализировали аналогично примеру 1, Термообца высокой скоростью кристобалитизации, Это обусловлено тем, что в состав газовожидких примесей, придающих кварцу молочно-белую окраску, входят не только пары воды, но и насыщенные водные растворы солей, содержащие, главным образом, щелочные ионы йа. и К, которые являются катализаторами в процессе модификационного превращения кварца в кристобалит.Увеличение объема в процессе кристобалитизации приводит к раскрытию микроскопических и видимых полостей, заполненных газообразными и жидкими включениями.Экспериментально установлено, что эффективность очистки молочно-белого кварца от газовожидких примесей зависит от крупности зерен кварца, соотношении диаметров зерен фракции Фмакс/Фмин и услОВиЙ их термоабработки.Изобретение иллюстрируется следую. щими примерами, подтверждающими получение ожидаемого положительного эффекта.П р и м е р 1, Пробу молочно-белого кварца после дробления сортировали по крупности и отбирали фракцию: -20 + 7 мм (Фмакс/Фмин = 2,8) весом 0,5 кг. Помещали в печь и термообрабатывали при 1650 С в течение 1 ч, После охлаждения пробу извлекали, затем усредняли, делили на две части.Одну подвергали анализу на содержание кварца и кристобалита. Содержание стеклофазы определялось по разности. Определения проводились с помощью метода рентгенофазового количественного анализа на дифрактометре ДРОН,0. Другая часть пробы анализировалась на дериватог. рафе 0-1500 Д, С помощью термогравиметрического метода определялась потеря веса исследуемой пробы при нагреве до 1000 С, скорость нагрева 10 град/мин. Степень очистки кварца от газовожидких включений рассчитывалась по формуле,работку осуществляли при 1680 С в течение 0,5 часа и охлаждали, затем подвергали анализу, Содержание кварца - 2%, кристрбалита - 98%, стеклофаэы - не обнаружено. Потеря весЬ после термообработки -0,005%, степень очистки - 97,2% 96%, стеклофазы - не обнаружено, Потеря Формула изобретения Способ очистки кварца путем термообработки ри температуре 1650-1700 С, выдержки в течение 0,5 - 1 ч, охлаждения, химической обработки, промывки и сушки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности очистки от газовожидких включений для получения прозрачного кварцевого стекла. термообрабатывают крупнозернистый7 мм и кусковой молочно-белый кварц при соотношении фракций Фмакс/Фмин = 2,8 - 6,