Производство стекла в Забайкалье

Твердость стекла, как и  многие другие свойства, будет зависеть от примесей. По шкале Мооса она составляет 6-7 Ед., что находится между твердостью апатита и кварца. Наиболее твердыми являются кварцевое и малощелочное боросиликатное стекло. С увеличением содержания щелочных оксидов твердость стекла снижается. Наиболее мягкими будет свинцовое стекла.

Хрупкость. В области относительно низких температур (ниже температуры  плавления) стекло разрушается от механического  воздействия без заметной пластической деформации и, таким образом, относится  к идеально хрупким материалам (наряду с алмазом и кварцем). Данное свойство может быть отражено удельной ударной  вязкостью. Как и в предыдущих случаях, изменение химического  состава позволяет регулировать и это свойство: например, введение брома повышает прочность на удар почти вдвое. Для силикатных стекол ударная вязкость составляет от 1,5 до 2 кН/м, что в 100 раз уступает железу.

Теплопроводность стекла весьма незначительна и равна 0,0017—0,032 кал/(см*с*град) или от 0,711 до 13,39 Вт/(м*K). У оконных стекол эта цифра равна 0,0023 (0,96).

При комнатной температуре  стекло представляет собой твердый, хрупкий материал и обычно остается таковым при повышении температуры  вплоть до 400°С. Однако, при дальнейшем нагреве стекло постепенно размягчается, вначале почти незаметно, пока, наконец, не становится вязкой жидкостью. Процесс перехода стекла из твердого состояния в жидкое не характеризуется сколько-нибудь определенной температурой плавления. При правильном охлаждении жидкого стекла этот процесс происходит в обратном направлении также без кристаллизации (деаморфизации).

Таким образом, любой материал, который при охлаждении переходит  из жидкого состояния в твердое без кристаллизации, правильно называть стеклом независимо от его химического состава. Под это определение подпадают как органические, так и неорганические материалы. Однако стекла, используемые в широком обиходе, почти всегда изготавливают из неорганических оксидов.

1.3.  Производство стекла  в Забайкалье

1.3.1.Запуск стекольного  завода в Забайкальском крае

В Забайкальском крае планируют  возвести и ввести в работу новый  стекольный завод. Это строительство  было запланировано в рамках программы  развития российских моногородов, куда попали город Краснокаменск и  поселок Первомайский Забайкальского края. Стоит отметить, что для  того чтобы попасть в этот список для финансирования, между забайкальскими моногородами развернулась самая настоящая  битва. В результате победителями из нее вышли только два десятка. Между тем, на территории региона  таких населенных пунктов насчитывается  свыше трехсот на данный момент. В рамках возведения стекольного  производства на территории  Забайкалья государство возьмет под собственную  ответственность все вопросы  инфраструктуры - тепла, канализации  и воды. В будущем продукция  нового завода может быть использована при производстве различных интерьерных  предметов и не только. Возможно, будет закупать стекло и готовые  окна Уфа, Екатеринбург, Иркутск, Курск  и другие российские города. В феврале  этого года были представлены инвестиционные планы Первомайского и Краснокаменска, которые включают в себя не только экономическое развитие, но и дальнейшее развитие инфраструктуры. На нынешнем этапе осуществляется привлечение средств бюджета Российской Федерации для реализации планов.

Инвестиционные планы  развития Краснокаменска и Первомайского  были представлены 7 февраля на заседании  рабочей группы по модернизации моногородов  при Правительственной комиссии по экономическому развитию и интеграции. По итогам защиты данные поселения  предварительно одобрены для дальнейшей проработки в целях включения  в число моногородов.

Мероприятия инвестиционных планов в моногородах предполагается реализовать за счёт средств инвесторов с участием заёмных средств. В  настоящее время проводится необходимая  работа по привлечению средств федерального бюджета в 2011 году на развитие инфраструктуры в монопоселениях Краснокаменк  и Первомайское.

Основным сырьем стекольного  завода  будут отвалы хвостохранилищ Забайкальского ГОКа.

Модернизация Забайкальского ГОКа, его переориентация на выпуск сурьмяного концентрата, строительство  металлургического передела, а в  перспективе - стекольного завода, где  основным сырьем станут отвалы хвостохранилищ комбината, дадут новый импульс развития одному из традиционных центров горнодобывающей промышленности России. «Программа рассчитана до 2015 года».

Забайкальский горно-обогатительный комбинат (ЗабГОК) после более годового простоя запустил сегодня обогатительную фабрику с ежегодной производственной мощностью 360 тыс. тонн сурьмяной руды в год.

Как заявил на церемонии  пуска фабрики вице-премьер правительства  Забайкальского края Евгений Вишняков, «сделан первый шаг к созданию в Забайкалье первой крупной «сурьмяной провинции» России».

