Способ промывки стеклоизделий при химической полировке

 

СПОСОБ ПРОМЫВКИ СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ ПРИ ХИМИЧЕСКОЙ ПОЛИРОВКЕ, включающий предварительную многократную промывку в водном растворе серной кислоты и окончательную про .мывку в воде при 30-40 с, о т л и чающиеся тем, что, с целью устранения образования кислых сточных вод и у)пучшения качества отполированных изделий, после многократной промлвки в серно-кислом растворе стеклоизделия проьывают в водном растворе, содержащем, мас.% Хлористый кгшьций 10-40 Гидроокись кальция или углекислый 5-10 кальций ВодаОстальное при температуре 50-60°С с одновременным бурлением раствора сжатым воз- i духом, а окончательную промывку проводят в непроточной воде. §

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4 55 А

П9) (11) 3(5Ц С 03 С 15/00

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Гидроокись кальция или углекислый кальций 5-10 (21 ) 3417415/29-33 (22) 02.04,82 (46) 15.10.83. Бюл. Р 38 (72) И.Г. Новиков и В.Д. Цыкунов (53) 666.1.053.63(088.8). (56) 1. Дятлова.О,H. Химическая полировка стекла. M. "Легкая индустрия", 1968, с. 11-56.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 685642, кл. С 03 С 15/00, 1979. (54) (57) СПОСОБ ПРОМЫВКИ СТЕКЛОИЗДЕЛИЙ ПРИ ХИМИЧЕСКОЙ ПОЛИРОВКЕ, включающий предварительную многократную промывку в водном растворе серной кислоты и окончательную про.мывку в воде при 30-40 С, о т л и ч а ю щ и (1 с я тем, что, с целью устранения обраэования кислых сточных вод и у пучшения качества отполированных иэделий, после многократной промывки в серно-кислом растворе стеклоизделия промывают в водном растворе, содержащем, мас.%:

Хлористый кальций 10-40

Вода Остальное при температуре 50-60 С с одновремен ным бурлением раствора сжатым воэдухом, а окончательную промывку проводят в непроточной воде. !

104 !В55

Изобретение относится к стекольной промышленности и применяется при химической полировке иэделий иэ .хрусталя.

Известен способ химической полировки с геклоиэделий, включающий полировку в травильном растворе с повторяющейся промывкой в теплой воде, затем отполированные изделия направляют в цоечное отделение, где их многократно промывают. Моечный агрегат состоит иэ трех последовательно расположенных секций. Первоначально отполированные изделия в открытой кассете подают в душирующую ванну, где остатки полировальных растворов и фтористый водород нейтрализуются направленными с четырех сторон ванны мелкими сгруйками подщелоченной воды (10 г Ма СО на 1 л воды).

Далее изделия подают в ванну с проточной теплой водой (40-50 C ), где полностью удаляются продукты нейтрализации с поверхности стекла L1j

Однако известный способ включает промывку стеклоизделий в проточной воде, которая загрязняется остатками кислоты, т.е. образуются кислые сточные воды, требующие их нейтрализации, а также снижается качество полировки из-эа матирования фтором поверхности стеклоизделий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ, по которому иэделия промывают в 55-57%-ном растворе серной кислоты с одновременным бурлением его сжатым Воздухом, подогретым до 70-120 C затем изделия промывают в ванне с проточной в дой,,подогретой до 65 С (предварительное ополаскивание) и окончательно в ванне также с проточной водой, подогретой до 30-.40 С (чистовое ополаскивание ) Г2з .

Недостатком этого способа является то, что он не исключает перенос полирующего раствора в ванны предварительного и чистового ополаскивания иэделий водой, поэтому промывка в них полируемых стеклоизделий производится в проточной воде, при этом образуются кислые сточные воды, содержащие фтористо-водородную и серную кислоты, которые необходимо нейтрализовать, на что затрачиваются значительные материальные и трудовые средства. Кроме того, наличие анионов фтора и серной кислоты в промывочных водах снижает качество полировки иэделий, так как они даже при незначительном содержании оказывают матирующее воздействие на поверхность стекла и тем самым, снижают блеск изделий..Выход годных иэделий составляет 57%, из них пер-вый сорт составляет 60%, а изделий со знаком качества 5Ъ.

