Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Корнеев В.И. -> "Растворимое и жидкое стекло" -> 56

Растворимое и жидкое стекло - Корнеев В.И.

Корнеев В.И., Данилов В.В. Растворимое и жидкое стекло — СПб.: Стройиздат, 1996. — 216 c.
Скачать (прямая ссылка): liquidglas.djvu
Предыдущая << 1 .. 50 51 52 53 54 55 < 56 > 57 58 59 60 61 62 .. 92 >> Следующая

Для натриево-калиевых силикатов суммарный модуль п по данным раздельного определения К2О и ЫагО рассчитывается по формуле
% ЭЮг
0,967-% N320 + 0,638-% КгО'
где 0,967 и 0,638 — отношение молекулярных мзес соответственно БЮг^згО и 5102/КгО; % БЮг; % №гО и % КгО — массовая доля оксидов кремния, нзтрия и калия.
Сырьевые материалы. Кремнеземсодержащим компонентом для производства растворимых силикатов натрия и калия является кварцевый песок — тонкообломочная порода, состоящая преимущественно (>96%) из зерен кварца с размером частиц 0,15— 0,3 мм. Примесями кварца в песке являются минералы глин (каолинит, монтмориллонит и др.), щелочные алюмосиликаты (полевые шпаты, слюда и др.), железосодержащие минералы, карбонатные примеси. Для производства силикат-глыбы вредными примесями в песке являются минералы, повышающие сверх установленных пределов содержание в щелочно-силикатном стекле таких компонентов химического состава, как АЬОз, РегОз, СаО. Ограничения по содержанию в стекле примесей связаны с их отрицательным влиянием на процессы растворения силикат-глыбы в воде при производстве жидкого стекла. Кварцевый песок для силикат-глыбы должен соответствовать требованиям ГОСТ 22551—77. В большинстве случаев этому стандарту удовлетворяют природные пески без специального обогащения, однако иногда требуется обогащение местных песков (например, их промывкой для снижения содержания РегОз) или использование обогащенных песков, поставляемых централизованно.
Щелочесодержащими компонентами для производства содо-в°й, содово-сульфатной и калиевой силикат-глыбы являются соот-Ветственно сода, сульфат натрия и поташ.
'<* 131
Для производства содовой силикат-глыбы применяется сода кальцинированная, (безводная) ЫагСОз по ГОСТ 5100—85Е, для содово-сульфатной силикат-глыбы — сульфат натрия Na2S04 в смеси с содой. Поташ к2со3 — белый гигроскопичный порошок —. используется в кальцинированной (безводной) форме по ГОСТ 10690—73 для получения калиевой силикат-глыбы.
Для производства калиево-натриевой и натриево-калиевой силикат-глыбы может применяться содово-поташная смесь, содержащая свыше 93% КгСОз-г-ЫагСОз. Такая смесь является побочным продуктом переработки нефелиновых руд и концентратов на глинозем. При производстве содово-сульфатной силикат-глыбы в состав стекольной шихты вводят кокс (коксовую мелочь), который выступает в роли восстановителя.
Процессы силикатообразования и формирования силикат-глыбы. Стекольная шихта для производства силикат-глыбы представляет собой механическую смесь соды с кварцевым песком для варки содовой силикат-глыбы, поташа с кварцевым песком — для калиевой силикат-глыбы и соды, сульфата натрия и кокса с кварцевым песком для варки содово-сульфатной силикат-глыбы. Одновременно с перемешиванием компонентов осуществляют небольшое увлажнение (до 4—6%) шихты.
Увлажнение шихты способствует образованию на поверхности кварцевых зерен равномерно распределенной пленки щелочных соединений, что благоприятно сказывается на процессах силикатообразования.
Силикатообразование и последующее формирование силикат-глыбы являются многостадийными. Эти последовательно и одновременно протекающие высокотемпературные процессы взаимодействия компонентов как в твердом, так и жидком (расплавленном) состоянии включают: удаление гигроскопичной влаги (при 110—120 °С) и влаги кристаллогидратной, сформировавшейся, в частности, при увлажнении шихты — при температуре выше 200 °С; полиморфные превращения кварца (a^?-кварц, 575 °С), сульфата натрия (а^р-ЫагЭО^ 235 °С); термическую диссоциацию карбоната калия (410°С); плавление компонентов шихты (Na2C03 — при 855 °С); твердофазное образование силикатов натрия и калия (800—900 °С); образование эвтектических расплавов в системах R2O—Si02; формирование спеков силикатов щелочных металлов и кварца; плавление образовавшихся спеков и растворение кремнезема в щелочно-силикатном расплаве; формирование стекломассы (1400 °С) и ее охлаждение.
Реакция силикатообразования при производстве содовой силикат-глыбы начинается при сравнительно низких температура* (380 °С) по схеме Si02+Na2C03^Na20-«Si02+C02. Полное связывание соды завершается при температурах 920—950°С-Продукты реакции представляют собой спекшуюся массу высокоосновных силикатов натрия (метасиликата натрия), кремнезема и щелочно-силикатного стекла переменного состава.
132
Схема реакции силикатообразования при производстве калие-вой силикат-глыбы: ЗЮг+КгСОз-^КгО-яБЮг+СОг. Наиболее интенсивно образование силикатов калия фиксируется в температурном интервале 1000—1100 0С.
Специфика использования сульфата натрия в составе содово-сульфатной шихты связана с процессами его восстановления, которое обнаруживается начиная с 600 °С. Сульфит натрия при восстановлении сульфата не образуется, а схема восстановления описывается уравнениями [8]:
N32 8 04 + 2С-*Ыз25+2С02; ШаБ+гСОг-^згСОз+СОБ;
Ыз28+С08->-Ыз282+СО.
Интенсивное силикатообразование в сульфатсодержащих шихтах наблюдается в интервале 850—900 °С по схеме
Ш2504+Ш28+25Ю2-^2Ыз25Юз+802+5.
Образовавшийся за счет реакций силикатообразования спек щелочных силикатов с кремнеземом при дальнейшем повышении температуры претерпевает физико-химические изменения, связанные с увеличением в системе количества расплава и растворением в нем кремнезема. Избыточное количество кремнезема по отношению к сформировавшимся щелочным силикатам составляет около 30% массы исходного 5Ю2. Наиболее низкая температура появления щелочно-силикатного расплава при варке содовой силикат-глыбы — 780 °С, что соответствует эвтектике дисиликат натрия — кварц.
Предыдущая << 1 .. 50 51 52 53 54 55 < 56 > 57 58 59 60 61 62 .. 92 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed