Способ подготовки сырья для получения стекла

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ин 920009 1) Дополнительное свид-ву 51) М. Кл.з 2) Заявлен 0 3.80 28970 85/2 9-3 заявки Мо 3 В 1/00 рисоединени осупарственныи комит СССР то лелам изобретени( и открытий)4 о 14 6.1,088. 8) а опубликования описани 5.0 482 В.Б.Лазарев, Г. П.Будова, А. С. Вигдоров Е. И . Черен ко в и В. М. Гаврил ко 2) Авторы изобретен Пан асю(71) Заявите рдена Лен институт им. Н54) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ СЫРЬЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИ СТЕКЛАталлизацияванием а позволяет пос содержанием 2 Изобретение относится к подгоке кварцевого сырья, которое можетбыть использовано для получения кв рцевого и оптического стекла.Известен способ глубокой очисткикварцевого песка путем обработки его38 НСс, насыщенной КБ 1 Г 6 при нагревании в течение 30 мин. Способ позволяет достигать степени очистки посодержанию железа до 5 10 " весЕео 1)Однако плавиковая кислота и еесоединение (КБ 1 Еь) являются агрессивными ивысокотоксичными хими ческими соединениями, что сильнозатрудняет аппаратурно-технологическое оформление процессов, создаеттяжелые санитарно-гигиенические условия на производстве. Кроме того,большие трудности возникают на стадии нейтрализации и обезвреживаниясточных вод,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является способ подготовки сырья для плавки кварцевого оптического стекла, включающий обработкуприродного кварца 2-10-ным раствором щелочи при 350- 380 С и давлении700-1000 атм. Нри этом происходит тнв - .бщей и неорганической химии.Курнакова гидротерминальная перекрисприродного кварца с образомонокристаллов. Способлучить кварцевое сырьежелеза до 1 10 " :21.Недостатками этого метода глубокой очистки являются применение автоклавов высокого давления, довольно высокая температура, большая дли тельность процесса (около 1 месяца) и связанная с этим малая производительность оборудования и большие энергозатраты.Цель изобретения - интенсификация процесса.Указанная цель достигается тем, что согласно способу для подготовки сырья для получения преимущественно кварцевого или оптического стекла, включающему воздействие раствором щелочи при нагревании, осуществляют воздействие 40-60-ным раствором щелочи в присутствии 1-3 окислителя при 170-200 оС.При этом целесообразно в качестве окислителя использовать нитраты, хлораты или перхлораты натрия и каТакой обработке подвергают жильный0 кварц или кварцевый песок, прошед ие92 ООО 9 Формула изобретения ВНИИНИ Заказ 2256/20 Тираж 507 Подписное Филиал ППП "Патент",г.Ужгород ул,Проектная, 4 предварительно стадии механическойочистки, т.е. измельчение, рассев,магнитную сепарацию и т.д, Обработкущелочью проводят 3-8 ч, после чегораствор щелочи сливают, осадок суспендируют в воде и многократно про.мывают водой, раствором кислоты иповторно водсй до рН 6,5-7. Предложенные параметры обработкиявляются оптимальными. При концентрации щелочи ниже 40 очистка практически не происходит. Увеличение концентрации щелочи выше 60 нецелесообразно, так как приводит к возрастающим потерям кварцевого сырья, увеличивает энергетические затраты и ослож 15няет обработку сырья иэ-за высокойвязкости получающейся суспенэии кварцевого сырья в целочах. При содержанииокислителей менее 1 эффективностьочистки снижается, повышение концент рации более 3 не приводит к дальнейшему улучшению очистки. Верхняя температура обработки 200.С лимитируетося температурой кипения суспензии,которая определяется выбранной концентрацией щелочи. При температурениже 170 С обработку сырья приходится вести необоснованно долго,П р и м е р 1. 700 г кварцевогопеска Новоселовского месторождения 30помещают в колбу с тефлоновой мешалкой, Туда же загружают раствор, содержаций 60 вес. (1300 г) КОН и3 (60 г) К 110 з в 850 мл дистиллированной воды. Полученную смесь суспендируют мешалкой 3 ч при 200 Спосле чего декантируют, подвергаютсемикратной промывке водой и сновадакантируют, Затем песок обрабатывают соляной кислотой (5) при 100 С2 ч и промывают водой до значениярН 6,5 после чего сушат в сушильномшкафу, Полученный продукт содержит,вес.: Ре 1 10 ; Аг 5" 10 Мд3 10 "; Т 1 2-10 1 ип 1 10П р и м е р 2. 700 г дробленного45жильного кварца Кыштымского месторождения помецают в колбу с тефлоновой мешалкой. Туда же загружают раствор, содержащий 40 (600 г) КОН и2 (30 г) КС 2.Оз в 900 мл дистиллированной воды. Полученную смесь суспендируют мешалкой 5 ч при 180 С,после чего декантируют, подвергаютпятикратной промывке водой и сновадекантируют, Полученный продукт промывают 5 раствором НСЪ при 100 С,затем водой до значения рН 7 и сушат,Содержание примесей после очисткисоставляет, вес,: Ге 1,5 10 "; А 1410 ; Му 3,5 10 ; Т 1 2 10 ; Са 606 101 С 2 10Мп 1 10 П р и м е р 3, 700 г кварцевого песка Вольногорского месторождения поМещают в колбу с тефлоновой мешалкбй. Туда же загружают раствор, содержащий 50 (750 г) ИаОН и 1 (15 г) КС 104 в 750 мл дистиллированной воды. Полученную смесь суспензируют мешалокой 8 ч при 170 С, после чего декантируют и подвергают семикратной промывке водой. Полученный продукт промывают 5 раствором НР при комнатной температуре, затем водой до значения рН ( и сушат,Содержание примесей после очистки составляет, вес.: 1"е 3 10 .; А 1.10 ь, М, 2,10-4 . Т2 10 ; Сц 1 10 ; Мп 2 10Таким образом, предложенный способ является достаточно простым и экономичным. В качестве химического агента для обработки кварцевого сырья используют широко распространенные и дешевые химические продукты, не являющиеся особо токсичными. Способ позволяет получить сырье для плавки кварцевого и оптического стекла за сравнительно короткое время (3-8 ч вместо месяца по известному), при более низкой температуре (200 вмес- то 350 ) и атмосферном давлении. Высокая степень чистоты полученного продукта (содержание примесей, вес.: Ге 3 10 -1,5 10 "; АФ 4 10Мсг 3,5 10" ; Т 1 2 10 -2 10 "; Са 6 10 С 2 10 ; Мп 2 10 ) удовлетворяет требованиям промышленности. Отходы прсиэводства могут быть легко использованы для получения строительных материалов и удобрений. 1, Способ подготовки сырья дляпсгучения стекла, преимущественнокварцевого или оптического, включающий воздействие раствором щелочи принагревании, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью интенсификации процесса, осуществляют воздействие 4060-ным раствором щелочи в присутствии 1-3 окислителя при 170-200 С,2, Способ по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве окислителя используют нитраты, хлоратыили перхлораты натрия или калия,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1 Патент США Р 2 952 516,106 - 69, 1960,2. Лодиз Р. и др. Рост -монокристаллов. М "Мир", 1974 с. 292 - 311.