Цель изобретения — устранение образования кислых сточных вод и улучшение качества-отполированных иэделий.

Цель достигается тем, что согласно способу промывки стеклоиэделий при химической полировке, включаюМемУ предварительную многократную промывку. в водном растворе серной кислоты и окончательную промывку !

О в воде при 30-40 С,- после многократной промывки в серно-кислом растворе стеклоизделия промывают в водном растворе, содержащем, мас.%:

Хлористый кальций

Гидроскись кальция или углекислый кальций

5-10

Вода Остальное

20 при 50-60 С с одновременным бурлением раствора сжатым воздухом, а окончательную промывку проводят в непроточной воде.

Вследствие высокой реакционной способности хлористого кальция осаж. дать анионы фтора и серной кислоты в ванне предварительного ополаскивания происходи" мг-ioBBHHBp. нейтра- лизация переносимых с иэделиями

Зм фтористо-водородной и серной кислот. !.еакции нейтрализации происходят по уравнениям

СаС + Н., S04 — - Са504- 2НС1

М.

CyC! —. 2HF =- CaF - ? НС1.

Т

Серно-кислый кальций " фторид кальция осаждаются, а образующаяся соляная кислота тут же нейтрализуется имеющимися в растворе гидроокисью кальция или мелом — углекислым кальцием, при этом вновь образуется хлористый кальций. Реакция регенерации хлористого кальция про45 исходит по уравнениям

Са(ОН). 2НС1 — С C1 2Н ОСаСО, 2НС1 — СаС! i H О !- СО ф.

50 Барботирование р" ñòâîðà сжатым воздухом:и перемещение иэделий относительно раствора способствуют быстрому смыву образующихся от нейтрализации солей с поверхности иэделий, а также ускоряют процесс нейтрализации соляной кислоты.

После ополаскивания изделий в растворе хлористого кальция изделия переносятся в ванну чистoBoFG ополас. кивания. Вследствие ней..гралиэации

6О переносимых с изделиями и кассетами кислот в . растворе хлористого каль-" ция перенос их в ванну чистого опо ласкивания исключается, поэтому окончательная промывка прои=-водится в непроточной воде, свободной от ионов!

1047855

Т а б л и ц а 1

Исходные составы растворов, мас.%

Ванна 4

Ванна 2

Ванна 3

Ванна 1

Окончательная промывка

Серно-кислый промывочный

Предварительная промывка

Полирующий раствор

H S0.4 58 О СаС1 10

Н, О. 100

Н 50,1

60 0

О 42,0 СаСО 5

Н,О 85:, Температура

50 С

3 50

Температура

30 С

36,5

hi0

Составы растворов после двух- 4(ронано 1200 изделий общим весом сменной работы йа установке (отполи. 2,0 т) представлены в табл. 2. Таблица,2

Составы растворов, мас,Ъ

Ванна 1 Ванна 2

Промывочный серно-кислый раствор

Ванна 4

Ванна 3

Предварительная промывка

Полирующий раствор кончательная промывка

СаС1 9,8

Н 504 58,8 н О 40,4

58,0

h S04

Н 0 100

Н О 89р 199

F 0,001

1,4

0,8

40,6

0 т Я 7,0.Сульфаты 0,3 рН 6,0 фтора и серной кислот, вследствие чего качество промывки улучшается и. поньплается блеск изделий.

По мере расхода извести или мела на регенерацию хлористого кальция их периодически добавляют в ванну .с хлористым кальцием. Контроль эа кислотностью ванны осуществляют индикаторной бумагой, При рН 5 требуется введение очередной порции извести или мела (гидроокиси или углекислого кальция);

По мере засаливания ванны раствор сливается н отстойник, а после.отстоя вновь возвращается.

