Пелета для капсулювання селену, спосіб її виробництва та застосування, спосіб виробництва скла з використанням пелети та скло, отримане цим способом

1. Пелета для капсулювання селену і/або принаймні однієї сполуки Se, що має принаймні 0,5 см у її найбільшому розмірі, яка відрізняється тим, що складається з: а) однієї порожнини, розташованої усередині тіла пелети й заповненої серцевиною із селену і/або принаймні однієї сполуки Se, б) матриці, що оточує заповнену порожнину, яка приховує й ізолює серцевину від навколишнього середовища пелети, причому ця матриця являє собою матеріал, спресований в таблетку, яка здатна не плавитися нижче 1300 °С при нормальному тиску, позбавлена будь-якої сполуки, що дає газоподібну сполуку при нагріванні від температури навколишнього середовища до 2000 °С, і яка здатна повільно формувати евтектичний продукт принаймні з однієї зі складових частин шихти розплавленої сировини, придатної до використання в процесі виробництва скла зануренням в зазначену розплавлену шихту сировини для скла, і яка здатна утворювати евтектичний продукт, що має температуру плавлення від 400 до 1800 °С при нормальному тиску. 2. Пелета за п. 1, яка відрізняється тим, що серцевина із селену і/або принаймні однієї сполуки Se вибрана з металевого селену і неорганічних та органічних солей, а також інших органічних сполук, що містять селен у їх молекулі. 3. Пелета за п. 2, яка відрізняється тим, що сполука селену вибрана із селенітів і селенатів. 2 (19) 1 3 90178 4 селену додатково додають невелику частку сполусировини, що містить селен, всередину пелети за чного агента. будь-яким з пп. 1-10. 10. Спосіб виробництва пелети за п. 9, який відрі13. Натрієво-вапняне скло, що містить селен, яке зняється тим, що сполучний агент вибирають із виготовлено у спосіб за п. 12. 14. Натрієво-вапняне скло за п. 13, яке відрізняпринаймні однієї клейкої органічної композиції й ється тим, що воно являє собою флоат-скло, одеводи. 11. Застосування пелети за будь-яким з пп. 1-10 як ржане переміщенням стрічки розплавленого скла засобу, що забезпечує зниження вигоряння селену по верхній поверхні ванни з розплавленого метау газі, що відходить у шихті для варіння скла. левого олова. 15. Листове скло, що містить селен, яке відрізня12. Спосіб виробництва скла, що містить селен, ється тим, що воно являє собою флоат-скло за який передбачає заходи по зменшенню вигоряння селену, при яких включають принаймні частину п.14. Цей винахід стосується матеріалів пелет, що містять селен. Точніше, воно стосується пелет, які капсулюють селен і/або, принаймні, сполуку селену. Зокрема, винахід стосується також пелет, що капсулюють селен, які можуть бути включені в шихту з компонентів, придатних для виробничих процесів варіння скла. Відповідно до першого об'єкта винахід забезпечує пелети, що капсулюють селен і/або, принаймні, одну сполуку селену, як визначено в пункті 1 формули винаходу. Відповідно-до другого об'єкта винахід забезпечує спосіб виробництва пелет за пунктом 7 формули винаходу. Відповідно до третього об'єкта пелети за пунктом 1 формули винаходу використовують як селенову сировину для включення в шихту для варіння скла за пунктом 11 формули винаходу. Відповідно до четвертого об'єкта винахід забезпечує спосіб зниження вигоряння селену в процесі виробництва скла, що містить селен, за пунктом 12 формули винаходу. Відповідно до п'ятого об'єкта винахід забезпечує натрієво-вапняне скло, що містить селен, за пунктом 13 формули винаходу. Залежні пункти формули винаходу визначають додаткові більш прийнятні варіанти здійснення винаходу. Цей винахід може забезпечувати одну або кілька з таких переваг: - Простий механічний спосіб одержання пелет; - простота включення Se, подібно будь-якого іншого традиційного компонента скла; - відсутність вимог для будь-якого спеціального і/або дуже дорогого подавального пристрою або дозуючого обладнання для включення компонента Se у шихту сировини; - доступ до нових композицій скла з високим змістом Se. Пелети являють собою невеликі частки матеріалу будь-якої форми, що мають, принаймні, 1см в їх найбільшому розмірі. Частіше за все вони мають, принаймні, 0,5см в їх найбільшому розмірі. Як правило, вони не перевищують 20см для цього найбільшого розміру. Більш прийнятно, пелети мають форму паралелепіпеда, куба або циліндра. Пелети відповідно до винаходу складаються із двох частин: однієї порожнини (hollow cavity), з заповненою серцевиною з селену і/або, принаймні, однієї сполуки селену, і матриці, що оточує запов нену порожнину, яка приховує й ізолює цю серцевину від навколишнього середовища пелети. Матриця відповідно до винаходу являє собою пресовану таблетку, що не плавиться нижче температури 1300°С при нормальному атмосферному тиску. Ця матриця не повинна містити будьякої сполуки, що могла б викликати появу газоподібної сполуки при нагріванні від температури навколишнього середовища до 2000°С. Вона також повинна бути здатна повільно формувати евтектичний продукт, принаймні, з однієї зі складових частин шихти розплавленої сировини, яка звичайно використовується в процесі виробництва скла, при зануренні в зазначену розплавлену шихту сировини для скла. Евтектичний продукт має температуру плавлення від 400 до 1800°С при нормальному тиску. Серцевину із селену і/або, принаймні, однієї сполуки Se вибирають із металевого селену, неорганічних і органічних солей, а також інших органічних сполук, що містять селен у своїй молекулі. Зокрема, сполуку селену можна вибрати із селенітів і селенатів. Наприклад, вона може являти собою селеніт лужного металу, подібний до селеніту натрію (Na2SeO3). Матриця може містити будь-яку неорганічну або органічну сполуку, можливо, змішану, здатну ефективно капсулювати серцевину із селену і/або сполуки селену. Під «ефективно» ми маємо на увазі здатність маскувати протягом якогось часу не менше, ніж від 5 до 15 хвилин, присутність селену і його сполуки від гарячих компонентів шихт для варіння скла, подібних до SiO2, СаО, Na2O, K2О, Аl2О3 і аналогічних. Відповідно до винаходу матриця може містити, принаймні, одну з таких сполук: SiO2, Na2O, K2O, Li2O, В2О3, СаО, MgO, BaO, ZnO, Аl2О3, Fe2O3, Se, TiO2, CoO, MnO, Cr2O3, CeO2, ZrO2, NiO, SnO2, Cu2O, V2O5 і SO3. Ці сполуки можуть бути присутніми у матриці як такі, або змішані, або в поєднанні з іншими з утворенням спеціальних компонентів, подібних до піску, цементу будь-якого типу, доломіту... тощо. Два або більше з них також можуть бути змішані разом. Відповідно до варіанта здійснення винаходу матриця звичайно здатна формувати евтектику з одним або більше з розплавлених СаО, MgO, Na2O, SiO2 або Аl2О3, присутніми в шихті сировини для скла. 5 90178 6 Як зазначено вище, другий об'єкт винаходу кількостях також може використовуватись як споповинен забезпечувати спосіб виробництва пелет лучний агент. Як правило сполучний агент може за пунктом 7 формули винаходу. У цьому способі: бути присутнім у таких низьких кількостях як 0,05% - частину загальної кількості матеріалу матриці у відношенні до маси селену і/або сполуки селену і змішують у сухому виді, не перевищувати кількох відсотків від цієї маси. - суміш висипають у форму, що несе відкриту Частіше за все підтримують нижче 10% від цієї порожнину, маси. - стержень, що має поперечний переріз небаВинахід також стосується