SU776994A1 - Способ получени кварцевого стекла - Google Patents

Description

удалени  фтор-иона и загр знение промышленных стоков и атмосферы при выделении фтор-иона при промывке осадка и при плавке стекла;

Нар ду с этим не исключено воздействие на оборудование фтор-иона, адсорбированного на поверхности силикагел ;

-Низка  производительность печи изза малого объемного веса модифицированной двуокиси кремни  (0,4-0,7 г/см).

Наиболее близким решением по технической суш;иости и достигаемому эффекту  вл етс  способ получени  кремнезема путем карбонизации раствора метасиликата натри  углекислым газом, промывки осадка водой и кислотой, обработки осадка в слабой кислоте при 130-200°С в течение 4- 8 ч, фильтрации суспензии, последующей промывки осадка водой, прессовани  порошка в брикеты, сушки и обжига брикетов при 1200°С в течение 4 ч и плавки в вакуум-компрессионной печи 3).

Кремнезем получаетс  с удельной поверхностью 30-100 с суммарным количеством крас щих примесей, не превышающих 2-10-3%, при содержании примеси натри  не более .

Недостатками известного способа получени  кремнезема и на его основе кварцевого стекла  вл ютс :

-Невозможность сохранени  формы брикетов при их транспортировке после процесса сушки, так как брикеты после сушки обладают незначительной прочностью из-за отсутстви  в них «св зки-воды ;

- Невозможность в услови х обжига при 1200°С в течение 4 ч образовани  в кремнеземе кристаллической фазы и удалени  из кремнезема летучих компонентов, что приводит к образованию пузырчатого стекла молочного цвета и не позвол ет при плавке получить оптическое прозрачное кварцевое стекло;

-Невозможность получени  в услови х обжига кремнезема с большой объемной массой пор дка 1,1 г/см и с малой удельной поверхностью 1,5-4,0

-Низка  производительность печи изза малого насыпного веса (0,8 г/см) модифицированной двуокиси кремни .

Цель изобретени  - повышение прозрачности , термостойкости, кристаллизационной устойчивости кварцевого стекла и производительности процесса.

Цель достигаетс  тем, что в способе получени  кварцевого стекла путем карбонизации раствора метасиликата натри  углекислым газом, промывки осадка водой и кислотой, гидротермальной обработки в кислоте при 130-200°С в течение 4-8 ч, фильтрации, последующей промывки осадка водой, прессовани  брикетов, обжига и плавки в вакуум-компрессионной печи, осуществл ют обжиг при 1230-1300°С в течение 4,5-6,0 ч, а перед плавкой брикеты разбивают, измельчают в крупку с последующим ее виброуплотнением до объемной массы 1,4-1,6 г/см.

При нрессовании порошка кремнезема получают брикеты с равномерным распределением линий концентрации напр жений. После обжига получают брикеты с равномерно расположенными вдоль трещинами

(в случае брикета в виде цилиндра трещины имеют глубину 60-80% радиуса цилиндра ), что позвол ет с легкостью разбивать нх, не требу  процесса дроблени , при котором загр зн етс  продукт (при обжиге

брикет не рассыпаетс  из-за упрочнени  материала в силу контактного спекани  отдельных частей Si20 при повыщенных температурах еще до полного удалени  воды). Плавка уплотненного кремнезема (шихты ) частично кристобалитизированного, не содержащего летучие компоненты, и с малой удельной поверхностью приводит к получению безпузырного прозрачного оптического кварцевого стекла с показател ми по

сопротивлению кристаллизации и устойчивостью на потемнение образца при 1050- 1200°С в течение более 2 ч.

Пример осуществлени  способ а.

Берут аморфный кремнезем влажностью 30-35%, полученный путем карбонизации раствора метасиликата натри , промытого водой и кислотой, обработанного в гидротермальных услови х в слабой кислоте при 130-200°С в течение 4-8 ч, отфильтрованного и промытого водой и прессуют.

Полученные чистые цельные брикеть D 180 мм и высотой 370-400 мм подвергают обжигу при 1230-1300°С в течение 4,5- 6,0 ч.

Обожженные цельные брикеты с трещинами с объемной массой 1,1 г/см (удельна  поверхность кремнезема составл ет 1,5-4,0 ) разбивают, а полученную крупку подвергают измельчению в кварцевой мельнице.

Порошок виброуплотн ют на виброустановке до объемной массы 1,4-1,6 г/см а затем плав т в вакуум-компрессионной печи.

Изобретение позвол ет получить прозрачное оптическое особочистое кварцевое стекло с высокими и ценными свойствами: стекло обладает прозрачностью, термостойкостью и жаростойкостью, высокой в зкостью и кристаллизационной устойчивостью. Содержание примесей составл ет IIQ- вес. %;

в зкость стекла составл ет при 1200°С 104. П; при 1300°С 1013,1 п. Образцы труб из этого стекла выдерживают 15 термосмен прн 1000°С; при 1200°С в течение 2 ч следов кристаллизации не обнаружено, что превосходит требовани  ГОСТ 15177-70.

Claims (3)

1.Ботвинкин О. К. и Запорожский А. Н. «Кварцевое стекло. Стройиздат, М., 1965, с. 1977.

2.Авторское свидетельство СССР № 220445, кл. С ОЗС 1/02, 1968.

3.Авторское свидетельство СССР № 597030, кл. С ОЗВ 1/00, 1973 (прототип).