RU2520978C2 - Charge for production of silicate glass - Google Patents

Charge for production of silicate glass Download PDF

Info

Publication number
RU2520978C2
RU2520978C2 RU2012133419/03A RU2012133419A RU2520978C2 RU 2520978 C2 RU2520978 C2 RU 2520978C2 RU 2012133419/03 A RU2012133419/03 A RU 2012133419/03A RU 2012133419 A RU2012133419 A RU 2012133419A RU 2520978 C2 RU2520978 C2 RU 2520978C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
production
nitrobenzene
glass
trotyl
mixture
Prior art date
Application number
RU2012133419/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012133419A (en
Inventor
Александр Михайлович Пыжов
Сергей Анатольевич Уткин
Татьяна Ивановна Пыжова
Ярослав Сергеевич Попов
Владимир Игоревич Стрелков
Артем Александрович Абрамов
Александр Викторович Иванков
Олег Владимирович Пожидаев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
Priority to RU2012133419/03A priority Critical patent/RU2520978C2/en
Publication of RU2012133419A publication Critical patent/RU2012133419A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2520978C2 publication Critical patent/RU2520978C2/en

Links

Landscapes

  • Glass Compositions (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to compositions of charges for production of glass and can be used for manufacturing products of industrial and decorative-artistic purpose, as well as in production of ceramic products. A charge for production of silicate glass is obtained by mixing wastes of trotyl and nitrobenzene production - a mixture of trotyl and nitrobenzene mother liquor and their cinder with silica, chalk, dolomite, kaolin, accelerating, reducing and clarifying additives with the following component ratio, wt %: quartz sand 42.4-45.6; chalk 1.0-1.2; dolomite 10.2-10.5, kaolin 2.3-2.5; cinder of trotyl and nitrobenzene mother liquor 28.5-30.8; mixture of trotyl and nitrobenzene mother liquors, solid substance 10.8-11.8; coal 1.2-1.4. The charge melting is performed at 1350-1400°C.
EFFECT: improvement of the environment ecology; increased quality and reduction of cost of silicate glass production due to utilisation of wastes of trotyl and nitrobenzene production.
3 tbl

Description

Изобретение относится к составам шихт для получения бесцветных, окрашенных в массе и других видов стекол, и может быть использовано для изготовления изделий промышленного и декоративно-художественного назначения, а также в производстве керамических изделий.The invention relates to compositions of mixtures for producing colorless, colored in mass and other types of glasses, and can be used for the manufacture of products for industrial and decorative purposes, as well as in the manufacture of ceramic products.

Сырьевые материалы, которые применяются для изготовления стекла, подразделяются на главные и вспомогательные. К главным сырьевым материалам относятся вещества, с помощью которых в стекло вводятся кислотные, щелочные и щелочноземельные оксиды, являющиеся основой состава современных стекол. К вспомогательным сырьевым материалам относятся различные вещества, которые применяются для улучшения качества стекломассы, ее окрашивания и глушения, а также для ускорения времени ее изготовления (Бутт Л.М., Поляк В.В. Технология стекла. - М.: Гос. изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительству, 1960, с.67).The raw materials used for the manufacture of glass are divided into main and auxiliary. The main raw materials include substances with the help of which acid, alkali and alkaline earth oxides are introduced into the glass, which are the basis of the composition of modern glasses. Auxiliary raw materials include various substances that are used to improve the quality of glass melt, dye it and extinguish it, and also to accelerate the time of its manufacture (Butt L.M., Polyak V.V. Glass technology. - M .: State ed. in the literature on construction, architecture and construction, 1960, p. 67).

Основу химического состава силикатных промышленных стекол - оконных, архитектурно-строительных, тарных и других - составляют различные сочетания оксидов Na2O, CaO, SiO2. Кроме того, для снижения склонности к кристаллизации и повышения химической стойкости стекол в их состав дополнительно вводят оксиды магния и алюминия. Так, например, еще в середине 30-х годов И.И. Китайгородским было разработано и внедрено в промышленность алюмомагнезиальное стекло состава, масс.%: SiO2 71,5-72; Al2O3 1,5; CaO 8-8,5; Na2O 15; MgO 3,5 (Химическая технология стекла и ситаллов. Артамонова М.В., Асланова М.С., Бужинский И.М. и др./Под ред. Н.М.Павлушкина. - М., Стройиздат, 1983, с.211).The basis of the chemical composition of silicate industrial glasses - window, architectural, construction, packaging and others - are various combinations of oxides of Na 2 O, CaO, SiO 2 . In addition, to reduce the tendency to crystallization and increase the chemical resistance of glasses, magnesium and aluminum oxides are additionally introduced into their composition. So, for example, back in the mid-30s II. Kitaygorodsky developed and introduced into the industry alumina-glass composition, wt.%: SiO 2 71.5-72; Al 2 O 3 1.5; CaO 8-8.5; Na 2 O 15; MgO 3,5 (Chemical technology of glass and glass materials. Artamonova M.V., Aslanova M.S., Buzhinsky I.M. et al. / Edited by N.M. Pavlushkin. - M., Stroyizdat, 1983, p. .211).

