本发明涉及玻璃，具体涉及钢化无砷玻璃及其制备方法。
背景技术：
玻璃工艺是一项传统的行业，由于玻璃本身所具有的一系列优良性能，使其应用极其广泛，几乎遍及了人们生产和生活的各个方面。然而在玻璃的生产、加工和使用过程中，也会造成一些负面的效应。比如在现有玻璃的生产中，由于使用对人体有害的砷、锑物质，容易对人体造成危害。
砷和锑分别以As2O3、Sb2O3的形式广泛存在于各种玻璃中，作为澄清剂，起到消除气泡的作用。在用砷氧化物作为澄清剂时，低温As2O3吸收NaNO3分解放出的氧气变成As2O5，As2O5高温时再分解放出氧气，氧气进入气泡中，使气泡体积增大而从玻璃中排出，即：
600—1200℃时 As2O3 + O2 → As2O5
1300℃以上时 As2O5 → As2O3 + O2
一般来讲，玻璃中的砷锑氧化物通过两条途径来对人和环境造成危害，一是在玻璃的熔制过程中，在高温环境下，一部分会挥发形成气体，挥发形成的气体随烟气进入大气，对大气造成污染；一是部分砷锑氧化物留在了玻璃中，在使用过程中逐步溶出，从而危害人体的健康。
由于砷锑氧化物在玻璃体中的溶出量较低，所以对人的危害并不是很明显，长期以来并未引起人们的重视，然而它们对人体的危害是客观存在的。现在随着人们的健康意识和环保意识的逐步提高，绿色环保的观念逐渐深入人心，2005年，国家质检总局联合国家标准管理委员会共同制定了GB19778-2005有关食品包装使用的有关玻璃容器砷、锑等溶出量的强制性标准。
为了控制食品包装玻璃中砷锑含量，一般采取两种办法，一是不使用含砷锑的原料，仅靠提高熔化温度，延长澄清时间来进行生产，这种方法不仅大幅提高耗能，增加生产成本，而且会降低产量；另一种方法是依据氧化锑的毒性比氧化砷的毒性低的特性，以增加氧化锑用量来代替氧化砷，从而达到低砷的目的，但是这种玻璃并不是真正意义上的无砷玻璃，而且尽管氧化锑的毒性低，但是其毒性依然不能忽视。直到目前为止，在食品包装使用的玻璃容器方面，对砷锑溶出量一直没有很好的控制，很难达到国家规定的标准。
技术实现要素：
本发明是为了解决现有玻璃中由于砷、锑溶出量比较高，不利于人体健康和环保，不能达到国家规定标准的问题，而提供了一种钢化无砷玻璃及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种钢化无砷玻璃，是由包括以下重量份的各组分为原料制备的：
石英砂 50 锂长石 6-18
煤矸石 10-15 三氧化二铝 5-8
方解石 13-16 白云石 8—12
硝酸钠 1—3 萤 石 1—2
氟硅酸钠 2—2.5 纯 碱 10—15
硫酸钠 0.7 硫酸钙 0.5
氧化铈 0.4 脱色剂 0.2-0.4。
进一步地，一种钢钢化无砷玻璃，是由包括以下重量份的各组分为原料制备的：
石英砂 50 锂长石 12
煤矸石 12 三氧化二铝 6
方解石 15 白云石 10
硝酸钠 2 萤 石 1
氟硅酸钠 2 纯 碱 12
硫酸钠 0.7 硫酸钙 0.5
氧化铈 0.4 脱色剂 0.3。
上述钢化无砷玻璃的制备方法，步骤为：
（1）将上述各组分粉碎后混合熔化、成形得玻璃基片；
（2）将玻璃基片置加热440℃～450℃软化，然后在钢化装置中进行瞬间高压空气淬冷处理，然后冷却，即得。
在生产过程中，硫酸钠、硫酸钙和氧化铈混合使用，作为澄清剂，代替原有砷锑氧化物。首先是硫酸钙，在1300—1400℃时，发生如下分解反应：
CaSO4 → CaO + SO3
SO3 → SO2 + O2
此时产生的氧气进入气泡，使得气泡体积增大，然后排出；
在1400—1460℃时，硫酸钠和氧化铈共同作用，作为澄清剂，发生如下分解反应：
Na2SO4 → Na2O + SO3
SO3 → SO2 + O2
CeO2 → CeO+ O2
此时产生的氧气进入气泡，使得气泡体积增大，进一步排出高温下玻璃中的气泡，起到澄清的目的。
将将上述各组分粉碎后混合熔化、成形得玻璃基片，然后加热440℃～450℃软化，然后在钢化装置中进行瞬间高压空气淬冷处理，然后冷却，得到钢化玻璃
GB19778-2005包装玻璃容器铅、镉、砷、锑溶出允许量规定，砷的溶出允许量为0.2ppm，将依据本发明所述组分生产的玻璃，以4%乙酸溶液（体积分数）在22+2℃的条件下浸泡24小时后检测，砷的溶出量仅为0.002-0.003PPm之间,完全符合国家规定的标准。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
（1）本发明砷含量远远低于国家规定的溶出允许量，对人体无任何毒副作用，不会产生环境污染；
（2）本发明在同样的熔化温度下，澄清时间缩短到使用砷锑氧化物所用时间的二分之一，生产能力提高10%左右。
（3）本发明无砷玻璃瓶组分选择合理、配比精确，不使用砷锑氧化物，但可达到与使用砷锑氧化物作澄清剂的玻璃同样的质量标准，在500-650nm的波长中，本发明玻璃的透光率大于97%。
（4）本发明与现有使用砷锑氧化物作澄清剂的玻璃单位产品的生产成本没有增加，具有很大的市场潜力。
具体实施方式
实施例1
取石英砂50Kg、锂长石12 Kg、煤矸石12 Kg、三氧化二铝6 Kg、方解石15 Kg、白云石10 Kg、硝酸钠2 Kg、萤石1 Kg、氟硅酸钠2 Kg、纯碱12 Kg、硫酸钠0.7 Kg、硫酸钙0.5 Kg、氧化铈0.4 Kg、脱色剂0.3，制备时，将上述各组分粉碎后混合熔化、成形得玻璃基片，然后将玻璃基片置加热440℃～450℃软化，然后在钢化装置中进行瞬间高压空气淬冷处理，然后冷却，即得。
实施例2
取石英砂50Kg、锂长石6 Kg、煤矸石15Kg、三氧化二铝5 Kg、方解石18Kg、白云石8 Kg、硝酸钠3 Kg、萤石1 Kg、氟硅酸钠2.5 Kg、纯碱10 Kg、硫酸钠0.7 Kg、硫酸钙0.5 Kg、氧化铈0.4 Kg、脱色剂0.4，制备时，将上述各组分粉碎后混合熔化、成形得玻璃基片，然后将玻璃基片置加热440℃～450℃软化，然后在钢化装置中进行瞬间高压空气淬冷处理，然后冷却，即得。
实施例3
取石英砂50Kg、锂长石18Kg、煤矸石10 Kg、三氧化二铝8 Kg、方解石13 Kg、白云石12 Kg、硝酸钠1 Kg、萤石2 Kg、氟硅酸钠2Kg、纯碱15 Kg、硫酸钠0.7 Kg、硫酸钙0.5 Kg、氧化铈0.4 Kg、脱色剂0.2，制备时，将上述各组分粉碎后混合熔化、成形得玻璃基片，然后将玻璃基片置加热440℃～450℃软化，然后在钢化装置中进行瞬间高压空气淬冷处理，然后冷却，即得。