CN101774762B

CN101774762B - 用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石及其制造方法

Info

Publication number: CN101774762B
Application number: CN2010101269816A
Authority: CN
Inventors: 王陵江; 蒋米存; 张建峰; 薛文波; 何凤武
Original assignee: Fengxian Sanlian Building Materials Co Ltd
Current assignee: Fengxian Sanlian Building Materials Co Ltd
Priority date: 2010-03-18
Filing date: 2010-03-18
Publication date: 2011-08-03
Anticipated expiration: 2030-03-18
Also published as: CN101774762A

Abstract

一种用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石及其制造方法，它的玻璃原料是由以下各组分按质量份配比而成：铅锌冶炼渣40～60份，石英21～35份，石灰石20～27份，纯碱3.5～4份，氧化锌2～3.5份，碳酸钡3～5份，氧化铁2～5.2份, 二氧化锰0～0.5份，氧化镍0～0.2份，氧化钴0～0.05份。本发明不仅在性能方面不逊于全部用工业原料生产的普通微晶玻璃，而且还可以废物利用，减少环境污染，降低生产成本，降低玻璃的熔化温度，提高玻璃的熔制速度和熔窑效率，降低能耗。可以广泛应用于建筑装饰材料，特别是应用于建筑的内外墙、地面、廊柱、台面等各类建筑装修工程中。

Description

用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种微晶玻璃制品及其制造方法。

背景技术

微晶玻璃是通过控制玻璃的结晶而得到的一种多晶材料。目前微晶玻璃已经形成了一种特别门类的材料，其品种繁多,性能各异，具有十分广泛的用途。微晶玻璃板材是微晶玻璃众多品种中的一种，目前生产微晶石所使用的原料除了石英砂以外基本上都是工业用化工原料。这种玻璃配合料的缺点是：原料成本高，玻璃熔化温度高，一般在1500-1550℃之间，这样的高温必然会增加燃料的生产性消耗，加剧了玻璃液对窑炉耐火材料的侵蚀；由于玻璃配合料中的化工原料较多，也加重了玻璃液对熔炉耐火材料的侵蚀，影响并并且降低了设备使用寿命。

另一方面，铅锌冶炼渣是一种工业固体废弃物，它侵占耕地、污染水和生态环境甚至有可能引发造成铅中毒等危及人类生命财产安全的灾害性事故，目前缺乏有效的利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石及其制造方法，要解决现有的微晶玻璃制品原料成本高以及熔化温度偏高的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

这种用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石，它的玻璃原料是由以下各组分按质量份配比而成：

铅锌冶炼渣40～60份，石英21～35份，石灰石20～27份，纯碱3.5～4份，氧化锌2～3.5份，碳酸钡3～5份，氧化铁2～5.2份, 二氧化锰0～0.5份，氧化镍0～0.2份，氧化钴0～0.05份。

它的玻璃原料是由以下各组分按质量份配比而成：

铅锌冶炼渣60份，石英21份，石灰石20份，纯碱3.6份，氧化锌3.5份，碳酸钡3.7份，氧化铁2份, 二氧化锰0.5份、氧化镍0.2份。

所述铅锌冶炼渣的成分及质量百分比含量为：SiO₂35～50%；AL₂O₃9～19%；CaO 15～25%；MgO 2～6%；K₂O＋Na₂O 1～3%；Fe₂O₃7～13%；ZnO 0.4～1%；PbO 0.02～0.1%。

所述石英是脉石英、石英砂、石英岩、硅石或蛋白石。

这种用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石的制造方法，其特征在于步骤如下：

步骤一，将铅锌冶炼渣、石英、石灰石进行破碎、筛选；

步骤二，按比例将各玻璃原料称量、混合，玻璃原料是由以下各组分按质量份配比而成：铅锌冶炼渣40～60份、石英21～35份、石灰石20～27份、纯碱3.5～4份、氧化锌2～3.5份、碳酸钡3～5份、氧化铁2～5.2份、二氧化锰0～0.5份、氧化镍0～0.2份、氧化钴0～0.05份；

