报废后硝酸钾二次利用方法、含锂玻璃及其强化方法与流程

1.本公开涉及玻璃生产技术领域，尤其涉及一种报废后硝酸钾二次利用方法、含锂玻璃及其强化方法。


背景技术：

2.在生产例如普通钠钙玻璃和铝硅玻璃时，通常将玻璃浸入到熔融的纯钾盐(通常为硝酸钾)中进行强化，在强化处理过程中，玻璃中的钠离子与钾盐中的钾离子发生离子交换反应，钾盐中的钾离子进入玻璃，玻璃中的钠离子进入钾盐。随着钾盐的多次使用，钾盐中的锂离子含量减少、钠离子含量增加，影响强化效果。当钾盐中的钠含量达到一定值时，将进行报废处理。
3.现有技术中存在通过去除报废后硝酸钾中的硝酸钠以回收硝酸钾的技术方案，然而，在这样的方案中需要进行较为复杂的分离工序。


技术实现要素：

4.本公开所要解决的一个技术问题是：现有技术中通过去除硝酸钠来回收硝酸钾的方法较为复杂。
5.为解决上述技术问题，本公开实施例提供一种报废后硝酸钾二次利用方法，包括：将报废后的用于强化第一玻璃的硝酸钾和硝酸钠混合，获得混合盐，其中第一玻璃包含钠并且不包含锂；以及利用混合盐对第二玻璃进行强化，其中第二玻璃包含锂。
6.在一些实施例中，报废后硝酸钾中钠含量达到6000-8000ppm。
7.在一些实施例中，使得混合盐中钠含量为15000-24000ppm，利用混合盐对第二玻璃进行第二次强化。
8.本公开实施例还提供一种用于强化含锂玻璃的组合物，包括：硝酸钠以及报废后的用于强化含钠且不含锂玻璃的硝酸钾。
9.在一些实施例中，报废后硝酸钾中钠含量达到6000-8000ppm。
10.在一些实施例中，组合物中钠含量为15000-24000ppm，并且组合物用于对含锂玻璃进行第二次强化。
11.本公开实施例还提供一种含锂玻璃强化方法，包括：将含锂玻璃置于第一熔融盐中进行第一次强化；以及将经过第一次强化的含锂玻璃置于第二熔融盐中进行第二次强化，其中第二熔融盐由根据以上实施例所述的组合物形成。
12.在一些实施例中，含锂玻璃的厚度为0.4-0.7mm，第一熔融盐包含硝酸钾和38重量％的硝酸钠；或者含锂玻璃的厚度为0.75-1.2mm，第一熔融盐包含硝酸钾和75重量％的硝酸钠；和/或第二熔融盐中硝酸钠含量为6-9重量％。
13.在一些实施例中，进行第一次强化时，强化温度为380-440℃，强化时间为60-300min；和/或进行第二次强化时，强化温度为380-440℃，强化时间为25-60min。
14.本公开实施例还提供一种含锂玻璃，含锂玻璃经过强化处理，强化处理按照如以
上实施例所述的强化方法进行，含锂玻璃的表面压应力为620-915mpa，应力层深度为7.2-10μm，拐点应力为70-175mpa，应力层总深度为75-230μm，中心张应力为44
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111mpa。
15.通过上述技术方案，本公开提供的报废后硝酸钾二次利用方法仅需将报废后硝酸钾和硝酸钠按照所需的配比混合即可得到用于强化含锂玻璃的混合盐，可以更为简便地实现报废后硝酸钾的二次利用。
附图说明
16.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1是本公开示例实施例示出的报废后硝酸钾二次利用方法的示意图。
具体实施方式
18.下面结合附图和实施例对本公开的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本公开的原理，但不能用来限制本公开的范围，本公开可以以许多不同的形式实现，不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
19.本公开提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
20.需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是大于或等于两个；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本公开和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
