Стекольное сырье

СТЕКОЛЬНОЕ СЫРЬЁ (а. glass raw materials; Н. Rohstoff fur Glasindustrie; ф. matieres premieres pour verrerie; и. material prima de cristal) — горные породы, используемые в стекольной промышленности для производства разнообразных видов стекла.

Сырьевые материалы, применяемые в стеклоделии, разделяются на стеклообразующие и вспомогательные, служащие для улучшения качества стекла или получения стекла с особыми свойствами. Среди стеклообразующего сырья различают кремнезёмное, карбонатное, щелочное и глинозёмное. Кремнезёмное сырьё в основном представлено кварцевым стекольным песком, содержание которого в шихте колеблется от 50 до 85%, а в специальном кварцевом стекле составляет 100% при содержании SiO2 99,8%. Карбонатное сырьё обычно представлено доломитом, известняком и мелом. Качество карбонатного сырья нормируется ГОСТом 23671-79 "Известняк кусковой для стекольной промышленности" и ГОСТом 23672-79 "Доломит кусковой для стекольной промышленности", в которых регламентируется минимальное содержание оксида кальция и магния и максимально допустимое содержание оксидов железа, кремния и алюминия.

Для нужд стекольной промышленности на 1 января 1985 в CCCP учтено 10 месторождений доломита с запасами 372 млн. т и 10 месторождений известняка с запасами 17 млн. т. В 1984 разрабатывалось 10 месторождений и добыто 1575 тысяч т доломита, 6 тысяч т мела и 5 тысяч т известняка. В качестве щелочного сырья используется кальцинированная сода, получаемая химическим путём, и природный сульфат натрия (Na2SO4), добываемый из рассолов. Качество природного сульфата натрия регламентируется ГОСТом 6318-77. Часть щелочей вводится в стекольную шихту с пегматитом, полевым шпатом или нефелином. Глинозёмное сырьё включает полевые шпаты, качество которых определяется требованиями ГОСТа 13451-77 "Материалы полевошпатовые и кварцполево-шпатовые для стекольной промышленности". Регламентируется минимальное содержание Al2O3 и суммы щелочей (К2О+N2О), а также максимальное содержание Fe2O3 и SiO2.

В CCCP известно 110 месторождений полевошпатового сырья (пегматитов) с запасами 106 млн. т; 76% запасов сосредоточены на территории Карельской ACCP и Мурманской области. В 1987 добыто 1068 тысяч т полевошпатового сырья и 40% его использовано стекольной промышленностью. Различия в свойствах разных видов стекла определяются прежде всего его химическим составом, который в свою очередь зависит от химического состава сырья.

Вспомогательное сырьё вносится в незначительных количествах, главным образом в виде искусственных продуктов и реже природных материалов (флюорит, бораты, барит и др.), для придания стеклу того или иного свойства, ускорения процесса варки и т.д. Например, соединения кобальта, никеля, марганца, хрома, меди используются как красители; соединения церия, мышьяка, сурьмы — как обесцвечиватели; соединения фтора, фосфора, олова, циркония — как глушители (вещества, вызывающие интенсивное светорассеяние и тем самым создающие непрозрачность, опаловость стекла); в качестве окислителей применяются нитраты, осветлителей — хлорид натрия, сульфат и нитрат аммония; восстановителями являются уголь, кокс и т.д. Все компоненты перед варкой сушатся, просеиваются, при необходимости измельчаются и тщательно перемешиваются до получения однородной шихты.