автореферат диссертации по химической технологии, 05.17.11, диссертация на тему:Технологические особенности использования кварцсодержащего и щелочесодержащего сырья Западной Сибири в стекловарении

На правах рукописи

ФРОЛОВА Ирина Владимировна

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КВАРЦСОДЕРЖАЩЕГО И ЩЕЛОЧЕСОДЕРЖАЩЕГО СЫРЬЯ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ В СТЕКЛОВАРЕНИИ

Специальность 05.17.11 - Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Томск-2003

Работа выполнена на кафедре технологии силикатов Томского политехнического университета

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Верещагин В.И. Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Минько Н.И.

кандидат технических наук, доцент Главацкий Ю.Ф.

Ведущая организация: ЗАО «Томский электроламповый завод», г.Томск

Защита диссертации состоится 3. 6 2003 г. в на заседании

диссертационного Совета Д 212.269.08 в Томском политехническом университете по адресу: 634034, г. Томск, пр. Ленина 30, корпус 2, ауд. 117.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Томского политехнического университета.

Автореферат разослан мая 2003

г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Петровская Т.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одной из важнейших проблем, стоящих перед современными стекольными производствами Западно-Сибирского региона, является дефицит сырьевых материалов, обусловленный слабой оснащенностью действующих горно-обогатительных предприятий по добыче и переработке минерального сырья, отсутствием достаточного финансирования на модернизацию действующих и разработку новых месторождений, истощение запасов природного кондиционного сырья, отдаленность сырьевых баз от потребителей и др.

Одним из способов решения данной проблемы можно считать комплексное и эффективное использование местных природных сырьевых материалов. В последнее время, в связи со строительством обогатительной фабрики, возрос интерес к Туганскому месторождению каолинизированных песков в Томской области. Продуктивный слой месторождения сложен кварцевым песком, в составе которого содержится 10% циркон - ильменитовой руды и 20% каолина. После обогащения., кварцсодержащий и глиноземсодержащий продукты представляют интерес для целого ряда силикатных технологий, в частности для производства стекла.

Основным источником щелочесодержащего сырья в стекольном производстве является синтетическая кальцинированная сода, производимая Стерлитамакским содовым комбинатом.

В Алтайском крае находится Михайловское месторождение природной соды, запасы которого в пересчете на 100 %-ный карбонат натрия составляют свыше 3 млн. тонн. Использование природной соды для часгичной или полной замены традиционного щелочесодержащего сырья в технологии стекла, позволит экономить сравнительно дорогостоящую синтетическую соду.

Высокие требования, предъявляемые стекольной промышленностью к качеству сырьевых материалов, обуславливают необходимость проведения всесторонних исследований природного сырья, с целью установления его влияния на свойства и способ подготовки стекольных шихт, а также процесс варки и качество стекла.

Диссертационная работа выполнена в рамках госбюджетной темы НИР №01200105918 «Изучение физико-химических закономерностей процессов переработки органического и минерального сырья и продуктов на их основе».

Цель работы Разработка технологии подготовки стекольных шихт для варки стекол с использованием сырьевых концентратов на основе кварцевых песков, каолина и соды.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

• проведение комплексных физико - химических исследований кварцсодержащего и щелочесодержащего сырья;

• разработка составов и способов получения сырьевых концентратов на основе природного минерального сырья;

• исследование особенностей технологии подготовки стекольных шихт с

использованием сырьевых концентратов;

• исследование влияния местного кварцсодержащего и

щелочесодержащего природного сырья на процесс варки и качество

стекол.

Научная новизна

1. Установлено влияние условий сушки соды - сырца на химический, фазовый состав природной соды, а также размер и строение ее частиц. Природная сода, полученная низкотемпературной сушкой соды - сырца помимо карбоната натрия и его моногидрата, содержит трону, натрон, декагидрат сульфата натрия и представлена прочносвязанными конгломератами из кристаллов преимущественно таблитчатой формы. Фазовый состав природной соды, полученной высокотемпературной сушкой, представлен карбонатом натрия, моногидратом и гидрокарбонатом в виде отдельных кристаллов преимущественно призматической и палочкообразной формы. Фазовый состав соды обуславливает различную химическую активность ее по отношению к воде.

2. Установлена взаимосвязь компонентного состава сырьевых концентратов с кинетикой влагопоглощения и технологическими параметрами процесса гранулирования. При условии постоянства химического и фазового состава соды на характер кинетических зависимостей оказывает влияние природа и гранулометрический состав нерастворимых в воде компонентов, при уменьшении дисперсности которых увеличивается скорость влагопоглощения, объем впитанной влаги и время активного влагопоглощения, что указывает на возможность стабилизации процесса гранулообразования, сокращения времени и рабочей влаги окомкования.

3. Установлена возможность использования объемных фазовых характеристик - объемных концентраций твердой, жидкой, газообразной фаз и закона постоянства объемного фазового состава дисперсной системы для прогнозирования поведения материалов на тарели гранулятора и технологических параметров процесса гранулирования.

4. Установлены особенности механизма гранулообразования стекольных шихт с использованием гранулированных сырьевых концентратов. Показана активная роль микрогранул сырьевых концентратов, представляющих собой капиллярно - пористые тела, в формировании прочных зародышей гранул. Предложена схема расположения рабочих зон на тарели гранулятора, согласно которой зона подачи шихты в воздушно - сухом состоянии и воды совпадают с зоной образования зародышей, что позволило разработать способ получения химически однородной стекольной шихты.

Практическая ценность

1. Разработаны технологии комплексного использования кварцевого песка и каолина Туганского месторождения и природной соды Михайловского месторождения для частичной или полной замены традиционных сырьевых материалов в производстве окрашенных видов стекол.

2. Предложена методика изучения фазовых превращений в стекольных сырьевых смесях. Установлено влияние на характер фазовых превращений природы и дисперсности соды, а также нерастворимых в воде компонентов

шихт. Предложена фазовая диаграмма увлажненных сырьевых концентратов, позволяющая прогнозировать поведение материала в процессе гранулирования. Установлена взаимосвязь кинетики влагопоглощения с основными стадиями процесса гранулообразования.

3. Разработаны составы и способы получения гранулированных сырьевых концентратов, позволяющие создавать запасы природного сырья в виде партии, обеспечивающих постоянство химического состава.

4. Разработаны способы получения химически однородной стекольной шихты с использованием гранулированных сырьевых концентратов.

Технология подготовки стекольных шихт на основе гранулированных сырьевых концентратов использована на ООО «Томское стекло» (г. Томск) для производства тарного стекла и на МУП «Стеклострой» (г. Анжеро-Судженск) для производства узорчатого стекла.

Апробация работы Материалы диссертации разработаны и обсуждены на Международном научном симпозиуме студентов, аспирантов и молодых ученых им. ак. М.А. Усова "Проблемы геологии и освоения недр" (Томск, 2000, 2002, 2003 г.г.); на Международной научно - практической конференции "Химия - XXI век: новые технологии, новые продукты" (Кемерово, 2000 г.); на Международной научно - практической конференции "Технические науки, технологии и экономика" (Чита, 2001 г.); на III Региональной молодежной научно - практической конференции, посвященной 70-летию химического факультета ТГУ "Получение и свойства новых неорганических веществ и материалов, диагностика, технологический менеджмент" (Томск, 2002 г.); на Всероссийской научной конференции "Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий" (Томск, 2000,2001 г.).

Публикации Основные положения диссертации опубликованы в 12 работах, включая 2 заявки на патент.

Объем работы Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов по работе, списка литературы из 191 наименований и приложений. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 44 таблицы, 35 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении излагается цель работы, ее актуальность, научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

В первой главе рассматриваются состояние и перспективы развития стекольной промышленности в современных рыночных отношениях и проблемы, связанные с дефицитом сырьевых материалов; приводится аналитический обзор литературных данных по вопросам подготовки стекольных шихт; окислительно-восстановительные характеристики стекольных шихт; влияние замены сырьевых материалов на варку и качество стекла.

Во второй главе приведены данные по исследованию кварцсодержащего и щелочесодержащего сырья Западно-Сибирского региона. При изучении свойств сырьевых материалов, шихт и стекла использовали химический анализ,

рентгенографию, комплексный термический анализ, оптическую и электронную микроскопию и другие методы анализа.

Основными объектами исследования в работе явились: кварцевый песок Туганского месторождения и сода-сырец Михайловского месторождения -продукт бассейной переработки твердых пластовых отложений и грунтовых содовых рассолов методом фильтрационного выщелачивания, сгущения рассолов в испарительных бассейнах и кристаллизации в садочных в виде прочного пласта. Кроме того, для успешного решения поставленных задач использовали туганский каолин, а также традиционные для стекольного производства сырьевые материалы - ташлинский песок, синтетическую соду (г. Стерлитамак), полевой шпат и др.

Все исследуемые материалы прошли предварительную обработку по традиционной схеме, включая сушку и измельчение. Причем, учитывая, что сода-сырец содержит около 60% влаги, ее сушили в муфельной печи при температуре 350°С (ПС2) и на воздухе при температуре 18-20°С (ПС)).

Результаты химического анализа сырьевых материалов (табл.1) показали, что туганский песок по содержанию оксидов кремния и железа, удовлетворяет требованиям ГОСТ 22551-77, предъявляемым к кремнеземистому сырью марки ВС-050-2. Содержание в нем оксида титана, относящегося к красящим примесям, связано с присутствием, главным образом, в тонкозернистых фракциях минералов: рутила, лейкоксена и ильменита.

Таблица 1

Химический состав сырьевых материалов_

Наименование материала Содержание оксидов, масс.%

БЮ2 А12Оз Ре203 СаО МкО ТЮ2 ппп

Песок туганский 98,15 0,67 0,09 0,07 0,02 0,06 0,94

Песок ташлинский 99,10 0,27 0,10 0,07 0,05 - 0,41

Каолин туганский 59,32 25,50 2,38 0,70 0,50 1,34 10,26

Сода природная (ПСО 4,71 0,89 0,13 Ыа2СОз N82804 №С1 ппв

70,00 17,90 0,42 5,95

Сода природная (ПС2) 5,10 0,54 0,11 74,47 18,70 0,44 0,64

Сода синтетическая - - - 99,01 0,02 0,37 0,60

Основное отличие химического состава природной соды и туганского каочина от требований стандартов, предъявляемых к данному виду сырья, связано с пониженным содержанием основного вещества и повышенным содержанием примесей, что позволяет предположить возможность использования их лишь для частичной замены традиционного сырья в технологии окрашенных видов стекол.

По гранулометрическому составу туганский песок относится к тонкодисперсным пескам, так как на 97% состоит из частиц размером менее 0,3 мм, при этом содержание пылевидных частиц составляет 14%. Результаты электронно-микроскопических исследований (рис. 1) показали, что туганский песок в основном представлен зернами, имеющими остроугольную,

осколочную форму, шероховатую поверхность с дефектами в виде микротрещин и раковин.

