Reducing the sulphate content of soda-lime-silica glasses with the aid of physical refining

Abstract

Soda-lime-silica glasses from the float glass production sector have sulphate contents of ≈ 0.27 wt% SO₃. These sulphate contents contaminate the tin bath for the float process with sulphur. The thus-formed tin sulphides cause production faults by forming top-specks on the atmospheric surface of the glass ribbon. The aim of the described experiments is a reduction of the sulphate content of such glass melts. For this purpose, within the scope of a physical refining process, the glass melts are rinsed with nitrogen in order to drive SO₃ (i.e. SO₂ + 1/2 O₂) from the melt and thus support the decomposition of sulphate. The sulphate content can thus be reduced to values of 0.11 to 0.13 wt% SO₃. Parallel to this, a shifting of the Fe³⁺/Fe²⁺ ratio in favour of the bivalent iron is observed. It is thus possible to supervise the success of the physical refining process directly in the melt with the help of oxygen ion sensitive probes.

Kalk-Natronsilicatgläser aus der Flachglasproduktion weisen Sulfatgehalte von etwa 0,27 Masse-% SO₃ auf. Diese Sulfatgehalte verunreinigen das Zinnbad des Floatprozesses mit Schwefel. Die entstehenden Zinnsulfide verursachen Produktionsfehler, indem sie „top-specks" auf der Oberseite des Glasbandes bilden. Ziel der hier beschriebenen Versuche ist die Verminderung des Sulfatgehaltes solcher Glasschmelzen. Dazu werden im Rahmen der physikalischen Läuterung Glasschmelzen mit Stickstoff gespült, um SO₃ (bzw. SO₂ + 1/2 O₂) aus der Schmelze auszutreiben und damit den Sulfatzerfall zu unterstützen. Der Sulfatgehalt kann so auf Werte von 0,11 bis 0,13 Masse-% SO₃ abgesenkt werden. Parallel dazu wird eine Verschiebung des Fe³⁺/Fe²⁺-Verhältnisses zugunsten des zweiwertigen Eisens beobachtet. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Erfolg der physikalischen Läuterung direkt in der Schmelze mit Hilfe sauerstoffionensensitiver Sonden zu überprüfen.