阅读说明：本技术 一种低硫玻璃及其制备方法 (Low-sulfur glass and preparation method thereof ) 是由 陈莉萍 于 2019-08-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种低硫玻璃及其制备方法,所述低硫玻璃的主要原料配方包含石英砂、纯碱、方解石、长石、碳粉和低硫澄清剂,所述低硫澄清剂主要由以下组分组成：SiO<Sub>2</Sub>15～20％、活性氧化剂20～24％、硫吸收剂5～8％、Al<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>2～4％、Na<Sub>2</Sub>O 8～10％、CaO 30～34％、挥发量5～8％、Fe<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>0.02～0.07％。本发明低硫玻璃配方不含硫、氟和有毒成分,其排放物不会污染环境,环保节能,保障食品安全问题,大大降低了二氧化硫的排放量,二氧化硫的排放量由原来的250～350mg/Nm<Sup>3</Sup>降到了＜100mg/Nm<Sup>3</Sup>。(the invention discloses low-sulfur glass and a preparation method thereof, wherein the main raw material formula of the low-sulfur glass comprises quartz sand, soda ash, calcite, feldspar, carbon powder and a low-sulfur clarifying agent, and the low-sulfur clarifying agent mainly comprises 15-20% of SiO 2 , 20-24% of an active oxidant, 5-8% of a sulfur absorbent, 2-4% of Al 2 O 3 , 8-10% of Na 2 O, 30-34% of CaO, 5-8% of a volatile matter and 0.02-0.07% of Fe 2 O 3 .)

一种低硫玻璃及其制备方法

技术领域

本发明涉及玻璃制造技术领域，尤其涉及一种低硫玻璃及其制备方法。

背景技术

随着国家环保、节能降耗工作的大力展开，玻璃生产也启动了玻璃生产烟气处理项目(如“脱硫”)，但该项目耗资大、运行成本高，并会产生其它的废弃物并污染环境(填埋或直接倒掉)，需再处理才能达到真正的环保目的。目前，现有技术一般采用下列配方：

一、瓶罐芒硝配方：这是目前使用最多的瓶罐玻璃生产用配方，以芒硝为澄清剂，经玻璃生产高温反应分解释放出气体，达到澄清一定澄清效果。《玻璃工艺学》(中国轻工业出版社，第1版2001年第9次印刷，第197页)。但是，含有芒硝的玻璃瓶罐，经玻璃生产高温反应分解会释放出SO₂气体和CO气体，经过烟气排放会污染环境。同时，因用量限制比较大(少了澄清效果不良影响玻璃品质；多了会产生“硝水”影响窑炉安全，并影响玻璃品质)，所以生产效率和能耗控制上受限也比较大。天然气窑炉未经处理SO₂排放一般在250-350mg/Nm³。

二、传统砷锑瓶罐配方：用氧化砷和氧化锑的混合物作为澄清剂来制备玻璃的配方。《玻璃工艺学》(中国轻工业出版社，第1版2001年第9次印刷，第206页)。氧化砷、氧化锑有毒，生产中会在玻璃中残留，不符合包装食品安全要求，排放的烟气也会因氧化砷和氧化锑的挥发污染环境。目前玻璃包装行业已很少使用，目前国内只有少数生产玻璃颜色白度比较高的玻璃厂在使用。

三、氧化铈复合澄清剂瓶罐配方：用氧化铈和其他澄清剂按一定比例搭配使用达到一定澄清效果的罐瓶玻璃配方。氧化复合澄清剂例搭配的其它澄清剂也含有芒硝、硝酸钠、卤盐类等，有些甚至也搭配使用氧化砷和氧化锑，在澄清效果上比传统的芒硝配方和砷锑配方确实有了很大的改善，但仍然很大程度上存在芒硝配方和砷锑配方的缺点。