х 100 х 600

Рис. 1. Электронно-микроскопические снимки туганского песка Условия сушки соды - сырца оказывают влияние на гранулометрический состав природной соды. Сода ПС] на 93% представлена частицами размером более 0,25 мм, в то время как в соде ПС2 их содержание не превышает 50%. Кроме того, природная сода практически не содержит пылевидных частиц, содержание которых в синтетической соде составляет 18%.

Существенное отличие природной соды от синтетической по дисперсности и другим физико-химическим характеристикам связано с различным фазовым составом соды и с особенностями строения ее частиц, что подтверждается данными электронной микроскопии и рентгенофазового анализа.

а) Х5000 б) Х5000 в) Х5000

Рис.2 Электронно-микроскопические снимки синтетической соды (а),

соды (ПС2) (б), соды (ПС,) (в) На микроснимках соды ПС] (рис. 2) помимо отдельных кристаллов палочкообразной и округлой формы присутствуют прочносвязанные конгломераты, состоящие из кристаллов преимущественно таблитчатой формы, образующих пакетную структуру. Сода ПС2 представлена кристаллами палочкообразной, округлой и гексагональной формы с частично псевдоаморфизированной поверхностью. На микроснимках синтетической соды присутствуют рыхлосвязанные конгломераты, состоящие из кристаллов неправильной и округлой формы с явновыраженной псевдоаморфизированной поверхностью.

Результаты РФА указывают на различный фазовый состав природной соды и синтетической. Штрихрентгенограммы соды - сырца и соды ПС| наряду с максимумами отражения, соответствующими №2С03 и На2С03-Н20 содержат максимумы отражения, соответствующие Ка2С0з-ЫаНС0з-2Н20, Ыа2С03-10Н20 и Ка2804- ЮН20. Фазовый состав соды ПС2 представлен N82003 и Ыа2С03Н20, но в отличие от соды синтетической содержит КаНС03, образованный в процессе разложения троны, и Ыа2804.

Известно, что любой способ подготовки стекольных шихт предполагает ее увлажнение, которое сопровождается сложными физико - химическими процессами, связанными с растворением и кристаллизацией химически активных к воде компонентов, и прежде всего кальцинированной соды. О характере фазовых превращений в увлажненной соде судили по изменению интенсивностей характерных максимумов отражения во времени (рис.3).

и ш 1

и ш I

к ш

Рис. 3. Изменение фазового состава соды при увлажнении а - сода синтетическая; б - сода (ПС]); в - сода (ПС2).

I - Ка2С03-Н20, (1=2,37; 2 - Ма2С03, с1=2,60; 3 - Ка2С03ЮН20, с1=2,05;

4 - Ма2С03-2,5Н20, ё=2,35; 5 - На2С03 ШНС03-2Н20, (1=1,65.

Установлено, что наиболее интенсивно процессы растворения и кристаллизации с образованием многоводных кристаллогидратов протекают в синтетической соде и соде ПС2. Менее интенсивное развитие процессов растворения и кристаллизации соды ПС] связано с присутствием в ней троны, сдерживающей образование многоводных кристаллогидратов и прежде всего натрона, что удовлетворительно согласуется с имеющимися в литературе данными.

Учитывая специфические особенности исследуемых материалов, а именно высокую гигроскопичность природной соды, тонкодисперсность туганского песка, а также непостоянство химического состава исследуемых материалов, представляется целесообразным вводить их в состав шихты в виде гранулированных сырьевых концентратов. В качестве пластификатора в работе исследована возможность использования туганского каолина, который может

быть использован в качестве сырьевого материала для введения в состав шихты А1203 и ]х'203. Составы концентратов (табл. 2) выбраны с учетом следующих факторов:

-составы промышленных стекольных шихт, с целью осуществления максимально возможной замены традиционных сырьевых материалов при минимальной корректировке состава шихт;

-достижение тесного контакта тугоплавких компонентов шихт с кальцинированной содой с целью увеличения скорости реакций силикато- и стеклообразования;

-присутствие кристаллогидратной связки (сода) и пластификатора (каолин), с целью улучшения формовочных свойств сырьевых концентратов.

Таблица 2

Компонентный состав сырьевых конценгратов

Условное Содержание сырьевых материалов в концентратах, масс.%

обозначение песок песок сода сода сода каолин

Ташлинский Туганский синтетическая (ПС,) (ПС*)

ПСК-1 - 75 25 - - -

ПСК-2 - 75 - 25 - -

ПСК-3 - 75 - - 25 -

ПСК-4 75 - 25 - - -

ПСК-5 75 - - 25 - -

ПСК-6 75 - - - 25 -

КПСК-1 - 75 20 - - 5

КПСК-2 - 75 - 20 - 5

КПСК-3 - 75 - - 20 5

КПСК-4 75 - 20 - - 5

КПСК-5 75 - - 20 - 5

КПСК-6 75 - - - 20 5

КСК-1 - - 80 - - 20

КСК-2 - - - 80 - 20

КСК-3 - - - - 80 20

Третья глава посвящена изучению влияния природы компонентов на особенности физико-химических процессов в увлажненных сырьевых концентратах.

Сырьевые концентраты, представляющие собой двух или трехкомпонентные смеси из дисперсных материалов различной природы, в отличие от многокомпонентных стекольных шихт, являются удобной моделью для изучения влияния химического, гранулометрического и фазового состава сырьевых материалов на кинетику влагопоглощения (рис. 4).

О 100 200 300 400 500 600 700 впрмр пропитки, сек

1- ПСК-1

г- пск-е з- пск-з

100 гоо 300 400 500 600 700 воемя псопитни, сен

1- ПСК-6

г- пск-з 3- кск-з

4- КПСК-6

5- КПСК-3

Рис. 4. Кинетика влагопоглощения сырьевых концентратов Анализ результатов изучения кинетики влагопоглощения методом капиллярной пропитки позволил установить особенности фазовых превращений в сырьевых концентратах на основе исследуемых материалов. Существенное влияние на характер кинетических кривых оказывает содержание в сырьевой смеси химически активных к воде компонентов, и прежде всего кальцинированной соды. Фазовый состав, а также размер и форма частиц соды определяют ее химическую активность, увеличение которой приводит к увеличению скорости влагопоглощения и объема впитанной влаги на первой стадии пропитки. При условии постоянства химического и фазового состава соды на характер кинетических кривых существенное влияние оказывает природа и дисперсность нерастворимых в воде компонентов. Увеличение дисперсности песка обеспечивает высокую скорость влагопоглощения на начальной стадии пропитки и способствует уменьшению скорости влагопоглощения на второй стадии пропитки вследствие закупорки пор, вызванной миграцией пылевидных частиц песка с поровой жидкостью. Введение в состав сырьевых концентратов каолина приводит к изменению характера кинетических зависимостей. Пропитка идет практически с постоянной скоростью, что связано с изменением условий протекания процессов растворения и кристаллизации соды, вследствие образования вокруг частиц каолинита, входящего в состав каолина, прочносвязанных слоев воды, обладающих пониженной растворяющей способностью.

С целью получения наиболее полного представления о качественном и количественном изменении фазового состава сырьевых концентратов при увлажнении и в процессе гранулирования в работе предложено использовать объемное количественное соотношение фаз, которое является фундаментальной характеристикой дисперсных систем и позволяет учитывать присутствие всех фаз в равной степени. При этом независимо от вида технологического воздействия на систему справедливо равенство, являющееся

математическим выражением закона постоянства объемного фазового состава дисперсной системы:

Кп+К-Ж1+Кп =К„+КЖ2+КП= • • • Кт„+КЖп+Кг„, где: Кт, Кж, Кг - объемные концентрации твердой, жидкой и газообразной фаз. в системе на соответствующей технологической стадии. На основании экспериментальных и расчетных данных построены фазовые диаграммы, наглядно демонстрирующие изменение во времени объемного соотношения фаз в сырьевых концентратах в процессе увлажнения (рис. 5).

-Ксек)

Рис. 5. Фазовая диаграмма для сырьевых концентратов на основе песка и соды На диаграмме можно выделить три основные стадии пропитки, соответствующие отдельным стадиям процесса гранулообразования. Начальная стадия пропитки, играющая важную роль в процессе формирования зародышей гранул, сопровождается увеличением объема жидкой фазы и уменьшением объема газовой фазы. Объемная концентрация твердой фазы во время пропитки изменяется незначительно вплоть до водонасыщенного состояния системы. Стабилизация структуры гранул происходит без подвода влаги извне, а вследствие перехода ее в твердофазное состояние в результате кристаллизационных и рекристаллизационных процессов и частичного испарения. Установлена взаимосвязь компонентного состава сырьевых

концентратов и характера фазовых превращений на отдельных стадиях процесса гранулообразования.

Таким образом, фазовые превращения, имеющие место при увлажнении сырьевых концентратов, будут оказывать влияние на зыбор способа гранулирования, условия его проведения и механизм гранулообразования.

Четвертая глава посвящена изучению особенностей уплотнения сырьевых концентратов и стекольных шихт на их основе.

Выбор способа уплотнения стекольных шихт зависит от ряда факторов: компонентного и гранулометрического состава шихт, способа увлажнения и количества вводимой жидкости, от характера физико-химических процессов, имеющих место при увлажнении и уплотнении стекольных шихт, а также параметров работы оборудования.

Особенности выбора способов уплотнения сырьевых концентратов связаны с тем, что наряду с требованиями химической однородности и механической прочности, гранулы должны иметь размер менее 0,8 мм, что соответствует максимально допустимому размеру частиц наиболее грубодисперсного компонента стекольных шихт - песка.

Для подтверждения правильности сделанного на основании кинетики влагопоглощения и фазовых диаграмм прогноза относительно технологических параметров в работе проведена серия опытов по уплотнению сырьевых концентратов методом окатывания, формования и прессования (табл. 3).

Таблица 3

Характеристика опытов по уплотнению сырьевых концентратов

сырьевой способ уплотнения влажность прочность гранул

концентрат сырых на сжатие, кг/см2

гранул, %

ПСК-2 прессование 5-7 9-12

ПСК-3 прессование 5-7 10-12

КСК-2 формование 12-14 3,0-3,5

КСК-3 гранулирование 26-28 4,3-4,5

формование 11-13 3,5-4,2

КПСК-2 прессование 5-7 12-14

КПСК-3 прессование 5-7 13-15

Для получения гранулированных сырьевых концентратов на основе каолина и соды ПС2 эффективным способом уплотнения является гранулирование методом окатывания и формование методом продавливания через сетку, для сырьевых концентратов на основе каолина и соды ПС] -формование методом продавливания через сетку, для сырьевых концентратов, содержащих туганский песок - прессование на валковом прессе с последующим доизмельчением полученного продукта в крупку заданного размера.

