Песок для производства стекла

Кварцевый песок для производства стекла

Качество, прозрачность и характеристики прочности стекла напрямую зависят от физико-химического состава кварцевого песка — базовый компонент шихты. Его получают путем дробления глыб кварца, подъема сырья со дна водоемов, добычи в карьерах. Измельчение и просев твердой породы позволяет получить сырье с остроугольными гранулами. Оно хорошо поддается плавлению, но требует обработки из-за низкого содержания диоксида кремния в составе (от 93 до 95.5%). Песок со дна водоема имеет округлую форму, он более чистый и содержит меньшее число примесей в составе, но хуже поддается плавлению. Оба вида минерала используют для производства технического, бутылочного, художественного и другого стекла.

Особенности стекольного песка

Основная характеристика компонента — массовая доля диоксида кремния в составе. Чем выше процент SiO2, тем качественнее и прозрачнее получается стеклянная продукция. Высшие сорта стекольного песка содержат от 98.5 до 99.2% кремния. Чтобы добиться таких показателей, сырье проходит процедуру промывки, обогащения (оттирка с промывкой, флотооттирка, оттирка с электромагнитной сепарацией плюс флооттирка) и просушки при t от 5000 до 8000С.

Характеристики кварцевого песка для производства стекла:

1. Диаметр гранул.
   Сырье просеивают через сита с разной величиной ячейки. Получают песок из кварца фракций от 0.1 до 3-5 мм и более. В стекольном производстве используют только материалы мелкой и средней фракции — размер гранулы не более 0.8 мм. При отливке декоративного или художественного, оптического или медицинского стекла применяют минерал с размером зерен 0.12-0.4 мм.
2. Влажность сырья.
   ГОСТ 22551-77 стандарты допускают использование кварцевого стекольного песка влажностью до 5%. Но при производстве стекла высших сортов влажность сырья не должна превышать 0.5-1.95%.
3. Содержание примесей.
   ГОСТ 22551-77 стандарты выделяют 17 марок песка для стекольного производства. Классификация осуществляется по объему SiO2. Самый низкий сорт минерала содержит 95-96% диоксида кремния. Высший сорт — 99.2%.

Типы примесей и их влияние на качество стекла

Полностью удалить примеси даже путем очистки и обогащения минерала не удастся. Но можно подбирать материал с определенными включениями, отталкиваясь от нужд производства. Примеси:

• Al2O3 (оксид алюминия) — снижает скорость плавления силикатов, повышает прочность изделия;
• FeO — большое содержание придает продукции зелено-синий оттенок;
• Fe2O3 — придает стеклу желтовато-коричневый оттенок;
• титан — мутноватые мелкие точки на стекле;
• магний — повышает пористость изделия;
• кальций — отвечает за хрупкость и неустойчивость к нагрузкам продукции.