目前，窑炉生产即便使用清洁能源天然气，也很难满足国家进一步环保排放指标要求，因此研究使用一种环保低硫瓶罐玻璃配方将会是瓶罐玻璃行业发展的新需要和技术上的新突破。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供低硫玻璃及其制备方法，所述低硫玻璃配方不含硫、氟和有毒成分，其二氧化硫排放量低于国家标准。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低硫玻璃，所述低硫玻璃的主要原料配方包含石英砂、纯碱、方解石、长石、碳粉和低硫澄清剂；

所述低硫澄清剂主要由以下组分组成：

作为上述方案的改进，所述低硫澄清剂主要由以下组分组成：

作为上述方案的改进，所述低硫玻璃以质量份计的主要原料配方如下：

作为上述方案的改进，所述低硫玻璃以质量份计的主要原料配方如下：

作为上述方案的改进，所述低硫玻璃的成分如下：

相应地，本发明还提供了一种低硫玻璃的制备方法，包括以下步骤：

按低硫玻璃的主要原料配方称量配料；

将所述配料进入熔窑，在温度为1500～1650℃的条件下溶制得到玻璃液；

将所述玻璃液进行成型处理；

将经过成型处理的玻璃液进行退火处理，得到低硫玻璃；

其中，所述低硫玻璃的主要原料配方包含石英砂、纯碱、方解石、长石、碳粉以及低硫澄清剂；

所述低硫澄清剂主要由以下组分组成：

作为上述方案的改进，所述玻璃液的成型的温度为1000～1300℃。

作为上述方案的改进，所述玻璃液的退火的温度为450～650℃。

作为上述方案的改进，所述低硫玻璃以质量份计的主要原料配方如下：

作为上述方案的改进，所述低硫澄清剂主要由以下组分组成：

实施本发明，具有如下有益效果：

本发明关于一种高效、节能环保的低硫玻璃及其制备方法，解决目前瓶罐玻璃配方的环境污染和食品安全问题，具体如下：

一、本发明低硫玻璃配方不含硫、氟和有毒成分，其排放物不会污染环境，环保节能，保障食品安全问题，大大降低了二氧化硫的排放量，二氧化硫的排放量由原来的250～350mg/Nm³降到了＜100mg/Nm³。

二、本发明低硫玻璃配方中澄清剂的开发使用，其不但具有良好的澄清效果，而且还有效提高玻璃的熔解特性。

附图说明

图1是玻璃窑炉碹顶温度推移图；

图2是玻璃窑炉出料量推移图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种低硫玻璃，所述低硫玻璃的主要原料配方包含石英砂、纯碱、方解石、长石、碳粉和低硫澄清剂；

所述低硫澄清剂主要由以下组分组成：

更佳地，所述低硫澄清剂主要由以下组分组成：

更佳地，所述低硫澄清剂主要由以下组分组成：

本发明低硫玻璃配方中低硫澄清剂的开发使用，其不但具有良好的澄清效果，而且还有效提高玻璃的熔解特性，提高生产效率和降低能源消耗，在不增加原料成本的基础上，大幅降低生产综合成本。最重要的是，本发明的低硫澄清剂有效降低二氧化硫的排放量。

所述低硫玻璃以质量份计的主要原料配方如下：

更佳地，所述低硫玻璃以质量份计的主要原料配方如下：

需要说明的是，所述玻璃的主要原料配方为质量份为1000的玻璃液的各种原料用量。

所述玻璃的原料还包括碎玻璃、脱色剂。

其中，碎玻璃占20～50％，即碎玻璃占200～500份。优选地，所述碎玻璃占35％。

所述脱色剂优选为硒粉，但不限于此。脱色剂硒粉的用量一般为3g/T玻璃液左右。

需要说明的是，本发明的活性氧化剂可以选用复合型高效活性氧化剂，极易溶于水，离解出Fe³⁺，在碳氧化前后受热分解，释放出O₂。方解石、碳粉中含有大量的碳元素，在玻璃原料进入熔窑进行熔制过程中，本申请加入活性氧化剂，其不但具有良好的澄清效果，有效提高玻璃的熔解特性，提高生产效率和降低能源消耗，在不增加原料成本的基础上，大幅降低生产综合成本。