Для введения в состав стекла оксида натрия используют карбонат натрия или сульфат натрия. В связи с этим существуют два варианта стекольных шихт, содержащих сульфат натрия.Sodium carbonate or sodium sulfate is used to introduce sodium oxide into the glass. In this regard, there are two options for glass blends containing sodium sulfate.

Сульфатная шихта - оксид натрия целиком или в количестве более 25% вводится в шихту с помощью сульфата натрия (Химическая технология стекла и ситаллов. Артамонова М.В., Асланова М.С., Бужинский И.М. и др./Под ред. Н.М.Павлушкина. - М., Стройиздат, 1983, с.106). Однако процесс изготовления стекла из сульфатной шихты становится более продолжительным и требует более высоких температур. В этом случае для ускорения процесса силикатообразования и снижения температуры прибегают к предварительному разложению сульфата натрия до оксида натрия. Для этого в стекольную шихту вводят некоторое количество углеродсодержащих материалов - каменного или древесного угля, древесных опилок или стружек (Технология стекла. Бутт Л.М., Поляк В.В. - М., Гос. изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительству, 1960, с.64) или каких-либо органических веществ (П.Н.Григорьев, М.А.Матвеев. Растворимое стекло (получение, свойства и применение). - М.: Гос. изд. литературы по строительным материалам, 1956, 444 с.), действующих в качестве восстановителей сульфата натрия. К способу получения стекла из сульфатной шихты прибегают в случае необходимости снижения стоимости производства продукции, поскольку исходный сульфат натрия является дешевым заменителем соды. Недостатками получения стекла по сульфатному способу являются сложность технологического процесса, необходимость использования углеродсодержащих материалов, снижение качества получаемой продукции и необходимость нагрева шихты при изготовлении обычных стекол до 1500-1600°C (Химическая технология стекла и ситаллов. Артамонова М.В., Асланова М.С., Бужинский И.М. и др./Под ред. Н.М.Павлушкина. - М., Стройиздат, 1983, с.105).Sulfate charge - sodium oxide in whole or in an amount of more than 25% is introduced into the charge using sodium sulfate (Chemical technology of glass and glass metals. Artamonova M.V., Aslanova M.S., Buzhinsky I.M. et al. / Ed. N.M. Pavlushkina. - M., Stroyizdat, 1983, p. 106). However, the process of making glass from a sulfate charge becomes longer and requires higher temperatures. In this case, in order to accelerate the process of silicate formation and reduce the temperature, pre-decomposition of sodium sulfate to sodium oxide is resorted to. To do this, a certain amount of carbon-containing materials is introduced into the glass charge - coal or charcoal, sawdust or shavings (Glass Technology. Butt L.M., Polyak V.V. - M., State Publishing House of Literature on Construction, Architecture and construction, 1960, p.64) or any organic substances (P.N. Grigoriev, M.A. Matveev. Soluble glass (preparation, properties and applications). - M .: State ed. of literature on building materials, 1956, 444 pp.), Acting as sodium sulfate reducing agents. A method of producing glass from a sulfate charge is resorted to if it is necessary to reduce the cost of production, since the original sodium sulfate is a cheap substitute for soda. The disadvantages of producing glass by the sulfate method are the complexity of the process, the need to use carbon-containing materials, reducing the quality of the products and the need to heat the mixture in the manufacture of ordinary glasses to 1500-1600 ° C (Chemical technology of glass and glass materials. Artamonova M.V., Aslanova M. S., Buzhinsky I.M. et al. / Under the editorship of N.M. Pavlushkin. - M., Stroyizdat, 1983, p.105).

Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототип) является карбонатно-сульфатная шихта, используемая в настоящее время для получения стекла. В этом случае в стекломассу вводится 80-95% оксида натрия с помощью кальцинированной соды, остальное с помощью сульфата натрия, который играет роль осветлителя (Химическая технология стекла и ситаллов. Артамонова М.В., Асланова М.С., Бужинский И.М. и др./Под ред. Н.М.Павлушкина. - М., Стройиздат, 1983, с.106). Основным недостатком изготовления стекла из подобной шихты является относительно высокая стоимость соды и ее дефицитность, поскольку сода является сырьем, имеющим огромный спрос со стороны различных отраслей промышленности (Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас: Справ. пособие. - М.: Высш. шк., 1992, с.46), и необходимость использования дополнительного углеродного топлива.Closest to the proposed invention (prototype) is a carbonate-sulfate mixture, currently used to produce glass. In this case, 80-95% sodium oxide is introduced into the molten glass using soda ash, the rest with sodium sulfate, which plays the role of a clarifier (Chemical technology of glass and glass metals. Artamonova M.V., Aslanova M.S., Buzhinsky I.M. . and others / Under the editorship of N.M. Pavlushkin. - M., Stroyizdat, 1983, p. 106). The main disadvantage of making glass from such a mixture is the relatively high cost of soda and its scarcity, since soda is a raw material that has huge demand from various industries (Kukushkin Yu.N. Chemistry around us: Reference book. - M .: Higher school ., 1992, p. 46), and the need to use additional carbon fuel.

Технический результат, на решение которого направлено изобретение, заключается в утилизации отходов производств тротила и нитробензола, повышении качества стекла и удешевлении его производства.The technical result, the solution of which the invention is directed, consists in the utilization of wastes from the production of TNT and nitrobenzene, improving the quality of glass and reducing the cost of its production.

Технический результат достигается тем, что в шихте для получения стекла, включающей кварцевый песок, кальцийсодержащие и щелочесодержащие компоненты, ускоряющие, осветляющие и восстанавливающие добавки в качестве щелочесодержащих компонентов, ускоряющих, осветляющих и восстанавливающих добавок используют смесь отходов производств тротила и нитробензола - смесь маточников производства тротила и нитробензола, и их огарок, при следующем соотношении компонентов, мас.%: кварцевый песок 42,4-45,6; мел 1,0-1,2; доломит 10,2-10,5; каолин 2,3-2,5; огарок маточников тротила и нитробензола 28,5-30,8; смесь маточников тротила и нитробензола 10,8-11,8 (30-40%-ный раствор), уголь 1,2-1,4, а плавление шихты ведут при 1350-1400°C.The technical result is achieved by the fact that in a charge for producing glass, including quartz sand, calcium-containing and alkali-containing components, accelerating, clarifying and reducing additives, alkali-containing components, accelerating, clarifying and reducing additives use a mixture of wastes from trotyl and nitrobenzene production - a mixture of mother liquors from trotyl production and nitrobenzene, and their cinder, in the following ratio of components, wt.%: quartz sand 42,4-45,6; chalk 1.0-1.2; dolomite 10.2-10.5; kaolin 2.3-2.5; cinder of mother liquors of trotyl and nitrobenzene 28.5-30.8; a mixture of mother liquors of TNT and nitrobenzene 10.8-11.8 (30-40% solution), coal 1.2-1.4, and the charge is melted at 1350-1400 ° C.

Производство энергоемких соединений, таких как тротил и нитробензол, сопровождается образованием значительного количества отходов. Так, например, при очистке тротила-сырца (Е.Ю.Орлова. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. - Химия, 1973. - 688 с.) образуются десятки тысяч тонн сульфитного щелока - маточника производства тротила, содержащего натриевые соли сульфокислот несимметричных изомеров тротила, нитрофенолов, нитрокислот, нитрит и нитрат натрия, соду, сульфат и сульфит натрия, сульфид и хлорид натрия.The production of energy-intensive compounds, such as TNT and nitrobenzene, is accompanied by the formation of a significant amount of waste. So, for example, during the purification of raw trotyl (E.Yu. Orlova. Chemistry and technology of blasting explosives. - Chemistry, 1973. - 688 p.), Tens of thousands of tons of sulfite liquor, the mother liquor for the production of trotyl, containing sodium salts of sulfonic acids of asymmetric isomers TNT, nitrophenols, nitro acids, nitrite and sodium nitrate, soda, sodium sulfate and sodium sulfite, sulfide and sodium chloride.

Гидролиз натриевых солей, присутствующих в сульфитном щелоке, приводит к тому, что величина рН его раствора повышается до 9,0-9,5, что соответствует слабощелочным средам.Hydrolysis of sodium salts present in sulphite liquor leads to the fact that the pH of its solution rises to 9.0-9.5, which corresponds to slightly alkaline environments.

