कांच की बोतलों और जारों की मुख्य सामग्री - एल्युमीनियम हाइड्रॉक्साइड आपूर्तिकर्ता

कांच के मिश्रण तैयार करने में उपयोग किए जाने वाले विभिन्न पदार्थों को सामूहिक रूप से कांच के कच्चे माल कहा जाता है। मुख्य कच्चे माल से तात्पर्य उस कच्चे माल से है जो कांच में विभिन्न ऑक्साइड मिलाकर कांच की संरचना का मुख्य भाग बनाता है, जो कांच के मूलभूत भौतिक और रासायनिक गुणों को निर्धारित करता है। मुख्य कच्चे माल क्वार्ट्ज रेत, फेल्डस्पार, चूना पत्थर, डोलोमाइट, सोडा ऐश आदि हैं। ये कच्चे माल वर्तमान में आमतौर पर पाउडर के रूप में उपलब्ध हैं। (1) सिलिका के कच्चे माल: सिलिका के मुख्य कच्चे माल सिलिका रेत (जिसे क्वार्ट्ज रेत भी कहा जाता है) है, जिसे प्रकृति में इसकी वर्तमान स्थिति के अनुसार प्राकृतिक सिलिका रेत और प्रसंस्कृत सिलिका रेत में विभाजित किया जा सकता है। इसके निर्माण की जटिल प्रक्रिया के कारण, प्राकृतिक सिलिका रेत की रासायनिक संरचना में अक्सर बहुत उतार-चढ़ाव होता है, लेकिन इसके कणों का आकार वितरण अपेक्षाकृत एकसमान होता है। प्राकृतिक सिलिका रेत की गुणवत्ता के लिए, रासायनिक संरचना, संरचना में उतार-चढ़ाव और खनिज के दुर्दम्य भार को नियंत्रित करने पर ध्यान दिया जाना चाहिए। रासायनिक संरचना मुख्य रूप से Fez 03 की मात्रा को नियंत्रित करती है, और इसकी गुणवत्ता के अनुसार इसे वर्गीकृत और उपयोग किया जाता है। सिलिका रेत की गुणवत्ता श्रेणी तालिका 2-16 में दी गई है। 2) सिलिका रेत का प्रसंस्करण: सिलिका रेत क्वार्ट्ज चट्टान या बलुआ पत्थर के कच्चे अयस्क से एक निश्चित प्रक्रिया द्वारा संसाधित और उत्पादित सिलिका युक्त कच्चे माल से बनता है। क्योंकि क्वार्ट्ज या बलुआ पत्थर के अयस्क की शुद्धता आमतौर पर अधिक होती है, अशुद्धियों की मात्रा कम और स्थिर होती है, इसलिए प्रसंस्करण द्वारा उत्पादित सिलिका रेत की गुणवत्ता उच्च और स्थिर होती है। हालांकि, क्वार्ट्ज या बलुआ पत्थर के अयस्क से एक निश्चित कण आकार वाली उपलब्ध सिलिका रेत प्राप्त करने में कण आकार को नियंत्रित करना मुश्किल होता है, इसलिए लागत अधिक होती है। सिलिका रेत को आमतौर पर एक निश्चित नमी की मात्रा के साथ गीली विधि द्वारा संसाधित किया जाता है। सिलिका रेत पिघलने में सबसे कठिन पदार्थ है। कण आकार, कण आकार वितरण और कण आकृति मिश्रण, पिघलने और मिश्रण के समरूपीकरण पर महत्वपूर्ण प्रभाव डालते हैं। कण आकार में कमी कांच के पिघलने के लिए फायदेमंद है, लेकिन जितना महीन होगा उतना बेहतर होगा। सिलिका रेत पाउडर में मौजूद होगा गुच्छों के कारण, पिघलने में कठिनाई से उत्पन्न बड़ी संख्या में सूक्ष्म बुलबुले में दानेदार अंतराल मौजूद होता है। साथ ही, सिलिका रेत पाउडर की उपस्थिति के कारण सोडियम, कैल्शियम, मैग्नीशियम जैसे पदार्थों की प्रतिक्रिया से प्राथमिक पिघल घनत्व और चिपचिपाहट उत्पन्न हो सकती है, जिससे भट्टी