CN102795773B - 利用白泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法 - Google Patents
利用白泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102795773B CN102795773B CN201210308910.7A CN201210308910A CN102795773B CN 102795773 B CN102795773 B CN 102795773B CN 201210308910 A CN201210308910 A CN 201210308910A CN 102795773 B CN102795773 B CN 102795773B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- glass
- temperature
- flyash
- weight parts
- white clay
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
本发明涉及白泥和粉煤灰的综合利用，尤其涉及利用白泥和粉煤灰复合制备高性能玻璃陶瓷的方法。其目的在于解决制碱白泥和粉煤灰的环境污染问题，变废为宝，提供一种利用白泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷材料的方法。本发明的目的是采用下述技术方案实现的：利用白泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法，将质量百分含量为10~50%的白泥、质量百分含量为40~80%的粉煤灰与质量百分含量为5~25%的添加剂均匀混合，采用高温熔融法制备基础玻璃，再由基础玻璃进行热处理得到玻璃陶瓷。本发明的有益效果为：不仅可以最大程度消耗固体废弃物，变废为宝，而且节能降耗，大幅度降低生产成本同时可实现绿色环保生产，具有良好的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及固体废弃物白泥和粉煤灰的综合利用，尤其涉及利用白泥和粉煤灰复合制备高性能玻璃陶瓷的方法，适用于建筑装饰领域和工艺品领域。
背景技术
白泥包括制碱白泥和造纸白泥。制碱白泥又称碱渣，是纯碱工业产生的固体废弃物。纯碱工业在国民经济中占有重要的地位。纯碱的生产方法主要有氨碱法、天然碱法和联碱法，每生产1t纯碱，排放大约10m3废液，其中含废渣300～600kg。目前，全世界纯碱年产量约7000万吨，氨碱法制碱是当前世界生产纯碱的主要方法，氨碱法纯碱约5000万吨，产生的碱渣白泥约2000万吨。碱渣的排放，不但占用大量土地，而且对环境和人类健康造成很大危害。
我国火力发电厂以燃煤为主，据报道统计，2010年我国火电业约耗标煤13亿吨，产生的粉煤灰量多达4亿吨。以山东省为例，煤耗达到了2.5亿吨，粉煤灰排放量近8000万吨，实际上近年来为节约能源建立的多座煤矸石和低燃值煤泥发电厂的投产，使粉煤灰的排放量增大，估计总量超过8000万吨，数量巨大。粉煤灰的堆放不但要占用大量土地，而且粉煤灰质轻、颗粒小极易造成环境污染。大量粉煤灰的排放，给废物处理和环境保护带来了很大的压力。各级政府都很重视粉煤灰的处理问题。
到目前为止，粉煤灰的利用除制建筑砌块，制砖，制低档混凝土以外，很大一部分仍然用于填坑、铺路，其综合利用率不超过40%，有些经济不发达地区甚至低于30%。因此，如何高效、大量利用粉煤灰成为当今社会一项十分艰巨的任务。大量粉煤灰的排放，给废物处理和环境保护带来了很大的压力。发达国家已将它作为一种新的资源来利用，粉煤灰利用率已高达70%-80%，而我国目前的利用率仅为30%左右。目前制碱白泥的堆放量越来越多，环保压力越来越大。虽然我国的白泥应用研究广泛涉及到建筑工程、烟气脱硫、白泥制复合肥等领域。但几乎没有一项技术得到规模化应用，白泥的消耗量相比巨大的排放量依然较低。为了提高白泥和粉煤灰的利用率，本研究采用高温熔融法制备高附加值产品白泥粉煤灰玻璃陶瓷，二者的总利用率最高可达95%，制得的白泥粉煤灰玻璃陶瓷可用作建筑装饰材料、工业耐磨损材料及工艺品。
发明内容
本发明的目的在于解决制碱白泥和粉煤灰的环境污染问题，变废为宝，提供一种利用白泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷材料的方法。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：利用白泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法，将质量百分含量为10~50%的白泥、质量百分含量为40~80%的粉煤灰与质量百分含量为5~25%的添加剂均匀混合，采用高温熔融法制备基础玻璃，再由基础玻璃进行热处理得到玻璃陶瓷。
所述添加剂由Na2CO3 、硼酸H3BO3 、硼砂Na2B4O7中的至少一种和ZrO2 、TiO2中的至少一种组成。
所述的添加剂由0~10重量份Na2CO3，0~10重量份硼酸H3BO3，0~10重量份硼砂Na2B4O7，0~5重量份ZrO2，0~5重量份TiO2组成；其中Na2CO3 、硼酸H3BO3 、硼砂Na2B4O7至少有一种重量份数不能为0，ZrO2 、TiO2至少有一种重量份数不能为0。
所述采用高温熔融法制备基础玻璃的操作为：将质量百分含量为10~50%的白泥、质量百分含量为40~80%的粉煤灰与质量百分含量为5~25%的添加剂均匀混合，在高温炉中保持1400℃~1600℃温度1~4h，进行熔化处理；玻璃体在550℃~750℃退火，经0.5-10h后冷却至室温，得到基础玻璃。
所述基础玻璃进行热处理得到玻璃陶瓷的操作为：将基础玻璃试样成型后置于热处理炉中，以5~20℃/min的升温速率升温至750℃~1100℃，保温0.5~5h，后以5~50℃/min的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