Результаты опытов по гранулированию и изучению кинетики фазовых превращений позволили расширить имеющиеся представления о механизме

I

I

гранулообразования стекольных шихт на основе сырьевых концентратов. Гранулы сырьевого концентрата, представляющие собой капиллярно-пористые тела, выполняют активную роль в процессе формирования гранул стекольной шихты. Вследствие диффузии жидкой фазы из зоны коагуляционных контактов частиц шихты с гранулами сырьевого концентрата происходит уменьшение толщины жидкостных прослоек, увеличение прочности коагуляционных контактов и зародышей гранул на начальной стадии зародышеобразования без значительных механических воздействий. Увеличение объема жидкой фазы за счет растворения соды и ее массоперенос к поверхности гранул за счет многочисленных соударений их друг с другом и о борт тарели создает водонасыщенное состояние, обеспечивающее рост гранул. Стабилизация структуры гранул происходит вследствие процессов кристаллизации и перекристаллизации, чему в значительной степени способствует испарение влаги с поверхности гранул.

Уплотнение стекольных шихт на основе гранулированных сырьевых концентратов методом окатывания на тарельчатом грануляторе и прессования на валковом прессе позволяет получить химически однородную шихту (отклонение в содержании Ш2С03 составляет ± 0,4%) с заданными технологическими свойствами.

Пятая глава посвящена исследованию процесса стекловарения при замене сырьевых материалов на гранулированные сырьевые концентраты.

Для изучения влияния замены традиционных сырьевых материалов сырьевыми концентратами на химическую активность шихт в работе проведены термогравиметрический и дифференциально-термический анализы, результаты которых показали, что эндотермические эффекты, соответствующие началу реакций силикатообразования в шихтах с гранулированным сырьевым концентратом (ПСК-3) смещены в область более низких температур в среднем на 20-25°С, по сравнению с шихтами на основе традиционных сырьевых материалов. Этой же области соответствуют максимальные потери массы, связанные с выделением двууглекислого газа, что свидетельствует о возросшей химической активности шихт, для подтверждения которой были проведены исследования кинетики силикатообразования.

Оценку скорости реакций силикатообразования осуществляли по значениям энергии активации, расчет которых проводили с использованием результатов термогравиметрического анализа. Исследования проводили на шихтах промышленного состава для производства полубелого и зеленого тарного стекла на основе традиционного сырья и с использованием сырьевых концентратов (КСК-3, ПСК-3). Результаты полученных данных показали, что энергия активации реакций силикатообразования в интервале температур 500-800сС для шихт с сырьевыми концентратами несколько ниже, что подтверждает возросшую химическую активность шихт.

В работе приводятся результаты варок шихт промышленного состава, проведенных в лабораторных и опытно-промышленных условиях. Оценку активности шихт на стадии стеклообразования проводили с помощью рентгенофазового анализа по интенсивности максимумов отражения кварца.

Анализ полученных результатов показал, что для шихт тарного стекла с использованием сырьевых концентратов интенсивности максимумов отражения кварца в интервале температур 900-1200°С ниже, что свидетельствует о возросшей химической активности шихт на стадии стеклообразования.

Известно, что важной характеристикой пригодности того или иного вида сырья являются окислительно-восстановительные свойства, от которых зависит состав, количество растворенных в стекломассе газов и в целом протекание стадии осветления. В качестве оценочной характеристики окислительно-восстановительного потенциала (ОВП) шихт использовали восстановительное число (ВЧ) и химическую потребность шихты в кислороде (ХПК). Расчет ОВП проводили на примере шихт тарного стекла. Результаты расчета ОВП шихт представлены в таблице 4.

Таблица 4

Окислительно-восстановительный потенциал шихт тарного стекла

сырьевые материалы в составе шихт ОВФ количество сырьевого материала, кг/2000кг песка

ПБ-1 ПБ-2 ПБ-3 КТ-1 КТ-2 ЗТ-1 ЗТ-2

Ыа2й04 +0,67 32,32 32,00 157,13 143,2 189,56 143,2 47,24

Ре203 +0,25 - - - 13,20 16,36 13,20 16,36

кокс (85% С) -5,7 - - 11,16 21,62 26,76 11,41 3,40

ОВП - 21,66 21,45 41,64 -23,99 -21,44 34,20 16,36

окраска стекла - бесц-ветн. бесц-ветн. полубелое. коричнев. коричнев. желто-зелен. зеленое

Сопоставление результатов, представленных в таблице 4, с литературными данными показывает, что значения ОВП шихт ПБ-1 и ПБ-2 соответствуют оптимальной области для бесцветного гарного стекла, шихта ПБ-3 с использованием соды (ПС2) попадает в область удовлетворительных значений ОВП для полубелого тарного стекла. Шихты ЗТ-1 и ЗТ-2 относятся к окисляющим, что отвечает высокой растворимости серы в форме ионов ЭО^'. При этом стекла, сваренные из сильно окисляющей шихты (ЗТ-1), склонны к образованию мошки при изменении печной атмосферы или температуры из-за высокой растворимости БОз и его высокого содержания. Поэтому для этой шихты в целях уменьшения растворимости серы можно рекомендовать добавку восстановителя. Для коричневых стекол оптимальные значения ОВП должны быть отрицательными, варка должна проходить в районе минимума на кривой растворимости (ОВП от -21 до -25), что соответствует низкой склонности к вспениванию. Исследуемые шихты КТ-1 и КТ-2 попадают в этот интервал и могут быть использованы для варки коричневых тарных стекол.

ОВП шихт, полученный расчетным путем, дает косвенную оценку окислительно-восстановительных свойств стекломассы, не учитывая реальных условий ведения процесса стекловарения (колебания химического, гранулометрического составов сырья, состава и теплоты сгорания топлива, присутствие в сырьевых материалах примесей и тд.), поэтому параллельно с

расчетным методом оценки ОВП проводили прямое определение с помощью ХПК, используя методику, разработанную в ГИСе.

Результаты экспериментального определения ХПК сырьевых материалов, согласно которых рассчитаны значения ХПК шихт показали, что все шихты тарных стекол на основе исследуемых сырьевых материалов имеют значения ХПК, превышающие 100 мг 02 на 100 г шихты, что говорит о образовании центров окраски и применении их для получения окрашенных видов стекол.

Таблица 5

Результаты расчета ХПК шихт тарного стекла

сырьевые материалы ХПК сырьевых материалов, мг02/100г состав шихты, Р1; масс.%

ПБ-1 ПБ-2 ПБ-3 КТ-1 КТ-2 ЗТ-1 ЗТ-2

песок ташлинск. 55 59,32 - - - - - -

песок туганский 128 - 59,71 57,74 53,93 52,26 54,07 53,33

сода синт. 71 19,85 19,80 - - 14,90 - 17,95

сода (ПС2) 161 - - 22,68 - - - -

КСК 154 - - - 25,85 - 25,93 -

пол. шпат 132 - - - 2,27 9,52 2,28 9,66

На2804 64 0,96 0,96 - - 4,98 - 1,26

доломит 46 18,13 18,07 17,89 17,00 17,02 17,05 17,27

глинозем 86 1,74 1,49 1,35 - - - -

Ре203 121 - - - 0,36 0,43 0,36 0,44

кокс 3760 - - 0,32 0,58 0,59 0,31 0,09

ХПК шихты, мг02/100 г 57,17 100,0 131,8 141,9 134,1 131,9 105,6

Полученные результаты позволили перейти к опытно-промышленным варкам, которые были проведены в условиях Томского электролампового завода. Варку проводили в печи , обогреваемой природным газом со скоростью нагрева 20°/мин, пробы для анализа отбирали через каждые 30 мин. в интервале температур 1000-1400°С. Результаты варок показали полный провар и осветление стекломассы при 1400°С для шихт с использованием сырьевых концентратов, в то время как в пробах с шихтой на основе традиционного сырья наблюдается неполное осветление. Для оценки свойств и качества полученного тарного стекла были подготовлены стандартные образцы и определены коэффициент линейного термического расширения, термостойкость и водостойкость. В целом эти показатели удовлетворяют требованиям ГОСТ к качеству тарного стекла (табл.6).

Таблица 6

Физико-химические свойства тарных стекол

тип стекла свойства стекол

ТКЛР, а-107, °С' плотность, г/см3 водостойкость

Зеленое тарное ЗТ-1 94 2,48 III гидр, класс

Коричневое тарное КТ-1 96 2,50 III гидр, класс

Лабораторные и опытно-промышленные варки стекол подтвердили возможность использования некондиционного сырья в виде гранулированных сырьевых концентратов в производстве тарного, узорчатого и листового стекол. Для получения стекла, удовлетворяющего требованиям отраслевых стандартов по качеству необходимо осуществлять корректировку состава шихт, включая учет их окислительно-восстановительного потенциала.

Автор выражает искреннюю признательность и благодарность доценту Томского политехнического университета, кандидату технических наук Крашенинниковой Надежде Сергеевне за помощь в работе.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Особенности химического и гранулометрического состава кварцевого песка Туганского месторождения и природной соды Михайловского месторождения указывают на целесообразность введения их в состав стекольных шихт в виде гранулированных сырьевых концентратов, представляющих собой гранулы размером менее 0,8 мм, полученных из двух-или трехкомпоненгных смесей песка, соды и каолина, обеспечивающих тесный контакт тугоплавких и легкоплавких компонентов шихт и условия для успешного гранулирования, связанные с наличием кристаллогидратной связки -соды и пластификатора - каолина.

2. Химический и фазовый состав соды, а также природа и дисперсность нерастворимых в воде компонентов влияют на характер кинетических зависимостей и основные технологические параметры процесса гранулирования. Использование тонкодисперсного песка и природной соды ПС2 увеличивает скорость влагопоглощения и объем впитанной влаги на начальной стадии пропитки, что указывает на возможность сокращения времени гранулообразования и значения рабочей влаги окомкования. Уменьшение объема впитанной влаги, в случае пропитки смеси песка и соды ПСЬ указывает на необходимость увеличения значений рабочей влаги окомкования с целью стабилизации процесса. Введение в состав сырьевых концентратов каолина изменяет характер кинетических кривых. Сравнительно высокая скорость влагопоглощения в течение всего времени пропигки и равномерное увеличение объема впитанной влаги указывает на стабильность процесса гранулообразования при отностельно высоком значении рабочей влаги окомкования.

3. Компонентный состав сырьевых концентратов оказывает влияние на объемные концентрации твердой, жидкой и газообразной фаз. Предложенные фазовые диаграммы демонстрируют изменения во времени концентрации фаз и отражают основные закономерности поведения сырьевых концентратов в процессе гранулообразования

4. Для получения гранулированных сырьевых концентратов на основе каолина и соды ПС2 эффективным способом уплотнения является гранулирование методом окатывания на тарельчатом грануляторе и формование методом продавливания через сетку, для сырьевых концентратов на основе каолина и соды ПС| - формование методом продавливания через сетку, для сырьевых концентратов, содержащих туганский песок - прессование на валковом прессе с последующим доизмельчением полученного продукта в крупку заданного размера.

