浅谈铁在玻璃液澄清工艺中的运用技术

玻璃中的铁，一般由玻璃原料自身携带和原料加工输送过程中带入。一定量的铁，对玻璃制造过程中的气泡澄清、氧化还原性能等方面起到一定的作用；但是过量的铁质，会严重影响玻璃的质量。铁的存在会产生如下现象：①生产透明玻璃时，配合料中的铁会影响玻璃的颜色与透光度，需要脱色处理；②玻璃配合料中含铁量的增高与降低，直接影响玻璃液的澄清，如生产颜色玻璃时，配合料中的含铁量增高，产生气泡的问题相对于生产透明玻璃时要小得多，清理气泡问题容易解决；而生产超白玻璃时，配合料中的含铁量（1.5×106）大幅降低，产生的气泡相对于生产透明玻璃时要多得多，清理气泡变得困难与复杂，澄清技术要求更高。可见，铁与玻璃液澄清有着密切的关系。

传统玻璃液的澄清，主要是采用芒硝与碳粉作为澄清剂，其中碳粉作为还原剂配合使用，然而，玻璃液中的芒硝需在1350℃才能分解出可用于玻璃液澄清的SO2气体，也就是说玻璃液温度需从1200℃加热到1350℃后，才能获得由芒硝分解出的SO2气体来帮助澄清。这样，滞后了150℃温差所需的时间，如此不利于玻璃液的充分澄清。基于上述传统玻璃液澄清存在的缺点，及生产经验中发现玻璃中铁与气泡的密切关系，经过大量的澄清机理研究，获得了一个不同的反应系统，包括配合料中的碳、硫酸钠和氧化铁。

通过在实验室条件下的多次不同试验后，发现在新机理的澄清反应中，玻璃组分中含铁量为0.3％的玻璃气泡很少。铁含量低于0.3％的玻璃组分，气泡随着铁含量的减少而增多；铁含量高于0.3％的玻璃，气泡随着铁含量的增高而增多。在新的澄清反应中，含铁量与玻璃液澄清关系呈正态曲线分布，其效果主要有：促使碳参与玻璃液澄清反应，加剧整个玻璃液澄清反应的效果；使芒硝在1200℃时，提前放出澄清气体使玻璃液更加充分澄清；生成的FeO具有还原性控制芒硝的分解，减少芒硝的使用量；通过降低芒硝放出澄清气体的温度，缩短熔化温度升高至1350℃的时间，节约玻璃液温度升高需要消耗的能源；从经济层面上，含铁杂质与芒硝、碳粉通过反应，进一步降低产品的成本，同时保证玻璃产品的质量，提高经济效益。