CN106219968A - 一种蓝色玻璃的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蓝色玻璃的制备方法，采用不同的捕获剂对钾长石中的氧化铁进行分离，以及利用浮选剂进行白云石和其中所含铁离子的分离，得到纯度更高的钾长石精矿和白云石精矿；并通过特定的原料比例得到蓝色玻璃。该通过该方法得到的蓝色玻璃杂质少，透明度高，色泽均匀明亮，强度高，降低成本，减少环境污染，提高玻璃的稳定性，增强玻璃的抗酸碱性能，使玻璃在使用过程中不易风化，长时间保持透明，色泽明亮的状态。

Description

一种蓝色玻璃的制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃制造工艺，具体涉及一种蓝色玻璃的制备方法。
背景技术
玻璃是由二氧化硅，石灰石等化学物质熔融在一起形成的，熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化致使其结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃的化学组成是Na2SiO3、CaSiO3、SiO2或Na2O·CaO·6SiO2等，主要成分是硅酸盐复盐，是一种无规则结构的非晶态固体，广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混合物。另有混入了某些金属的氧化物或者盐类而显现出颜色的有色玻璃，如加入钴、铜等元素，使玻璃呈现出蓝色。公开号为CN103553341B公开了一种无氟花岗石矿渣微晶玻璃及其生产方法，该玻璃主要包括SiO2，Al2O3，CaO，MgO，Na2O，K2O，TiO2，ZrO2，ZnO和BaO，根究原料来源为花岗石矿渣，工业氢氧化铝或工业氧化铝，石灰石或重钙粉，菱镁矿或白云石，钠长石，钾长石，钛白粉，锆英砂或二氧化锆，工业锌白，工业碳酸钡。该原料主要通过矿石或矿渣得到，杂质较多，且玻璃透明度不高，做成有色玻璃后颜色昏暗，在使用过程中容易风化。
发明内容
为了克服上述的不足，本发明提出了一种玻璃杂质少，透明度高，色泽均匀明亮的蓝色玻璃的制备方法。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种蓝色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
(1)将矿物钾长石通过磨矿至粒度为0.5-1.0厘米进行脱泥，脱泥后再进行磨矿至粒度为0.075-0.080厘米，加入磁选机中，调节pH值为3.5-5，并加入捕获剂，设定搅拌速度为1500-1600r/min进行磁选除铁，得到钾长石精矿；
(2)将白云石磨矿至0.01-0.05厘米，脱泥后加入浮选机中，调节pH值为3.5-5，加入浮选剂，设定搅拌速率为1600-1750r/min，在此条件下浮选20-40min后，得到白云石粗精，利用洗涤剂洗涤白云石粗精后，干燥得到白云石精矿；
(3)将上述所得的钾长石精矿和白云石精矿加入混料机中，并加入石英砂，碳酸氢钠，氧化铜，芒硝，硝酸钠和氧化钴充分混合，得到混合料，将混合料加入电熔窑中，设定熔融温度为1550-1565℃，在电熔窑中溶解反应165-170h后得到均匀的玻璃液，玻璃液经过料道降温并进行压制成，压制后切割为所需规格的蓝色玻璃；
其中所述捕获剂包括A组分和B组分，所述A组分为N-十二烷基-β-氨基丙酸甲酯、N-辛烷基-β-氨基丙酸甲酯、N-十二烷基-β-氨基甲基丙酸甲酯、N-辛烷基-β-氨基甲基丙酸甲酯、N-十六烷基-N-乙基吗啉基乙基硫酸钠和油酸钠中的任意一种或几种；
所述B组分为十二铵，烷基芳基磺酸盐，三乙醇胺油酸酯，肉豆蔻酸和纯月桂酸基硫酸钠中的任意一种或几种；
所述捕获剂中A组分和B组分的比例为3-6:1；
所述浮选剂为肉豆蔻酸，油酸钠，棕榈酸，硬脂酸钠和月桂酸中的任意一种或几种。
优选的，所述捕获剂的用量按重量百分比计算，为钾长石的0.04-0.08％。
优选的，所述浮选剂的用量按重量百分比计算，为白云石的0.08-0.15％。
优选的，步骤(2)中所述洗涤剂为甲醇和乙醇中的任意一种。
优选的，步骤(3)中所述混合料中，各原料按重量份为：石英8000-8500份；碳酸氢钠300-500份；钾长石精矿400-500份；白云石精矿300-400份；氧化铜200-400份；芒硝200-400份；硝酸钠100-200份；氧化钴7-10份。
优选的，步骤(3)中所述熔融温度为1560℃。
