CN101967043A - 利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及固废资源利用技术领域，特别是一种利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃，其特征在于由下述重量份配比的原料制成，铁尾矿30～70份，石英15～40份，碳酸钙5～20份，氧化铝3.5～6.5份，纯碱8.5～9.5份，氧化锌4～5份，碳酸钡3～6份，硼砂1～3份。将微晶玻璃配合料放入窑炉中熔化成玻璃液，将熔化后的玻璃液直接流入水中，水淬成为玻璃颗粒料，将玻璃颗粒料平铺在耐火模具中，在隧道窑、梭式窑或箱式电炉中进行晶化，将晶化后的微晶玻璃进行研磨切割，即可得到微晶玻璃成品。本发明不仅能减少尾矿的堆存量，减轻环境污染、实现资源综合利用，还能够提高产品性能、降低生产成本，因此具有良好的社会效益和经济效益。

Description

利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃及其制作方法

技术领域

本发明属于固废资源利用领域，特别是一种利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃及其制作方法。

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，它是一种新型高档建筑装饰材料，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，因此微晶玻璃板材各方面性能均优于天然石材，现在已经被广泛用于建筑内外墙、地面及廊柱等高档装修饰面。

目前生产微晶玻璃板材所使用的原料除了石英砂以外基本上都是化工原料。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，这势必增加燃料消耗，还加剧了玻璃液对窑炉耐火材料的侵蚀；玻璃配合料中的化工原料越多则对熔炉耐火材料的侵蚀越重。而废弃的铁尾矿含硅很高(SiO₂＞65％)，如果作为微晶玻璃的主要原料之一，既能实现资源的综合利用，又能解决原料成本高以及熔化温度高的问题。并且废弃的高硅铁尾矿长期积存在尾矿库或河沟、原野没被利用，它占用大量土地，污染环境。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃，达到既环保，又可实现资源综合利用的目的。

本发明的另一个目的是提供一种利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃的制作方法。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的一种利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃，其特征在于由下述重量份配比的原料制成的，铁尾矿30～70份，石英15～40份，碳酸钙5～20份，氧化铝3.5～6.5份，纯碱8.5～9.5份，氧化锌4～5份，碳酸钡3～6份，硼砂1～3份。

利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃的制作方法，其特征在于包括下述步骤：

1)将所述的微晶玻璃配合料放入窑炉中熔化成玻璃液，熔化温度为1450～1500℃，熔化时间为3.5-4.5小时，

2)将熔化后的玻璃液直接流入水中，水淬成为玻璃颗粒料，

3)将玻璃颗粒料平铺在耐火模具中，在隧道窑、梭式窑或箱式电炉中进行晶化，晶化温度为1020～1070℃，晶化时间为30～35小时，

4)将晶化后的微晶玻璃进行研磨切割，即可得到微晶玻璃成品。

本发明利用废弃的高硅铁尾矿制造微晶玻璃，解决了现在制造微晶玻璃原料成本高以及熔化温度高的问题。其主要特点是：

1)高硅铁尾矿是一种矿山废弃物，它侵占耕地、污染环境甚至有可能造成尾矿库溃坝等危及生命财产的灾害性事故。将它作为工业原料加以利用可以减少其堆存量，减轻尾矿对环境的危害，又实现了资源综合利用。

2)因为高硅铁尾矿是一种矿山废弃物，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、氧化铝、氧化镁、纯碱、碳酸钾等常规原料，能够降低玻璃配合料成本20％以上。

3)加入高硅铁尾矿后，减少了纯碱、碳酸钾等化工原料的用量，可以减轻玻璃液对熔炉耐火材料的侵蚀，而且用高硅铁尾矿代替部分化工原料后，二氧化硅、氧化铝这两种难熔组分中有一部分已经成为化合物，还可以降低玻璃的熔化温度，同时提高玻璃的熔制速度，玻璃的熔化温度能够从1550℃降低至1450℃。从而提高了熔窑效率，降低能耗。因此具有好的社会效益和经济效益。

具体实施方式

下面结合实施例来说明本发明的具体实施方式。

本发明的一种利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃，其特征在于在玻璃配合料中加入高硅铁尾矿部分取代石英砂、氧化铝、纯碱、碳酸钙等原料。其按重量份配比的玻璃配合料的成分为：铁尾矿30～70份，石英15～40份，碳酸钙5～20份，氧化铝3.5～6.5份，纯碱8.5～9.5份，氧化锌4～5份，碳酸钡3～6份，硼砂1～3份。

