现代硅质矿石原料在玻璃生产中的应用分析

常亮，李文峰

（河北南玻玻璃有限公司，廊坊市永清县 065600）

现代硅质矿石原料在玻璃生产中的应用分析

常亮，李文峰

（河北南玻玻璃有限公司，廊坊市永清县 065600）

玻璃行业历史悠久，在国民经济中扮演着尤为重要的角色。硅质矿石原料作为玻璃生产的重要原料，其应用与发展对玻璃行业及其产品有着极大的影响。

硅质矿石；玻璃生产；应用

前言：玻璃作为日常生活中应用量较大的一种物料，其生产工艺及相关技术已经形成了完整的系统。作为原料，硅质矿石在其中的地位不容忽视，现代硅质矿石的开采储存运输相关技术已经发展完善。

一、硅质矿石

硅质矿石即可被工业使用的块状二氧化硅原料，主要指石英岩、脉石英及石英岩砂，根据成分为结晶硅石和胶结硅质两种。玻璃用硅质原料有石英岩、石英砂岩、脉石英、石英砂、含粘土、长石石英砂等。

玻璃硅质原料矿石的主要矿物成分为石英，常见的绝大部分为低温石英。石英岩是一种由石英砂或硅质岩变质形成的变质岩，石英含量大于百分之八十五，经常含有长石、白云母等杂质。石英砂岩是石英砂碎屑超过百分之九十五的固结砂质岩石，表面常有包裹体。 脉石英矿石常呈白色、乳白色；油脂光泽,块状构造，不等粒变晶结构，矿物组成几乎全部为石英，含少量长石、云母等，矿石中常夹有围岩团块。

石英砂是矿产品名称，包括的品种较多，玻璃石英砂矿是指矿石成分合粒度符合玻璃工业要求的天然矿物或岩石碎粒。石英砂矿可分为石英砂、含长石粘土石英砂、含长石石英砂等矿石类型，统称砂类矿；石英砂岩、石英岩及脉石英则统称为岩类矿。含铁化合物是玻璃硅质原料矿石中主要有害杂质，在熔融玻璃时有不良影响，降低玻璃的透明度、透紫外线性能，透热性和机械强度。含铁粘土矿物在石英砂中常见，通常通过筛分或淘除赋存于重矿物中的铁质，需经磁选等方式选除；附在石英颗粒表面的铁质薄膜在选矿时需在水中擦洗，甚至要在酸溶液中擦洗；存在于石英矿物内部包裹体中的铁质难以清除。

石英砂岩、石英岩、脉石英矿石化学成分较稳定，二氧化硅含量一般达百分之九十七以上，有的达百分之九十九以上，三氧化二铁含量一般较少。石英砂矿的化学成分各地变化较大，二氧化硅含量百分之八十二到百分之九十九，三氧化二铁含量百分之零点零七至百分之一点三八。

二、玻璃及其生产工艺

玻璃历史悠久，最早人工生产可追溯到公元前3700年前，由古埃及人制作。玻璃是一种透明，不透气具有一定硬度的物料，日常环境中呈化学惰性，不会与生物起作用。一般不溶于酸，轻微溶于强碱。玻璃是非晶态固体，可保持特定外形，具有各向同性、介稳性、渐变性与可逆性，无固定熔点。普通玻璃的成分主要为二氧化硅，生产的主要原料有砂岩、硅砂、长石、石灰石、白云石、萤石、纯碱、芒硝、碳粉，此外还有阻熔剂、澄清剂、氧化剂、还原剂、着色剂、脱色剂等。