Всего будут работать 6 технологических  ниток производительностью 60 тыс. тонн руды в год каждая. Сейчас задействованы  две нитки. Это обусловлено соглашениями с Хара-Шибирьским сурьмяным комбинатом, который пока является единственным предприятием, добывающим сурьмяные руды.

Забайкальский горно-обогатительный комбинат» - предприятие горнодобывающей  отрасли по разработке Эгитинского месторождения Читинской области. 10 декабря в пресс-службе «Атомэнергопром», ФАС дала согласие на приобретение компанией «НефтеХимМаш» 97,23% акций «ЗабГОК», которые находились до этого времени в собственности ОАО «ТВЭЛ» (дочернего общества «Атомэнергопром»).

Основной вид деятельности ЗабГОК:

- Добыча и переработка  флюоритовых, редкоземельных металлов;

- Переработка танталониобиевых  концентратов;

- Производство плавикового  концентрата.

В настоящее время на ОАО  «Забайкальский ГОК» идет отладка технологической  схемы, проводятся пусконаладочные  работы.

Строительство и запуск стекольного  завода планируется  к концу 2013 года. В качестве сырья завод будет  использовать местный кварцевый  песок и отвалы хвостохранилищ Забайкальского ГОКа.

Расположен на юго-западе Шилкинского района в 50 км к юго-западу от Шилки, в 10 км от железнодорожной станции Солнцевая Забайкальской железной дороги, на северо-востоке Могойтуйского хребта, недалеко от слияния рек Ингода и Онон.

Забайкальский горно-обогатительный комбинат начал работу в декабре 1937 года с переработки оловянной  руды. Дальнейшие геологоразведочные работы показали, что месторождение  обладает большими запасами лития, бериллия, тантала, ниобия, рудами других редких металлов. Все они успешно добывались до середины 90-х годов прошлого века. В 1994 году Забайкальский ГОК был  переориентирован на выпуск плавикошпатового концентрата.

С 1997 году производство сподуменового  концентрата было остановлено из-за его убыточности. В 1999 году была введена  в эксплуатацию обогатительная фабрика  тантал-ниобий-оловянных руд.

В декабре 2009 года акции Забайкальского ГОКа приобрёл «НефтеХимМаш», сделав ставку на сурьмяные месторождения.

В качестве минерально-сырьевой базы флюоритов у комбината есть Эгитинское флюоритовое месторождение, расположенное в 650 км от поселка Первомайский. Из-за значительных транспортных расходов получение на обогатительной фабрике флюоритового концентрата оказалось экономически нецелесообразным. Положение усугубилось тем, что даже при наличии готовой продукции на складах, имеются сложности с ее реализацией.

По Эгитинскому месторождению в 1987 г. ГКЗ СССР утверждены запасы кварц-кальцит-флюоритовой руды категории С1 в количестве 3922 тыс. т и категории С2-445,8 тыс. т с содержанием флюорита 53,3%. С 1994 г. месторождение отрабатывается Новокижингинским рудником Забайкальского ГОКа пятиметровыми уступами на добыче и 10-метровыми по вскрыше.

Запуск стекольного завода в Забайкальском крае  позитивно  отразится на социально-экономическом  положении поселка Первомайский, включенного в перечень моногородов  России. Забайкальский ГОК совместно с краевым правительством приступили к реализации программы «Развитие моногородов».

1.3.2.Кварцевый песок –   основное сырье Первомайского   стекольного завода.

Основным сырьем стекольного  завода  будут отвалы хвостохранилищ Забайкальского ГОКа.

  В производстве стекла  кварцевый песок является главным  компонентом стекольной сырьевой  шихты и составляет около 70%. Поэтому, кварцевый песок должен  отличаться высокой чистотой, т.к  качеству предъявляются высокие требования. Пригодность необогащенного кварцевого песка для стекольного производства зависит от его химического, минерального и зернового состава. Кварцевые необогащенные пески - это обломочная порода, представленная в основном зёрнами кварца. Примеси, в состав которых входят оксиды, окрашивающие стекло и вызывающие снижение его светопрозрачности (в основном оксиды железа, титана и другие), являются вредными. Чаще всего такие примеси содержатся в тонкодисперсной глинистой составляющей, в составе отдельных зёрен минералов рудной и нерудной тяжелых фракций, в составе лёгких алюмосиликатных минералов, к сростках с кварцем, в примазках и оксидных плёнках на зёрнах кварца, включениях в кварцевое зерно и в виде твёрдых растворов в кварце.

Кварцевый песок, который  пойдет на производство стекла представляет собой природный минерал, изготавливаемый  из мелкораздробленного и просеянного  молочно-белого кварца. В своем химическом составе кварцевый песок содержит значительное количество оксида кремния, а также небольшое количество растворимых соединений марганца, кальция  и железа.