सामग्री की परत में गड़बड़ी हो सकती है और अन्य अपवर्तक कच्चे माल में भी गड़बड़ी हो सकती है। रेत के कणों का कोणीय आकार बेहतर होता है, क्योंकि कोणीय आकार का सतही क्षेत्रफल अधिक होता है और फ्लक्स के संपर्क के अवसर अधिक होते हैं, जिससे मिश्रण और परिवहन की प्रक्रिया में परतें बनना मुश्किल हो जाता है। खनन क्षेत्र में सिलिका रेत की जांच और स्वीकृति आवश्यक है। अयस्क उत्पादन के समय सिलिका रेत में नमी की मात्रा 8% से कम और कार्यशाला में लोड करते समय 5% से कम होनी चाहिए। नमी का उतार-चढ़ाव मान 0.4% है। तालिका 2-17 सिलिकॉन युक्त कच्चे माल की गुणवत्ता आवश्यकताओं को दर्शाती है। (2) साधारण बोतल के कांच में A12O3 की मात्रा आमतौर पर 2.0% ~ 5.0% होती है। उच्च सफेद सामग्री वाली कांच की बोतलों में A12O3 मुख्य रूप से एल्यूमिना और एल्यूमीनियम हाइड्रॉक्साइड से बना होता है, लेकिन कंटेनर कांच और रंगीन कांच की गुणवत्ता आवश्यकताओं को कम करता है। साथ ही, सोडियम फेल्डस्पार, पोटेशियम फेल्डस्पार या कैल्शियम फेल्डस्पार का उपयोग करके फेल्डस्पार के शानदार A12O3 का उपयोग किया जा सकता है। फेल्डस्पार के कुछ भाग Na₂O या K₂O सोडा ऐश के कुछ भाग को प्रतिस्थापित कर सकते हैं, जो कांच पिघलाने की प्रणाली के लिए फायदेमंद है। हालांकि, सामान्य फेल्डस्पार में लोहे की मात्रा अधिक होती है, Fe₂O3 में इसकी मात्रा 0.1% से बहुत कम होती है, इसलिए इसका उपयोग केवल सामान्य बोतल और कैन कांच के लिए किया जा सकता है, और उच्च श्रेणी की बोतल और कैन के लिए इसका उपयोग नहीं किया जा सकता है। कांच। फेल्डस्पार को उसकी विभिन्न रासायनिक संरचना के अनुसार चार प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है: पोटेशियम फेल्डस्पार, सोडियम फेल्डस्पार, कैल्शियम फेल्डस्पार और बेरियम फेल्डस्पार। प्रकृति में, इन चारों फेल्डस्पार के कुछ ही अलग-अलग भंडार पाए जाते हैं, जिनमें से अधिकांश अन्य खनिजों के साथ अलग-अलग अनुपात में मिश्रित होते हैं। तालिका 2-18 में फेल्डस्पार सामग्री के लिए गुणवत्ता आवश्यकताओं को सूचीबद्ध किया गया है। (3) सोडियम ऑक्साइड का कच्चा माल, Na2O, कांच के लिए एक अच्छा फ्लक्स है। इसलिए, कांच की बोतलों और डिब्बों की रासायनिक संरचना में Na2O की मात्रा कांच के पिघलने की स्थितियों से निकटता से संबंधित है, जो वर्तमान में अधिकतर 14% ~ 16% की सीमा में होती है। बोतल के कांच में Na2O मुख्य रूप से सोडा ऐश द्वारा आता है। सोडा ऐश एक प्रकार का रासायनिक कच्चा माल है, जिसका मुख्य घटक Na2CO3 है। सोडा ऐश को क्रिस्टल सोडा (Na2CO3·10H2O) और कैल्सीनेटेड सोडा (Na2CO3) में विभाजित किया गया है। कांच उद्योग में प्रयुक्त अधिकांश सोडा ऐश अमोनिया क्षार विधि द्वारा निर्मित क्रिस्टलीय जल रहित कैल्सीनेटेड सोडा ऐश होती है। कैल्सीनेटेड सोडा ऐश एक सफेद पाउडर होता है, जो पानी में आसानी से घुल जाता