5. Расширены современные представления о механизме гранулообразования стекольных шихт на основе гранулированных сырьевых концентратов. Механизм гранулообразования позволил предложить схему расположения рабочих зон на тарели гранулятора, согласно которой зона подачи шихты в воздушно - сухом состоянии и воды совпадают с зоной образования зародышей. Предложенная схема позволила разработать технологию получения химически однородной стекольной шихты методом окатывания при влагосодержании гранул 27-29% и прочности 1,2 - 1,4кг/ гранулу.

6. Прессование стекольных шихт на основе гранулированных сырьевых концентратов позволяет получить химически однородную плитку при давлении 10-12 мПа, скорости вращения валков 20-22 об/ мин. и влагосодержании 5-7%.

7. Смещение в среднем на 20-25°С эндоэффектов, соответствующих началу реакций силикатообразования, в сторону более низких температур и уменьшение энергии активации реакций силикатообразования в интервале температур 500-800°С для шихт на основе гранулированных сырьевых концентратов связано с тонкодисперсностью и формой частиц туганского песка, наличием дефектов его структуры, высокой химической однородностью шихт и тесным контактом реагирующих тугоплавких компонентов с содой.

8. Использование окислительно-восстановительного потенциала и химической потребности в кислороде в качестве оценочной характеристики окислительно-восстановительного состояния шихты на основе гранулированных сырьевых концентратов позволяет прогнозировать стабильность процесса стекловарения и окраску стекла.

9. На примере песка и каолина Туганского месторождения и природной соды Михайловского месторождения показана возможность использования некондиционного сырья в стекловарении в виде гранулированных сырьевых концентратов, позволяющих создавать запасы природного сырья в виде больших партий, обеспечивающих удовлетворительное постоянство химического состава.

3.

4.

S.

6.

Публикации no теме диссертации

1. Крашенинникова Н.С., Петровская И.В., Верещагин В.И. Влияние химичесюго состава природной соды на фазовые превращен ия! в увлажненных стекольных шихтах //Матер, научно - практический конференции "Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий Томск: и: д-во ТПУ, 2000.-С.41-43;

2. Крашенитникова Н.С., Петровская И.В. К вопросу о рациональном использовании соды Михайловского месторождения //Матер, док. IV Международного научного симпозиума студентов, аспирантов и молодых ученых и л. ак. М.А. Усова "Проблемы геологии и освоения недр".-Томск: изд-во ТПУ, 2000.-С.549-550;

Крашенитникова Н.С., Петровская И.В., Формалева М.Ю. С:юсоб решения 1роблемы дефицита содосодержащего сырья //Матер, обла ггной научно - практической конференции "Химия и химическая технолс гия в XXI веке",- Томск: изд-во ТПУ, 2000.-е. 14;

Krascheni anikova N.S., Petrowskaja I.V., Vereschagin V.I. The e ffet bf sodocontaining components upon the mechanism of granular - formation (in glass char *e //The 4' Korea - Russia International Symposium on Sciende and Technology, at the University of Ulsan.-Korea, 2000.-S.321-323; j

Крашенинникова H.C., Петровская И.В., Нефедова И.М. Влияние кристаллизационных процессов на формовочные свойства стекольных шихт //Т£>уды Международной научно - практической конференции

- Кемер!

"Химия - XXI век: новые технологии, новые продукты. 2000.-е.96-98;

Фролова И.В., Казьмина О.В., Крашенинникова Н.С., Верещагин Использование местных сырьевых материалов в

юво.

В.И. стекольной

промышленности //Матер. Международной научно - практической

конференции "Технические науки, технологии и экономика". - Чита, 2001.-Ч. 1.-е. 176-181; !

7. Фролова И.В., Казьмина О.В. Возможности использования туганокого песка в производстве стекла //Матер, третьей региональной Молоде «ной научно - практической конференции, посвященной 70-летию химического факультета ТГУ "Получение и свойства новых неорганических веществ и материалов, диагностика, технологический менеджмент".-Томск: Изд-во Томского университета, 2002.-е. 102-10:

8. Крашенинникова Н.С., Казьмина О.В., Фролова И.В. Фаз превращения в увлажненных стекольных шихтах при уплотн //Стекло и керамика.-2002.-№12.-с.38-42; !

9. Заявка № 2003103877. Способ подготовки шихты для производства стекла. Фролова И.В., Крашенинникова Н.С., Казьмина О.В. МПК СОЗ В 1/00. Приоритет от 10.02.03;

Ю.Заявка № 2003103813. Сырьевой концентрат для производства стекла и способ его получения. Фролова И.В., Крашенинникова Н.С., Верещагин В.И. МПК СОЗ В 1/00. Приоритет от 10.02.03;

овйе ен^и

П.Крашенинникова Н.С., Казьмина О.В., Фролова И.В. Использование в производстве стеклотары нетрадиционных видов сырья с учетом их окислительно-восстановительных характеристик //Матер. II Всероссийской научной конф. "Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий".-Томск: Изд-во 'ГПУ, 2002.-с.171-173;

12.Казьмина О.В., Фролова И.В., Мегера Е.А. Окислительно -восстановительные свойства стекольных шихт для производства тарного стекла //Труды VI Международного симпозиума им. ак. М.А. Усова студентов, аспирантов и молодых ученых "Проблемы геологии и освоения недр". - Томск: изд-во ТПУ, 2002.-с.542-543.

Подписано к печати 21.05.03. Формат 60x84/16. Бумага «Гознак». Печать RISO. Усл.печ.л. 1.11. Уч.-изд.л. 1.0. Тираж 100 экз. Заказ № 306. Типография ТПУ. 634050, Томск, прЛенина, 30.

9 5

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ СЫРЬЕВОЙ БАЗЫ СТЕКОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ И СПОСОБОВ ПОДГОТОВКИ СТЕКОЛЬНЫХ ШИХТ

1.1.Анализ современного состояния сырьевой базы стекольной промышленности

1.2.Аналитический обзор способов подготовки стекольных шихт

1.3. Основные теоретические положения процессов гранулообразования дисперсных материалов

1.4.Фазовые превращения в увлажненных стекольных шихтах

1.5.Методы оценки формовочных свойств стекольных шихт

1.6.Влияние уплотненных стекольных шихт на процесс варки стекла 34 1.7.Окислительно-восстановительные характеристики стекольных

1.8.Влияние замены традиционного сырья на способы подготовки шихты и варку стекла

1.9.Постановка задач исследования

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 46 2.1.Методы исследований

2.1.1. Химический анализ

2.1.2. Рентгенофазовый % анализ

2.1.3. Комплексный термический анализ

2.1.4. Методика определения объемного соотношения фаз и построения фазовых диаграмм

2.1.5. Методика расчета количества свободной и связанной в кристаллогидраты воды при увлажнении стекольных шихт

2.1.6. Методика определения химической потребности стекольных шихт в кислороде

2.2.Характеристика объектов исследования

3. ОСОБЕННОСТИ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В УВЛАЖНЕННЫХ СЫРЬЕВЫХ КОНЦЕНТРАТАХ

3.1.Кинетика влагопоглащения в слое уплотненных сырьевых концентратов

3.2.Объемное соотношение фаз

4. УПЛОТНЕНИЕ СЫРЬЕВЫХ КОНЦЕНТРАТОВ И ШИХТ НА ИХ ОСНОВЕ 87 4.1 .Технологические особенности гранулирования сырьевых концентратов

4.2.Результаты опытов по уплотнению сырьевых концентратов 90 4.3.Особенности механизма гранулообразования стекольных шихт 98 4.4.Уплотнение стекольных шихт

5. ВЛИЯНИЕ ЗАМЕНЫ ТРАДИЦИОННОГО СЫРЬЯ НА ОСНОВНЫЕ СТАДИИ СТЕКЛОВАРЕНИЯ

5.1.Изучение химической активности стекольных шихт на стадии силикатообразования 108 5.1.1. Кинетика процесса силикатообразования в шихтах, содержащих нетрадиционные сырьевые материалы

5.2.Влияние замены традиционных сырьевых материалов на стадию стеклообразования

5.3. Изучение окислительно-восстановительных характеристик стекольных шихт

5.3.1. Расчет окислительно-восстановительного потенциала стекольных шихт

5.3.2. Определение химической потребности стекольных шихт в кислороде

5.4. Результаты опытно-промышленных варок шихт с использованием сырьевых концентратов

Актуальность темы. Одной из важнейших проблем, стоящих перед современными стекольными производствами Западно-Сибирского региона, является дефицит сырьевых материалов, обусловленный слабой оснащенностью действующих горно-обогатительных предприятий по добыче и переработке минерального сырья, отсутствием достаточного финансирования на модернизацию действующих и разработку новых месторождений, истощение запасов природного кондиционного сырья, отдаленность сырьевых баз от потребителей и др.

Одним из способов решения данной проблемы можно считать комплексное и эффективное использование местных природных сырьевых материалов. В последнее время, в связи со строительством обогатительной фабрики, возрос интерес к Туганскому месторождению каолинизированных песков в Томской области. Продуктивный слой месторождения сложен кварцевым песком, в составе которого содержится 10% циркон - ильменитовой руды и 20% каолина. После обогащения кварцсодержащий и глиноземсодержащий продукты представляют интерес для целого ряда силикатных технологий, в частности для производства стекла.

Основным источником щелочесодержащего сырья в стекольном производстве является синтетическая кальцинированная сода, производимая Стерли-тамакским содовым комбинатом.

В Алтайском крае находится Михайловское месторождение природной соды, запасы которого в пересчете на 100 %-ный карбонат натрия составляют свыше 3 млн. тонн. Использование природной соды для частичной или полной замены традиционного щелочесодержащего сырья в технологии стекла, позволит экономить сравнительно дорогостоящую синтетическую соду.

Высокие требования, предъявляемые стекольной промышленностью к качеству сырьевых материалов, обуславливают необходимость проведения всесторонних исследований природного сырья, с целью установления его влияния на свойства и способ подготовки стекольных шихт, а также процесс варки и качество стекла.

Диссертационная работа выполнена в рамках госбюджетной темы НИР №01200105918 «Изучение физико-химических закономерностей процессов переработки органического и минерального сырья и продуктов на их основе».

Цель работы Разработка технологии подготовки стекольных шихт для варки стекол с использованием сырьевых концентратов на основе кварцевых песков, каолина и соды.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:

• проведение комплексных физико - химических исследований кварцсо-держащего и щелочесодержащего сырья;

• разработка составов и способов получения сырьевых концентратов на основе природного минерального сырья;

• исследование особенностей технологии подготовки стекольных шихт с использованием сырьевых концентратов;

• исследование влияния местного кварцсодержащего и щелочесодержащего природного сырья на процесс варки и качество стекол.