Зачастую производства тротила и нитробензола располагаются на одних и тех же предприятиях.Often, the production of TNT and nitrobenzene are located at the same enterprises.

После получения нитробензола производят его отделение от нитрующей смеси кислот (азотной и серной), а затем промывку аммиачной водой. Маточник производства нитробензола содержит около 8-10% растворенных в воде органических (нитропроизводных бензола) и неорганических соединений, основным из которых является сульфат аммония.After receiving nitrobenzene, it is separated from the nitrating mixture of acids (nitric and sulfuric), and then washing with ammonia water. The nitrobenzene production mother liquor contains about 8-10% of organic (nitro derivatives of benzene) and inorganic compounds dissolved in water, the main of which is ammonium sulfate.

Согласно действующему регламенту обезвреживание токсичного маточника производства нитробензола допускается производить совместно с сульфитными щелоками производства тротила. Для этого производят слив маточника нитробензола в хранилище с маточником (сульфитным щелоком) тротила. По принятой в настоящее время технологии смесь маточников тротила и нитробензола после предварительного упаривания до 30-40%-ной концентрации по твердому остатку направляют на сжигание, а образующуюся золу в отвал. Под воздействием атмосферных осадков она превращается в токсичные стоки, загрязняющие грунтовые воды, что приводит к существенному ухудшению экологической обстановки.According to the current regulations, the neutralization of the toxic mother liquor of nitrobenzene production is allowed to be carried out together with sulfite liquors of TNT production. For this, the mother liquor of nitrobenzene is drained into the storage with the mother liquor (sulfite liquor) of TNT. According to the technology currently adopted, the mixture of mother liquors of trotyl and nitrobenzene after preliminary evaporation to a 30-40% concentration by solid residue is sent to incineration, and the resulting ash is dumped. Under the influence of precipitation, it turns into toxic effluents that pollute groundwater, which leads to a significant deterioration of the ecological situation.

Утилизация отходов крупнотоннажного химического производства путем их использования при получении стекла позволяет улучшить экологическую обстановку в районах производства тротила и нитробензола и значительно удешевить производство стекла.Disposal of large-scale chemical production wastes by using them in the production of glass improves the environmental situation in the areas of TNT and nitrobenzene production and significantly reduces the cost of glass production.

Процесс приготовления шихты и изготовления стекла по предлагаемому изобретению заключается в следующем. Отход производства энергоемких соединений - смесь маточников производства тротила и нитробензола после проведения химического анализа смешивается с необходимым количеством кремнезема. Внесение воды с раствором маточника в шихту способствует ее увлажнению, что, наряду с присутствием слабых щелочей в растворе, приводит к образованию на поверхности частиц кварцевого песка равномерно распределенной пленки щелочных соединений, а это, в свою очередь, благоприятно сказывается на процессах силикатообразования. Кроме того, увлажнение сырьевых материалов оказывает также благоприятное влияние и на однородность шихты (Химическая технология стекла и ситаллов. Артамонова М.В., Асланова М.С., Бужинский И.М. и др./Под ред. Н.М. Павлушкина. - М., Стройиздат, 1983, с.65). Температура маточника должна составлять 50-60°C. Подготовленный таким образом кремнезем смешивают с остальными измельченными компонентами шихты, одним из которых является твердый отход производства тротила и нитробензола - огарок маточников энергоемких соединений. Стоит отметить, что благодаря существующей технологии обезвреживания смеси маточников производства тротила и нитробензола методом сжигания образующийся огарок представляет собой тонкодисперсную однородную композицию, не требующую дополнительного измельчения. Типичный химический состав огарка смеси маточников тротила и нитробензола приведен в таблице 1.The process of preparing the mixture and making glass according to the invention is as follows. Waste from the production of energy-intensive compounds - a mixture of mother liquors from the production of TNT and nitrobenzene after chemical analysis is mixed with the required amount of silica. The introduction of water with the mother liquor solution into the mixture facilitates its hydration, which, along with the presence of weak alkalis in the solution, leads to the formation of a uniformly distributed film of alkaline compounds on the surface of quartz sand particles, and this, in turn, favorably affects the processes of silicate formation. In addition, the moistening of raw materials also has a beneficial effect on the homogeneity of the charge (Chemical technology of glass and glass. Artamonova M.V., Aslanova M.S., Buzhinsky I.M. et al. / Edited by N.M. Pavlushkin . - M., Stroyizdat, 1983, p.65). The temperature of the mother liquor should be 50-60 ° C. Silica prepared in this way is mixed with other ground components of the charge, one of which is solid waste from the production of TNT and nitrobenzene, a cinder of mother liquors of energy-intensive compounds. It is worth noting that, thanks to the existing technology for neutralizing the mixture of mother liquors for the production of TNT and nitrobenzene by burning, the cinder formed is a finely divided homogeneous composition that does not require additional grinding. A typical chemical composition of a calcine mixture of mother liquors of trotyl and nitrobenzene is given in table 1.