21.此外，本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“垂直”并不是严格意义上的垂直，而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行，而是在误差允许范围之内。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。
22.还需要说明的是，在本公开的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。
23.本公开使用的所有术语与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相
关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
24.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
25.参考图1，本公开提供一种报废后硝酸钾二次利用方法，包括：
26.将报废后的用于强化第一玻璃的硝酸钾和硝酸钠混合，获得混合盐，其中第一玻璃包含钠并且不包含锂；以及
27.利用混合盐对第二玻璃进行强化，其中第二玻璃包含锂。
28.在本公开的实施例中，仅需将报废后硝酸钾和硝酸钠按照所需的配比混合即可得到用于强化含锂玻璃的混合盐，可以更为简便地实现报废后硝酸钾的二次利用，无需进行任何分离操作。
29.在利用硝酸钾强化第一玻璃时，硝酸钾中的钾离子与第一玻璃中的钠离子进行交换，钠离子进入到硝酸钾中。本公开的发明人意识到，在含锂玻璃的强化处理中，通常采用硝酸钾和硝酸钠的混合熔融盐进行强化，因此可以对包含钠离子的报废后硝酸钾补加硝酸钠来获得用于强化含锂玻璃的混合盐。这样一方面可以实现报废后硝酸钾的二次利用，另一方面由于报废后硝酸钾中包含一定的钠，因此还可以减少硝酸钠的加入量，进一步节约生产成本。在一些实施例中，可以直接向强化炉中的报废后硝酸钾中加入硝酸钠，这样可以减少人工更换硝酸钾的成本和次数，降低安全事故的发生率。
30.本公开的发明人还意识到，由于包含钾离子的混合盐无法实现对含锂玻璃的良好强化效果，因此第一玻璃中不可包含锂，防止玻璃中的锂在强化过程中经由钾离子和锂离子交换而进入硝酸钾中，使得报废后硝酸钾中含有较多的锂。在一些实施例中，第一玻璃可以为钠钙玻璃或铝硅玻璃，第二玻璃可以为含量大于3重量％的高锂玻璃，该高锂玻璃适用于盖板玻璃(例如，手机玻璃、车载玻璃、笔电玻璃、触控玻璃)领域。
31.在一些实施例中，报废后硝酸钾中钠含量达到6000-8000ppm。例如，当硝酸钾中钠含量达到6000ppm、6500ppm、7000ppm、7500ppm或8000ppm时，进行报废处理。此处ppm表示：钠质量占全部报废后硝酸钾质量的百万分比。本领域技术人员可以根据所需实现的强化效果(玻璃性能)来确定报废硝酸钾的钠含量指标，将强化后玻璃性能开始达不到要求时的钠含量作为报废指标。
32.在一些实施例中，使得混合盐中钠含量为15000-24000ppm，利用混合盐对第二玻璃进行第二次强化。此处ppm表示：钠质量占全部混合盐质量的百万分比。混合盐中钠含量为15000-24000ppm，大致对应于混合盐中硝酸钠含量为6-9重量％。在不考虑例如脏污等杂质的情况下，混合盐中硝酸钾含量和硝酸钠含量之和为100％。在一些实施例中，可以利用例如硅藻土来吸附混合盐中的杂质。
33.对于含锂的第二玻璃，通常对其进行两次强化，在第一次强化时，主要使玻璃中的锂离子和盐浴中的钠离子进行置换，使玻璃初步形成一定的应力层深度，表面具有初步应力；在第二次强化时，主要使玻璃中的钠离子和盐浴中的钾离子进行置换，进一步形成应力层深度并提升表面应力。第二次强化通常采用硝酸钾和硝酸钠混合盐浴，并且硝酸钠含量为6-9重量％，相应地，本公开使得混合盐中钠含量为15000-24000ppm以用于含锂玻璃的第二次强化。并且，由于报废后硝酸钾中钠含量(例如6000-8000ppm)与第二次强化所用的盐
浴中钠含量(例如6-9重量％，即，约15000-24000ppm)相差不算太大，因此可以较为方便地配制出合适用量的混合盐。在其他实施例中，也可以根据第一次强化所需的盐浴来利用报废硝酸钾和硝酸钠配制相应的混合盐。
34.本公开还提供一种用于强化含锂玻璃的组合物，包括：硝酸钠以及报废后的用于强化含钠且不含锂玻璃的硝酸钾。
35.在一些实施例中，报废后硝酸钾中钠含量达到6000-8000ppm。此处ppm表示：钠质量占全部报废后硝酸钾质量的百万分比。
