Главный компонент для изготовления стекла является стекольный кварцевый песок. Он относится к обломочным горным породам и представляет собой сыпучую смесь диоксида кремния (SiO 2) с мелкозернистыми минералами. Добыча и обработка песка сопровождаются трудоемкими процессами. Его необходимо промыть, очистить от глины, высушить, обогатить, просеять и разделить на фракции.
Производство кварцевого песка
Кварцевый песок бывает двух видов:
- Естественный. Получают в процессе разработки его месторождений открытым (добыча из карьеров) или закрытым (подводные залежи) способами. Такой песок содержит много примесей, от которых его необходимо отмыть, а затем просушить.
- Искусственный кварцевый песок извлекают путём дробления кварцевых горных пород в особых камнедробильных машинах. Такой песок почти не содержит примесей, его состав более однородный. Он дороже, чем песок добытый естественным способом.
Подготовка кварцевого песка
При дроблении кварца получаются шероховатые песчинки остроугольной формы. Их просеивают методом грохота на ситах с ячейками разного калибра и разделяют по фракциям. Песок для изготовления стекла имеет фракции от 0,1–0,4 мм.
Затем кварцевый песок проходит операцию обогащения с помощью химической обработки. На этом этапе:
● удаляются лишние включения алюминия, железа, тяжелых металлов;
● разрушаются окисные пленки;
● отсеиваются недостаточно прочные фракции.
Удаление железосодержащих примесей происходит методом магнитной сепарации. Перед этим песок подвергается промывке и механической оттирке.
Характеристики стекольного песка
Нормативный документ ГОСТ 22551-77 определяет требования к сырью для изготовления различной стеклянной продукции и классифицирует по областям применения.
Промышленный кварцевый песок должен соответствовать следующим нормам по содержанию:
● оксида кремния 95%–99,8%;
● глинистых примесей не более 1%;
● оксида железа не более 0,25%;
● оксида алюминия 0,3–0,5%;
● влаги в высушенном сырье не более 0,5%.
Содержание оксида железа определяет прозрачность получаемого стекла, оно варьируется в пределах 0,01-0,25%. Если содержание окислов железа превысит 0,3%, стекло получится желтым.
Маркировка стекольного песка
Нормативный документ ГОСТ 22551-77 определяет требования к сырью для изготовления различной стеклянной продукции и классифицирует по областям применения.
Стекольный песок маркируется в зависимости от его физико–химических характеристик. Всего насчитывается 17 марок. Маркировкой определяют прозрачность получаемого стекла и содержание в нем окислов железа. Последняя цифра в маркировке указывает на сорт, который зависит от содержания оксида кремния (чем его больше, тем выше сорт).
Что изготавливают из стекла
Породы песка сортируют по типу стекла, для производства которого он используется. Стекло по своей прозрачности начинается от очень высокой светопрозрачности до пониженной и темно–зелёного бутылочного стекла.
В наилучшей марке сырья максимальное содержание оксида кремния и минимальное — железа. Подходит для изготовления оптического стекла, свинцового хрусталя, увиолевого стекла, художественных изделий.
Песок 1 сорта с высокой светопрозрачностью является оптимальным вариантом по соотношению цена-качество и подходит для широкого ассортимента стеклянных изделий:
● листового оконного и технического стекла;
● медицинского, лабораторного и парфюмерного стекла;
● электротехнического стекловолокна.
Низкосортное сырье применяется для изготовления полубелой стеклянной тары, пеностекла, изоляторов, аккумуляторных банок, зелёного бутылочного стекла.
Все виды стекла производятся на основе кварцевого песка. Самым важным этапом его подготовки является очистка.