है, हवा में आसानी से पानी सोख लेता है और नमी सोखकर जमने लगता है, इसलिए इसे सूखे गोदाम में संग्रहित करना आवश्यक है। सोडा ऐश कांच की लागत को प्रभावित करने वाले सबसे महत्वपूर्ण कारकों में से एक है। बोतल के कांच के लिए भारी क्षार को प्राथमिकता दी जानी चाहिए। हल्के क्षार की तुलना में, भारी क्षार में अच्छी ढीलापन, नमी सोखने की क्षमता, कम उड़ने और परत बनने की प्रवृत्ति होती है, जो मिश्रण की एकरूपता और पिघलने की गति को बेहतर बना सकती है। लेकिन बहुत मोटे सोडा ऐश के कण अन्य अपवर्तक पदार्थों के साथ प्रभावी ढंग से मिलकर संलयन प्रभाव में समान रूप से सहायता नहीं कर पाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप मिश्रण में असमानता आ जाती है, जो कांच के पिघलने और स्पष्टीकरण की गुणवत्ता को प्रभावित करती है। इसलिए, उपयुक्त कण आकार सीमा 0.22 ~ 0.42 मिमी है। सोडा ऐश को लंबे समय तक रखने पर, इसमें अक्सर 5% ~ 8% पानी होता है, उपयोग करते समय नमी का समय पर निर्धारण किया जाना चाहिए। कांच पिघलने के दौरान सोडा ऐश का वाष्पीकरण 0.5% ~ 3.2% होता है। कैल्सीनेटेड सोडा ऐश में अक्सर थोड़ी मात्रा में NaCl होता है, क्योंकि Cl बहुत सक्रिय होता है, दुर्दम्य पदार्थों का क्षरण बहुत गंभीर होता है। सोडा ऐश की मात्रा अधिक होती है, और कांच के घोल में Cl का संचय हाल ही में उद्योग का ध्यान आकर्षित कर रहा है। (4) कांच में पोटेशियम ऑक्साइड (K2O) की भूमिका Na2O के समान है। बोतल और डिब्बे के कांच के उत्पादन में, Na2O के एक छोटे हिस्से को प्रतिस्थापित करने के लिए K2O की थोड़ी मात्रा का उपयोग किया जाता है, जिससे कांच का अपवर्तनांक बढ़ जाता है और उत्पादों की चमक और पारगम्यता में सुधार होता है। कांच में दो क्षार ऑक्साइड की रासायनिक स्थिरता एक क्षार ऑक्साइड की तुलना में बेहतर होती है। इन दोनों के अनुपात में एक इष्टतम बिंदु होता है, जिसे मिश्रित क्षार प्रभाव कहा जाता है। कांच के तापीय प्रसार गुणांक पर K2O का प्रभाव Na2O की तुलना में अधिक होता है। इसलिए, Na2O के एक हिस्से को K2O से प्रतिस्थापित करते समय, कांच के तापीय प्रसार गुणांक पर पड़ने वाले प्रभाव पर विचार किया जाना चाहिए। बोतल के कांच में K2O आमतौर पर पोटेशियम कार्बोनेट को कैल्सीनेशन द्वारा मिलाया जाता है। जब पोटेशियम कार्बोनेट को कांच में पिघलाया जाता है, तो K2O की वाष्पशील हानि उसके द्रव्यमान का लगभग 12% होती है। पोटेशियम कार्बोनेट के लिए गुणवत्ता आवश्यकताएँ इस प्रकार हैं: K2CO3 96% से कम, Na2O 40.2%, KCI+K2SO4 43.5%, जल में अघुलनशील < 0.3%, जल -3%। पोटाश की कीमत सोडा ऐश से अधिक होती है, इसी कारण बोतल और कैन के कांच की विशेष आवश्यकताओं को छोड़कर, अधिकांश बोतल और कैन के कांच में पोटेशियम ऑक्साइड को सीधे निकालने के लिए पोटाश का उपयोग नहीं किया जाता है, बल्कि फेल्डस्पार के साथ पोटेशियम ऑक्साइड लिया