36.在一些实施例中，组合物中钠含量为15000-24000ppm，并且组合物用于对含锂玻璃进行第二次强化。此处ppm表示：钠质量占全部组合物质量的百万分比。组合物中钠含量为15000-24000ppm，大致对应于组合物中硝酸钠含量为6-9重量％。在不考虑例如脏污等杂质的情况下，组合物中硝酸钾含量和硝酸钠含量之和为100％。可以利用例如硅藻土来吸附杂质。
37.本公开还提供一种含锂玻璃强化方法，包括：
38.将含锂玻璃置于第一熔融盐中进行第一次强化；以及
39.将经过第一次强化的含锂玻璃置于第二熔融盐中进行第二次强化，其中第二熔融盐由根据以上任一实施例所述的组合物形成。
40.在第一次强化时，主要使玻璃中的锂离子和第一熔融盐中的钠离子进行置换，使玻璃初步形成一定的应力层深度，表面具有初步应力；在第二次强化时，主要使玻璃中的钠离子和第二熔融盐中的钾离子进行置换，进一步形成应力层深度并提升表面应力。
41.在一些实施例中，含锂玻璃的厚度为0.4-0.7mm，第一熔融盐包含硝酸钾和38重量％的硝酸钠。在一些实施例中，含锂玻璃的厚度为0.75-1.2mm，第一熔融盐包含硝酸钾和75重量％的硝酸钠。这样的配比可以促进锂离子和钠离子交换，并保证相应厚度的玻璃在第一次强化后的性能满足要求。
42.在一些实施例中，第二熔融盐中硝酸钠含量为6-9重量％。这样的配比可以促进钾离子和钠离子交换，并保证玻璃在第二次强化后的性能满足要求。
43.在一些实施例中，进行第一次强化时，强化温度为380-440℃，强化时间为60-300min。在一些实施例中，进行第二次强化时，强化温度为380-440℃，强化时间为25-60min。从而保证良好的离子交换效果和进行充分的强化处理。
44.本公开还提供一种含锂玻璃，该含锂玻璃经过强化处理，强化处理按照如以上任一实施例所述的强化方法进行，该含锂玻璃的表面压应力(cs)为620-915mpa，应力层深度(dol)为7.2-10μm，拐点应力(csk)为70-175mpa，应力层总深度(doc)为75-230μm，中心张应力(ct)为44
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111mpa。
45.综上所述，通过本公开的技术方案，可以更为简便地实现报废后硝酸钾的二次利用，可以降低辅材的消耗，还可以减少人工更换硝酸钾的成本和次数，降低安全事故的发生率。
46.下面根据具体的实施例进行说明。
47.实施例1
48.向报废后的用于强化钠钙玻璃的硝酸钾中加入硝酸钠，得到硝酸钠含量为9重量％、硝酸钾含量为91重量％的混合盐，向该混合盐中投入康宁gg5玻璃(含锂)进行强化，
并对强化后玻璃的性能进行检测，强化和检测情况如表1所示。
49.表1实施例1强化及检测情况
[0050][0051]
根据表1，本实施例中共投入105600片玻璃进行强化，除第1批外，每批抽检500片进行应力检测，共检测13100片。在本实施例中，报废硝酸钾加入一定配比的钠盐后，共生产27批次，约生产105600片玻璃后应力数据接近下限值。作为比较，新盐混合配比的熔盐使用寿命是100000至120000万片，可知本实施例采用报废硝酸钾和硝酸钠配制的混合盐和新熔盐的效果并无差异。
[0052]
实施例2
[0053]
向报废后的用于强化铝硅玻璃的硝酸钾中加入硝酸钠，得到硝酸钠含量为9重量％、硝酸钾含量为91重量％的混合盐，向该混合盐中投入康宁gg5玻璃(含锂)进行强化，并对强化后玻璃的性能进行检测，强化和检测情况如表2所示。
[0054]
表2实施例2检测情况
[0055][0056]
根据表2，本实施例中共投入109700片玻璃进行强化，每批抽检500片进行应力检测，共检测13500片。在本实施例中，报废硝酸钾加入一定配比的钠盐后，共生产27批次，约
生产109700片玻璃后应力数据接近下限值。作为比较，新盐混合配比的熔盐使用寿命是100000至120000万片，可知本实施例采用报废硝酸钾和硝酸钠配制的混合盐和新熔盐的效果并无差异。
[0057]
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
[0058]
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。

