一種石渣玻璃陶瓷及其制備方法與應用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種石渣玻璃陶瓷及其制備方法與應用，通過以30％～75％的石渣、10％～50％的赤泥與5％～50％的鋼渣為原料，采用高溫熔融法制備高附加值石渣玻璃陶瓷產品，固體廢棄物利用率100％，極大的減少了石渣、赤泥以及鋼渣堆放的土地成本、堆場建設和維護費用，避免了石渣、赤泥以及鋼渣對周圍土地環(huán)境、水源和空氣的污染，有利于節(jié)約土地資源，保護環(huán)境。本發(fā)明的石渣玻璃陶瓷強度高，質感好、能夠很好的應用在生產建筑裝飾材料、工業(yè)耐磨耐蝕材料及工藝品，產品質量可靠，市場前景廣闊。
【專利說明】一種石渣玻璃陶瓷及其制備方法與應用
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于環(huán)保及新材料領域，尤其涉及一種石渣玻璃陶瓷及其制備方法與應用。
【背景技術】
[0002]隨著石材產業(yè)不斷發(fā)展壯大，石材加工企業(yè)的剩余(下腳料、邊角料)越來越多，尤其是石材鋸解后產生的石渣。據介紹，每生產30平方米的板材，產生的石渣等廢料大約有I噸。全球石材加工業(yè)一年約產生2733萬噸石渣廢料；僅我國產生的石渣廢料就約859萬噸，占全球總量的31.4%。日積月累，廢料、石渣堆積成山，長時間不但占壓土地，還嚴重污染環(huán)境，現已成了長期制約企業(yè)發(fā)展的一大痼疾。
[0003]赤泥是制鋁工業(yè)提取氧化鋁時排出的污染性廢渣，一般平均每生產I噸氧化鋁，附帶產生I~1.8噸噸赤泥。預計到2015年，赤泥累計堆存量將達到3.5億噸。目前，我國赤泥綜合利用率僅為4%。鋼渣是煉鋼工業(yè)排出的廢渣。目前，我國的鋼渣排放量約為粗鋼產量15%~20%。據資料統(tǒng)計，我國鋼渣有效利用率僅為10%左右。大量的鋼渣和赤泥棄置堆積形成渣山，不僅占用了大量的土地，還污染環(huán)境，破壞自然生態(tài)，給環(huán)境和企業(yè)帶來很大負擔。
[0004]石渣、赤泥以及鋼渣的堆放不但要占用大量土地，而且極易造成環(huán)境污染。到目前為止石渣的利用率不高，赤泥綜合利用率僅為4%，而鋼渣的綜合利用率不超過10%，因此石渣、赤泥和鋼渣的利用任務十分艱巨。從石渣、赤泥和鋼渣的綜合利用效益來看，目前石渣主要是用于化工原料的填充劑、土壤除酸劑、聚合物改性等，赤泥主要應用于墻體材料、顏料、金屬回收等，而鋼渣主要應用于道路渣石和回填工程材料、水泥添加料、砌磚等。上述應用多數只有社會效益，沒有經濟效益。

【發(fā)明內容】

`[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種利用石渣等固體廢棄物制備得到的石渣玻璃陶瓷，旨在解決石渣、赤泥以及鋼渣固體廢棄物綜合利用率不高并導致污染環(huán)境的問題，同時減少自然礦物資源的消耗。
[0006]本發(fā)明的另一目的在于提供上述石渣玻璃陶瓷的制備方法。
[0007]本發(fā)明的再一目的在于提供上述石渣玻璃陶瓷的應用。
[0008]本發(fā)明是這樣實現的，一種石渣玻璃陶瓷，由以下按質量份計組分為原料制備而成:
[0009]石渣30% ~75%
[0010]赤泥10% ~50%
[0011]鋼渣5%~50%。
[0012]優(yōu)選地，所述石渣為花崗巖石材切磨加工過程中產生的石粉及剩余的下腳料、邊角料等廢石渣。[0013]本發(fā)明進一步提供了一種上述石渣玻璃陶瓷的制備方法，包括以下步驟:
[0014](I)將30%~75%的石渣、10%~50%的赤泥與5%~50%的鋼渣均勻混合，置于高溫爐在1400°C~1600°C溫度經I~4h熔化，調節(jié)溫度為550°C~650°C并保持30min~Ih后隨爐冷卻，得到基礎玻璃；
[0015](2)將步驟(1)得到的基礎玻璃在成型后置于熱處理爐中，在800°C~1050°C溫度下保溫Ih進行析晶熱處理，冷卻后得到石渣玻璃陶瓷。
[0016]本發(fā)明進一步提供了一種上述石渣玻璃陶瓷的應用，用于生產建筑裝飾材料、工業(yè)耐磨耐蝕材料及工藝品。
[0017]為了提高石渣的利用率，同時降低赤泥以及鋼渣固體廢棄物的污染，本發(fā)明提供了一種石渣玻璃陶瓷及其制備方法，通過以30%~75%的石渣、10%~50%的赤泥與5%~50%的鋼渣為原料，采用高溫熔融法制備高附加值產品的石渣玻璃陶瓷，固體廢棄物利用率100 %，制得的石渣玻璃陶瓷強度高、質感好，可用做建筑裝飾材料、工業(yè)耐磨耐蝕材料及工藝品的生產。