जाता है। (5) कैल्शियम ऑक्साइड कच्चे माल का परिचय: कांच में कैल्शियम ऑक्साइड (CaO) की मुख्य भूमिका स्टेबलाइजर की होती है, यानी कांच की रासायनिक स्थिरता और यांत्रिक शक्ति को बढ़ाना, लेकिन जब इसकी मात्रा बहुत अधिक हो जाती है, तो कांच के क्रिस्टलीकरण की प्रवृत्ति बढ़ सकती है, और कांच आसानी से भंगुर हो सकता है। सामान्य बोतल के कांच में CaO की मात्रा 7% ~ 11% होती है, आमतौर पर 12.5% ​​से अधिक नहीं होती है। उच्च तापमान पर CaO कांच के क्रिस्टलीकरण को कम कर सकता है। कांच की श्यानता कांच के पिघलने और शुद्धिकरण को बढ़ावा देती है, लेकिन तापमान गिरने पर श्यानता बहुत तेजी से बढ़ती है, जिससे सांचे में ढालना मुश्किल हो जाता है। इसलिए, कांच में कैल्शियम ऑक्साइड (CaO) की मात्रा कितनी है, इस पर विचार करते समय कांच के गुणों पर CaO के प्रभाव के साथ-साथ कांच को ढालने की विधि और अन्य कारकों पर भी विचार करना चाहिए। उच्च CaO वाले कांच को तुरंत एनीलिंग भट्टी में डाल देना चाहिए, अन्यथा उत्पाद के फटने की संभावना रहती है। सोडियम-कैल्शियम कांच को पिघलाते समय, NaOCaO का अनुपात 21 के करीब रखना बेहतर होता है। जार कांच में प्रयुक्त मुख्य कच्चे माल चूना पत्थर, कैल्साइट और चाक हैं। 40.015% कैल्शियम ऑक्साइड युक्त चूना पत्थर का उपयोग बर्तनों और सफेद सामग्री के उत्पादन में किया जाता है। 0.04% से कम कैल्शियम ऑक्साइड युक्त चूना पत्थर का उपयोग रंगीन कांच के उत्पादन में किया जाता है। चूना पत्थर में जल की मात्रा 1% से कम नियंत्रित की जानी चाहिए। जब ​​कांच की संरचना में लौह ऑक्साइड की मात्रा बहुत सख्त होनी आवश्यक हो, तो इसे कैल्साइट से प्रतिस्थापित किया जा सकता है, जो चूना पत्थर से कहीं अधिक शुद्ध है, लेकिन बहुत अधिक महंगा भी है। (6) कांच की बोतलों और डिब्बों की रासायनिक संरचना में मैग्नीशियम ऑक्साइड (MgO) की मात्रा आमतौर पर 2% से कम होती है। आंशिक CaO के स्थान पर आंशिक MgO का उपयोग करने से कांच के तरल पदार्थ के उच्च तापमान पर चिपचिपाहट बढ़ सकती है, जिससे कांच के सख्त होने की गति धीमी हो जाती है, निर्माण की अवधि लंबी हो जाती है, कांच के निर्माण गुण में सुधार होता है और इसकी क्रिस्टलीकरण प्रवृत्ति कम हो जाती है। कैल्शियम, मैग्नीशियम और द्विसंयोजक क्षारीय पृथ्वी धातु ऑक्साइड कांच की रासायनिक स्थिरता में सुधार कर सकते हैं, जिससे उत्पाद को लंबे समय तक नम वातावरण में रहने पर फफूंदी लगने से रोका जा सकता है। आमतौर पर, प्रतिस्थापन की मात्रा 3% से कम नियंत्रित की जानी चाहिए, जबकि प्रतिस्थापन की मात्रा 3% से अधिक होने पर कांच के पिघलने और निर्माण पर प्रभाव पड़ेगा। पहले यह माना जाता था कि डोलोमाइट और चूना पत्थर के महीन कण पिघल जाते हैं, लेकिन उच्च तापमान वाले कांच के बैच की क्रियाविधि पर गहन शोध से पता चलता है कि बड़े सिलिका कणों के आसपास घुसपैठ करने वाले