Промышленно-бытовые системы  водоподготовки – основная область  использования кварцевого песка, применяемого, в том числе, в качестве основного  или дополнительного слоя в мультимедийных фильтрах для удаления взвешенных частиц.

От песков для фильтров естественного происхождения (речного, карьерного) кварцевый песок выигрышно  отличается своей однородностью  и т.н. мономинеральностью. Кроме того, кварцевый песок, обладающий высокой межзерновой пористостью, способен значительно повышать грязеемкость фильтров и, соответственно, улучшать качество фильтрации.

Кварцевый песок, в отличие  от песков естественного происхождения, не содержит глины или каких-либо других примесей, которые, будучи растворенными  в очищаемой воде, значительно  снижают ее качество.

Возможность варьировать  размер фракций (гранул), которая позволяет  с успехом использовать кварцевый  песок в многослойных фильтрах –  еще одно его неоспоримое преимущество перед песком естественного происхождения.

Следует отметить, что кварцевый  песок характеризуется высокой  прочностью, и, как следствие, крайне низкой истираемостью, от которой, собственно, зависит необходимость смены загрузочного слоя. Для нормальной очистки воды кварцевый песок необходимо периодически промывать для удаления взвешенных частиц загрязнений, оседающих в загрузочном слое.

Кварцевый песок, который  будет использоваться  на стекольном  заводе Забайкальского края имеет свои преимущества:

-твердость и низкая  истираемость и, как результат, длительный срок эксплуатации;

-отсутствие различных  примесей и высокое качество  получаемой на выходе воды;

-способность за счет  высокой межзерновой пористости существенно увеличивать грязеемкость фильтров и, соответственно, улучшать качество фильтрации;

-определенный гранулометрический  состав отдельных фракций кварцевого  песка и его химическая инертность, позволяющие использовать этот песок в различных системах водоподготовки;

-невысокая, в сравнении  с другими материалами, стоимость.

Отвалы хвостохранилищ Забайкальского ГОКа также будут служить составляющим  для производства стекла.

   В результате деятельности  Забайкальского ГОКа образовано  хвостохранилищ, в котором сосредоточено 40 млн. т отходов обогатительного производства при переработке железных руд. Проведенная на шламохранилище геологоразведка установила наличие меди, в среднем ее массовая доля составила 0,22%. Для принятия технологических решений с целью привлечения данного типа сырья в переработку в были проведены научно-исследовательские работы. Материал Забайкальского  хвостохранилищ  представлен обломками пород и осколками минеральных зерен. Основная часть их часть сложена нерудными минералами – пироксеном, плагиоклазом, полевым шпатом, гранатом, амфиболом, и в небольших количествах присутствует кальцит, биотит, хлорит, редко кварц.. Рудные минералы присутствуют в виде сульфидов - это пирит, халькопирит, реже борнит, халькозин и магнетита – в виде бедных сростков в основном с нерудными минералами. Средний состав хвостов: нерудные минералы – 92-95%, сульфиды – 3-5%, магнетит2-3%. Изучение грансостава и распределения меди по классам крупности исходного материала позволило выделить три класса, отличающихся по содержанию в них меди: - в материале крупностью более 0,315мм – массовая доля меди от 0,06 до 0,13%, в среднем -0,1% и находится на уровне отвальных хвостов и может быть выведен из дальнейшей переработки в виде горного мытого песка, пригодного в строительных целях; - в класс менее 0,074мм распределяется около 50% меди при ее концентрации до 2 раз в сравнении с исходным содержанием. Данный продукт непосредственно может быть направлен на флотационное доизвлечение медных минералов; - в часть хвостов с промежуточной крупностью -0,315+0,074мм с массовой долей меди около 0,17% распределяется около 40% меди. Материал этого класса изучался на предмет возможности его предварительного обогащения перед флотацией гравитационным методом. В результате опытно-промышленных испытаний по предварительному обогащению на винтовых шлюзах материала хвостоохранилища получены следующие результаты: - степень концентрации меди в гравиоконцентрате составило 1,7-1,8 раз, т.е. повышено содержание меди в исходном питании флотофабрики; - сокращено количество материала, поступающего на флотофабрики на 60%, за счет получения хвостов винтовой сепарации с низким (на уровне отвального) содержания в них меди. Данный продукт после естественного обезвоживания может быть пригоден в строительстве. - эксплуатационные затраты практически отсутствуют, т.к. винтовые аппараты не имеют вращающихся частей, не требуют смазки и каких-либо расходных материалов. Использование данных аппаратов можно отнести к энергосберегающим технологиям.

1.4.Эксперимент «Получение стекла». Выводы.

Стекло  и вяжущие вещества.