專利名稱：金礦渣微晶玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微晶玻璃領(lǐng)域，涉及主晶相為硅灰石、透輝石及其固溶體的工業(yè)廢渣微晶玻璃。特別涉及金礦選礦廢S—金礦渣作為主要原料生產(chǎn)微晶玻璃的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
廢渣微晶玻璃是以各種冶金廢渣、工礦的尾砂和熱電廠的粉煤灰等為主要原料制備的微晶玻璃。微晶玻璃，又稱玻璃陶瓷，是綜合玻璃和陶瓷技術(shù)發(fā)展起來的一種新型材料，是微晶體和玻璃相均勻分布的材料，其理化性能集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重優(yōu)點(diǎn)，如機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐熱、耐磨、抗氧化性能好、電性能優(yōu)良、膨脹系數(shù)可調(diào)、熱穩(wěn)定性好等，且優(yōu)于天然石材和陶瓷，可用于建筑幕墻及室內(nèi)高檔裝飾，還可做機(jī)械上的結(jié)構(gòu)材料，電子、電工上的絕緣材料，大規(guī)模集成電路的底板材料，微波爐耐熱系列器皿，化工與防腐材料和礦山耐磨材料等等，是具有發(fā)展前途的21世紀(jì)的新型材料。因而廣泛用于電子、 化工、軍事、航天、核工業(yè)和建筑等領(lǐng)域。因微晶玻璃可用礦石、工業(yè)尾礦、冶金礦渣、粉煤灰、煤矸石等作為主要生產(chǎn)原料，且生產(chǎn)過過程中無污染，產(chǎn)品本身無放射性污染，故又被稱為環(huán)保產(chǎn)品或綠色材料。到目前為止，在利用礦渣制造微晶玻璃在國內(nèi)已有大量研究。如重慶市硅酸鹽研究所用含鈦的爐渣制微晶制品(申請?zhí)枮?9105864. 8的中國專利)，重慶建筑工程學(xué)院利用廢鉻渣制造出微晶玻璃建筑飾面板(ZL 90106159. X)，武漢理工大學(xué)利用黃磷爐渣、鉭鈮尾礦制造除了微晶玻璃制品(申請?zhí)枮?0061001^68. 5的中國專利)。金礦渣含有Si02、 Al203、Ca0、Mg0、Na20 Je2O3和痕量金等，其組成非常適合用于制造MgO-CaO-Al2O3-SiA系統(tǒng)微晶玻璃。目前對金礦渣為主要原料制備微晶玻璃的研究、投產(chǎn)未見報(bào)道。金礦將排放大量的細(xì)沙土狀廢渣，露天堆放，既占用了土地，還容易造成粉塵污染、污染水源和危害環(huán)境。 因此對金礦渣綜合利用是具有重要意義的課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用工業(yè)廢棄物金礦渣為主要原料制備微晶玻璃及其制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是用金礦渣和其它粉料為原料，其質(zhì)量百分配比為
權(quán)利要求
1.一種金礦渣微晶玻璃，平均抗折強(qiáng)度> 72. 5MPa，平均顯微硬度> 800Kgf/mm2，表面失重法測得的水解等級為I級，失重率< 0. 3mg/100cm2 ；所述金礦渣微晶玻璃按質(zhì)量百分比組分如下SiO252.0 65.0Al2O33.0 8.0CaO15.0 28.0MgO1.0 10.0Na2O4.5—9.0Fe2O30.8—2.5 主晶相為硅灰石、透輝石及其固溶體類晶體。
2.如權(quán)利要求1所述的金礦渣微晶玻璃的制備方法，原料種類及質(zhì)量百分比如下金礦渣30 60長石粉5 20石灰石0 40白云石3 45純堿3 15螢石1 5芒硝1 3還原劑0 3其制備方法為①配料根據(jù)金礦渣及其它原料化學(xué)組成分析和確定的玻璃組成，按質(zhì)量百分比配料；②混料將原料按質(zhì)量比采用機(jī)械混合機(jī)混合均勻；③熔制加料溫度1200°C，溫度升至1400 1450°C后熔制4小時(shí)得到熔體，將均勻無氣泡的熔體倒于鋼板上成型，迅速轉(zhuǎn)移到退火爐中550°C退火，然后隨爐溫自然冷卻；④差熱分析根據(jù)差熱曲線確定不同樣品的核化、晶化溫度；⑤核化、晶化700 780°C下核化，保溫2小時(shí)；再900 980°C下晶化，保溫2小時(shí)， 然后隨爐溫自然冷卻成半成品；⑥冷加工半成品經(jīng)過打磨拋光后成為成品。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金礦渣微晶玻璃的制備方法，其特征在于所用金礦渣組成的質(zhì)量百分比為SiO270.0 90.0Fe2O31.5 5.5Al2O30.5—8.5CaO0.2 3.0MgO0.0 3.0R2O (Na2O fn K2O)0.2 1.5燒失量2.0 5.0
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金礦渣微晶玻璃的制備方法，其特征在于所用的還原劑為碳粉或煤粉。
全文摘要
本發(fā)明提供一種金礦渣微晶玻璃及其制備方法，是用金礦渣(30～60wt％)，經(jīng)配料、混合、熔制、成型、退火、核化晶化、冷加工而成。產(chǎn)品主要成分為SiO2(52～65％)，F(xiàn)e2O3(0.8～2.5％)，Al2O3(3～8％)，CaO(20～28％)，MgO(1～10％)，Na2O(4.5～9％)。本發(fā)明充分利用了金礦廢棄物，可以減少廢渣占地和環(huán)境污染，并有效的降低了原料費(fèi)用，產(chǎn)品具有機(jī)械強(qiáng)度高、硬度大、耐磨和耐腐蝕性好等優(yōu)良性能，并有很好的裝飾效果。產(chǎn)品可制成各類板材、管材，可廣泛應(yīng)用于建筑上的耐磨、耐腐蝕材料或建筑裝飾材料。
文檔編號C03C6/10GK102249545SQ201110144018
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月30日
發(fā)明者周筱麗, 唐乃嶺, 廖俊杰, 張睿, 王志強(qiáng), 范偉 申請人:大連工業(yè)大學(xué)