застосування пелет гато менший, ніж в отвору порожнини, потім вставідповідно до винаходу для включення в шихту вляють у порожнину й дають змогу накладати судля варіння скла, щоб знизити вигоряння селену в міш матеріалу матриці, газі, що відходить. Він стосується також способу - цей стержень потім пресують за допомогою зниження вигоряння селену в процесі виробництва преса, щоб зробити твердим матеріал матриці в скла, що містить селен, шляхом включення, принижній половині пелети, наймні, частини сировини селену всередину пелет - стержень видаляють і селен і/або сполуку відповідно до винаходу. селену наносять на верхню центральну область Останній об'єкт винаходу повинен забезпечуполовини пелети, вати скло, що містить селен, яке було виготовлено - другу й останню частину кількості змішаного у спосіб, описаний детально вище. У більш прийнматеріалу матриці висипають на селен і/або споятному варіанті здійснення винаходу це скло явлуку селену, ляє собою натрієво-вапняне скло. В іншому більш - стержень поміщають знову на своє місце прийнятному варіанті здійснення винаходу натрієусередині порожнини форми та пресують, во-вапняне скло, що містить Se, являє собою - готову пелету видаляють із форми. флоат-стекло, отримане переміщенням стрічки Варіант виконання способу відповідно до вирозплавленого скла по верхній поверхні ванни з находу складається з використання двох різних рідким металевим оловом. Стекло також може стержнів, першого із плоскою кінцевою ділянкою бути, альтернативно, склом будь-якого іншого тидля пресування першої нижньої половини пелети пу, включаючи, але не обмежуючись цим, лите та другого з малим отвором, розташованим у скло, тягнене скло й стекло, виготовлене у холявцентрі його кінцевої ділянки, щоб утримувати сений спосіб (blown cylinder glass) лен і/або сполуку селену в серцевині пелети в Більш прийнятно, натрієво-вапняне флоатпроцесі операції пресування. стекло являє собою листове скло. Відповідно до іншого цікавого варіанта здійсВинахід буде тепер проілюстровано наведенення винаходу невелика частка сполучного агенними нижче прикладами, призначеними для крата може бути додана до селену і/або сполуки сещого опису винаходу, але в жодному разі не для лену перед пресуванням усередину матриці. Це обмеження його обсягу. має перевагу збереження селену і/або сполуки Приклад 1R: (не відповідно до винаходу) селену всередині готових пелет на відстані від Перший порівняльний приклад плавлення зовнішніх поверхонь. Сполучний агент може бути (приклад 1R) включає шихту сировини, що зовсім вибраний з будь-якої клейкої композиції, більш не містить пелет. Зазначені тверді компоненти прийнятно, органічної, щоб забезпечити можлибули змішані у твердій порошкоподібній формі в вість її вилучення у формі пар води й СО2 із суміші зазначеній кількості: шихти під дією нагрівання. Сама вода в малих Таблиця 1 Компонент Пісок Польовий шпат Шлак Вапняк Доломіт Кальцинована сода Сульфат натрію Селітра Оксид заліза CoSO4x7H2O Na2SeO3 До цих компонентів додали 4% від загальної маси шихти води в рідкій формі, щоб полегшити змішування різних твердих компонентів. Після сухого змішування твердих компонентів шихти, їх висипали в тигель ZAC (діоксид цирконію - оксид алюмінію), причому останній приміщували на 2 години в лабораторну піч, заповнену відновною газоподібною атмосферою, що складається з су Кількість, г 139,117 4,744 2,116 7,629 39,812 42,889 1,763 1,539 0,480 1,500 0,059 міші 95% азоту й 5% водню, яка була попередньо нагріта до 1400°С. Розплавлену шихту, що ставала розплавленим склом, потім відливали на холодну пластину й тверде скло, яке отримували, розбивали на дрібні