現(xiàn)代硅質礦石原料在玻璃生產中的應用分析

常亮，李文峰

（河北南玻玻璃有限公司，廊坊市永清縣 065600）

現(xiàn)代硅質礦石原料在玻璃生產中的應用分析

常亮，李文峰

（河北南玻玻璃有限公司，廊坊市永清縣 065600）

玻璃行業(yè)歷史悠久，在國民經濟中扮演著尤為重要的角色。硅質礦石原料作為玻璃生產的重要原料，其應用與發(fā)展對玻璃行業(yè)及其產品有著極大的影響。

硅質礦石；玻璃生產；應用

前言：玻璃作為日常生活中應用量較大的一種物料，其生產工藝及相關技術已經形成了完整的系統(tǒng)。作為原料，硅質礦石在其中的地位不容忽視，現(xiàn)代硅質礦石的開采儲存運輸相關技術已經發(fā)展完善。

一、硅質礦石

硅質礦石即可被工業(yè)使用的塊狀二氧化硅原料，主要指石英巖、脈石英及石英巖砂，根據(jù)成分為結晶硅石和膠結硅質兩種。玻璃用硅質原料有石英巖、石英砂巖、脈石英、石英砂、含粘土、長石石英砂等。

玻璃硅質原料礦石的主要礦物成分為石英，常見的絕大部分為低溫石英。石英巖是一種由石英砂或硅質巖變質形成的變質巖，石英含量大于百分之八十五，經常含有長石、白云母等雜質。石英砂巖是石英砂碎屑超過百分之九十五的固結砂質巖石，表面常有包裹體。 脈石英礦石常呈白色、乳白色；油脂光澤,塊狀構造，不等粒變晶結構，礦物組成幾乎全部為石英，含少量長石、云母等，礦石中常夾有圍巖團塊。

石英砂是礦產品名稱，包括的品種較多，玻璃石英砂礦是指礦石成分合粒度符合玻璃工業(yè)要求的天然礦物或巖石碎粒。石英砂礦可分為石英砂、含長石粘土石英砂、含長石石英砂等礦石類型，統(tǒng)稱砂類礦；石英砂巖、石英巖及脈石英則統(tǒng)稱為巖類礦。含鐵化合物是玻璃硅質原料礦石中主要有害雜質，在熔融玻璃時有不良影響，降低玻璃的透明度、透紫外線性能，透熱性和機械強度。含鐵粘土礦物在石英砂中常見，通常通過篩分或淘除賦存于重礦物中的鐵質，需經磁選等方式選除；附在石英顆粒表面的鐵質薄膜在選礦時需在水中擦洗，甚至要在酸溶液中擦洗；存在于石英礦物內部包裹體中的鐵質難以清除。

石英砂巖、石英巖、脈石英礦石化學成分較穩(wěn)定，二氧化硅含量一般達百分之九十七以上，有的達百分之九十九以上，三氧化二鐵含量一般較少。石英砂礦的化學成分各地變化較大，二氧化硅含量百分之八十二到百分之九十九，三氧化二鐵含量百分之零點零七至百分之一點三八。

二、玻璃及其生產工藝

玻璃歷史悠久，最早人工生產可追溯到公元前3700年前，由古埃及人制作。玻璃是一種透明，不透氣具有一定硬度的物料，日常環(huán)境中呈化學惰性，不會與生物起作用。一般不溶于酸，輕微溶于強堿。玻璃是非晶態(tài)固體，可保持特定外形，具有各向同性、介穩(wěn)性、漸變性與可逆性，無固定熔點。普通玻璃的成分主要為二氧化硅，生產的主要原料有砂巖、硅砂、長石、石灰石、白云石、螢石、純堿、芒硝、碳粉，此外還有阻熔劑、澄清劑、氧化劑、還原劑、著色劑、脫色劑等。

玻璃生產的主要原料有玻璃形成體、玻璃調整物和玻璃中間體，其余皆為輔料，如上文中助熔劑等。玻璃生產方法主要包括原料預加工、配合料制備、溶制、成型、熱處理等。其中，原料預加工指將原料粉碎、干燥、除鐵等；熔制則指將材料加熱成符合要求的液態(tài)玻璃；成型即將液態(tài)玻璃按要求冷卻成型；熱處理通過退火、淬火等工藝，消除或產生玻璃按要求所需特性及形成一定的結構狀態(tài)。后期經過各種加工方法生產出不同樣式、不同用途的玻璃，很多特種玻璃在制作階段就因為原料的不同完成加工。玻璃的應用范圍很廣，各種生產生活用具基本都有玻璃制品，其中日常生活中最常見的就是玻璃窗。