Таблица 1Table 1 Химический состав огарка маточника тротила и нитробензолаThe chemical composition of the cinder mother liquor of TNT and nitrobenzene КомпонентComponent Содержание компонентов, %The content of components,% Сульфат натрияSodium sulfate 55,555.5 Карбонат натрияSodium carbonate 24,624.6 Сульфат аммонияAmmonium sulfate 9,49,4 Хлорид натрияSodium chloride 8,08.0 Оксид железа (Fe2O3)Iron Oxide (Fe 2 O 3 ) 1,11,1 УглеродCarbon 1,31.3 ВлагаMoisture 0,10.1 Качественная реакция на тротилQuality response to TNT ПоложительнаяPositive

Полученную шихту загружают в тигли, которые подают в печь при температуре 1100-1200°C. Варку стекла осуществляют в горшковых печах при температуре 1350-1400°C. Благодаря наличию в шихте карбонатов натрия, магния и сульфата аммония химические процессы в шихте начинаются при сравнительно низких температурах (330-350°C).The resulting mixture is loaded into crucibles, which are fed into the furnace at a temperature of 1100-1200 ° C. Glass is melted in pot furnaces at a temperature of 1350-1400 ° C. Due to the presence of sodium, magnesium, and ammonium sulfate carbonates in the charge, chemical processes in the charge begin at relatively low temperatures (330-350 ° C).

При 780-880°C происходит появление жидкой фазы за счет эвтектик силикатов магния и натрия с кремнеземом и двойных углекислых солей с Na2CO3 (Химическая технология стекла и ситаллов. Артамонова М.В., Асланова М.С., Бужинский И.М. и др./Под ред. Н.М.Павлушкина. - М., Стройиздат, 1983, с.107). Однако наличие в составе отходов различных солей натрия и аммония (ускорителей варки) приводит к появлению легкоплавких соединений, расплавы которых образуются раньше (Технология стекла. Бутт Л.М., Поляк В.В. - М., Гос. изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительству, 1960, с.132-133).At 780-880 ° C, the liquid phase appears due to eutectics of magnesium and sodium silicates with silica and double carbonic salts with Na 2 CO 3 (Chemical technology of glass and glass metals. Artamonova MV, Aslanova MS, Buzhinsky I. M. et al. / Under the editorship of N.M. Pavlushkin. - M., Stroyizdat, 1983, p. 107). However, the presence of various salts of sodium and ammonium (cooking accelerators) in the waste composition leads to the appearance of fusible compounds, the melts of which are formed earlier (Glass technology. Butt L.M., Polyak V.V. - M., State Publishing House of Literature on construction, architecture and construction, 1960, p.132-133).

Непосредственное участие в реакциях восстановления сульфата натрия принимают участие углерод (в виде сажи), который присутствует в огарке (от 1,1 до 5%), а также органические восстановители, внесенные в шихту в составе маточника энергоемких соединений и газообразные продукты его разложения CO, H2, CH4 и т.п., которые создают восстановительную атмосферу в шихте. В случае низкого содержания сажи в огарке в шихту дополнительно вводят углеродсодержащий материал в виде угля или древесных опилок.The carbon (in the form of soot), which is present in the cinder (from 1.1 to 5%), as well as organic reducing agents introduced into the charge as part of the mother liquor of energy-intensive compounds and gaseous products of its decomposition CO, are directly involved in the reduction reactions of sodium sulfate, H 2 , CH 4 , etc., which create a reducing atmosphere in the mixture. In the case of a low soot content in the cinder, a carbon-containing material in the form of coal or sawdust is additionally introduced into the charge.

Восстановление сульфата натрия начинается при 740-800°C по реакции:The recovery of sodium sulfate begins at 740-800 ° C according to the reaction:

Na2SO4+2C=Na2S+2CO2 Na 2 SO 4 + 2C = Na 2 S + 2CO 2

Стоит отметить, что присутствующая в огарке и маточнике вода ускоряет процессы образования силикатов. Это связано с образованием едкого натра, который взаимодействует с кремнеземом энергичнее, чем сода:It is worth noting that the water present in the cinder and the mother liquor accelerates the formation of silicates. This is due to the formation of caustic soda, which interacts with silica more energetically than soda:

Na2S+2H2O=2NaOH+H2SNa 2 S + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 S

2NaOH+SiO2=2Na2SiO3+H2O2NaOH + SiO 2 = 2Na 2 SiO 3 + H 2 O

При 865°C начинаются процессы силикатообразования:At 865 ° C, silicate formation processes begin:

Na2SO4+Na2S+2SiO2=2Na2SiO3+SO2+SNa 2 SO 4 + Na 2 S + 2 SiO 2 = 2 Na 2 SiO 3 + SO 2 + S

CaO+SiO2=CaSiO3 CaO + SiO 2 = CaSiO 3

Осветление стекломассы и ее гомогенизация требуют повышения температуры стекломассы до 1350-1400°C. Присутствие сульфата натрия, хлорида натрия и сульфата аммония (до 3%) (Справочник по производству стекла./Под ред. И.И.Китайгородского. А.И.Бережной, Ю.А.Бродский, З.И.Бронштейн и др. - М., Гос. изд-во литературы по строительству, архитектуре и строительству, 1963, с.160-162) в шихте способствует ускорению процесса изготовления стекломассы, ее осветлению и гомогенизации, после чего проводится процесс студки, когда температура массы снижается (на 300-400°C) до температуры, необходимой для формования изделий.Clarification of the glass melt and its homogenization require an increase in the temperature of the glass melt to 1350-1400 ° C. The presence of sodium sulfate, sodium chloride and ammonium sulfate (up to 3%) (Handbook for the production of glass. / Under the editorship of I.I.Kitaygorodsky. A.I. Berezhnoy, Yu.A. Brodsky, Z.I. Bronstein and others. - M., State Publishing House of Literature on Construction, Architecture and Construction, 1963, p.160-162) in a mixture helps to accelerate the process of manufacturing glass melt, its clarification and homogenization, after which the student process is carried out when the temperature of the mass decreases (by 300-400 ° C) to the temperature necessary for the formation of products.

Для оценки качества стекломассы, получаемой на основе отходов энергоемких соединений, были произведены лабораторные опытные плавки стекольных шихт в достаточно жестких условиях: максимальная температура нагрева стекломассы составляла 1350-1400°C, а время выдержки расплавленной стекломассы при максимальной температуре нагрева - 35-60 мин. Стекольные шихты были рассчитаны на получение силикатного стекла состава, мас.%: SiO2 72,0; Al2O3 1,5; CaO 7,0; Na2O 16,5; MgO 3,0. Для сравнения была изготовлена стекломасса того же состава из содовой и карбонатно-сульфатной шихт, приготовленных с использованием традиционных сырьевых материалов. Соотношение сульфата и карбоната натрия в карбонатно-сульфатной шихте соответствовало содержанию этих веществ в огарке отходов энергоемких соединений.To assess the quality of the molten glass obtained on the basis of waste from energy-intensive compounds, laboratory experimental melting of glass blends was carried out under rather severe conditions: the maximum temperature of heating the glass melt was 1350-1400 ° C, and the exposure time of the molten glass melt at the maximum heating temperature was 35-60 min. Glass blends were designed to obtain silicate glass composition, wt.%: SiO 2 72,0; Al 2 O 3 1.5; CaO 7.0; Na 2 O 16.5; MgO 3.0. For comparison, glass melt of the same composition was made from soda and carbonate-sulfate blends prepared using traditional raw materials. The ratio of sodium sulfate and sodium carbonate in the carbonate-sulfate mixture corresponded to the content of these substances in the cinder of waste energy-intensive compounds.

В таблице 2 приведен состав опытной стекольной шихты для получения алюмомагнезиальной стекломассы. Содержание сульфата аммония в шихте составило 2,7%, а хлорида натрия - 2,3%, что наряду с присутствием в шихте сульфата натрия вполне достаточно для эффективного ускорения процесса изготовления стекла, его осветления и гомогенизации.Table 2 shows the composition of the experimental glass mixture to obtain aluminum-magnesian glass mass. The content of ammonium sulfate in the mixture was 2.7%, and sodium chloride - 2.3%, which, along with the presence of sodium sulfate in the mixture, is quite enough to effectively accelerate the glass manufacturing process, its clarification and homogenization.