在玻璃、陶瓷等生产领域，挥发量是一个常见的成分。这是因为，在玻璃领域中，原料经过要经过熔窑进行熔制，才可以得到玻璃液，玻璃液再进行成型、退火处理，才可以得到最终的玻璃成品。然而，在熔窑的熔制过程中，原料之间会发生反应生成可挥发的成分，这部分可挥发的成分即为挥发量，又称灼减、灼减量。其中，灼减量的英文简称为L.O.I(Loss on Ignition)，是指原料的烧失量，原料主要成分在加工过程中流失比例。

硫吸收剂用于吸收烟气中的硫，本发明对其具体成分不做限定。本发明的硫吸收剂可以从市面上购买得到，也可以对现有材料改性获得。

采用本发明，与现有技术的硒粉11g/T玻璃液的用量相比，可以大大降低脱色剂硒粉的用量，节约稀土资源，减少生产成本。

下面将本发明与现有技术做技术对比，以对本发明玻璃的原料配方作进一步描述：

表一、本发明玻璃与现有玻璃配方各原料用量

实施例Ⅱ所述的低硫澄清剂由SiO₂ 18.5％、活性氧化剂22％、硫吸收剂7％、Al₂O₃3.5％、Na₂O 8.6％、CaO 33％、挥发量6.8％、Fe₂O₃ 0.05％组成。

实施例Ⅰ、实施例Ⅱ都需要加入适量的脱色剂，脱色剂优选为硒粉。

需要说明的是，实施例Ⅰ为现有玻璃的原料配方，实施例Ⅱ为本发明低硫玻璃的原料配方，由上述原料配方制备而得的目标产品玻璃，其设计成分基本一致，具体见表二：

	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	Na<sub>2</sub>O	K<sub>2</sub>O	CaO	MgO	Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>
								含量％	72.4	2.25	13.65	0.5	10.55	0.4	0.045

以74m²马蹄焰、窑龄4年的窑炉生产白料玻璃，使用实施例Ⅱ代表的本发明新配方与实施例Ⅰ代表的现有技术原配方做试验结果对比，结果分别如下：

一、窑炉温度：

如图1所示的玻璃窑炉碹顶温度推移图，以竖直中间线为界，区域A代表现有技术原配方的玻璃窑炉碹顶温度，区域B代表本发明新配方的玻璃窑炉碹顶温度。由图1可知，本发明新配方使用后窑炉平均碹顶温度由1533.5℃下降到1531℃，窑炉温度基本持平。

所述窑炉温度的测量方法为：采用热电偶在线监测。

二、窑炉出料量：

如图2所示的玻璃窑炉出料量推移图，以竖直中间线为界，区域A代表现有技术原配方的玻璃窑炉出料量，区域B代表本发明新配方的玻璃窑炉出料量。由图2可知，本发明新配方使用后，日出料量有所上升：平均日出料量由166.7T/D增加到166.9T/D，出料量基本持平。

三、窑炉烟气二氧化硫排放情况(未经“脱硫”处理)：

表三是现有技术原配方窑炉烟气的排放量：

表四是本发明低硫玻璃配方窑炉烟气的排放量：

综上可知，本发明关于一种高效、节能环保的玻璃，解决目前瓶罐玻璃配方的环境污染和食品安全问题，达到降低二氧化硫排放的目的，一、本发明低硫玻璃配方不含硫、氟和有毒成分，其排放物不会污染环境，环保节能，保障食品安全问题，大大降低了二氧化硫的排放量，二氧化硫的排放量由原来的250～350mg/Nm³降到了＜100mg/Nm³。二、本发明低硫玻璃配方中澄清剂的开发使用，其不但具有良好的澄清效果，而且还有效提高玻璃的熔解特性。