本发明蓝色玻璃的制备方法，其有益效果在于：
(1)通过钾长石作为原料之一，由于钾长石中除了含有丰富的SiO2，Al2O3和K2O这些有益物质外，还含有如Fe2O3这类对玻璃的生产和质量有影响的杂质物质，Fe2O3含量增多，则对玻璃晶体的析出形态进行了改变，使玻璃品质脆，易碎，同时对玻璃的色泽也具有影响。而本发明中采用了捕获剂，捕获剂由阴阳离子在特定的比例下而得，对钾长石具有高效捕获能力，并结合浮选，能够将钾长石和其中的Fe2O3进行分离，降低Fe2O3的浓度，改善玻璃晶体析出的形态，增强玻璃的强度，并增加透明度，改善颜色的明亮度。
(2)本发明中白云石作为原料之一，白云石中主要含有碳酸盐矿物，且还含有铁等物质，铁与碳酸盐矿物一起进入玻璃容易中，是玻璃呈现灰色，影响玻璃的色泽和明亮度。本发明中加入的浮选剂，根据白云石的自身的化学性能和结构做出了合理的选择，能够使白云石中的铁含量降低，提高白云石的纯度，同时在提取后利用洗涤剂进行洗涤，进一步提高白云石的纯度，改善玻璃的透明度。
(3)捕获剂和浮选剂通过合理的选择和精确的配比，使用量少，即能达到分离的目的，大大降低了成本，同时减少了环境污染。
(4)本发明制备方法中，由于石英砂中含有大量的SiO2，同时钾长石中也同样含有大量的硅元素和Al2O3，硅和铝的含量大大增大，含量的增大能够提高玻璃的稳定性，增强玻璃的抗酸碱性能，使玻璃在使用过程中不易风化，长时间保持透明，色泽明亮的状态。
(5)本发明中，在制备方法中加入了氧化铜和氧化钴，能够使玻璃的颜色为蓝色；通过特定的比例和在制备方法中熔融温度和时间的限定，能够使玻璃液混合得更加充分，且玻璃的蓝色更加均匀，颜色更加自然，色泽明亮，能够达到很好的装饰效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步详细说明本发明。
实施例1
一种蓝色玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将矿物钾长石通过磨矿至粒度为0.5厘米进行脱泥，脱泥后再进行磨矿至粒度为0.075厘米，加入磁选机中，调节pH值为5，并加入捕获剂，设定搅拌速度为1600r/min进行磁选除铁，得到钾长石精矿；其中捕获剂包括N-十六烷基-N-乙基吗啉基乙基硫酸钠和三乙醇胺油酸酯，两者比例为3:1，加入量按重量百分比计算，为钾长石的0.08％，
(2)将白云石磨矿至0.05厘米，脱泥后加入浮选机中，调节pH值为5，加入占白云石重量百分比0.15％的肉豆蔻酸，设定搅拌速率为1750r/min，在此条件下浮选40min后，得到白云石粗精，利用甲醇洗涤白云石粗精后，干燥得到白云石精矿；
(3)取上述所得的钾长石精矿和白云石精矿加入混料机中，按重量份为，钾长石精矿500份，白云石精矿400份，并加入石英砂8000份，碳酸氢钠500份，氧化铜400份，芒硝200份，硝酸钠200份和氧化钴7份充分混合，得到混合料，将混合料加入电熔窑中，设定熔融温度为1565℃，在电熔窑中溶解反应165h后得到均匀的玻璃液，玻璃液经过料道降温并进行压制成，压制后切割为所需规格的蓝色玻璃。
实施例2
一种蓝色玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将矿物钾长石通过磨矿至粒度为0.8厘米进行脱泥，脱泥后再进行磨矿至粒度为0.08厘米，加入磁选机中，调节pH值为3.5，并加入捕获剂，设定搅拌速度为1500r/min进行磁选除铁，得到钾长石精矿；其中捕获剂包括N-辛烷基-β-氨基丙酸甲酯和十二铵，两者比例为4:1，加入量按重量百分比计算，为钾长石的0.04％，
(2)将白云石磨矿至0.05厘米，脱泥后加入浮选机中，调节pH值为3.5，加入占白云石重量百分比0.15％的油酸钠，设定搅拌速率为1600r/min，在此条件下浮选20min后，得到白云石粗精，利用乙醇洗涤白云石粗精后，干燥得到白云石精矿；
(3)取上述所得的钾长石精矿和白云石精矿加入混料机中，按重量份为，钾长石精矿400份，白云石精矿300份，并加入石英砂8500份，碳酸氢钠300份，氧化铜200份，芒硝400份，硝酸钠100份和氧化钴10份充分混合，得到混合料，将混合料加入电熔窑中，设定熔融温度为1560℃，在电熔窑中溶解反应170h后得到均匀的玻璃液，玻璃液经过料道降温并进行压制成，压制后切割为所需规格的蓝色玻璃。
实施例3
一种蓝色玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将矿物钾长石通过磨矿至粒度为0.8厘米进行脱泥，脱泥后再进行磨矿至粒度为0.6厘米，加入磁选机中，调节pH值为4.0，并加入捕获剂，设定搅拌速度为1550r/min进行磁选除铁，得到钾长石精矿；其中捕获剂包括N-十二烷基-β-氨基丙酸甲酯和纯月桂酸基硫酸钠，两者比例为5:1，加入量按重量百分比计算，为钾长石的0.06％，
(2)将白云石磨矿至0.05厘米，脱泥后加入浮选机中，调节pH值为3.5，加入占白云石重量百分比0.1％的棕榈酸，设定搅拌速率为1600r/min，在此条件下浮选30min后，得到白云石粗精，利用乙醇洗涤白云石粗精后，干燥得到白云石精矿；
(3)取上述所得的钾长石精矿和白云石精矿加入混料机中，按重量份为，钾长石精矿470份，白云石精矿350份，并加入石英砂8000份，碳酸氢钠400份，氧化铜300份，芒硝300份，硝酸钠180份和氧化钴9份充分混合，得到混合料，将混合料加入电熔窑中，设定熔融温度为1560℃，在电熔窑中溶解反应168h后得到均匀的玻璃液，玻璃液经过料道降温并进行压制成，压制后切割为所需规格的蓝色玻璃。
实施例4
一种蓝色玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将矿物钾长石通过磨矿至粒度为0.8厘米进行脱泥，脱泥后再进行磨矿至粒度为0.6厘米，加入磁选机中，调节pH值为4.0，并加入捕获剂，设定搅拌速度为1550r/min进行磁选除铁，得到钾长石精矿；其中捕获剂包括N-十二烷基-β-氨基甲基丙酸甲酯和烷基芳基磺酸盐，两者比例为6:1，加入量按重量百分比计算，为钾长石的0.06％，
(2)将白云石磨矿至0.05厘米，脱泥后加入浮选机中，调节pH值为3.5，加入占白云石重量百分比0.1％的硬脂酸钠，设定搅拌速率为1600r/min，在此条件下浮选30min后，得到白云石粗精，利用甲醇洗涤白云石粗精后，干燥得到白云石精矿；
(3)取上述所得的钾长石精矿和白云石精矿加入混料机中，按重量份为，钾长石精矿470份，白云石精矿350份，并加入石英砂8000份，碳酸氢钠400份，氧化铜300份，芒硝300份，硝酸钠180份和氧化钴9份充分混合，得到混合料，将混合料加入电熔窑中，设定熔融温度为1560℃，在电熔窑中溶解反应168h后得到均匀的玻璃液，玻璃液经过料道降温并进行压制成，压制后切割为所需规格的蓝色玻璃。
实施例5
一种蓝色玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将矿物钾长石通过磨矿至粒度为0.8厘米进行脱泥，脱泥后再进行磨矿至粒度为0.6厘米，加入磁选机中，调节pH值为4.0，并加入捕获剂，设定搅拌速度为1550r/min进行磁选除铁，得到钾长石精矿；其中捕获剂包括N-辛烷基-β-氨基甲基丙酸甲酯和纯月桂酸基硫酸钠，两者比例为5:1，加入量按重量百分比计算，为钾长石的0.06％，
(2)将白云石磨矿至0.05厘米，脱泥后加入浮选机中，调节pH值为3.5，加入占白云石重量百分比0.1％的月桂酸，设定搅拌速率为1600r/min，在此条件下浮选30min后，得到白云石粗精，利用甲醇洗涤白云石粗精后，干燥得到白云石精矿；
(3)取上述所得的钾长石精矿和白云石精矿加入混料机中，按重量份为，钾长石精矿470份，白云石精矿350份，并加入石英砂8000份，碳酸氢钠400份，氧化铜300份，芒硝300份，硝酸钠180份和氧化钴9份充分混合，得到混合料，将混合料加入电熔窑中，设定熔融温度为1560℃，在电熔窑中溶解反应168h后得到均匀的玻璃液，玻璃液经过料道降温并进行压制成，压制后切割为所需规格的蓝色玻璃。
实施例6
一种蓝色玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将矿物钾长石通过磨矿至粒度为0.8厘米进行脱泥，脱泥后再进行磨矿至粒度为0.6厘米，加入磁选机中，调节pH值为4.0，并加入捕获剂，设定搅拌速度为1550r/min进行磁选除铁，得到钾长石精矿；其中捕获剂包括油酸钠和十二铵，两者比例为5:1，加入量按重量百分比计算，为钾长石的0.045％，
(2)将白云石磨矿至0.05厘米，脱泥后加入浮选机中，调节pH值为3.5，加入占白云石重量百分比0.1％的油酸钠，设定搅拌速率为1600r/min，在此条件下浮选30min后，得到白云石粗精，利用甲醇洗涤白云石粗精后，干燥得到白云石精矿；