中國的玻璃制造業(yè)近年來得到了長足發(fā)展，在世界范圍內做到了產量第一，深加工方面也有了很大進步，為未來整個玻璃行業(yè)的發(fā)展奠定了良好的基礎。目前看來，玻璃的需求增長趨勢會隨著時間的推移繼續(xù)下去，以滿足人們對生產生活科技發(fā)展的要求。玻璃行業(yè)會隨著科技發(fā)展、產業(yè)結構的變化不斷壯大，生產出種類更加豐富、應用更加廣泛的產品。

三、硅質礦石原料應用

硅質礦石原料是玻璃生產中用量最大的一種原料，基本上決定了玻璃質量，現(xiàn)代優(yōu)質玻璃對礦石的要求越來越高，因此對原料的選取與合理搭配成為生產中較為重要的環(huán)節(jié)。國內大多數(shù)玻璃生產廠，均無固定礦山供料，進廠硅質礦石原料成分波動大。硅質礦石原料選取時，需要考慮的不僅僅是生產出的玻璃的品質，也需要考慮生產成本及技術條件等客觀因素，需要做到合理搭配綜合考慮，使玻璃的生產過程及加工環(huán)節(jié)呈最佳狀態(tài)，實現(xiàn)生產最優(yōu)化。

在加工過程中，硅質礦石原料需要經過嚴格的進料卸料程序，按照均化堆場取料的規(guī)則進行取料，確保原料的均化。一般開采出的大塊原料需要經過三次均化程序，才符合玻璃企業(yè)對粉料的要求。硅質礦石原料進場后需要進行一定時間的儲存，在儲存、取用同時完成均化，生產規(guī)模大、自動化程度高的企業(yè)會采取均化堆場的方法，其效果取決于堆料、取料的方法。通常來說，均化堆場方法使用頻率較高、范圍較廣，一般玻璃廠都會采用，而規(guī)模較小的玻璃廠比較傾向于其他方法，如機械倒庫等。

硅質礦石原料入庫前，需對倉庫整潔度進行檢查，保證倉庫地面整潔、無污染，庫房嚴禁漏雨滲水，及時修繕，避免污染。入庫時，保證車輛干凈并進行相應檢查，確定合格后方可入庫。硅質礦石原料入庫時，按要求堆放在指定地點，嚴禁對方其他原料及物品，禁止無關車輛進出，運輸車輛須經檢查合格方可進行運輸操作。上料鏟車裝在成都不得超過百分之八十，以免造成硅質礦石因裝載過滿而灑落，上料結束后做好現(xiàn)場清潔工作，清掃的硅質礦石原料不得再次投入使用，以免因礦石污染影響產品品質。繁瑣嚴格的硅質礦石運輸、儲存、取用要求，保證了原料的潔凈程度，確保玻璃品質不會因為原料取用運輸下降。

硅質礦石原料經均化等程序后，加工成粉料，與配置好的其他輔料按一定比例一起投入到熔窯中。熔窯多以天然氣為燃料，硅質礦石原料與輔料經高溫熔化、澄清、均化、冷卻后形成合格的玻璃液流入管道，經一定時間冷卻后進行成型，此時需通過機械進行人工干預，玻璃按要求形成相應形狀，這一過程中玻璃溫度繼續(xù)下降。玻璃進入退火窯進行退火冷卻，然后經機械切割及缺陷檢驗等程序，將成品挑選儲存，收集不合格品再次加工。嚴格的加工檢驗程序保證了玻璃制品品質的同時，避免了硅質礦石原料的浪費，做到了成本上的節(jié)約保證了利益的最大化、產品的最優(yōu)化。

結語：玻璃行業(yè)的發(fā)展與國民經濟息息相關，玻璃行業(yè)對推動整個國民經濟的發(fā)展有著積極的作用。因此，硅質礦石原料作為玻璃生產重要原材料，將會繼續(xù)起到不可忽視的作用，相關產業(yè)將因此得到長足發(fā)展。

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