利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃的制作方法，其特征在于包括下述步骤：

1)将所述的微晶玻璃配合料放入窑炉中熔化成玻璃液，熔化温度为1450～1500℃，熔化时间为3.5-4.5小时，

2)将熔化后的玻璃液直接流入水中，水淬成为玻璃颗粒料，

3)将玻璃颗粒料平铺在耐火模具中，在隧道窑、梭式窑或箱式电炉中进行晶化，晶化温度为1020～1070℃，晶化时间为30～35小时，

4)将晶化后的微晶玻璃进行研磨切割，即可得到微晶玻璃成品。

实施例1：

通过称量、混合制成玻璃配合料，其按重量份配比的成分为：铁尾矿70份，石英15份，石灰石6份，氧化铝3.5份，纯碱9.5份，氧化锌4份，碳酸钡3份。

将上述玻璃配合料放在莫来石质坩埚里，在温度为1450℃的箱式电炉中熔化4小时，熔化完成合使玻璃液直接流入水中，成为玻璃颗粒料。将700克玻璃颗料料平铺在尺寸为120×120mm的耐火模具中，在箱式电炉中进行晶化，晶化温度为1070℃，晶化时间为30小时。由此可得到120×120×18mm的黑色微晶玻璃样品。

实施例2：

通过称量、混合制成玻璃配合料，其按重量份配比的成分为：铁尾矿40份，石英32份，石灰石17.7份，氧化铝6.5份，纯碱8.5份，氧化锌5份，碳酸钡6份，硼砂3份，氧化铜0.3份，碳粉0.15份。

将上述玻璃配合料放在温度为1450℃玻璃池窑里熔化4小时，熔化完成合使玻璃液直接流入水中，成为玻璃颗粒料。将26公斤玻璃颗料料平铺在尺寸为6000×9000mm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℃，晶化时间为30小时。由此可得到600×900×18mm的红色微晶玻璃样品。

实施例3：

通过称量、混合制成玻璃配合料，其按重量份配比的成分为：铁尾矿30份，石英40份，碳酸钙19.2份，氧化铝6份，纯碱8.5份，氧化锌5份，碳酸钡6份，硼砂2份，三氧化二铬0.2份。

将上述玻璃配合料放在莫来石质坩埚里，在温度为1500℃的箱式电炉中熔化4小时，熔化完成合使玻璃液直接流入水中，成为玻璃颗粒料。将700克玻璃颗料料平铺在尺寸为120×120mm的耐火模具中，在箱式电炉中进行晶化，晶化温度为1070℃，晶化时间为30小时。由此可得到120×120×18mm的绿色微晶玻璃样品。

实施例4：

通过称量、混合制成玻璃配合料，其按重量份配比的成分为：铁尾矿30份，石英38.5份，碳酸钙21份，氧化铝6.5份，纯碱8.5份，氧化锌5份，碳酸钡6份，硼砂2份，三氧化二铬0.2份。

将上述玻璃配合料放在莫来石质坩埚里，在温度为1500℃的箱式电炉中熔化4小时，熔化完成合使玻璃液直接流入水中，成为玻璃颗粒料。将700克玻璃颗料料平铺在尺寸为120×120mm的耐火模具中，在箱式电炉中进行晶化，晶化温度为1070℃。由此可得到120×120×18mm的绿色微晶玻璃样品。

Claims (6)

1.一种利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃，其特征在于由下述重量份配比的原料制成的，铁尾矿30～70份，石英15～40份，碳酸钙5～20份，氧化铝3.5～6.5份，纯碱8.5～9.5份，氧化锌4～5份，碳酸钡3～6份，硼砂1～3份。

2.根据权利要求1所述的利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃，其特征在于由下述重量份配比的原料制成的，铁尾矿70份，石英15份，石灰石6份，氧化铝3.5份，纯碱9.5份，氧化锌4份，碳酸钡3份。

3.根据权利要求1所述的利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃，其特征在于由下述重量份配比的原料制成的，铁尾矿40份，石英32份，石灰石17.7份，氧化铝6.5份，纯碱8.5份，氧化锌5份，碳酸钡6份，硼砂2份，三氧化二铬0.2份。

4.根据权利要求1所述的利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃，其特征在于由下述重量份配比的原料制成的，铁尾矿30份，石英38.5份，碳酸钙21份，氧化铝6.5份，纯碱8.5份，氧化锌5份，碳酸钡6份，硼砂2份，三氧化二铬0.2份。

5.根据权利要求1所述的利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃，其特征在于由下述重量份配比的原料制成的，铁尾矿40份，石英32份，石灰石17.7份，氧化铝6.5份，纯碱8.5份，氧化锌5份，碳酸钡6份，硼砂3份，氧化铜0.3份，碳粉0.15份。

6.一种根据权利要求1所述的利用高硅铁尾矿制造的微晶玻璃的制作方法，其特征在于包括下述步骤：

1)将所述的微晶玻璃配合料放入窑炉中熔化成玻璃液，熔化温度为1450～1500℃，熔化时间为3.5-4.5小时，

2)将熔化后的玻璃液直接流入水中，水淬成为玻璃颗粒料，

3)将玻璃颗粒料平铺在耐火模具中，在隧道窑、梭式窑或箱式电炉中进行晶化，晶化温度为1020～1070℃，晶化时间为30～35小时，

4)将晶化后的微晶玻璃进行研磨切割，即可得到微晶玻璃成品。