玻璃生产的主要原料有玻璃形成体、玻璃调整物和玻璃中间体，其余皆为辅料，如上文中助熔剂等。玻璃生产方法主要包括原料预加工、配合料制备、溶制、成型、热处理等。其中，原料预加工指将原料粉碎、干燥、除铁等；熔制则指将材料加热成符合要求的液态玻璃；成型即将液态玻璃按要求冷却成型；热处理通过退火、淬火等工艺，消除或产生玻璃按要求所需特性及形成一定的结构状态。后期经过各种加工方法生产出不同样式、不同用途的玻璃，很多特种玻璃在制作阶段就因为原料的不同完成加工。玻璃的应用范围很广，各种生产生活用具基本都有玻璃制品，其中日常生活中最常见的就是玻璃窗。

中国的玻璃制造业近年来得到了长足发展，在世界范围内做到了产量第一，深加工方面也有了很大进步，为未来整个玻璃行业的发展奠定了良好的基础。目前看来，玻璃的需求增长趋势会随着时间的推移继续下去，以满足人们对生产生活科技发展的要求。玻璃行业会随着科技发展、产业结构的变化不断壮大，生产出种类更加丰富、应用更加广泛的产品。

三、硅质矿石原料应用

硅质矿石原料是玻璃生产中用量最大的一种原料，基本上决定了玻璃质量，现代优质玻璃对矿石的要求越来越高，因此对原料的选取与合理搭配成为生产中较为重要的环节。国内大多数玻璃生产厂，均无固定矿山供料，进厂硅质矿石原料成分波动大。硅质矿石原料选取时，需要考虑的不仅仅是生产出的玻璃的品质，也需要考虑生产成本及技术条件等客观因素，需要做到合理搭配综合考虑，使玻璃的生产过程及加工环节呈最佳状态，实现生产最优化。

在加工过程中，硅质矿石原料需要经过严格的进料卸料程序，按照均化堆场取料的规则进行取料，确保原料的均化。一般开采出的大块原料需要经过三次均化程序，才符合玻璃企业对粉料的要求。硅质矿石原料进场后需要进行一定时间的储存，在储存、取用同时完成均化，生产规模大、自动化程度高的企业会采取均化堆场的方法，其效果取决于堆料、取料的方法。通常来说，均化堆场方法使用频率较高、范围较广，一般玻璃厂都会采用，而规模较小的玻璃厂比较倾向于其他方法，如机械倒库等。

硅质矿石原料入库前，需对仓库整洁度进行检查，保证仓库地面整洁、无污染，库房严禁漏雨渗水，及时修缮，避免污染。入库时，保证车辆干净并进行相应检查，确定合格后方可入库。硅质矿石原料入库时，按要求堆放在指定地点，严禁对方其他原料及物品，禁止无关车辆进出，运输车辆须经检查合格方可进行运输操作。上料铲车装在成都不得超过百分之八十，以免造成硅质矿石因装载过满而洒落，上料结束后做好现场清洁工作，清扫的硅质矿石原料不得再次投入使用，以免因矿石污染影响产品品质。繁琐严格的硅质矿石运输、储存、取用要求，保证了原料的洁净程度，确保玻璃品质不会因为原料取用运输下降。

硅质矿石原料经均化等程序后，加工成粉料，与配置好的其他辅料按一定比例一起投入到熔窑中。熔窑多以天然气为燃料，硅质矿石原料与辅料经高温熔化、澄清、均化、冷却后形成合格的玻璃液流入管道，经一定时间冷却后进行成型，此时需通过机械进行人工干预，玻璃按要求形成相应形状，这一过程中玻璃温度继续下降。玻璃进入退火窑进行退火冷却，然后经机械切割及缺陷检验等程序，将成品挑选储存，收集不合格品再次加工。严格的加工检验程序保证了玻璃制品品质的同时，避免了硅质矿石原料的浪费，做到了成本上的节约保证了利益的最大化、产品的最优化。

结语：玻璃行业的发展与国民经济息息相关，玻璃行业对推动整个国民经济的发展有着积极的作用。因此，硅质矿石原料作为玻璃生产重要原材料，将会继续起到不可忽视的作用，相关产业将因此得到长足发展。

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