Способ подготовки песка

СОЮЗ СОВЕТСНИХВАНСАААМВИПРЕСПУБЛИН 09) 0 И эсю С 03 В 1/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ Н АВТОРСКОМУ ОВИСВТВВСВТВУ(56) 1. Патент ФРГ Р 1496682, кл. С 03 С 1/02, 1964.2. Авторское свидетельство СССР У 806623, кл. С 03 В 1/00, 1978.(54) (57) СПОСОБ ПОДГОТОВКИ ПЕСКА для варки стекла включающий термоообработку при 1500-1600 С в течение 5-7 ч и охлаждение до температуры окружающей среды, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью получения песка, обладающего электрическим зарядом, и снижения прочности, после охлаждения проводят просеивание и выделяют фракцию 0,063-0,4 мм,Изобретение относится к промьшшенности строительных материалов, в частности к производству стекла и касается подготовки кварцевого песка к варке. 5Известен способ приготовления песка для варки стекла путем нагревания и химической обработкиОднако обработанный песок включает железосодержащие примеси, т,е. его нельзя использовать для варки высококачественных стекол.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ подготов ки кварцевого песка, включающий промывку, термическую обработку в течение 1-5 ч при 1500-1600 С, охлаждениеос последующей химической обработкой, промывкой и сушкой 12.20Полученный данным способом кварцевый песок имеет склонность к сегрегации в процессе смешивания шихты, ее транспортировки и хранения, Это в свою очередь отрицательно сказывается 25 на однородности стекла. Зерна песка обладают высоким уровнем механической прочности, что препятствует эфФективному измельчению материала и способствует его загрязнению. 30Целью данного изобретения является получение песка, обладающего электрическим зарядом, и снижение прочности.Цель достигается тем, что согласно способу подготовки песка для варки стекла, включающему термообработку при 1500-1600 С в течение 5-7 чО,и охлаждение до температуры окружающей среды, после охлаждения проводят просеивание и выделяют Фракцию40 0,063-0,4 мм. 1 О Термическая обработка обеспечивает высокую степень полиморфного превращения кварца в кристобалит. По данным рентгенофазового анализа песок пос ле термообработки по предлагаемому режиму содержит не менее 907 кристобалита. Однако некоторые виды песков содержат большое количество глинистых. примесей. Это приводит к образованию 5 О, спека после термической обработки.При этом основная масса песка (85 ) содержится во фракции 0,063-0,4 мм, Эта Фракция, полученная путем сухого рассева на ситах (латунных или сталь ных) всей массы термообработанного песка, обладает отрицательным электростатическим зарядом с плотностью(60-70) 1011 клсмПесок из других фракций электростатическим зарядом не обладает, Он характеризуется пониженным содержанием кристобалита и представлен агломератами, состоящими из зерен песка, связанных между собой стеклофазой.Смешивание массы заряженного песка с другими порошкообразными материалами (компонентами стекольной шихты) приводит к равномерному распределению их по поверхности зерен песка, повышая гомогенность смеси. Анализ контрольных проб шихты алюмоборосиликатного стекла марки ОТМна содержание нерастворимого остатка показывает ее высокую однородность, Отклонения по количест. ву нерастворимого остатка между отдельными пробами шихты, приготовленной на песке, полученном по прототипу, лежат в пределах +0,87. Отклонения по нерастворимому остатку контрольных проб шихты, приготовленного по предлагаемому способу, не выходят за пределы + 0,45 Х.Кроме того, песок Фракции 0,063- 0,4 мм обладает низкой механической прочностью. Так например, зерна песка с размером 0,3 мм, полученного по предлагаемому способу разрушаются при нагрузкн 0,20-0,22 кг, Песок, полученный по прототипу после 4-часовой экспозиции при 1500-1600 СО разрушается при нагрузке 0,35-0,4 кг.Если песок после термообработки подвергнуть мокрому рассеву на сите, а затем произвести его сушку, то в этом случае наличие зарядов на песке не возникает. Если же высушенный песок подвергнуть вновь рассеву, то на песке после этой операции образуется слабый заряд - (2,5-4) 10 кл/сМ.П р и м е р 1. Кварцевый песок Новоселовского месторождения с исходным содержанием Ре 0= 0,00223, ,отсутствием электрического заряда и прочностью 1 35 кг на зерно диамет 1О ром 0,3 мм обрабатывают при 1500 С в течение 5 ч. Проводят охлаждение до комнатной температуры на воздухе. Методом сухого рассева на латунном сите песок разделяют на Фракции 0,063-0,4 мм и 0,4-0,8 мм. Песок фракции 0,063-0,4 мм обладает плотностью электростатического заряда-1160,ф 10 кл/см, прочность его зерна со средним размером 0,3 мм составляет 0,25 кг. Содержание Ге 20 в этом3 112124 песке - 0,009%. Песок Фракции 0,4- 0,8 мм не обладает электростатическим зарядом. Содержание Ге 203 в нем составляет О, 17. Количество этой фракции 157. от массы всего песка. Оп ределенное методом рентгенофазового анализа содержание кристобалита в двух фракциях 0,063-0,4 мм и 0,4- 0,8 мм соответственно составляет 89.