步骤三，将上述玻璃原料在温度1450～1500℃下熔化2小时成玻璃液；

步骤四，熔化完成后使玻璃液直接流入水中水淬冷却成为玻璃颗粒料；

步骤五，将玻璃颗粒料平铺在耐火模具中进行晶化，晶化温度为1040～1060℃；

步骤六，将得到的黑色微晶玻璃样品研磨切割。

所述步骤三中玻璃原料溶化所用的设备为玻璃池窑、坩埚窑或箱式电炉。

所述步骤五中玻璃颗粒料晶化所用的设备为隧道窑、梭式窑或箱式电炉。

所述步骤四中玻璃液的粘度为10 ～12Pa.s，成核温度 Tg为：650℃，成核时间为：0.5～1小时。

所述步骤四中冷却的过冷凝固点为( TN ) +30 ℃ ～50 ℃。

所述步骤五中晶化的升温速度为5 ℃ /min，晶化的最高温度点为1060℃，晶化压力23Pa。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

1. 变废为宝，废物利用，充分利用工业固体废弃物铅锌冶炼渣，避免废渣侵占耕地、污染水和生态环境，防止引发造成危及生命财产安全的灾害性事故。将工业固体废弃物铅锌冶炼渣作为一种复合工业原料加以利用可以减少其堆存量，减轻冶炼渣对生态环境的危害。

2. 就地取材，原料易得，由于铅锌冶炼渣是一种废弃物，所以它除了运输费用以外其它成本基本为零。将其用在玻璃配合料中可以代替部分石英砂、氢氧化铝、氧化镁、纯碱、石灰石等常规原料，能够降低玻璃配合料成本20%以上。

3. 引入铅锌冶炼渣后，不用再加氢氧化铝，减少了纯碱、石灰石等化工原料的用量，而这些原料都对耐火材料具有很强的侵蚀作用。因此在玻璃成份及熔化温度不变的条件下，可以减轻玻璃液对熔炉耐火材料的侵蚀。

4. 用铅锌冶炼渣代替部分化工原料后，二氧化硅、氢氧化铝这两种难熔组分中有一部分已经成为化合物，因此可以将玻璃的熔化温度从1550℃降低至1480℃。同时还提高了玻璃的熔制速度，从而提高了熔窑效率，降低了能耗。

5、纯碱可以在玻璃中提供氧化钠。它的主要作用是降低玻璃液的粘度，使玻璃的熔化能够顺利的进行，但用量过多则会使产品变形，氧化钠的适宜引入量为3.5-4.0%。

6、碳酸钡可以降低玻璃液的粘度，有利于玻璃的熔化，对玻璃性能的不利影响比起氧化钠来要小，适宜的用量为3-5%。

7、在材料配比中适当加入氧化铁、二氧化锰、氧化镍和氧化钴，可以适当调节产品的颜色和光泽，使产品满足用户的不同要求。

以下是本发明与全部用工业原料生产的普通微晶玻璃特性的对比：

材料本发明的微晶玻璃普通微晶玻璃

机械性能：抗弯强度（Mpa) 46 40~50

抗压强度（Mpa) 345.1 341.3

抗冲击强度（Pa) 2520 2452

莫氏硬度 6 6

比重 2.7 2.7

化学性能耐酸性（1%H₂SO₄） 0.10 0.08

耐碱性（1%NaOH) 0.07 0.05

吸水率（%） 0 0

综上，本发明不仅在性能方面不逊于全部用工业原料生产的普通微晶玻璃，而且还可以废物利用，减少环境污染，降低生产成本，降低玻璃的熔化温度，提高玻璃的熔制速度和熔窑效率，降低能耗。由于具有强度高、抗磨损、耐腐蚀、耐风化、不吸水、清洁维护方便、无放射性污染等优良的理化特性以及色调均匀，光泽柔和晶莹，表面致密无暇等优异的外观特点。可以广泛应用于建筑装饰材料，特别是应用于建筑的内外墙、地面、廊柱、台面等各类建筑装修工程中。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明制造黑色微晶石的工艺流程图。

具体实施方式

实施例1：通过称量、混合制成玻璃配合料，玻璃配合料的成分(重量)为：铅锌冶炼渣60份，石英21份，石灰石20份，纯碱3.6份，氧化锌3.5份，碳酸钡3.7份，氧化铁2份, 二氧化锰0.5份、氧化镍0.2份。

所采用的铅锌冶炼渣的成分及质量百分比含量为：SiO₂40.20%，AL₂O₃13.60%, CaO 19.84%，MgO 3.31%, K₂O＋Na₂O 1.93%，Fe₂O₃9.66%, ZnO 0.71%, PbO 0.06%。