шматки. Ці шматки потім вставляли знову в тигель і ставили в піч при 1400°С. Температуру потім збільшували до 1450°С зі швидкістю близько 5°С/хв. Розплавлене 7 90178 8 скло після цього відливали, розбивали й знову Через день зразки скла витягали з форм і їх ставили в піч при 1450°С. Повна тривалість вилицьові сторони механічно полірували. Після цьотримування при цій температурі становила близьго аналізували їх хімічний склад методом рентгеко 2 годин. Температуру після цього збільшували нівської флуоресценції й вихід решти селену обдо 1500°С з тією же швидкістю 5°С/хв. Розплавлечислювали в порівнянні з кількістю, яку спочатку не скло після цього витримували при цій темперадодавали в шихту. турі для посвітління протягом близько однієї годиРозрахунок виходу селену дав результат 14%. ни, після чого повертали до температури 1450°С Приклад 2R: (не відповідно до винаходу) для термічного кондиціонування протягом близько У другому порівняльному прикладі (2R: зміша1,5 години. на пелета), склад "А", описаний у патенті ЕР Наприкінці періоду термічного кондиціонуван0618177 Α1, використовували для пресування одня розплавлене скло відливали в маленькі сталеві нієї пелети, яку приміщували в середину твердих частинок сировини в тому самому тиглі, як у прикформи 4см 4см, які ставили в піч для відпалу при ладі 1R. 600°С на 2,5год. Електричний обігрів печі для відШихта сировини й пелета мали такий склад: палу після цього вимикали й температурі давали падати до кімнатної протягом ночі. Таблиця 2 Компонент Кількість, г Шихта: Пісок Польовий шпат Шлак Вапняк Доломіт Кальцинована сода Сульфат натрію Селітра Оксид заліза CoSO4x7H2O Na2SeO3 Змішана пелета: Селітра Пісок KNO3 Ca(NO3)2 4H2O Na2SeO3 139,100 4,740 2,116 7,629 39,812 42,889 1,763 0,000 0,469 0,030 0,000 0,840 1,840 0,840 1,500 0,059 Проводили ту саму процедуру плавлення, посвітління й відпалу скла, як у прикладі 1R. Виміряний вихід Se становив для цього прикладу 12%. Приклади 3-5: (відповідно до винаходу) Ту саму процедуру, яку використовували в прикладі 2R, проводили з модифікованими пелетами трьох різних складів. Близько половини ма теріалів шихти ретельно пресували так, щоб була присутня порожнина в середині пресованої суміші. Зазначену порожнину потім заповнювали 0,059r Na2SeO3 (пелети з капсульованим Se) і покривали половиною, що залишається, матеріалів шихти. Всі пелети, що містять сполуку селену в своїй серцевині, після цього пресували. Таблиця 3 Приклад 3 Клінкер Завантаження: 1 Пісок Польовий шпат Шлак Вапняк Доломіт Кальцинована сода Сульфат натрію Селітра Оксид заліза CoSO4x7H2O 2 139,500 4,740 2,116 7,629 39,812 42,889 1,763 1,539 0,480 0,030 Приклад 4 Обпалений доломіт Завантаження: 3 4 Пісок 139,500 Польовий шпат 4,740 Шлак 2,116 Вапняк 7,629 Доломіт 34,810 Кальцинована 42,889 сода Сульфат 1,763 натрію Селітра 1,539 Оксид заліза 0,480 CoSO4x7H2O 0,030 Приклад 4 Обпалений доломіт+пісок Завантаження: 5 6 Пісок 139,600 Польовий шпат 4,740 Шлак 2,116 Вапняк 7,629 Доломіт 34,812 Кальцинована 42,889 сода Сульфат 1,763 натрію Селітра 1,539 Оксид заліза 0,480 CoSO4x7H2O 0,030 9 90178 10 Продовження таблиці 3 1 Капсульована пелета Клінкер Na2SeO3 Вихід Se 2 0,500 0,059 24% 3 Капсульована пелета Обпалений доломіт Na2SeO3 Вихід Se Виходи Se обчислені й зазначені в нижній частині таблиці. Можна побачити, що за допомогою капсулювання сполук селену всередині пелет Комп’ютерна верстка О. Гапоненко 4 0,500 0,059 28% 5 Капсульована пелета Пісок Обпалений доломіт Na2SeO3 Вихід Se 6 0,250 0,250 0,059 23% можна збільшувати вихід до 100% порівняно з порівняльними прикладами. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601