Способ химической полировки осу- . ществляют н установке, состоящей из четырех виниплассовых нанн емкостью 1200 л каждая: ванна 1 - с полирующим раствором;.ванна 2 — с промывочным серно-кислым раствором; нанна 3 — с раствором хлористого и углекислого или гдироокиси кальция и ванна 4 — с. непроточной водой.

Пример 1. Изделия различного назначения (хрустальные вазы, салатники, бокалы и т.д.).загружают в специальные кассеты, которые закреплены к приводу их колебания в растворах и перемещения иэ ванны в нанну. Сначала изделия погружают в полирующий раствор (ванна 1) на l0 4-180 с, затем переносят в сернокислый промывочный (ванна 2) где они промываются в течение 30 с (процесс повторяют многократно от

10 до 20 раэ), после чего изделия (5 переносятся в ванну 3 с водным раствором хлористого кальция и гидроокиси или углекислого кальция, а затем в ванне 4 проводится окончательная промывка в непроточной воде.

Исходные составы растворов представлены в.табл. 1.

1047855

Составы растворов представлены в табл. 3.

Таблица 3

Исходные составы растворов, мас.%

Ванне 1.

Ванна 3

Ванна 2

Ванна 4

Промывочный сер- Предварительная но-кислый раст- промывка вор

Окончательная промывка

Полирующий раствор

Н S04 58,0

Н 0 42,0

60,0

0 100

Н SOg

7,0

Температура

40ОС

33.

Н 0

Температура 60 С

Составы растворов после двухсменной общим весом 2,3 т) представлены в работы (отполировано 1100 иэделий табл. 4.

Т а б л и ц а 4

Составы растворов, мас.Ъ

Ванна 1

Ванна 2

Ванна 3 Ванна 4

Предварительная промывка

Полирующий раствор

Промывочный серно-кислый раствор

Окончательная промывка

Н, 504 57,6

СаС1,2 39,6

Н 0 60, 0992 Н 0 100 2.

F 0,0008

4,0

Сульфаты 0,3

38,4

Н 0 рН=6,0 рН=7,0

Выход годной продукции составляет 62%, из них: t сорт 70%, иэделия со энаком качества 15%, Пример 2. установка и параметры процесса аналогичны примеру 1, но составы растворов иэменены. Вместо бифторида — фторида

H SO4 58,8

Н 0 40,3

0,9 аммония, который вводят в полирующий раствор в примере 1, применяют плавиковую кислоту, вместо мелагашеную иэвесть.

CaCI 40

Са(ОН) 10

Н 0 50

1047855

Составитель О. Самохина

Редактор A. Химчук Техред М.Тепер Корректор В. Бутяга

Закаэ 7852/23 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Выход годной продукции составляет

65% иэ них: i сорт 73%, иэделий со знаком качества 19%.

Продолжительность погружения в .раствор кальция зависит от способа перемещения иэделий относительно раствора и еГо концентраций. В обоих примерах при колебательном перемещении кассет в ванне (30 колебаний/мин) нейтрализация переносимых кислот и смыв солей происходит эа 40-60 с.

Концентрация анионов фтора и сульфатов в промывочных ваннах нич- . тожна, поэтому нет необходимости ополаскивать изделия в проточной воде.

Использование предлагаемого способа промывки иэделий из стекла При химической полировке по сравнению с известными способами устраняет обраэование кислых сточных вод, в сняэн с чем отпадает необходимость в их нейтрализации и строительстве для этого громоздких очистных сооружений, позволяет резко сократить расход воды. Кроме того, улучшается качество изделий - выход годной продукции увеличивается до 65%.

Изобретение может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, где требуется химическая полировка иэделий из стекла, а также в других процессах, где образуются сточные воды, содержащие фтористо-водородную и серную кислоты.

Условно годовой экономический эффект от внедрения способа промывки составит 400 тыс. ру0.