将上述玻璃配合料放在莫来石质坩埚里，在温度为1480℃的箱式电炉中熔化2小时，熔化完成后将玻璃液倒入水中成为玻璃颗粒料。将500克玻璃颗粒料平铺在尺寸为100×100毫米的耐火模具中在箱式电炉中进行晶化，晶化温度为1040℃。由此即可得到100×100×18毫米的黑色微晶石样品。

实施例2：通过称量、混合制成玻璃配合料，玻璃配合料的成分（重量）为：铅锌冶炼渣50份，石英25份，石灰石23份，纯碱4份，氧化锌4份，碳酸钡5份，氧化铁5.2份。

所采用的铅锌冶炼渣的成分及质量百分比含量同实施例1。

将上述玻璃配合料在温度为1480℃的玻璃池窑中熔化2小时，熔化完成后将玻璃液直接流入水中成为玻璃颗粒料。将26公斤玻璃颗粒料平铺在尺寸为6000×9000毫米的耐火模具中在以液化石油汽为燃料的梭式窑中进行晶化，晶化温度为1050℃。由此即可得到600×900×18毫米的黑色微晶石产品。

实施例3：通过称量、混合制成玻璃配合料，玻璃配合料的成分（重量）为：铅锌冶炼渣40份，石英35份，石灰石27份，纯碱3.5份，氧化锌2份，碳酸钡3份，氧化铁2.2份, 氧化钴0.05份，氧化镍0.2份。产品的颜色为黑色。

所采用的铅锌冶炼渣的成分及质量百分比含量同实施例1。

将上述玻璃配合料在温度为1480℃的玻璃池窑中熔化2小时，熔化完成后使玻璃液直接流入水中成为玻璃颗粒料。将26公斤玻璃颗粒料平铺在尺寸为6000×9000毫米的耐火模具中在以液化石油汽为燃料的梭式窑中进行晶化，晶化温度为1060℃。由此即可得到600×900×18毫米的黑色微晶石产品。

Claims

1.一种用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石，其特征在于：它的玻璃原料是由以下各组分按质量份配比而成：

铅锌冶炼渣40～60份，石英21～35份，石灰石20～27份，纯碱3.5～4份，氧化锌2～3.5份，碳酸钡3～5份，氧化铁2～5.2份, 二氧化锰0～0.5份，氧化镍0～0.2份，氧化钴0～0.05份；

所述铅锌冶炼渣的成分及质量百分比含量为：SiO₂35～50%，AL₂O₃9～19%，CaO 15～25%，MgO 2～6%，K₂O＋Na₂O 1～3%，Fe₂O₃7～13%，ZnO 0.4～1%，PbO 0.02～0.1%。

2.根据权利要求1所述的用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石，其特征在于：它的玻璃原料是由以下各组分按质量份配比而成：

铅锌冶炼渣60份，石英21份，石灰石20份，纯碱3.6份，氧化锌3.5份，碳酸钡3.7份，氧化铁2份, 二氧化锰0.5份，氧化镍0.2份。

3.根据权利要求1所述的用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石，其特征在于：所述石英是脉石英、石英砂、石英岩或蛋白石。

4.一种用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石的制造方法，其特征在于步骤如下：

步骤一，将铅锌冶炼渣、石英、石灰石进行破碎、筛选；

步骤二，按权利要求1所述的比例将各玻璃原料称量、混合，玻璃原料是由以下各组分按质量份配比而成：铅锌冶炼渣40～60份、石英21～35份、石灰石20～27份、纯碱3.5～4份、氧化锌2～3.5份、碳酸钡3～5份、氧化铁2～5.2份、二氧化锰0～0.5份、氧化镍0～0.2份、氧化钴0～0.05份；

步骤六，将得到的黑色微晶玻璃样品研磨切割。

5.根据权利要求4所述的用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石的制造方法，其特征在于：所述步骤三中玻璃原料溶化所用的设备为玻璃池窑、坩埚窑或箱式电炉。

6.根据权利要求4所述的用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石的制造方法，其特征在于：所述步骤五中玻璃颗粒料晶化所用的设备为隧道窑、梭式窑或箱式电炉。

7.根据权利要求4所述的用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石的制造方法，其特征在于：所述步骤四中，玻璃液的粘度为10 ~12Pa.s，成核温度 Tg为：650℃，成核时间为：0.5-1小时。

8.根据权利要求4所述的用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石的制造方法，其特征在于：所述步骤五中，晶化的升温速度为5 ℃ /min，晶化的最高温度点为1060℃，晶化压力23Pa。