На основании проведенных исследований в ОТСМ разработаны составы и способы получения стекол, характеризующихся повышенной химической стойкостью, термостойкостью, а в ряде случаев и обладающие декоративным эффектом [29-31].

Сырьем для производства стекол и стеклокристаллических материалов послужили различные горнопромышленные отходы, вскрышные породы, а также побочные продукты горнопромышленного комплекса и стеклоотходы.

Для получения стекол и стеклокристаллических материалов использовались отходы добычи и переработки керамических пегматитов - плагиопегматиты, в частности, месторождения Куру-ваара; ортоклазовые пегматиты, в том числе - из вскрышных пород месторождений района Оленегорска; мелилититы из вскрыши Ковдорского флогопитового месторождения; доломитовые отсевы производства декоративного щебня месторождения Титан; бедные апатитом карбонатиты из вскрышных пород Ковдорского месторождения комплексных руд; богатые апатитом карбонатиты Ковдорского месторождения комплексных руд. Из всего комплекса пород мелилитовые породы являются предпочтительными, так как характеризуются наименьшей изменчивостью состава и свойств. Карбонатиты особенно интересны в связи с тем, что содержат в своем составе примесь апатита, которая может вызывать процесс ликвации, необходимый при производстве многоцветных силикатных стекол.

В качестве побочных продуктов горнопромышленного комплекса использовались концентраты: нефелиновый, эгириновый, сфеновый (ОАО «Апатит») и хромитовый (месторождение Лесная Варака) и кварц - побочный продукт обогащения керамических пегматитов месторождения Куру-ваара.

Широкая цветовая гамма (желто-зеленые, светло-серые, бежевые, коричневые, белые, голубые, сиреневые тона), узорчатый рисунок, создающий эффект имитации природных камней (агата, яшмы, авантюрина) и огненно-полированная поверхность позволяют использовать материал как облицовочный. Он может быть применен для отделки каминов, украшения интерьеров, при изготовлении цветных витражей и малых архитектурных форм, а также в промышленном и гражданском строительстве.

Материалы пригодны для выработки всеми методами стекольного производства, включая выдувание. Доступность и невысокая стоимость исходного минерального сырья способствуют организации крупномасштабного производства, которое не требует сложного оборудования: для выпуска крупных партий могут быть использованы промышленные плавильные и любые отжиговые печи.

Стекла и стеклокристаллические материалы хорошо поддаются шлифовке и полировке, что дает возможность использовать их в качестве поделочного материала для сувенирных изделий и бижутерии, для инкрустации изделий народно-художественных промыслов (рис. 11). Кроме того, материал отличается высокими физико-химическими (кислото -, щелоче, водо- и термостойкость) и механическими свойствами, что позволяет использовать его, например, в химических производствах.

Рисунок 11 – Стекла и стеклокристаллические материалы из техногенного сырья

Разработаны:

- термостойкое и химически стойкое черное стекло, которое обладает высокой водо- (1 гидролитический класс), щелоче- (98.4-98.7%), кислото- (99.4-99.7%) и термостойкостью (140°С); величина коэффициента линейного термического расширения близка аналогичному параметру керамических изделий;

- зеленое стекло с авантюриновым эффектом, обладающее хорошими механическими характеристиками, высокой химической стойкостью и термостойкостью (150°С);

- матовые и опалесцирующие стекла при наличии высокой декоративности имеют хорошие механические и физико-химические характеристики;

- многоцветные декоративные стекла и стеклокристаллические материалы, состоящие из опалесцирующих, матовых или глушеных полос, имеющих белую, светло-голубую окраску, богатые железом зоны приобретают синюю различной интенсивности окраску.

В начало