Винахід відноситься до хімічної технології отримання "силікат-брили" і може бути застосовано у виробництві рідкого скла. Спосіб отримання "силікат-брили" включає дроблення і плавку з содою кремнеземутримуючі матеріалу, в якості якого використовують склобій, плавку ведуть в руднo-термічному режимі при співвідношенні маси склобою і маси соди (10-15): 1, після чого розплав гранулюють з отриманням "силікат-брили". Технічний результат винаходу - спрощення способу отримання "силікат-брили".
Винахід відноситься до хімічної технології, зокрема до отримання "силікат-брили", що застосовується при виробництві рідкого скла.
Відомий спосіб приготування "силікат-брили" для скляної шихти, що відрізняється тим, що "силікат-брилу" отримують помелом кварцового піску в 45% -ному водному розчині NaOH до проходження отриманої суспензії через сито 0,04 з подальшою обробкою отриманої суспензії в автоклаві при 120-250 o C і надмірному тиску 2-80 атм і сушінням при 300-400 o C [1].
Недоліками відомого способу є велика витрата лугу натрію (до 40% мас.), Високі енерговитрати і технічна складність процесу.
Відомий спосіб, прийнятий за прототип, отримання "силікат-брили" варінням шихти, що складається з кварцового піску і соди (карбонату натрію) в скловарної печі [2].
У відомому способі взаємодія діоксиду кремнію (кремнезему) з оксидом натрію здійснюється при температурі 1450-1500 o C протягом 6-8 ч.
Недоліками відомого способу є велика витрата соди (до 50% мас.), Високі енерговитрати на реакцію взаємодії діоксиду кремнію з оксидом натрію і значний вихід діоксиду вуглецю.
Відомо, що в побутових і промислових відходах є величезна кількість нестандартного скляного брухту (склобою), що містить оксидні домішки, що не дозволяють використовувати його в стекловарении, що призводить до необхідності ретельної сортування склобою за хімічним складом (кольором).
Відомо також, що в хімічний склад скла (склобою) входять діоксид кремнію (кремнезем) і оксид натрію, причому кількість оксиду натрію в склі лише трохи менше, ніж його має бути в складі "силікат-брили".
Завданням винаходу є технічно нескладне і недороге отримання "силікат-брили".
Зазначений технічний результат досягається тим, що в способі отримання "силікат-брили", що включає дроблення і плавку з содою кремнеземутримуючі матеріалу, відповідно до винаходу в якості кремнеземутримуючі матеріалу використовують склобій, плавку ведуть в Руднотермічні режимі при співвідношенні маси склобою і маси соди (10-15 ): 1, після чого розплав гранулюють з отриманням "силікат-брили".
Спосіб здійснюється наступним чином.
У Руднотермічні піч, забезпечену графітовими електродами, що має ванну, яка була водоохолоджуваний металевий кожух з можливістю утворення гарніссажа на внутрішніх стінах ванни, обладнану вічком, що дозволяє періодично зливати розплав з відсіченням в печі його частини, завантажують карбонат натрію (технічну соду), розплавляють його в дуговом режимі і в Руднотермічні режимі доводять до жидкоподвижного стану з температурою розплаву 950-1150 o C.
У розплав завантажують порцію дробленого скляного брухту, що становить не більше 1/3 від маси вихідного карбонату натрію, і проварюють до отримання розплаву однорідної консистенції. При цьому підвищується в'язкість розплаву і його опір. Для підтримки жидкотекучести розплаву його температура підвищується шляхом збільшення напруги на електродах. Операція по завантаженню скляного брухту повторюється до досягнення необхідного модуля розплаву силікату натрію. При цьому температура розплаву в кінці циклу досягає 1300-1400 o C. Потім отриманий розплав зливається через випускний отвір із залишенням в печі частини розплаву, в який завантажується нова порція карбонату натрію і весь цикл повторюється.
Приклад здійснення запропонованого способу.
Отримання силікат-брили з модулем 2,45-2,55.
У двухелектродную Руднотермічні піч потужністю 75 кВа, що дозволяє завантажувати до 100 кг шихтових матеріалів, завантажили 7,5 кг карбонату натрію, розплавили його і нагріли розплав до температури 1100-1150 o C. Потім в розплав завантажили 2,5 кг скляного брухту технологічної розміром менш 20 мм і варили отриману суміш протягом 15 хв до отримання розплаву однорідної консистенції. Після цього підвищили напругу на електродах на 20% і завантажили 3,5 кг склобою. Завантаження склобою, його проварку до отримання однорідної суміші і подальше підвищення напруги на електродах повторювали до тих пір, поки не проварили 100 кг склобою. Основну частину отриманого розплаву в кількості 100 кг злили через випускний отвір печі, в що залишився в печі розплав завантажили 7,5 кг карбонату натрію і весь цикл повторили знову.
Отримана в результаті плавки силікат-брила мала наступний хімічний склад%: SiO2 -68,7; Na2 O-27,3; CaO-4,0, що відповідає модулю 2,52. Час, витрачений на приготування 100 кг "силікат-брили", склало 3,5 години.
Таким чином, за пропонованим способом можна здійснювати швидке, недороге і технічно нескладне отримання "силікат-брили", утилізуючи при цьому будь-який потрібну кількість нестандартного склобою.
2. Під ред. І.І. Китайгородського. "Технологія скла", М.: Стройиздат, 1961. С. 324,336-351 (Прототип).
Спосіб отримання "силікат-брили", що включає дроблення і плавку з содою кремнеземутримуючі матеріалу, який відрізняється тим, що в якості кремнеземутримуючі матеріалу використовують склобій, плавку ведуть в рудно-термічному режимі при співвідношенні маси склобою до маси соди (10 - 15): 1, після чого розплав гранулюють з отриманням "силікат-брили".