相应地，本发明实施例还提供了一种低硫玻璃的制备方法，包括以下步骤：

S101、按玻璃的主要原料配方称量配料。

所述玻璃的主要原料配方包含石英砂、纯碱、方解石、长石、碳粉以及低硫澄清剂；

所述低硫澄清剂主要由以下组分组成：

S102、将所述配料进入熔窑，在温度为1500℃～1650℃的条件下熔制得到玻璃液。

优选地，所述熔制的温度为1550℃～1560℃。

S103，将所述玻璃液进行成型处理。其中，所述玻璃液成型的温度为1000℃～1300℃。

优选地，所述玻璃液成型的温度为1060℃～1200℃。

S104，将经过成型处理的玻璃液进行退火处理，得到玻璃。其中，所述玻璃液退火的温度为450℃～650℃。

优选地，所述玻璃液退火的温度为500℃～560℃。

进一步优选地，所述玻璃液退火的温度为520℃～560℃。

下面以具体实施例进一步说明本发明

实施例1

按配方：石英砂410份、纯碱120份、方解石110份、长石50份、碳粉0.05份、低硫澄清剂2份、适量的脱色剂称量配料，其中低硫澄清剂由15％的SiO₂、20％的活性氧化剂、5％的硫吸收剂、2％Al₂O₃、8％的Na₂O、30％CaO、5％的挥发量、0.02％的Fe₂O₃组成；将配料进入熔窑，在温度为1500℃下熔制得到玻璃液；将玻璃液在1000℃进行成型处理；将玻璃液在450℃进行退火处理。

实施例2

采用实施例Ⅱ所列举的玻璃的原料配方，按配方称量配料；将配料进入熔窑，在温度为1550℃下熔制得到玻璃液；将玻璃液在1060℃进行成型处理；将玻璃液在500℃进行退火处理。

实施例3

按配方：石英砂425份、纯碱130份、方解石130份、长石60份、碳粉0.1份、低硫澄清剂4份、适量的脱色剂称量配料，其中低硫澄清剂由15％的SiO₂、20％的活性氧化剂、5％的硫吸收剂、2％Al₂O₃、8％的Na₂O、30％CaO、5％的挥发量、0.02％的Fe₂O₃组成；将配料进入熔窑，在温度为1560℃下熔制得到玻璃液；将玻璃液在1200℃进行成型处理；将玻璃液在560℃进行退火处理。

实施例4

按配方：石英砂430份、纯碱160份、方解石150份、长石80份、碳粉0.2份、低硫澄清剂12份、适量的脱色剂称量配料，其中低硫澄清剂由18％的SiO₂、23％的活性氧化剂、7％的硫吸收剂、3％Al₂O₃、9.2％的Na₂O、32％CaO、7.5％的挥发量、0.06％的Fe₂O₃组成；将配料进入熔窑，在温度为1600℃下熔制得到玻璃液；将玻璃液在1100℃进行成型处理；将玻璃液在520℃进行退火处理。

实施例5

按配方：石英砂450份、纯碱170份、方解石160份、长石100份、碳粉0.3份、低硫澄清剂15份、适量的脱色剂称量配料，其中低硫澄清剂由20％的SiO₂、24％的活性氧化剂、8％的硫吸收剂、4％Al₂O₃、10％的Na₂O、34％CaO、8％的挥发量、0.07％的Fe₂O₃组成；将配料进入熔窑，在温度为1650℃下熔制得到玻璃液；将玻璃液在1300℃进行成型处理；将玻璃液在650℃进行退火处理。

综上所述，实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明关于一种高效、节能环保的低硫玻璃及其制备方法，解决目前瓶罐玻璃配方的环境污染和食品安全问题，具体如下：

一、本发明低硫玻璃配方不含硫、氟和有毒成分，其排放物不会污染环境，环保节能，保障食品安全问题，大大降低了二氧化硫的排放量，二氧化硫的排放量由原来的250～350mg/Nm³降到了＜100mg/Nm³。

二、本发明低硫玻璃配方中澄清剂的开发使用，其不但具有良好的澄清效果，而且还有效提高玻璃的熔解特性。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。