и 7 Ь . Отклонение состава контроль 10 нык проб шихты алюмоборосиликатного стекла на основе песка фракции 0,063-0,4 мм по нерастворимому остатку не выходит за пределы +0,6%.П р.и м е р, 2. Тот же песок обрабатывают при 1600 С в течение 5 ч.оОхлаждают на воздухе до комнатной температуры и затем разделяют на фракции. Песок Фракции 0,063-0,4 мм обладает электрическим зарядом с 20 плотностью 63 10 кг/см. Прочность-Изерен со средним размером 0,3 мм составляет 0,22 кг на зерно. Содержание Ге О. в нем составляет 0,00947 Песок Фракции 0,4-0,8 мм не обладает электростатическим зарядом, содержание Ге 20 в нем 0,117. Содержание2кристобалита во Фракциях: О, 063- 0,4 мм 927; 0,4-0,8 мм 77%.П р и м е р 3. Тот же песок обра. батывают при 1500 С в течение 7 ч,оохлаждают и разделяют на Фракции, Песок Фракции 0,063-0,4 мм обладает зарядом 70 10 кл/см. Прочность зе рен .со средней величиной зерна35 0,3 мм составляет 0,20 кг на зерно. Содержание ГеО в нем составляет 0,00877. Отклонение состава контрольных проб шихты алюмоборосиликатного стекла на основе песка фракции40 0,063-0,4 мм не выходит за пределы 0,357.П р и м е р 4, Тот же песок обрабатывают при 1600 С в течениео7 ч, охлаждают и разделяют на фракции. Песок Фракции 0,063-0,4 мм обладает электростатическим зарядом 70 х 10 кл/см. Содержание Ге 200,0097. Прочность зерен составляет 0,20 кг на зерно среднего размера 0,3 мм. Отклонение состава шихты алю. моборосиликатного стекла на основе песка Фракции 0,063-0,4 мм не выходит за пределы (по нерастворимому остатку) +0,37%.55Исследования проводились также с кварцевым песком иных месторождений. Из песка высшего сорта Ташлинслинского месторождения с содержанием Ге 203 0,037. после обработки по предлагаемому способу получены две Фракции. Фракция 0,063-0,4 мм содержала 897 кристобалита, плотность заряда на поверхности песка составляла 68 10 кл/см, содержание Ге 20 сос 1тавило 0,0127 Прочность зерен со средним диаметром 0,3 мм составила 0,23 кг на зерно. Разброс количества нерастворимого остатка в шихте на основе песка фракции 0,063-0,4 мм составил 0,427.Из обогащенного песка Егановского месторождения с содержанием Ге 03 0,0257 после обработки по предлагаемо му способу получены две Фракции. Фракция 0,063-0,4 мм содержала 907 кристобалита, плотность заряда на поверхности зерен песка составила 62 кл/см, содержание Ге 20 3 0,0117 Разброс количества нерастворимого остатка в шихте на основе песка фракции 0,063-0,4 мм составил +0,347Проведенные варки стекла марки ОМТМпоказали, что приготовление шихты на основе фракции песка 0,063-0,4 мм, обладающего плотностьюотрицательного заряда(60-70) 10 кл/см, позволяет получить высокооднородное стекло с бессвильностью, соответствующей категории 2.Приготовление шихты на основе песка, полученного по прототипу, не позволяет достичь высокой однородности стекла. Бессвильность его не превышает категории 4 кк.Светопропускание стекла, полученного на песке иэ Фракции О,ОЬ 3-0,4 мм, на 2-Зпревышает светопропускание стекла, полученного на обычном песке.Предлагаемый способ подготовки песка обладает по сравнению с прототипом следующими преимуществами: возможностью получения песка с достаточ" но высоким уровнем плотности электростатического заряда в пределах (60-70) 10 нкл/см который обеспечивает высокую однородность смеси песка с другими порошкообразными материалами; возможностью получения песка с низким уровнем механической прочности зерен, что обеспечивает эффективное его измельчение при подготовке шихты и при этом создает предпосылки для резкого сокращения загрязнения песка при помоле,за счет расширения возможности замены стальных1121240 Составитель О. СамохинаРедактор Т. Парфенова Техред М,Гергель Корректор М. Максимишинец Тираж 468 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 7880/16 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 мелющих тел телами из других материалов; воэможностью получения двух сортов песка со значительным различи рм в содержании Ге О. Песок с содеррнием е 03 0,009-0,0123 является хорошим сйрьем для варки высокока" чественных, прозрачных стекол оптических, технических и хрусталя, Песок фракции 0,4-0,8 мм с повышенным содержанием Ге 203 может использоваться как сырье для варки стекол в про- с изводстве отдельных видов стеклотары, стеклозмалей и т.д.; возможностью повышения скорости процессов снликато- и стеклообраэования за счет высо кой степени перерождения кварца вболее химически активную модификациюкристобалит и высокой однородности шихт на основе электростатически заряженного песка; удешевлением спосо" ба подготовки песка для варки высококачественных стекол.