專利名稱：減少玻璃生產(chǎn)中鋰的用量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃配料的形成方法。具體地，本發(fā)明涉及一種在玻璃配料中用鈣鎂硅酸鹽代替鋰作為熔融助劑的方法。
背景玻璃配料可以含有確定的材料作為熔融助劑。這些助劑有助于形成具有完全反應(yīng)并且在較低的熔融溫度或較短的熔融時間下操作的均勻配料。一種這類熔融助劑為鋰，其雖然有效但其應(yīng)用起來相對昂貴。因此需要進(jìn)一步開發(fā)有用的熔融助劑，這類熔融助劑可以與鋰化合物組合應(yīng)用或在無鋰化合物存在時應(yīng)用。
概述本發(fā)明的一個目的是生產(chǎn)具有有利粘度特性的玻璃配料組合物的方法。另一個目的是提供一種用于玻璃配料的熔融助劑，所述熔融助劑可以與鋰熔融助劑組合起作用，或代替部分或全部鋰熔融助劑而起作用。通過混合鈣鎂硅酸鹽組合物而形成玻璃配料組合物的方法來實現(xiàn)本發(fā)明的這些和其它目的。
優(yōu)選實施方案的描述本發(fā)明的一種實施方案是一種生產(chǎn)玻璃配料組合物的方法，所述玻璃配料組合物由鈣鎂硅酸鹽和形成玻璃配料的其它玻璃組分組成。然后熔融所述玻璃配料組合物從而形成熔融的玻璃配料組合物。選擇所應(yīng)用的鈣鎂硅酸鹽的量，從而有效地使玻璃配料組合物的粘度特性和配料自由時間均小于或等于在比較玻璃配料中應(yīng)用等同量鋰化合物所形成的玻璃配料組合物的值。所述等同量為加熱前在整個玻璃配料中應(yīng)用相同質(zhì)量百分比的鈣鎂硅酸鹽或鋰化合物。
本發(fā)明的鈣鎂硅酸鹽可以來自于天然資源或通過合成而產(chǎn)生。優(yōu)選的鈣鎂硅酸鹽化合物為在US 6,211,103B1中描述的物質(zhì)。一種更優(yōu)選的鈣鎂硅酸鹽具有經(jīng)驗通式CaxMgySiOz，其中x和y值分別獨立地為約0.1至約0.6，而z的值平衡化合物的氧化態(tài)。
鈣鎂硅酸鹽化合物和其它玻璃組分的各自用量取決于所要生產(chǎn)的玻璃的配方。正如這里所應(yīng)用的，術(shù)語“比較玻璃配料”或“比較玻璃產(chǎn)品”指的是氧化物含量相等的玻璃配料或產(chǎn)品，只是用本發(fā)明所生產(chǎn)的具體玻璃產(chǎn)品的氧化硼的當(dāng)量值低于用已知方法生產(chǎn)的不用鈣鎂硅酸鹽化合物的玻璃產(chǎn)品，正如這里所描述的。已經(jīng)出人意料地發(fā)現(xiàn)，通過應(yīng)用這里所描述的鈣鎂硅酸鹽化合物，達(dá)到相同或更好的結(jié)果時，需要比已知方法中用量更少的鋰量。相應(yīng)地，一種優(yōu)選的方法為其中其它配料組分包括少于約1％總配料重量的鋰。另外出人意料地發(fā)現(xiàn)，在應(yīng)用鈣氧化物硅酸鹽化合物以減少針對特定目的所需的鋰量的方法中，應(yīng)用具體的鈣鎂硅酸鹽化合物使其成為減少所述氧化鎂化合物的用量至約為0的一種優(yōu)選方法。
可以調(diào)節(jié)所應(yīng)用的鈣鎂硅酸鹽化合物的量，從而使所形成的玻璃配料的粘度與比較玻璃配料相比至少低約10％。類似地，可以調(diào)節(jié)所應(yīng)用的鈣鎂硅酸鹽化合物的量，從而使所形成的玻璃配料的配料自由時間與比較玻璃配料相比低至少約10％。
在一種優(yōu)選方法中，可以將鈣鎂硅酸鹽化合物與一定量的長石質(zhì)化合物組合從而達(dá)到類似結(jié)果。在另一種優(yōu)選實施方案中，通過另外混合長石質(zhì)組分而調(diào)整上述方法。這種長石質(zhì)材料可以為大量天然或合成形式的長石或長石類材料中的任何一種。這種長石質(zhì)材料為含有鋇、鈣、鉀或鈉組分的鋁硅酸鹽，優(yōu)選為含有少量鈉的通式為KAlSi3O8的鋁硅酸鉀。
下列實施例用來描述本發(fā)明，并不對本發(fā)明構(gòu)成限制。
通過一起加入長石、鈣鎂硅酸鹽和其它玻璃形成組分而形成本發(fā)明的樣品。鈣鎂硅酸鹽為來自于Synsil Products Inc.的Synsil硅酸鹽，其具有如下組成氧化物組分 質(zhì)量百分比CaO 24.5
MgO 17.8SiO253.5Al2O33.4Fe2O30.12Na2O 0.40長石為鋁硅酸鉀。在由該玻璃配料生產(chǎn)的玻璃中，Synsil硅酸鹽為13％質(zhì)量，長石為3％質(zhì)量，其它玻璃形成組分為84％質(zhì)量。利用7％質(zhì)量的白云石、5％質(zhì)量的鋰輝石和余量的其它玻璃形成組分生產(chǎn)一種比較玻璃配料。將所生產(chǎn)的玻璃進(jìn)行比較表明與比較玻璃相比，在保持相似玻璃特性的前提下，所生產(chǎn)的實驗玻璃具有縮短了的配料自由時間。
權(quán)利要求
1.生產(chǎn)玻璃配料組合物的方法，所述方法包括形成玻璃配料，所述配料包括鈣鎂硅酸鹽和形成玻璃配料的其它玻璃組分，然后熔融所述配料從而形成熔融的玻璃配料組合物，其中所述鈣鎂硅酸鹽的量有效使所述玻璃配料組合物的粘度特性和配料自由時間均小于或等于在比較玻璃配料中應(yīng)用等量鋰組合物所達(dá)到的值。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述其它配料組分包括少于約1％總配料重量的鋰。
3.權(quán)利要求2的方法，其中所述鋰量約為0。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所形成的玻璃配料的粘度與比較玻璃配料相比低至少約10％。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所形成的玻璃配料的配料自由時間與比較玻璃配料相比低至少約10％。
6.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括加入長石質(zhì)礦物質(zhì)。
全文摘要
提供一種生產(chǎn)玻璃配料的方法。該方法包括應(yīng)用鈣鎂硅酸鹽作配料組分代替鋰熔融助劑。其用量有效產(chǎn)生有利的粘度特性和縮短了的配料自由時間。
文檔編號C03C6/02GK1511117SQ02810379
公開日2004年7月7日 申請日期2002年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月11日
發(fā)明者J·A·霍克曼, J A 霍克曼 申請人:密執(zhí)安特種礦石公司