СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫРЬЕВОГО КОНЦЕНТРАТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА 
СТЕКЛА

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫРЬЕВОГО КОНЦЕНТРАТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛА


RU (11) 2300505 (13) C1

(51) МПК
C03C 1/02 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 17.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(14) Дата публикации: 2007.06.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 2005132130/03 
(22) Дата подачи заявки: 2005.10.17 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2005.10.17 
(45) Опубликовано: 2007.06.10 
(56) Аналоги изобретения: RU 2244691 С2, 20.01.2005. RU 2173674 С2, 20.09.2001. SU 1564125 A1, 15.05.1990. RU 2197440 С1, 27.01.2003. US 3753742 А, 21.08.1973. 
(72) Имя изобретателя: Крашенинникова Надежда Сергеевна (RU); Казьмина Ольга Викторовна (RU); Фролова Ирина Владимировна (RU) 
(73) Имя патентообладателя: Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет (RU) 
(98) Адрес для переписки: 634050, г.Томск, пр-т Ленина, 30, Томский политехнический университет 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЫРЬЕВОГО КОНЦЕНТРАТА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТЕКЛА

Изобретение относится к стекольной промышленности, а именно к сырьевым материалам, используемым при производстве стекла. Техническая задача изобретения - расширение сырьевой базы стекольной промышленности, повышение однородности и химической активности стекольной шихты. Указанный эффект достигается тем, что вместо кварцевого песка сырьевой концентрат содержит тонкодисперсный природный маршаллит. Способ получения концентрата включает подготовку маршаллита, дозирование, перемешивание его с содой в соотношении (70-80):(20-30) соответственно и компактирование на валковом прессе. Прочность компактированной крупки составляет 1,6-1,8 МПа, размер менее 0,5 мм. Время варки сокращается на 15-18%.



ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к стекольной промышленности, а именно к сырьевым материалам, используемым при производстве стекла.
Качество стекла во многом зависит от качества сырьевых материалов и способа подготовки стекольной шихты. Основным компонентом стекольной шихты является кремнеземсодержащий материал, посредством которого в состав стекла вводят оксид кремния. Для этого используют различные природные виды кремнезема: кварцевые пески, песчаники, кварциты, а также горный хрусталь и жильный кварц. Однако дефицит традиционных кремнеземсодержащих материалов и высокие транспортные расходы на его доставку обусловливают поиск новых сырьевых материалов и способов их подготовки.
Известен сырьевой концентрат и способ его приготовления, который получают смешиванием кремнезема с гидроксидами калия и натрия, сушкой и термообработкой до получения порошка при 573-620°С (патент RU 2197440, кл. С03С 1/02, 2003). Недостатками изобретения являются высокие энергозатраты, связанные с наличием дополнительных операций сушки и термообработки в процессе получения указанного концентрата, а также применение гидроксидов калия и натрия, являющихся агрессивными реагентами.
Наиболее близким к изобретению является способ (взятый за прототип) получения сырьевого концентрата для производства стекла, включающий дозирование, перемешивание сырьевых компонентов, увлажнение и компактирование на валковом прессе. В состав концентрата вводят побочные продукты обогащения циркон-ильменитовых руд, природную соду и каолин (патент RU 2244691, кл. С03В 1/02, 2005). Недостатком способа получения указанного концентрата является введение в его состав дополнительного компонента, а именно каолина в количестве 15-20 мас.%, с целью пластификации смеси, подаваемой на валковый пресс для компактирования.
Технической задачей изобретения является расширение сырьевой базы стекольной промышленности и повышение однородности и химической активности шихты.
Поставленная задача достигается способом получения сырьевого концентрата для производства стекла на основе природного тонкодисперсного кремнеземсодержащего сырья, а именно маршаллита, путем компактирования на валковом прессе.
Для получения сырьевого концентрата по данному изобретению используется природный маршаллит, имеющий минимальный линейный размер 0,1 мм и менее, максимальный линейный размер 0,63 мм. Присутствующий в маршаллите каолинит, по данным рентгенофазового анализа, в количестве 2-3% является пластифицирующей добавкой в шихте и глиноземсодержащим компонентом шихты. Способ получения концентрата включает предварительную подготовку маршаллита: природный маршаллит просеивается через сито с размером ячейки 0,3 мм, с последующим измельчением крупной фракции на дезинтеграторе, до полного прохождения через данное сито, полученные фракции перемешиваются с целью их усреднения. Подготовленный маршаллит в количестве 70-80 мас.% увлажняется водой в количестве 6-7 мас.%, перемешивается с содой в количестве 20-30 мас.% в течение 1-2 минут и компактируется на валковом прессе в крупку размером не более 0,5 мм при давлении 10-15 МПа. Прочность крупки составляет 1,6-1,8 МПа, плотность 2200-2300 кг/м3. Тонкодисперсность маршаллита и наличие глинистой фракции в виде каолинита обеспечивают пластичность шихты на стадии компактирования, механическую прочность и высокую плотность готовой крупки (для сравнения: прочность крупки 1,2-1,6 МПа, плотность 2130 кг/м3 по способу-прототипу).
Введение сырьевого концентрата в состав промышленных стекольных шихт в виде крупки позволяет обеспечить химическую однородность шихт на стадии их подготовки (отклонение в содержании Na 2СО3 составляет ±0,5%).
Сырьевой концентрат из смеси тонкодисперсных маршаллита и соды в указанном соотношении позволяет частично или полностью заменить традиционные кремнезем и глиноземсодержащие сырьевые материалы в составе различных стекольных шихт с корректировкой их рецепта.
Пример 1. Природный маршаллит просеивается через сито с размером ячейки 0,3 мм, с последующим измельчением крупной фракции на дезинтеграторе до полного прохождения через указанное сито и перемешиванием полученных фракций с целью их усреднения. Сырьевые материалы, входящие в состав концентрата: подготовленный маршаллит и сода в соотношении 70:30 соответственно подаются в смеситель в следующей очередности: маршаллит, вода в количестве 6 мас.%, сода. Смесь перемешивают в течение 1 минуты и подают в бункер-накопитель валкового пресса со скоростью вращения валков 22 об/мин. Зазор между валками в зоне прессования составляет 0,5 мм, давление 10 МПа. Готовый продукт представляет крупку размером не более 0,5 мм. Прочность крупки составляет 1,6 МПа, плотность - 2200 кг/м3.
Полученный концентрат вводили в состав шихты для производства тарного стекла. Корректировку рецепта шихты проводили с учетом 100% замены соды и частичной заменой кварцевого песка.
Промер 2. Природный маршаллит просеивается через сито с размером ячейки 0,3 мм, с последующим измельчением крупной фракции на дезинтеграторе до полного прохождения через указанное сито и перемешиванием полученных фракций с целью их усреднения. Сырьевые материалы, входящие в состав концентрата: подготовленный маршаллит и сода в соотношении 80:20 соответственно подаются в смеситель в следующей очередности: маршаллит, вода в количестве 7 мас.%, сода. Смесь перемешивают в течение 2 минут и подают в бункер-накопитель валкового пресса со скоростью вращения валков 22 об/мин. Зазор между валками в зоне прессования составляет 0,5 мм, давление 15 МПа. Готовый продукт представляет крупку размером не более 0,5 мм. Прочность крупки составляет 1,8 МПа, плотность - 2300 кг/м3.
Полученный концентрат вводили в состав шихты для производства тарного стекла. Корректировку рецепта шихты проводили с учетом 100% замены кварцевого песка и частичной заменой соды.
Предлагаемый способ получения сырьевого концентрата позволяет достичь высокую степень однородности шихты вследствие тонкодисперсности и однородности по гранулометрическому составу сырьевых материалов и повысить химическую активность шихты за счет тесного контакта тугоплавких компонентов шихты (маршаллит, каолинит) с легкоплавкой содой. Время варки сокращается на 15-18% (для сравнения 10-12% по способу-прототипу). Способ не требует введения специальных связующих добавок на стадии компактирования. Компактирование осуществляется при давлении 10-15 МПа и количестве вводимой воды 6-7%.



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Способ получения сырьевого концентрата для производства стекла, включающий перемешивание сырьевых компонентов, увлажнение с последующим компактированием на валковом прессе, отличающийся тем, что используют тонкодисперсный природный маршаллит, который предварительно просеивают через сито с размером ячейки 0,3 мм с последующим измельчением крупной фракции на дезинтеграторе до полного прохождения через сито, перемешивают маршаллит в количестве 70-80 мас.%, воду в количестве 6-7 мас.% и соду в количестве 20-30 мас.% в течение 1-2 мин, концентрат компактируют на валковом прессе в крупку размером менее 0,5 мм при давлении 10-15 МПа.



ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к стекольной промышленности: стекольные составы и композиции, обработка стекла, оборудование для производства и разработки новых стекольных составов и композиций, приспособления и механизмы для обработки и производства стекла, специальные стекла и др.



Стекло. Стекольные составы и композиции. Обработка стекла




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "закалка стекла" будет найдено словосочетание "закалка стекла". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("закалка" или "стекла").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+закалка -стекла".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "состав" будут найдены слова "составы", "составом" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "состав!".


Рейтинг@Mail.ru