CN109851216B - 一种用于浮法生产超白玻璃用复合澄清剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于浮法生产超白玻璃用复合澄清剂，其含有以下组分：硫酸盐、氧化铈、硝酸盐和焦锑酸钠，并且在100g玻璃中含有上述组分的质量分别为：硫酸盐：0.03‑0.6g氧化铈：0.01‑0.2g硝酸盐：0.2‑1g焦锑酸钠：0‑0.1g其中硫酸盐：∑（SO4 2‑）/∑Fe2O3重量之比在1000‑4000之间式中：∑Fe2O3为玻璃中的总铁含量。本发明能满足浮法工艺生产的要求，对透过率等性能不影响且澄清效果好，成品率高。
Description
技术领域
本发明属于玻璃制造技术领域，涉及一种浮法生产超白玻璃用复合澄清剂。
背景技术
超白玻璃具有高的透过率、优越的物理、机械及光学性能，主要应用于高档建材装饰、智慧农业、太阳能电池行业、光热发电及信息显示等。普通超白玻璃铁含量在150ppm以下，而具有特殊功能的超白玻璃有更高的要求，如用于光热发电的光热玻璃铁含量要求在80ppm以下，用于电子行业的超白玻璃要求在60ppm以下，对功能性超白玻璃的需求趋于低铁化。
采用浮法工艺进行生产超白玻璃，可在原材料的优选和加工过程中有效的降低铁的含量，更有利于生产出铁含量低的超白玻璃，同时由于浮法具有成本低、质量好的优势，有利于大规模的超白玻璃的生产。但由于超白玻璃由于铁含量低，导热系数是普通玻璃的3-4倍，玻璃液在水平方向上对流强度大，但垂直方向温度梯度小，玻璃液上下温差小，对流减少，气泡排出困难，易于形成玻璃的气泡缺陷。
目前浮法生产超白玻璃主要采用芒硝作为澄清剂进行玻璃液澄清，一般的芒硝含率在2%左右，随着玻璃中铁含量的降低，澄清剂并没有随之改变，但玻璃的导热系数增加，熔窑中玻璃液的垂直方向温度梯度更小且吸收SO3气体的能力降低，造成玻璃液中的气体停留在玻璃液中，形成气泡缺陷。由于超白玻璃在光热发电、信息显示等行业使用时对气泡缺陷要求严格，就必须在开发一种适用于浮法生产工艺且对透过率等性能不影响的多元复合澄清剂。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种浮法生产超白玻璃用复合澄清剂，使其能满足浮法工艺生产的要求，对透过率等性能不影响且澄清效果好，成品率高。
本发明为解决上述技术问题提供以下技术方案：
一种用于浮法生产超白玻璃用复合澄清剂，其含有以下组分：硫酸盐、氧化铈、硝酸盐和焦锑酸钠，并且100g玻璃中含有上述组分的质量为：
硫酸盐：0.03-0.6g
氧化铈：0.01-0.2g
硝酸盐：0.2-1g
焦锑酸钠：0-0.1g
其中硫酸盐：∑（SO4 2-）/∑Fe2O3重量之比在1000-4000之间
式中：∑Fe2O3为玻璃中的总铁含量
所述的硫酸盐为硫酸钠、硫酸钙和硫酸钾三者的一种，或者三者之和。
所述的硝酸盐为硝酸钠和硝酸钾两者的一种，或者两者之和。
本发明的有益效果在于：本发明所述的复合澄清剂根据超白玻璃的铁含量进行控制了硫酸盐的量，在进行澄清的同时控制了SO3的形成，以满足玻璃随铁含量的降低造成SO3溶解量的减少形成气泡，同时采用复合澄清剂的其他成分弥补硫酸盐澄清的不足。该复合澄清剂中硫酸盐属于高温澄清剂，在高温下分解产生O2和SO2，利于促进玻璃液中气泡的长大和溶解，并在玻璃熔化和澄清中起到表面活性剂作用、界面湍动作用、高温排气作用和均化作用。氧化铈为变价氧化物，在高温下释放出氧气，促进玻璃液中气泡长大、上升，从玻璃液中排出而且氧化铈还能降低玻璃的粘度，改善玻璃液的澄清性能。硝酸盐作为氧化剂使用，可配合硫酸盐和焦锑酸钠使用，能升高焦锑酸钠的分解温度。焦锑酸钠在进行O2澄清的同时，为SO3的分解形成SO2+O2提供了条件，复合澄清剂的相互作用，可避免超白玻璃中的微气泡的缺陷，同时，该发明严格限制焦锑酸钠的量，可满足浮法生产玻璃在锡槽的还原气氛下不出现锑的析出。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明作进一步详细描述。
一种用于浮法生产低铁超白玻璃用复合澄清剂，其含有以下组分：硫酸盐、氧化铈、硝酸盐和焦锑酸钠，并且100g玻璃中含有的澄清剂的质量为：
硫酸盐：0.03-0.6g
氧化铈：0.01-0.2g
硝酸盐：0.2-1g
焦锑酸钠：0-0.1g
其中硫酸盐：∑（SO4 2-）/∑Fe2O3重量之比在1000-4000之间
式中：∑Fe2O3为玻璃中的总铁含量
作为优选方式，所述的硫酸盐为硫酸钠、硫酸钙和硫酸钾三者的一种，或者三者之和。