Научная новизна

1. Установлено влияние условий сушки соды - сырца на химический, фазовый состав природной соды, а также размер и строение ее частиц. Природная сода, полученная низкотемпературной сушкой соды - сырца помимо карбоната натрия и его моногидрата, содержит трону, натрон, декагидрат сульфата натрия и представлена прочносвязанными конгломератами из кристаллов преимущественно таблитчатой формы. Фазовый состав природной соды, полученной высокотемпературной сушкой, представлен карбонатом натрия, моногидратом и гидрокарбонатом в виде отдельных кристаллов преимущественно призматической и палочкообразной формы. Фазовый состав соды обуславливает различную химическую активность ее по отношению к воде.

2. Установлена взаимосвязь компонентного состава сырьевых концентратов с кинетикой влагопоглощения и технологическими параметрами процесса гранулирования. При условии постоянства химического и фазового состава соды на характер кинетических зависимостей оказывает влияние природа и гранулометрический состав нерастворимых в воде компонентов, при уменьшении дисперсности которых увеличивается скорость влагопоглощения, объем впитанной влаги и время активного влагопоглощения, что указывает на возможность стабилизации процесса гранулообразования, сокращения времени и рабочей влаги окомкования.

3. Установлена возможность использования объемных фазовых характеристик - объемных концентраций твердой, жидкой, газообразной фаз и закона постоянства объемного фазового состава дисперсной системы для прогнозирования поведения материалов на тарели гранулятора и технологических параметров процесса гранулирования.

4. Установлены особенности механизма гранулообразования стекольных шихт с использованием гранулированных сырьевых концентратов. Показана активная роль микрогранул сырьевых концентратов, представляющих собой капиллярно - пористые тела, в формировании прочных зародышей гранул. Предложена схема расположения рабочих зон на тарели гранулятора, согласно которой зона подачи шихты в воздушно - сухом состоянии и воды совпадают с зоной образования зародышей, что позволило разработать способ получения химически однородной стекольной шихты.

Практическая ценность

1. Разработаны технологии комплексного использования кварцевого песка и каолина Туганского месторождения и природной соды Михайловского месторождения для частичной или полной замены традиционных сырьевых материалов в производстве окрашенных видов стекол.

2. Предложена методика изучения фазовых превращений в стекольных сырьевых смесях. Установлено влияние на характер фазовых превращений природы и дисперсности соды, а также нерастворимых в воде компонентов шихт. Предложена фазовая диаграмма увлажненных сырьевых концентратов, позволяющая прогнозировать поведение материала в процессе гранулирования.

Установлена взаимосвязь кинетики влагопоглощения с основными стадиями процесса гранулообразования.

3. Разработаны составы и способы получения гранулированных сырьевых концентратов, позволяющие создавать запасы природного сырья в виде партии, обеспечивающих постоянство химического состава.

4. Разработаны способы получения химически однородной стекольной шихты с использованием гранулированных сырьевых концентратов.

Технология подготовки стекольных шихт на основе гранулированных сырьевых концентратов использована на ООО «Томское стекло» (г. Томск) для производства тарного стекла и на МУП «Стеклострой» (г. Анжеро-Судженск) для производства узорчатого стекла.

Апробация работы Материалы диссертации разработаны и обсуждены на Международном научном симпозиуме студентов, аспирантов и молодых ученых им. ак. М.А. Усова "Проблемы геологии и освоения недр" (Томск, 2000, 2002, 2003 г.г.); на Международной научно - практической конференции "Химия - XXI век: новые технологии, новые продукты" (Кемерово, 2000 г.); на Международной научно - практической конференции "Технические науки, технологии и экономика" (Чита, 2001 г.); на III Региональной молодежной научно - практической конференции, посвященной 70-летию химического факультета ТГУ "Получение и свойства новых неорганических веществ и материалов, диагностика, технологический менеджмент" (Томск, 2002 г.); на Всероссийской научной конференции "Химия и химическая технология на рубеже тысячелетий" (Томск, 2000, 2001 г.).

Публикации Основные положения диссертации опубликованы в 12 работах, включая 2 заявки на патент.

Объем работы Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов по работе, списка литературы из 191 наименований и приложений. Работа изложена на 170 страницах машинописного текста, содержит 44 таблицы, 35 рисунков.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Особенности химического и гранулометрического состава кварцевого песка Туганского месторождения и природной соды Михайловского месторождения указывают на целесообразность введения их в состав стекольных шихт в виде гранулированных сырьевых концентратов, представляющих собой гранулы размером менее 0,8 мм, полученных из двух-или трехкомпонентных смесей песка, соды и каолина, обеспечивающих тесный контакт тугоплавких и легкоплавких компонентов шихт и условия для успешного гранулирования, связанные с наличием кристаллогидрат-ной связки - соды и пластификатора — каолина.

2. Химический и фазовый состав соды, а также природа и дисперсность нерастворимых в воде компонентов влияют на характер кинетических зависимостей и основные технологические параметры процесса гранулирования. Использование тонкодисперсного песка и природной соды ПС2 увеличивает скорость влагопоглощения и объем впитанной влаги на начальной стадии пропитки, что указывает на возможность сокращения времени гранулообразования и значения рабочей влаги окомкования. Уменьшение объема впитанной влаги, в случае пропитки смеси песка и соды ПСЬ указывает на необходимость увеличения значений рабочей влаги окомкования с целью стабилизации процесса. Введение в состав сырьевых концентратов каолина изменяет характер кинетических кривых. Сравнительно высокая скорость влагопоглощения в течение всего времени пропитки и равномерное увеличение объема впитанной влаги указывает на стабильность процесса гранулообразования при относительно высоком значении рабочей влаги окомкования.

3. Компонентный состав сырьевых концентратов оказывает влияние на объемные концентрации твердой, жидкой и газообразной фаз. Предложенные фазовые диаграммы демонстрируют изменения во времени концентрации фаз и отражают основные закономерности поведения сырьевых концентратов в процессе гранулообразования

4. Для получения гранулированных сырьевых концентратов на основе каолина и соды ПСг эффективным способом уплотнения является гранулирование методом окатывания на тарельчатом грануляторе и формование методом продавливания через сетку, для сырьевых концентратов на основе каолина и соды ПС1 - формование методом продавливания через сетку, для сырьевых концентратов, содержащих туганский песок - прессование на валковом прессе с последующим доизмельчением полученного продукта в крупку заданного размера.

5. Расширены современные представления о механизме гранулообразования стекольных шихт на основе гранулированных сырьевых концентратов. Механизм гранулообразования позволил предложить схему расположения рабочих зон на тарели гранулятора, согласно которой зона подачи шихты в воздушно — сухом состоянии и воды совпадают с зоной образования зародышей. Предложенная схема позволила разработать технологию получения химически однородной стекольной шихты методом окатывания при влагосодержании гранул 27-29 % и прочности 1,2 - 1,4 кг/ гранулу.

6. Прессование стекольных шихт на основе гранулированных сырьевых концентратов позволяет получить химически однородную плитку при давлении 10-12 мПа, скорости вращения валков 20-22 об/ мин. и влагосодержании 5-7 %.

7. Смещение в среднем на 20-25°С эндоэффектов, соответствующих началу реакций силикатообразования, в сторону более низких температур и уменьшение энергии активации реакций силикатообразования в интервале температур 500-800°С для шихт на основе гранулированных сырьевых концентратов связано с тонкодисперсностью и формой частиц туганско-го песка, наличием дефектов его структуры, высокой химической однородностью шихт и тесным контактом реагирующих тугоплавких компонентов с содой.

8. Использование окислительно-восстановительного потенциала и химической потребности в кислороде в качестве оценочной характеристики окислительно-восстановительного состояния шихты на основе гранулированных сырьевых концентратов позволяет прогнозировать стабильность процесса стекловарения и окраску стекла.

9. На примере песка и каолина Туганского месторождения и природной соды Михайловского месторождения показана возможность использования некондиционного сырья в стекловарении в виде гранулированных сырьевых концентратов, позволяющих создавать запасы природного сырья в виде больших партий, обеспечивающих удовлетворительное постоянство химического состава.

1. Парюшина О.В., Мамина Н.А., Панкова Н.А., Матвеев Г.М. Стекольное сырье России М.: 1995.-84с;

2. Сорокина А.Е., Панкова Н.А. Оценка качества стекольной шихты // Стекло и керамика.-1982.-№ 6.-С.6-7;

3. Парюшина О.В. Есть ли стекольный песок в России? // Строительные материалы. 1999. - №10.- е.- 48-49;

4. Парюшина О.В., Мамина Н.А. Использование местных сырьевых ресурсов // Стекло и керамика.-1999.-№ 1.-е.3-4;

5. Парюшина О.В., Мамина Н.А., Кизеяров В.Н. Перспективы освоения Обских аллювиальных и водораздельных песков западной Сибири// Стекло и керамика.-2000.-№ 9.-е.38-41;

6. Кондратов В.И., Зверев Ю.П. Полкан Г.А. и др. Использование местных песков в производстве листового стекла // Стекло и керамика.-1998.-№ ll.-c.3-5;

7. Кондратов В.И., Щербакова Н.Н. Использование местного сырья в производстве светозащитного флоат-стекла // Стекло и керамика.-2000.-№ 7.-С.З-4;

8. Усов П.Г., Дубовская Н.С., Петров А.В. Местное нерудное сырье металлургической, силикатной и строительной промышленности Западной Сибири. Томск, 1964.-193 е.;

9. Лежнев Ю.П., Гельмс Н.И. Возможности использования местных сырьевых материалов и отходов в производстве стекла: Сб. науч.тр.//ГОС. НИИ стекла,- М.:1987.-с. 55-63;

10. Ю.Будов З.М., Саркисов П.Д. Производство строительного стекла и стеклоизделий.-М.: Высшая школа.-1978.-е. 18-19;

11. Минько Н.И., Онищук В.И. и др. Использование сырьевых материалов Черноземья в стекольной промышленности // Стекло и керамика.-1997.-№ 1.-С.9-11;

12. Арлюк Б.И., Лайнер Ю.А., Пивнев А.И. Комплексная переработка щелочного алюминийсодержащего сырья .- М.: Металлургия.-1994.-378с.;

13. Шатов А. А. Пути решения экологических проблем производства кальцинированной соды. /Утилизация отходов // Научные и технические аспекты охраны окружающей среды. ВИНИТИ. -1997.-№ 2. с. 50-107;

14. Н.Варламов М.А., Беньковский С.В. и др. Производство кальцинированной соды и поташа при комплексной переработке нефелинового сырья. М.: Химия.- 1997.-174 е.;

15. Лисовский В.В., Тюрина Н.А. и др. Об утилизации отходов с использованием экологически чистых технологий // Тезисы докладов республиканской научно-технической конференции.-Алма-Ата.-1990.-с.11-12;