डोलोमाइट कणों का अधिशोषण रेत को अभिक्रिया में भाग लेने से रोकता है, जबकि सिलिकेट अभिक्रिया की शुरुआत में मोटे चूना पत्थर के कण प्राथमिक चरण द्वारा गीले नहीं होते हैं, प्राथमिक तरल बड़े दाने वाले डोलोमाइट, चूना पत्थर और सिलिका रेत के बीच के अंतराल से आसानी से गुजर सकता है और आसपास के कणों को गीला कर सकता है, जिससे सिलिकेट अभिक्रिया की दर और बढ़ जाती है। हालांकि, बाद के चरण में, उनके तीव्र अपघटन और पिघलने से निकलने वाली गैसें कांच के तरल के स्पष्टीकरण और समरूपता में सहायक होती हैं। यह पाया गया है कि जब इन दोनों के कणों का आकार 2.5 मिमी तक बढ़ जाता है, तो कांच के पिघलने और शुद्धिकरण के गुण काफी बेहतर हो जाते हैं, और जब कणों का आकार 3 मिमी से अधिक होता है, तो कांच के पिघलने और शुद्धिकरण के गुण काफी कम हो जाते हैं। इसलिए, डोलोमाइट और चूना पत्थर के कणों की ऊपरी सीमा को एक निश्चित सीमा के भीतर नियंत्रित किया जाना चाहिए। वर्तमान में, बड़े दाने वाले डोलोमाइट और चूना पत्थर का उपयोग एक चलन है। वास्तविक उत्पादन में, कांच के सूत्र की गणना करते समय, डोलोमाइट का उपयोग Mgo को शामिल करने के लिए किया जाता है, और Cao की अपर्याप्त मात्रा को चूना पत्थर या कैल्साइट से पूरा किया जाता है। यदि कांच की संरचना में Cao नहीं है, तो डोलोमाइट का उपयोग कांच में Mgo को आकर्षित करने के लिए नहीं किया जा सकता है, बल्कि Mg0 को आकर्षित करने के लिए मैग्नीशियम कार्बोनेट का उपयोग किया जाना चाहिए। डोलोमाइट के लिए गुणवत्ता आवश्यकताएँ MgO≥20%, CaO < 32%, Fe2O3 < 0.15% हैं। (7) बेरियम ऑक्साइड कच्चे माल का परिचय: कांच में बेरियम ऑक्साइड (BaO) की भूमिका CaO और MgO के समान ही होती है, लेकिन बेरियम और CaO युक्त कांच में अच्छी चमक और सघनता अधिक होती है। आमतौर पर रंगीन बोतल के कांच में 0.5% ~ 1% BaO मिलाया जाता है ताकि कांच की चमक बढ़ाई जा सके। BaO पिघलने, शुद्धिकरण और कांच के क्रिस्टलीकरण को रोकने में मदद करता है, लेकिन जब इसकी मात्रा बहुत अधिक हो जाती है, तो 2BaO → ... BaSO4 का उपयोग मुख्य रूप से बोतल के काँच में फ्लोरीन अपारदर्शिता वाले काँच और नकली जेड काँच में किया जाता है, जिससे काँच में अपेक्षाकृत कम अपारदर्शिता का प्रभाव उत्पन्न होता है। लेकिन अधिक मात्रा में उपयोग करने पर यह समस्या उत्पन्न कर सकता है। इससे काँच में पानी घुल जाता है और दुर्दम्य पदार्थों, क्रूसिबल, मोल्डिंग और उत्पाद की गुणवत्ता पर कई प्रतिकूल प्रभाव पड़ते हैं। बोतल और डिब्बे के काँच के उत्पादन में, BaSO4 को आमतौर पर औद्योगिक बेरियम कार्बोनेट से मिलाया जाता है। इसके अलावा, बेरियम युक्त कच्चे माल में कुछ विषाक्तता होती है, इसलिए बैचिंग प्रक्रिया के दौरान सुरक्षा पर ध्यान देना चाहिए। औद्योगिक बेरियम कार्बोनेट के लिए गुणवत्ता आवश्यकताएँ BaSO4 97%, FeSO4 40.1% और अम्ल अघुलनशील 3% हैं।