作为优选方式，所述的硝酸盐为硝酸钠和硝酸钾两者的一种，或者两者之和。
在具体实施时，用于验证本复合澄清剂效果的超白玻璃组成为：
二氧化硅72.58%、氧化钙8.37%、氧化镁3.5%、氧化铝1.02%、R2O 13.98%其他0.55%。实施例1-4及对比例1选用铁含量为80ppm，实施例5-8及对比例2选用铁含量60ppm。
本发明在实施时，玻璃测试试样主要制备步骤为：称量-混合-熔制-成型-退火-加工-性能测试。
具体步骤：将玻璃各组分按照重量百分表称重后，充分混合均匀，在将混合原料倒入铂铑坩埚中，在1470-1500℃下保温3h，澄清均化后温度降到成型所需的温度范围，进行成型退火。待玻璃冷却后，将玻璃样品切割、研磨、抛光，制成70mm×70mm×4mm的块状试样，用记号笔划分成1mm×1mm×4mm的小区域，通过光学显微镜观察记录每个小区内的气泡个数。综合后计算单位立方厘米内的平均气泡个数。
超白玻璃的透过率采用瓦里安cary-500 Scan紫外-可见-近红外分光光度计进行测量。
实施例1：
一种用于浮法生产超白玻璃用复合澄清剂，其含有以下组分：硫酸钠、氧化铈、硝酸钠和焦锑酸钠。100g玻璃中含有的澄清剂的质量为硫酸钠0.25g、氧化铈0.02g、硝酸钠0.4g、焦锑酸钠0.05g。
实施例2：
一种用于浮法生产超白玻璃用复合澄清剂，其含有以下组分：硫酸钠、氧化铈、硝酸钠和焦锑酸钠。100g玻璃中含有的澄清剂的质量为硫酸钠0.2g、氧化铈0.04g、硝酸钠0.5g、焦锑酸钠0.08g。
实施例3：
一种用于浮法生产超白玻璃用复合澄清剂，其含有以下组分：硫酸钠、氧化铈、硝酸钠和焦锑酸钠。100g玻璃中含有的澄清剂的质量为硫酸钠0.3g、氧化铈0.05g、硝酸钠0.6g、焦锑酸钠0.06g。
实施例4：
一种用于浮法生产超白玻璃用复合澄清剂，其含有以下组分：硫酸钙、氧化铈、硝酸钠、硝酸钾和焦锑酸钠。100g玻璃中含有的澄清剂的质量为硫酸钙0.18g、氧化铈0.07g、硝酸钠0.6g、硝酸钾0.1g、焦锑酸钠0.03g。
对比例1
铁含量为80ppm超白玻璃采用芒硝澄清，芒硝含率为2%。
实施例5
一种用于浮法生产超白玻璃用复合澄清剂，其含有以下组分：硫酸钠、氧化铈、硝酸钠和焦锑酸钠。100g玻璃中含有的澄清剂的质量为硫酸钠0.18g、氧化铈0.03g、硝酸钠0.3g、焦锑酸钠0.06g。
实施例6
一种用于浮法生产超白玻璃用复合澄清剂，其含有以下组份：硫酸钠、氧化铈、硝酸钠和焦锑酸钠。100g玻璃中含有的澄清剂的质量为硫酸钠0.12g、氧化铈0.05g、硝酸钠0.6g、焦锑酸钠0.05g。
实施例7
一种用于浮法生产超白玻璃用复合澄清剂，其含有以下组分：硫酸钠、氧化铈、硝酸钠和焦锑酸钠。100g玻璃中含有的澄清剂的质量为硫酸钠0.15g、氧化铈0.06g、硝酸钠0.5g、焦锑酸钠0.03g。
实施例8
一种用于浮法生产超白玻璃用复合澄清剂，其含有以下组分：硫酸钙、氧化铈、硝酸钠、硝酸钾和焦锑酸钠。100g玻璃中含有的澄清剂的质量为硫酸钙0.10g、氧化铈0.07g、硝酸钠0.4 g、硝酸钾0.1g、焦锑酸钠0.06g。
对比例2
铁含量为60ppm超白玻璃采用芒硝澄清，芒硝含率为2%。
由实施例的实验结果可以看出，本发明的复合澄清剂具有较好的澄清效果，气泡个数在13个以下，并且具有较好的光学透过率。
Claims (5)
1.一种用于浮法生产超白玻璃的方法，其特征是：在浮法生产超白玻璃中加入复合澄清剂，其含有以下组分：硫酸盐、氧化铈、硝酸盐和焦锑酸钠，并且在100g玻璃组分外添加的上述组分的质量分别为：
硫酸盐：0.03-0.6g
氧化铈：0.01-0.2g
硝酸盐：0.2-1g
焦锑酸钠：0.03-0.1g
其中硫酸盐：∑（SO4 2-）/∑Fe2O3重量之比在3000-4000之间
式中：∑Fe2O3为玻璃中的总铁含量。
2.根据权利要求1所述的一种用于浮法生产超白玻璃的方法，其特征是：所述的硫酸盐为硫酸钠或硫酸钙或硫酸钾。
3.根据权利要求1所述的一种用于浮法生产超白玻璃的方法，其特征是：所述的硝酸盐为硝酸钠或硝酸钾。
4.根据权利要求1所述的一种用于浮法生产超白玻璃的方法，其特征是：100g玻璃组分外加入复合澄清剂的质量分别为硫酸钠0.25g、氧化铈0.02g、硝酸钠0.4g、焦锑酸钠0.05g。
5.根据权利要求1所述的一种用于浮法生产超白玻璃的方法，其特征是：100g玻璃组分外加入复合澄清剂的质量为硫酸钠0.18g、氧化铈0.03g、硝酸钠0.3g、焦锑酸钠0.06g。
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