16. Рахманбеков Н.Р. Стеклообразные и стеклокристаллические материалы на основе отходов // Доклад АН УЗССР .-1990.-С.29-30;

17. Fornalik Jadwiga, Nowak Alieja. Рациональное использование промышленных отходов в производстве стекла // 19 Krak. konf. nauk-techn. przrob. korol.- Krakowie.-1985.-е. 103-115;

18. Минько Н.И., Онищук В.И. Использование вторичного щелочесодержащего сырья в стекольной промышленности // Стекло и керамика.-1990.-№ 2.-с.2-3;

19. Ahmed A.A., Abbas А.Е. Использование доменного шлака в качестве сырьевых материалов в стекловарении // Ceramika.- 1985.-№3.- с. 23-34;

20. Бондарев К.Т., Полляк В.В. и др. Роль шлаковых добавок в процессе провара стекольных шихт // «Стекло». Труды ГИС.- М.: 1972.-№ 2.-с.33-36;

21. Krakowil R.A. Влияние добавок гранулированного доменного шлака на варку стекол в системе Na20- CaO- Si02 // Pr. Komis nauk Ceram.-1989.-№ 37. -с. 79-92;

22. Wang М.С., Liaw I.N. Доменные шлаки как сырье для стекловарения // Glastechnik.- 1989.-30.-№ 4.- с. 29-32;

23. Минько Н.И., Васильева О.И. Шлак силикамарганца как ускоритель варки стекла//Стекло и керамика.-1992.-№ 10.-с.2-4;

24. Использование гранулированных доменных шлаков при варке коричневого стекла// Стекло и керамика.-1986.-№ 4.-С.4-5;

25. Баграмян В.В., Мелконян Г. С. Исследования по рациональному использованию сырьевых и топливно-энергетических ресурсов в стекольной промышленности.-М.: 1984.- с. 119-122;

26. Киян В.И., Солинов В.Ф., Артамонова М.В. Применение природного сырья для получения фотохромных стекол // Стекло и керамика.-1985.-№ 12.-с.12-13;

27. Габулил J1.B., Габулил Н.В., Харашвили О.Г. Исследование горных пород и местных сырьевых ресурсов Грузии для производства силикатных строительных материалов. Тбилиси: 1986.- с.84-91;

28. Минько Н.И., Сабитов С.С. и др. Использование отходов капролактама в производстве стеклоизделий // Стекло и керамика.-1986.-№ 2.-с.7-8;

29. Каткова К.С., Баландина Т.И. и др. Отходы капролактамового производства в стекловарении // Стекло и керамика.-1984.-№ 10.-с.3-4;

30. Ермаков Г.В., Федорова В.А., Белова Н.А. и др. К вопросу использования производственного стеклобоя //«Стекло». Труды ГИС.- М.: 1985.-Вып. 8.-с.60;

31. Полохливец Э.К., Ключник И.А., Киян В.И. Использование максимального количества стеклобоя в производстве листового узорчатого стекла//Стекло мира -1999.-№ 4.-с.27-29;

32. Paune D.A., Markondes J.A. Влияние содержания боя в шихте на качество бутылок из коричневого стекла // Glass Technol.-1994.-№ 5.-с.230-236;

33. Reunolds А. Использование боя для варки и его влияние на использование сырьевых материалов в стеклотарной промышленности // Fundam. Glass Manuf. Process. -1991.-C.232-233;

34. Moser Horst. Переработка боя в стекольной промышленности // Glass Masch. Plants and Accessories.- 1993.-№ l.-c.75-78;

35. Расширение использования боя в Нидерландах //Glass.- 1993.-№ 7.-С.267;

36. Койфман Н.М. Использование стеклобоя в ФРГ // Промышленность строительных материалов. Сер. 20. Сырьевые ресурсы отрасли, охрана окружающей среды: Экспресс информация.-1988 с. 14-15;

37. Щеглова Н.Н., Десницкая Л.П. Использование стеклобоя в стекловарении // Промышленность строительных материалов. Сер. 21. Стекольная и керамическая промышленность: Экспресс информация.-1988.-Вып.9.- с. 4-5;

38. Мелконян Г.Р. Опыт сбора и переработки стеклобоя за рубежом // Стеклянная тара.- 2000.-№3.-с.8-10;

39. Бухгалтер Л.Б. экологические аспекты утилизации стеклобоя на стекольных заводах // Всерос. совещ. «Наука и технология силикатных материалов в современных условиях рыночной экономики». Тез. докл.-1995.-c.143;

40. Enneking С.О. Оценка боя стекла с точки зрения процесса его плавления // Glastechn. Вег. -1994.-№ 6.- с. 55-58;

41. Monfort ОНуег.Кальцинированная сода // Amer. Ceram. Soc. Bul.-1992.-№ 5.-с. 817;

42. Морозова А.С. Развитие производства кальцинированной соды //Химическая промышленность за рубежом: Обзорная информация. -М.: 1989.-Вып. 12(324).-Библиография: 28с.;

43. Прусакова Т.И. Исследование процессочистки природной соды методом карбонизации. Дис. . к.т.н. М.: МХТИ им. Менделеева Д.И., 1976.-131с;

44. Исследование возможности использования подземных содовых вод, как источник промышленного получения соды и других продуктов. Научно-технический отчет. Харьков, 1972.- 31 е.;

45. Прусакова Т.И., Крашенинников С.А. Исследование процесса очистки природной соды методом карбонизации //Труды МХТИ им. Менделеева Д.И.-М.: 1975.-Вып.85.- с.10-11;

46. Эдигер В.Г. Физико-химические основы и технология извлечения и переработки природного соляного сырья. Дис. . к.т.н.- Новосибирск:1971,- 90 е.;

47. Эдигер В.Г. Условия формирования содовых отложений в садочных бассейнах Михайловского месторождения // Труды Алтайского политехнического института им. Ползунова И.И. Вып. 8. Химия и химическая технология.-Барнаул: 1970.-е. 116-127;

48. Эдигер В.Г. Закономерности формирования самосадочного соленого озера. /Нерудные ископаемые Зап. Сибири./ Труды геологического института Казань: 1971,- Вып. 32.-с. 49-67.

49. Свит Т.Ф., Эдигер В.Г. Кинетика карбонизации кристаллической соды. Труды Алтайского политехнического института им. Ползунова И.И. Вып.49. Физико-химические основы и технология переработки химического сырья. Барнаул: 1975. -с.48-51;

50. Кондратов В.И., Щербакова Н.Н., Зверев Ю.В., Пентко B.JI. Опыт замены щелочесодержащего компонента стекольной шихты // Стекло и керамика.-1999.-№ 4.-С.З-4;

51. Минько Н.И., Ковальченко Н.А. и др. Минеральное сырье КМА основа для получения стекольных материалов электротехнического назначения // Стекло и керамика.-1997.-№ 7.-е.6-9;

52. Минько Н.И., Ковальченко Н.А., Павленко В.В. Замена дефицитного сырья в технологии электроизоляционных материалов // Стекло и керамика.-1997.-№ 8.-С.26-28;

53. Соболева K.JL, Гусак Н.Я. и др. Применение сырьевых материалов Украины в производстве электроизоляционных стекол // Стекло и керамика.-1996.-№ 10.-е.5-7;

54. Sachweh Jens. Несколько правил приготовления стекольной шихты // Ind. ceram. et verr.-1998.-№10.-c.638-646;

55. Панкова Н.А., Михайленко Н.Ю. Стекольная шихта и практика ее приготовления//РХТУ им. Менделеева. М.: 1997.-80с.;

56. Тимофеева И.Т., Марков С.И., Панкова Н.А. и др. Снижение пыления и выбросов вредных веществ с отходящими газами стекловаренных печей при варке гранулированной шихты // Стекло и керамика.-1987.-№ 2.-с.5-7;

57. Гранулирование шихты путь к улучшению качества стекла // Промышленность строительных материалов. Сер. 9. Стекольная промышленность: Обзорная информация.-1992. -Вып.4.- с. 3;

58. Van der Veen H.Pellets. Гранулирование способ повышения эффективного приготовления шихты //Glass.- 1990. - №12.-с.50;

59. А.С. 1497163 СССР, МКИ С03В 1/00. Способ приготовления гранулированной шихты. Заявл. 19.05.87; Опубл. 30.07.89;

60. А.С.698928. СОЗВ 1/00 Россия. Способ получения гранулированной стекольной шихты. Заявл.17.03.89; Опубл. 23.01.92;

61. Пат. 1715716 Россия. Способ приготовления гранулированной стекольной шихты. Заявл. 22.09.89; Опубл. 29.02.92;

62. Матвеев М.А., Демидович Б.К. гранулообразование в стекольной шихте // Стекло и керамика.-1967.-№ 10.-с.20-23;

63. Van der Veen H.Pellets. Гранулирование стекольной шихты- способ повышения качества стекла // Glass Masch. Plants and Accessories.- 1993.-№l.-c. 54-57;

64. Пат. 2813321 ФРГ, C03B 1/00, C03C 1/02. Компактирование для ввода токсичных веществ в стекольную шихту;

65. Maletzki К.Н. Grundlagen untersuchungen zum Pelletierverhalten von Glasrohstoff gemengen // Silikattechnik.- 1983.- N 34. S. 67-71;

66. Dusdorf W. Введение щелочного компонента в щелочные стекла через раствор едкого натра // Silikattechnik.- 1975.- N 8. S. 274-275;

67. Gable M, Siddigui M.Q. Замена кальцинированной соды каустической в лабораторных условиях процесса стекловарения // Glass Technol.- 1980.-21.-№4.-с.193-198;

68. Пат. 97114057/03 Россия. Способ подготовки стекольной шихты. 0публ.01.08.97;

69. Jamamoto I., Komatsu Е. Pelletiezung the Glass Batch // The Glass Industry. -1968.-49.-№9.-P. 491-493;

70. Панкова H.A., Степенков Е.И. Основные направления исследований ГИСа по активации стекольной шихты // Стекло и керамика.-1985.-№ 11.-с.10-11;

71. Вершинина Н.Д., Левитин Л.Я., Манусевич М.И. Основные параметры приготовления каустифицированной гранулированной шихты // Промышленность строительных материалов. Сер. 9. Стекольная промышленность: Экспресс информация.-1985. Вып.12.- с. 3-5;

72. Мамина Н.А., Козлова Л.Н., Панкова Н.А., Шитова Т.И. Варка гранулированной химически активированной шихты // Стекло и керамика.-1986.-№ 5.-с.9-10;

73. Галустян О.Г. Развитие сырьевой базы стекольной промышленности и способы подготовки шихты // Стекло и керамика.-1989.-№ 11.-с. 14-16;

74. Витюгин В.М., Трофимов В.А., Лотова Л.Г. Термогранулирование содосодержащих стекольных шихт без связующих добавок // Стекло и керамика,-1977.-№ 2.-С.8-11;