Таблица 2table 2 Состав опытных стекольных шихтThe composition of the experimental glass mixture Компонент шихтыCharge component Содержание компонента, %The content of the component,% Шихта 1Charge 1 Шихта 2Charge 2 Шихта 3Charge 3 КремнеземSilica 42,442,4 43,843.8 45,645.6 Огарок сульфитных щелоков и маточника нитробензолаA cinder of sulfite liquors and mother liquor of nitrobenzene 30,830.8 29,329.3 28,528.5 Мелa piece of chalk 1,01,0 1,11,1 1,21,2 ДоломитDolomite 10,510.5 10,410,4 10,210,2 КаолинKaolin 2,32,3 2,42,4 2,52,5 Маточник тротила и нитробензола (по твердому веществу)TNT and nitrobenzene mother liquor (solid) 11,811.8 11,611.6 10,810.8 УгольCoal 1,21,2 1,41.4 1,21,2

Качество полученного стекла оценивалось по его удельному весу, растворимости в воде, однородности и цвету. Полученные результаты приведены в таблице 3.The quality of the obtained glass was evaluated by its specific gravity, solubility in water, uniformity and color. The results are shown in table 3.

Таблица 3Table 3 Характеристики образцов стекломассыCharacteristics of glass samples СтекломассаGlass melt Удельный вес, г/см3/выдержка, минSpecific gravity, g / cm 3 / exposure, min Растворимость в воде, %/выдержка, минSolubility in water,% / exposure, min ОднородностьUniformity ЦветColor Бутылочное стеклоBottle glass 2,592.59 2,82,8 Однородное, с единичными пузырькамиHomogeneous, with single bubbles Светло-зеленая, равномерная окраскаLight green, uniform color Стекломасса, изготовленная по сульфатно-карбонатной технологииGlass melt made using sulphate-carbonate technology 2,43/352,43 / 35 7,5/357.5 / 35 Наличие пузырьковThe presence of bubbles Бледно-зеленая равномерная окраскаPale green uniform color Стекломасса, изготовленная на основе отходов производств нитробензола и тротилаGlass melt made on the basis of nitrobenzene and TNT waste 2,58/35 (шихта 1)2,58 / 35 (charge 1) 2,5/35 (шихта 1)2,5 / 35 (charge 1) Однородное, с единичными пузырькамиHomogeneous, with single bubbles Ярко-зеленая, равномерная, интенсивная окраскаBright green, uniform, intense color 2,59/35 (шихта 2)2.59 / 35 (charge 2) 2,1/35 (шихта 2)2.1 / 35 (charge 2) 2,62/60 (шихта 3)2.62 / 60 (charge 3) 1,94/60 (шихта 3)1.94 / 60 (charge 3)

В таблице 3 для сравнения приведены результаты оценки качества штатного бутылочного стекла, применяемого для разлива минеральной воды. Как видно из полученных результатов, применение отходов производства энергоемких соединений повышает качество получаемой стекломассы с одновременным снижением максимальной температуры плавления шихты.Table 3 for comparison shows the results of assessing the quality of regular bottle glass used for bottling mineral water. As can be seen from the results obtained, the use of waste from the production of energy-intensive compounds improves the quality of the resulting glass melt while reducing the maximum melting temperature of the mixture.

Суммарное содержание отходов тротилового производства в составе опытной шихты, используемой для получения стекла по данному изобретению, составляет более 40%, что значительно удешевляет весь процесс и позволяет полностью утилизировать отходы производства тротила и нитробензола.The total content of TNT waste in the experimental mixture used to produce glass according to this invention is more than 40%, which significantly reduces the cost of the whole process and allows you to completely utilize TNT and nitrobenzene waste.

Claims (1)

Шихта для получения стекла, включающая кварцевый песок, кальцийсодержащие и щелочесодержащие компоненты, ускоряющие, осветляющие и восстанавливающие добавки, отличающаяся тем, что в качестве щелочесодержащих компонентов, ускоряющих, осветляющих и восстанавливающих добавок используют смесь отходов производств тротила и нитробензола - смесь маточников производства тротила и нитробензола и их огарок, при следующем соотношении компонентов, мас.%: кварцевый песок 42,4-45,6; мел 1,0-1,2; доломит 10,2-10,5; каолин 2,3-2,5; огарок маточников тротила и нитробензола 28,5-30,8; смесь маточников тротила и нитробензола, твердое вещество 10,8-11,8; уголь 1,2-1,4, а плавление шихты ведут при температуре 1350-1400°C. A mixture for producing glass, including quartz sand, calcium-containing and alkali-containing components, accelerating, clarifying and reducing additives, characterized in that as alkali-containing components, accelerating, clarifying and reducing additives, a mixture of wastes from the production of trotyl and nitrobenzene is used - a mixture of mother liquors from the production of trotyl and nitrobenzene and their cinder, in the following ratio of components, wt.%: silica sand 42.4-45.6; chalk 1.0-1.2; dolomite 10.2-10.5; kaolin 2.3-2.5; cinder of mother liquors of trotyl and nitrobenzene 28.5-30.8; a mixture of mother liquors of trotyl and nitrobenzene, a solid substance of 10.8-11.8; coal 1.2-1.4, and the charge is melted at a temperature of 1350-1400 ° C.
RU2012133419/03A 2012-08-03 2012-08-03 Charge for production of silicate glass RU2520978C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133419/03A RU2520978C2 (en) 2012-08-03 2012-08-03 Charge for production of silicate glass