技术特征：
1.一种报废后硝酸钾二次利用方法，其特征在于，包括：将报废后的用于强化第一玻璃的硝酸钾和硝酸钠混合，获得混合盐，其中所述第一玻璃包含钠并且不包含锂；以及利用所述混合盐对第二玻璃进行强化，其中所述第二玻璃包含锂。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，报废后硝酸钾中钠含量达到6000-8000ppm。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使得所述混合盐中钠含量为15000-24000ppm，利用所述混合盐对所述第二玻璃进行第二次强化。4.一种用于强化含锂玻璃的组合物，其特征在于，包括：硝酸钠以及报废后的用于强化含钠且不含锂玻璃的硝酸钾。5.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，报废后硝酸钾中钠含量达到6000-8000ppm。6.根据权利要求4所述的组合物，其特征在于，所述组合物中钠含量为15000-24000ppm，并且所述组合物用于对所述含锂玻璃进行第二次强化。7.一种含锂玻璃强化方法，其特征在于，包括：将所述含锂玻璃置于第一熔融盐中进行第一次强化；以及将经过所述第一次强化的所述含锂玻璃置于第二熔融盐中进行第二次强化，其中所述第二熔融盐由根据权利要求4-6任一项所述的组合物形成。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述含锂玻璃的厚度为0.4-0.7mm，所述第一熔融盐包含硝酸钾和38重量％的硝酸钠；或者所述含锂玻璃的厚度为0.75-1.2mm，所述第一熔融盐包含硝酸钾和75重量％的硝酸钠；和/或所述第二熔融盐中硝酸钠含量为6-9重量％。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进行所述第一次强化时，强化温度为380-440℃，强化时间为60-300min；和/或进行所述第二次强化时，强化温度为380-440℃，强化时间为25-60min。10.一种含锂玻璃，其特征在于，所述含锂玻璃经过强化处理，所述强化处理按照如权利要求7-9任一项所述的方法进行，所述含锂玻璃的表面压应力为620-915mpa，应力层深度为7.2-10μm，拐点应力为70-175mpa，应力层总深度为75-230μm，中心张应力为44-111mpa。

技术总结
本公开提供一种报废后硝酸钾二次利用方法、含锂玻璃及其强化方法。报废后硝酸钾二次利用方法包括：将报废后的用于强化第一玻璃的硝酸钾和硝酸钠混合，获得混合盐，其中第一玻璃包含钠并且不包含锂；以及利用混合盐对第二玻璃进行强化，其中第二玻璃包含锂。本公开能够更为简便地实现报废后硝酸钾的二次利用。够更为简便地实现报废后硝酸钾的二次利用。够更为简便地实现报废后硝酸钾的二次利用。


技术研发人员：李青 李赫然 于光磊 胡传特 展贵鑫
受保护的技术使用者：北京远大信达科技有限公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/9/9