75. Лотова Л.Г. Исследование и разработка технологии термогранулирования щелочесодержащих стекольных шихт. Дис. . канд. техн. наук.- Томск, 1974- 168с.;

76. Пат 2144006 Россия. Способ брикетирования стекольной шихты. Заявл. 19.05.87; Опубл. 30.07.89;

77. Назаров В.И., Мелконян Р.Г., Калыгин В.Г. Техника уплотнения стекольных шихт. -М.: Легпромиздат, 1985.- 126с;

78. А.С. 1366482 СССР, МКИ СОЗВ 1/00. Способ подготовки стекольной шихты. Заявл.09.09.86; Опубл. 15.01.88;

79. Пузь В.В., Леонтьев В.И. Брикетирование стекольных шихт. // Стекло и керамика.-1978.-№ 12.-е. 10-11;

80. Калыгин В.Г., Козлова Л.Н., Чехов О.С. Механохимические эффекты при структурообразовании компактированной шихты. // Стекло и керамика.-1990.-№ 8.-с.13-15;

81. Калыгин В.Г., Назаров В.И. и др. Обменные химические реакции в процессах компактирования стекольной шихты // Стекло и керамика.-1986.-№ 2.-е.11-13;

82. Пат 423629 США. Быстрое упрочнение брикетированной стекольной шихты Опубл. 13.06.82;

83. Пат. 1564125 Россия. Способ получения компактированной стекольной шихты. Заявл. 30.06.88; Опубл. 15.05.90;

84. Пат. 0116857 МКИ С03С1/02. Способ получения прессованных заготовок из стеклообразующей шихты. Опубл. 29.08.84;

85. Калыгин В.Г., Назаров В.И. Компактирование шихты листового стекла // Стекло и керамика.-1985.-№ 3.-е.4-5;

86. Калыгин В.Г. Анализ и особенности приготовления и переработки компактированной шихты в промышленных условиях // Сб. науч.тр. ГОС. НИИ стеклаМ. :1987.-е. 18-28;

87. Щербаков А.А., Бовыкина Е.И., Колотилова И.В. и др. Использование уплотненной шихты в производстве электровакуумных стекол // Стекло и керамика.-1989.-№ 7.-С.24-25;

88. Витюгин В.М., Крашенинникова Н.С., Лотова Л.Г. Гранулирование шихт для производства электровакуумного стекла // Стекло и керамика.-1981.-№ 8.-е. 16-18;

89. Болдырев А.Р. и др. Грануляция шихты экструзионным методом // Стекло и керамика,-1984.-№ 9.-С.13-15;

90. Матвеев М.А., Демидович Б.К. Гранулообразование в стекольной шихте //Стекло и керамика,-1967.-№ 10.-С.20-23;

91. Таран А.Л., Носов Г.А. Исследование процесса зародышеобразования и роста агрегатов при гранулировании порошкообразных материалов методом окатывания // Химическая промышленность.- 1994.-№ 10.-c.58-61;

92. Витюгин В.М. Исследование процесса гранулирования окатыванием с учетом свойств комкуемых дисперсий Дис. . канд. техн. наук. -Томск, 1975.-313с.;

93. Классен П.В., Гришаев Н.Г. Основы техники гранулирования.- М.: Химия, 1982.-272 с;

94. Классен П.В., Гришаев Н.Г., Шомин И.П. Гранулирование.- М.: Химия, 1991.-240с.;

95. Кувшинников И.М., Тавровская А .Я., Никифорова Н.Ю. Уплотняемость зернистых материалов в технологии неорганических солей и минеральных удобрений // Химическая промышленность.- 1992.-№ 4.-С.23-27;

96. Крашенинникова Н.С. Разработка технологии уплотнения стекольных шихт. Дис. . канд. техн. наук. -Томск: 1990.-212с.;

97. Дерябин В. А. Капиллярная устойчивость частиц первичного торкрет-слоя // Огнеупоры.-1992.-№7.-с.З-8;

98. Дерябин В. А., Ворошилова И.Г., Щварц О. А. Капиллярно-кристаллизационная прочность компонентов стекольной шихты // Стекло и керамика.-2001 .-№ 9.-С.7-10;

99. Кувшинников И.М. Роль и поведение воды в процессе гранулирования простого и двойного суперфосфатов // Химическая промышленность.- 1994.-№ 5.-с.32-37;

100. Витюгин В.М., Лотова Л.Г., Трофимов В.Н. Исследование термической стойкости кристаллогидратов соды и сульфата натрия //Изв. Томского политехнического института, Томск, 1974.- Т.254.-е. ;

101. Ивановская И.И. Свойства кальцинированной соды и ее соединений // Сб. науч.тр. ГОС. НИИ стекла М.: 1987.-е. 70-75;

102. Матусевич J1.H. Кристаллизация из растворов в химической промышленности. -М.: Издательство «Химия», 1968.-303 е.;

103. Бернштейн Л.А., Френкель М.Б. Гранулирование цементных сырьевых смесей при сухом и мокром способах подготовки. М.: Госстройиздат, 1959.-191 с;

104. Витюгин А.В. Исследование процесса гранулирования дисперсных материалов окатыванием в тарельчатых аппаратах. Автореферат дис. . канд. техн. наук.- Томск, 1979- 26с.;

105. Демидович Б.К. Исследование кинетики гранулообразования в стекольной шихте. Автореферат дис. . канд. техн. наук.- Минск, 1967-30с.;

106. А.С. 700469 СССР, МКИ С03В1/00. Способ приготовления стекольной шихты /Витюгин В.М., Трофимов В.Н., Лотова Л.Г., Крашенинникова Н.С. № 2628815/29-33, Заявл. 15.06.78; Опубл. 30.11.79, Бюл. № 44;

107. А.С. 1242480 СССР, МКИ С03В1/00. Способ приготовления шихты /Суздальцева Л.А., Мальцева А.К. № 3824788/29-33, Заявл. 11.12.84; Опубл. 07.07.86, Бюл. № 25;

108. Рыжова О.В., Крашенинникова Н.С., Лотов В. А. Основные факторы, влияющие на коэффициент упаковки стекольных шихт // Деп. в ВИНИТИ, 1994.- с.9;

109. Попильский Р.Я., Пивинский Ю.Е. Прессование керамических масс. М.: Металлургия, 1983.-175с;

110. Бах X., Баукке Ф.Г., Брюкнер Р. Виды брака в производстве стекол.- М.: Стройиздат, 1986.-648 е.;

111. Марков С.М. Особенности процесса варки стекла из гранулированных шихт, приготовленных различными методами. Автореферат дис. . канд. техн. наук.- Москва, 1990- 17с.;

112. Tiede R.L. Agglomeration of glass batch // Glass.-1979.-V. 56.- № 12.-P.475-478;

113. Boulos E.N., Kreidl N.J. Water in glass: a review // J. Can. Ceram. Soc.- 1972.-V.41.- № 4.- P. 83-90;

114. Scholze H. Der Einbau des Wassers in Glasern // Glastechn. Ber.- 1959.-Bd. 32. -№ 2.-S.82-86;

115. Панкова H.A., Маркова С.И. Исследование процессов силикатообразования в увлажненной шихте методами термодинамики // Промышленность строительных материалов. Сер. 9. Стекольная промышленность: Обзорная информация.-1994. Вып.5-6.- с. 2-7;

116. Панкова Н.А., Левитин Л.Я.//«Стекло». Труды ГИС.- М.:1971.-№ 1.-е.10-15;

117. Мелконян Г.С. Гидротермальный способ приготовления комплексного стекольного сырья «каназит» на основе горных пород и продуктов их переработки.- Ереван.: Издательство «Айастан», 1977.- 232 е.;

118. Kruger S., Marwan F. Uber die Geschwindigkeiten der Glasschmelzefuhrenden Reaktionen // Glastechniche Berichte.-1956.-№ 7.-S.275-289;

119. Miller R., Moore H. Compacted batch will it mahe a difference // Glass Industrie.- 1979.-V.60.-№ 6.-P. 20-23;

120. Стреколов A.B. Исследования по разработке технологии активации сырья и шихты с целью интенсификации стекловарения. -М.: 1987.-130 с.

121. Тимофеева И.Т., Марков С.И., Панкова Н.А. Снижение пыления и выбросов вредных веществ с отходящими газами стекловаренных печейпри варке гранулированной шихты // Стекло и керамика.-1987.-№ 2.-с.89;

122. Киян В.И., Криворучко П.А., Аткарская А.Б. Внутренние резервы появления эффективности работы стекловаренных печей // Стекло и керамика.-1999.-№ 8.-C.8-11;

123. Полохливец Э.К., Киян В.И., Аткарская А.Б. Изменение состава стекла в действующей печи // Стекло и керамика.-1998.-№ 11.-е. 12-15;

124. Киян В.И., Машир Ю.И., Аткарская А.Б. Изменение ОВП стекломассы при введении в шихту ускорителя варки // Стекло и керамика.-2000.-№ 3.-е.5-7;

125. Панкова Н.А., Орлова JI.A., Липин Н.Г., Орлова Т.Д. Оценка стеклокристаллических материалов в зависимости от окислительно-восстановительных характеристик шихт // Стекло и керамика.-1994.-№ 2.-с.2-4;

126. Пат. 19746715 Германия МПК С03В5/173. Способ управления окислительно-восстановительным состоянием, цветом и выработочными свойствами стекольных расплавов. Заявл. 15.10.97; Опубл.22.04.99;

127. Баландина Т.И., Каткова К.С., Кочеткова Г.В., Гулоян Ю.А. Окислительно-восстановительные характеристики тарных стекол // Производство и исследование стекла и силикатных материалов. -Ярославль, 1988.- Вып.9.- с.3-6;

128. Гулоян Ю.А., Кочеткова Г.В., Цокуренко И.В. К оценке восстановительного потенциала шихт тарных стекол // Производство и исследование стекла и силикатных материалов. Ярославль, 1985.-Вып.8.- с.12-14;

129. Хмиль Л.М., Федорова В.А., Ивахина Н.А., Цокуренко Г.В. Взаимосвязь окислительно-восстановительного потенциала шихты и колера стекла // Производство и исследование стекла и силикатных материалов. Ярославль, 1990.- Вып. 10.- с.57-62;

130. Каткова К.С., Баландина Т.И., Серегина Э.П. Рациональное использование обесцвечивателей в производстве бесцветного тарного стекла // Стекло и керамика.-1989.-№ 2.-е.6-7;

131. Киян В.И., Аткарская А.Б. Опыт применения показателей основности для оценки окислительно-восстановительного потенциала стекломассы в непрерывном производстве // Стекло и керамика.-2002.-№ 3.-е.9-13;

132. Жерновая Н.Ф., Минько Н.И., Онищук В.И., Мельникова Л.И. Влияние окислительно-восстановительных потенциалов шихты и стекольного боя на окраску промышленных составов стекол, содержащих оксиды железа // Стекло и керамика.-2000.-№ З.-c.l 1-12;