【具體實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]實施例1
[0020](I)將75%的石渣、10%的赤泥與15%的鋼渣均勻混合，置于高溫爐在1400°C溫度經Ih熔化，調節(jié)溫度為550°C并保持30min后隨爐冷卻，得到基礎玻璃；
`[0021](2)將步驟(1)得到的基礎玻璃在成型后置于熱處理爐中，在800°C溫度下保溫Ih進行析晶熱處理，冷卻后得到石渣玻璃陶瓷I。
[0022]實施例2
[0023](I)將30%的石渣、30%的赤泥與40%的鋼渣均勻混合，置于高溫爐在1400°C溫度經4h熔化，調節(jié)溫度為550°C并保持Ih后隨爐冷卻，得到基礎玻璃；
[0024](2)將步驟(1)得到的基礎玻璃在成型后置于熱處理爐中，在800°C溫度下保溫Ih進行析晶熱處理，冷卻后得到石渣玻璃陶瓷2。
[0025]實施例3
[0026](I)將60%的石渣、10%的赤泥與30%的鋼渣均勻混合，置于高溫爐在1500°C溫度經2h熔化，調節(jié)溫度為600°C并保持40min后隨爐冷卻，得到基礎玻璃；
[0027](2)將步驟(1)得到的基礎玻璃在成型后置于熱處理爐中，在1000°C溫度下保溫Ih進行析晶熱處理，冷卻后得到石渣玻璃陶瓷3。
[0028]實施例4
[0029](I)將45%的石渣、50%的赤泥與5%的鋼渣均勻混合，置于高溫爐在1500°C溫度經2h熔化，調節(jié)溫度為600°C并保持40min后隨爐冷卻，得到基礎玻璃；
[0030](2)將步驟(1)得到的基礎玻璃在成型后置于熱處理爐中，在1000°C溫度下保溫Ih進行析晶熱處理，冷卻后得到石渣玻璃陶瓷4。
[0031]實施例5[0032](I)將35%的石渣、15%的赤泥與50%的鋼渣均勻混合，置于高溫爐在1400°C溫度經4h熔化，調節(jié)溫度為550°C并保持Ih后隨爐冷卻，得到基礎玻璃；
[0033](2)將步驟(1)得到的基礎玻璃在成型后置于熱處理爐中，在800°C溫度下保溫Ih進行析晶熱處理，冷卻后得到石渣玻璃陶瓷5。
[0034]對比實施例1
[0035](I)將30%的石渣、40%的赤泥與30%的河砂均勻混合，置于高溫爐在1400°C~1600°C溫度經I~4h熔化，調節(jié)溫度為550°C~650°C并保持30min~Ih后隨爐冷卻，得到基礎玻璃；
[0036](2)將步驟⑴得到的基礎玻璃在成型后置于熱處理爐中，在800°C~1050°C溫度下保溫Ih進行析晶熱處理，冷卻后得到石渣玻璃陶瓷6。
[0037]對比實施例2
[0038](I)將20%的石渣、70%的赤泥與10%的鋼渣均勻混合，置于高溫爐在1500°C溫度經2h熔化，調節(jié)溫度為600°C并保持40min后隨爐冷卻，得到基礎玻璃；
[0039](2)將步驟(1)得到的基礎玻璃在成型后置于熱處理爐中，在1000°C溫度下保溫Ih進行析晶熱處理，冷卻后得到石渣玻璃陶瓷7。
[0040]效果實施例
[0041]將上述實施例和對比實施例中制備的石渣玻璃陶瓷I~7進行性能測試，測試指標和方法為:抗折強度根據GB / T9966.2-1988測試方法測試，維氏硬度根據GB /T16534-2009的測試方法測試，測試結果如下表1所示:
[0042]
【權利要求】
1.一種石渣玻璃陶瓷，其特征在于，由以下按質量份計組分為原料制備而成: 石渣 30%~75% 赤泥 10%~50% 鋼渣 5%~50%。
2.如權利要求1所述的石渣玻璃陶瓷，其特征在于，所述石渣為花崗巖石材切磨加工過程中產生的石粉及剩余的下腳料、邊角料廢石渣。
3.—種石渣玻璃陶瓷的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)將30%~75%的石渣、10%~50%的赤泥與5%~50%的鋼渣均勻混合，置于高溫爐在1400°C~1600°C溫度經I~4h熔化，調節(jié)溫度為550°C~650°C并保持30min~Ih后隨爐冷卻，得到基礎玻璃； (2)將步驟⑴得到的基礎玻璃在成型后置于熱處理爐中，在800°C~1050°C溫度下保溫Ih進行析晶熱處理，冷卻后得到石渣玻璃陶瓷。
4.一種石渣玻璃陶瓷的應用，其特征在于，用于生產建筑裝飾材料、工業(yè)耐磨耐蝕材料及工藝品。
【文檔編號】C03C10/00GK103864305SQ201410084267
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月10日 優(yōu)先權日:2014年3月10日
【發(fā)明者】劉立強, 張全鵬, 李航, 王正, 王明國, 張亞洲, 楊凡 申請人:山東建筑大學