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133419/03A RU2520978C2 (en) 2012-08-03 2012-08-03 Charge for production of silicate glass

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012133419A RU2012133419A (en) 2014-02-10
RU2520978C2 true RU2520978C2 (en) 2014-06-27

Family

ID=50031998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012133419/03A RU2520978C2 (en) 2012-08-03 2012-08-03 Charge for production of silicate glass

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2520978C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4311180C1 (en) * 1993-04-06 1995-01-12 Flachglas Ag Bronze-colored or gray-colored soda-lime silicate glass
RU2031870C1 (en) * 1992-07-02 1995-03-27 "Эко-Синтез" Charge for glass making
WO1995013993A1 (en) * 1993-11-03 1995-05-26 Vysoká S^¿Kola Chemicko - Technologická Lead-free crystal glass with the refractive index higher than 1,52
RU2234473C1 (en) * 2003-02-10 2004-08-20 Томский политехнический университет Charge for production of mineral wool

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2031870C1 (en) * 1992-07-02 1995-03-27 "Эко-Синтез" Charge for glass making
DE4311180C1 (en) * 1993-04-06 1995-01-12 Flachglas Ag Bronze-colored or gray-colored soda-lime silicate glass
WO1995013993A1 (en) * 1993-11-03 1995-05-26 Vysoká S^¿Kola Chemicko - Technologická Lead-free crystal glass with the refractive index higher than 1,52
RU2234473C1 (en) * 2003-02-10 2004-08-20 Томский политехнический университет Charge for production of mineral wool

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Под ред. Павлушкина Н.М. Технология стекла и ситаллов, Москва, Стройиздат, 1983, с.106. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012133419A (en) 2014-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2381190C1 (en) Raw mixture for obtaining porous filler
US4375986A (en) Process for treating liquids wastes possessing a strong acidity
CN102584017A (en) Method for manufacturing beer bottles through broken glass
KR20090018677A (en) Lime glass batch composition
EP0033133A1 (en) Process for producing molten silicate materials
Novais et al. In-depth investigation of the long-term strength and leaching behaviour of inorganic polymer mortars containing green liquor dregs
RU2520978C2 (en) Charge for production of silicate glass
US4270945A (en) Method of melting flat glass using nitrates to suppress sulfurous emissions
RU2555741C1 (en) Charge for obtaining container glass
US4179302A (en) Raw mixture for the production of cement clinker
RU2555488C2 (en) Method for combined treatment of calcium-containing and sulphate-containing wastes
RU2494982C1 (en) Charge for obtaining glass
CN110436772A (en) A kind of soda-lime-silica glass
US3615767A (en) Glass manufacture employing sodium sulfite
RU2542027C1 (en) Charge for obtaining foam glass
RU2379233C1 (en) Method for making potassium silicate
CN106565096B (en) A method of devitrified glass is prepared using carbide slag
NO142257B (en) PROCEDURE FOR THE MANUFACTURE OF A LEAF-CONTAINED SILICATE MATERIAL.
CN113896418A (en) Electric melting vitrified product of household garbage incineration fly ash
US20100193986A1 (en) Processing method for waste residue produced by burning and desulfurizing oil dregs
CN113387570A (en) Method for preparing molten glass body by using byproduct dry salt
CN107056241A (en) Formula and a kind of environmentally friendly red mud brick or haydite of a kind of environmentally friendly red mud brick or haydite and preparation method thereof
CN110624387A (en) Method for preparing alkali liquor and replacing desulfurizer by using coal cinder
KR20050042487A (en) Method for preparing pre-reacted batches of raw materials for the production of glass formulas
RU2301783C2 (en) Method of production of glass

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140804