133. Гулоян Ю.А., Каткова К.С., Баландина Т.И., Беляева А.Г. Окислительно-восстановительные характеристики и особенности варки тарных стекол // Стекло и керамика.-1990.-№ 11.-С.4-5;

134. Федорова В.А., Белова Н.А. Сырьевые материалы и качество изделий // Стекло и керамика.-1987.-№ 7.-е.9-10;

135. Manring W., Bauer W. Влияние зернового состава и способа приготовления шихты на варку и осветления стекла // Стекло и керамика.-1965.-№ 6.-С.42-43;

136. Trier W. Зерновой состав сырьевых материалов для стекловарения // Стекло и керамика.-1963.-№ 8.-С.47;

137. Wichert Н. Требования, предъявляемые к соде для стекловарения // Стекло и керамика.-1963.-№ 8.-е.47;

138. Золотарева Р.С., Гурвиц И.Г., Обрезан Е.А., Иванова Н.В. Однородность шихты и условия варки стекла в зависимости от зернового состава тяжелой соды // Стекло и керамика.-1973.-№ 9.-с.5-8;

139. Байбурт А.Г., Смирнов Е.И. и др. Применение гранулированной соды в производстве листового стекла // Стекло и керамика. -№ 8.-е. 1011;

140. Парюшкина О.В. Методы подготовки кварцевого песка с целью интенсификации стекловарения. Автореферат дис. .канд.техн.наук. -Москва, 1985.-17с;

141. Парюшкина О.В., Смирнов Е.И. Изучение зависимости варочных свойств песка от его физических параметров: Сб. науч.тр.//ГОС. НИИ стекла М.:1980.-с. 17-19;

142. Парюшкина О.В., Карауловская В.А. Исследования методами РФА зависимости растворения кварцевого песка от степени дисперсности: Сб. науч.тр.//ГОС. НИИ стекла М.: 1982.-е. 17-19;

143. Полляк В.В., Саркисов П.Д., Солинов В.Ф., Царицын М.А. Технология строительного и технического стекла и шлакоситаллов. -М.: Стройиздат, 1993.- 183с;

144. Ефременков В.В., Чалов В.П. Оптимизация процесса приготовления стекольной шихты // Стекло и керамика.-2000.-№ 2.-с.3-4;

145. Полохливец Э.К., Кючник И.А., Киян В.И. Корректировка циклограммы приготовления шихты // Стекло и керамика.-1997.-№ 4.-с. 11-14;

146. Пат. 1590450 Россия. Способ дозированной подачи компонентов стекольной шихты. Заявл. 15.11.88; Опубл. 07.09.90;

147. Пат. 1623986 Россия. Способ подачи компонентов стекольной шихты. Заявл. 15.11.88; Опубл. 30.01.91;

148. Полохливец Э.К., Кючник И.А., Киян В.И. Технология приготовления шихты при замене сырьевых материалов // Стекло и керамика.-1998.-№ 2.-C.9-11;

149. Кондрашов В.И., Щербакова Н.Н., Зверев Ю.В., Пентко B.J1. Опыт замены щелочесодержащего компонента стекольной шихты // Стекло и керамика.-1999.-№ 4.-е.3-4;

150. Пат. 2152363 Россия. Сырьевой концентрат для производства стекла и керамики и способ его получения. Заявл. 18.06.99; Опубл. 10.07.2000;

151. Манусевич М.И., Левитин Л.Я., Панкова Н.А. Корректировка содержания оксидов железа в листовом стекле // Стекло и керамика. -1986.-№1.- с. 10-11;

152. Михайлова-Богданская О.В., Полляк В.В. Влияние химической неоднородности на качество промышленного стекла // Стекло и керамика. 1972.- №11.- с. 15-17;

153. Федорова В.А. Комплексная оценка роли примесей и малых добавок в производстве стекла // Стекло и керамика. 2000.- №8.- с.22-24;

154. Хмель Л.М., Федорова В.А., Ивахина Н.А., Цокуренко Г.В. Взаимосвязь окислительно-восстановительного потенциала шихты и колера стекла // Производство и исследование стекла и силикатных материалов.-1990.-Вып. 10.- с.57-62;

155. Панкова Н.А., Левитин Л.Я., Проценко Л.Я. Управление положением границ зоны варки в производстве листового стекла // Стекло и керамика. 1985.- №5.- с.8-10;

156. Иебсен-Марведель Г., Брюкнер Р. Виды брака в производстве стекла. -М.: Стройиздат, 1986.- 400с;

157. Панкова Н.А., Парюшкина О.В. Возможная замена сырьевых материалов в непрерывно действующем производстве изделий из стекла // Стекло и керамика. 1995.- №6.- с.10-13;

158. Пономарев А.И. Методы химического анализа силикатных и корбанатных горных пород.-М.:Изд. Академии наук СССР, 1961.-312с;

159. Панасюк В.М. Химический контроль производства стекла.-М.:Гизлегпром, 1952.-284с;

160. Горшков B.C., Тимашев В.В., Савельева В.Г. Методы физико-химического анализа вяжущих веществ.-М.:Высшая школа, 1981.-335с;

161. Вест А. Химия твердая тела. Теория и приложения. 4.1 :Пер. с англ.-М.:Мир, 1988.-558с;

162. Канцнельсон А. А. Рентгенография.-М.:Изд. Московского университета, 1986.-235с;

163. Вакалова Т.В., Хабас Т. А., Эрдман С.В., Верещагин В.И. Практикум по основам технологии тугоплавких неметаллических и силикатных материалов.-Томск: 1999.-169с;

164. Липин Н.Г., Орлова Л.А., Панкова Н.А. Оценка окислительно-восстановительных потенциалов стекольных шихт//Стекло и керамика.-1993.-№11-12.-С.12-13;

165. Wtasnosci techologiczne piaskow szklarskich w swietle wynikow badan mineralogicznych//Prace mineralogiczne komisja nauk mineralogicznych.-1980.-№63.-P.76;

166. Крашенинникова Н.С., Петровская И.В., Формалева М.Ю. Способ решения проблемы дефицита содосодержащего сырья //Матер, областной научно практической конференции "Химия и химическая технология в XXI веке".- Томск: изд-во ТПУ, 2000.-е. 14;

167. Злочевская Р.И. Связанная вода в глинистых грунтах.-М.:Изд. Московского университета, 1969.-176 с;

168. Крашенинникова Н.С., Казьмина О.В., Фролова И.В. Фазовые превращения в увлажненных стекольных шихтах при уплотнении //Стекло и керамика.-2002.-№12.-с.38-42;

169. Лотов В.А. Фазовые характеристики в технологии материалов на основе силикатных дисперсных систем//Стекло и керамика.-2002.-№12.-с.14-17;

170. Заявка № 2003103813. Сырьевой концентрат для производства стекла и способ его получения. Фролова И.В., Крашенинникова Н.С., Верещагин В.И. МПК С03 В 1/00. Приоритет от 10.02.03;

171. Заявка № 2003103877. Способ подготовки шихты для производства стекла. Фролова И.В., Крашенинникова Н.С., Казьмина О.В. МПК СОЗ В 1/00. Приоритет от 10.02.03;

172. Технология стекла /Под редакцией Китайгородского И.М.-М.:Госстройиздат, 1967.-430 с;

173. Павлушкин Н.М. Химическая технология стекла и металлов.-М. :Стройиздат.-1983 .-431 с;

174. Федоров Н.Ф., Туник Т.А. Лабораторный практикум по физической химии силикатов.-Л.:Изд. Ленинградского университета, 1987.-188с;

175. Расчет количества связанной и свободной воды

176. Марка Наименова- P., % P2, % P,% Температура Коэфф. Кол-во свободной воды пришихта ние КСВ шихты, водности, влагосодержании 1. C Ki 6 8 15 201 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

177. Na2C03 24,23 99,91 24,21 <35 °C 1,70 -35,16 -33,16 -26,16 -21,16

178. ПБ-1 >35°C 0,17 1,88 3,88 10,88 15,88

179. Na2S04 1,17 96,50 1ДЗ <35 °C 1,27 4,56 6,56 13,56 18,56

180. Na2C03 22,52 99,91 22,50 <35 °C 1,70 -32,25 -30,25 -23,25 -18,25

181. ПБ-3 >35°C 0,17 2,18 4,18 11,18 16,18

182. Na2S04 5,63 96,50 5,43 <35 °C 1,27 -0,90 1,10 8,10 13,10

183. Na2C03 20,44 99,91 20,42 <35°C 1,70 -28,71 -26,71 -19,71 -14,71

184. ЗТ-1 >35°C 0,17 2,53 4,53 11,53 16,53

185. Na2S04 5,11 96,50 4,93 <35 °C 1,27 -0,26 1,74 8,74 13,74

186. Na2C03 21,80 99,91 21,78 <35 °C 1,70 -31,03 -29,03 -22,03 -17,03

187. ЗТ-2 >35 °C 0,17 2,30 4,30 11,30 16,30

188. Na2S04 1,53 96,50 . 1,48 <35 °C 1,27 4,12 6,12 13,12 18,12

189. ПСК-1 Na2C03 25,00 99,91 24,98 <35 °C 1,70 -36,47 -34,47 -27,47 -22,4735 °C 0,17 1,75 3,75 10,75 15,75

190. Na2C03 18,60 99,91 18,58 <35 °C 1,70 -25,59 -23,59 -16,59 -11,59

191. ПСК-2 >35 °C 0,17 2,84 4,84 11,84 16,84

192. Na2S04 4,75 96,50 4,59 <35 °C 1,27 0,17 2,17 9,17 14,17

193. Na2C03 18,74 99,91 18,72 <35 °C 1,70 -25,82 -23,82 -16,82 -11,82

194. ПСК-3 >35 °C 0,17 2,82 4,82 11,82 16,82

195. Na2S04 4,71 96,50 4,54 <35°C 1,27 0,23 2,23 9,23 14,231. VIа> Я я fD1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

196. KCK-1 Na2C03 80,00 99,91 79,93 <35°C 1,70 -129,88 -127,88 -120,88 -115,8835°C 0,17 -7,59 -5,59 1,41 6,41

197. Na2C03 59,54 99,91 59,49 <35°C 1,70 -95,13 -93,13 -86,13 -81,13

198. KCK-2 >35°C 0,17 -4,11 -2,11 4,89 9,89

199. Na2S04 15,22 96,50 14,69 <35°C 1,27 -12,66 -10,66 -3,66 1,34

200. Na2C03 59,96 99,91 59,91 <35°C 1,70 -95,85 -93,85 -86,85 -81,85

201. KCK-3 >35 °C 0,17 -4,18 -2,18 4,82 9,82

202. Na2S04 15,06 96,50 14,53 <35 °C 1,27 -12,45 -10,45 -3,45 1,551. Ul