(3)取上述所得的钾长石精矿和白云石精矿加入混料机中，按重量份为，钾长石精矿470份，白云石精矿350份，并加入石英砂8000份，碳酸氢钠400份，氧化铜300份，芒硝300份，硝酸钠180份和氧化钴9份充分混合，得到混合料，将混合料加入电熔窑中，设定熔融温度为1560℃，在电熔窑中溶解反应168h后得到均匀的玻璃液，玻璃液经过料道降温并进行压制成，压制后切割为所需规格的蓝色玻璃。
实施例7
一种蓝色玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将矿物钾长石通过磨矿至粒度为0.8厘米进行脱泥，脱泥后再进行磨矿至粒度为0.6厘米，加入磁选机中，调节pH值为4.0，并加入捕获剂，设定搅拌速度为1550r/min进行磁选除铁，得到钾长石精矿；其中捕获剂中A组分为任意比的N-十二烷基-β-氨基丙酸甲酯和油酸钠，B组分为十二铵，A组分：B组分＝3.5:1，加入量按重量百分比计算，为钾长石的0.045％，
(2)将白云石磨矿至0.05厘米，脱泥后加入浮选机中，调节pH值为3.5，加入占白云石重量百分比0.1％的按1：1比例混合的油酸钠和肉豆蔻酸的混合物，设定搅拌速率为1600r/min，在此条件下浮选30min后，得到白云石粗精，利用甲醇洗涤白云石粗精后，干燥得到白云石精矿；
(3)取上述所得的钾长石精矿和白云石精矿加入混料机中，按重量份为，钾长石精矿470份，白云石精矿350份，并加入石英砂8000份，碳酸氢钠400份，氧化铜300份，芒硝300份，硝酸钠180份和氧化钴9份充分混合，得到混合料，将混合料加入电熔窑中，设定熔融温度为1560℃，在电熔窑中溶解反应168h后得到均匀的玻璃液，玻璃液经过料道降温并进行压制成，压制后切割为所需规格的蓝色玻璃。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (6)

1.一种蓝色玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将矿物钾长石通过磨矿至粒度为0.5-1.0厘米进行脱泥，脱泥后再进行磨矿至粒度为0.075-0.080厘米，加入磁选机中，调节pH值为3.5-5，并加入捕获剂，设定搅拌速度为1500-1600r/min进行磁选除铁，得到钾长石精矿；
(2)将白云石磨矿至0.01-0.05厘米，脱泥后加入浮选机中，调节pH值为3.5-5，加入浮选剂，设定搅拌速率为1600-1750r/min，在此条件下浮选20-40min后，得到白云石粗精，利用洗涤剂洗涤白云石粗精后，干燥得到白云石精矿；
(3)将上述所得的钾长石精矿和白云石精矿加入混料机中，并加入石英砂，碳酸氢钠，氧化铜，芒硝，硝酸钠和氧化钴充分混合，得到混合料，将混合料加入电熔窑中，设定熔融温度为1550-1565℃，在电熔窑中溶解反应165-170h后得到均匀的玻璃液，玻璃液经过料道降温并进行压制成，压制后切割为所需规格的蓝色玻璃；
其中所述捕获剂包括A组分和B组分，所述A组分为N-十二烷基-β-氨基丙酸甲酯、N-辛烷基-β-氨基丙酸甲酯、N-十二烷基-β-氨基甲基丙酸甲酯、N-辛烷基-β-氨基甲基丙酸甲酯、N-十六烷基-N-乙基吗啉基乙基硫酸钠和油酸钠中的任意一种或几种；
所述B组分为十二铵，烷基芳基磺酸盐，三乙醇胺油酸酯，肉豆蔻酸和纯月桂酸基硫酸钠中的任意一种或几种；
所述捕获剂中A组分和B组分的比例为3-6:1；
所述浮选剂为肉豆蔻酸，油酸钠，棕榈酸，硬脂酸钠和月桂酸中的任意一种或几种。
2.根据权利要求1所述蓝色玻璃的制备方法，其特征在于：所述捕获剂的用量按重量百分比计算，为钾长石的0.04-0.08％。
3.根据权利要求1所述蓝色玻璃的制备方法，其特征在于：所述浮选剂的用量按重量百分比计算，为白云石的0.08-0.15％。
4.根据权利要求1所述蓝色玻璃的制备方法，其特征在于：步骤(2)中所述洗涤剂为甲醇和乙醇中的任意一种。
5.根据权利要求1所述蓝色玻璃的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述混合料中，各原料按重量份为：石英8000-8500份；碳酸氢钠300-500份；钾长石精矿400-500份；白云石精矿300-400份；氧化铜200-400份；芒硝200-400份；硝酸钠100-200份；氧化钴7-10份。
6.根据权利要求1所述蓝色玻璃的制备方法，其特征在于：步骤(3)中所述熔融温度为1560℃。
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