本发明的有益效果为：本发明利用固体废弃物制碱白泥和粉煤灰作为主要原料，制备出了高性能的玻璃陶瓷材料，在解决环保问题的同时获得较高的经济效益。白泥和粉煤灰原料在产品中的比例最高达到95%，且无二次可污染废渣产生。不仅可以最大程度地消耗固体废弃物，变废为宝，化害为利，而且节能降耗，大幅度降低生产成本同时可实现绿色环保生产，具有良好的社会效益和经济效益。而且由该发明生产的玻璃陶瓷具有耐磨、耐酸、碱侵蚀，稳定性好、无放射性、不易退色等优良性能，可作为耐磨材料、耐化学腐蚀材料及建筑装饰材料使用。
具体实施方式：
实施例1：
将50重量份的白泥、40重量份的粉煤灰、5重量份的Na2CO3，5重量份的ZrO2均匀混合。在高温炉中保持1500℃温度2h进行熔化处理，然后装入550℃退火炉中退火，经2h后冷却至室温，得到基础玻璃。将基础玻璃试样成型后于热处理炉中，以10℃/min的升温速率升温至850℃，保温1h，后以20℃/min的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
实施例2：
将30重量份的白泥、45重量份的粉煤灰、10重量份的 Na2CO3，10重量份的 H3BO3，5重量份的TiO2均匀混合。在高温炉中保持1500℃温度2h进行熔化处理，然后装入600℃退火炉中退火，经3h后冷却至室温，得到基础玻璃。将基础玻璃试样成型后于热处理炉中，以5℃/min的升温速率升温至900℃，保温0.5h，后以10℃/min的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
实施例3：
将25重量份的白泥、70重量份的粉煤灰、3重量份的硼酸H3BO3，2重量份的ZrO2均匀混合。在高温炉中保持1500℃保温3h进行熔化处理，然后装入650℃退火炉中退火，经0.5h后冷却至室温，得到基础玻璃。将玻璃试样成型后于热处理炉中，以15℃/min的升温速率升温至1050℃，保温2h，后以5℃/min的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
实施例4：
将45重量份的白泥、40重量份的粉煤灰、5重量份的 Na2CO3，5重量份的 H3BO3，3重量份的TiO2，2重量份的ZrO2均匀混合。在高温炉中保持1400℃温度4h进行熔化处理，然后装入750℃退火炉中退火，经10h后冷却至室温，得到基础玻璃。将基础玻璃试样成型后于热处理炉中，以20℃/min的升温速率升温至750℃，保温5h，后以50℃/min的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
实施例5：
将10重量份的白泥、80重量份的粉煤灰、8重量份的 Na2CO3，2重量份的TiO2均匀混合。在高温炉中保持1600℃温度1h进行熔化处理，然后装入550℃退火炉中退火，经1h后冷却至室温，得到基础玻璃。将基础玻璃试样成型后于热处理炉中，以10℃/min的升温速率升温至1000℃，保温1h，后以15℃/min的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
实施例6：
将30重量份的白泥、50重量份的粉煤灰、10重量份的 Na2CO3，5重量份的 Na2B4O7，5重量份的TiO2均匀混合。在高温炉中保持1550℃温度3h进行熔化处理，然后装入600℃退火炉中退火，经3h后冷却至室温，得到基础玻璃。将基础玻璃试样成型后于热处理炉中，以20℃/min的升温速率升温至900℃，保温4h，后以35℃/min的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
实施例7：
将24重量份的白泥、70重量份的粉煤灰、1重量份的硼酸H3BO3，5重量份的TiO2均匀混合。在高温炉中保持1500℃保温3h进行熔化处理，然后装入650℃退火炉中退火，经3.5h后冷却至室温，得到基础玻璃。将玻璃试样成型后于热处理炉中，以15℃/min的升温速率升温至850℃，保温0.5h，后以45℃/min的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
实施例8：
将50重量份的白泥、40重量份的粉煤灰、9重量份的 Na2B4O7，1重量份的TiO2均匀混合。在高温炉中保持1400℃温度4h进行熔化处理，然后装入700℃退火炉中退火，经8h后冷却至室温，得到基础玻璃。将基础玻璃试样成型后于热处理炉中，以10℃/min的升温速率升温至750℃，保温4.5h，后以5℃/min的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
实施例9：
将50重量份的白泥、45重量份的粉煤灰、4重量份的 Na2B4O7，1重量份的ZrO2均匀混合。在高温炉中保持1400℃温度4h进行熔化处理，然后装入750℃退火炉中退火，经2h后冷却至室温，得到基础玻璃。将基础玻璃试样成型后于热处理炉中，以5℃/min的升温速率升温至800℃，保温3h，后以25℃/min的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
实施例10：
将30重量份的白泥、55重量份的粉煤灰、10重量份的 Na2CO3，2重量份的 Na2B4O7，3重量份的ZrO2均匀混合。在高温炉中保持1550℃温度3h进行熔化处理，然后装入550℃退火炉中退火，经4h后冷却至室温，得到基础玻璃。将基础玻璃试样成型后于热处理炉中，以10℃/min的升温速率升温至900℃，保温2.5h，后以10℃/min的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
实施例11：
将35重量份的白泥、45重量份的粉煤灰、7重量份的 Na2CO3，10重量份的 H3BO3，3重量份的ZrO2均匀混合。在高温炉中保持1500℃温度3h进行熔化处理，然后装入600℃退火炉中退火，经1.5h后冷却至室温，得到基础玻璃。将基础玻璃试样成型后于热处理炉中，以15℃/min的升温速率升温至1100℃，保温0.5h，后以20℃/min的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
实施例12：
将40重量份的白泥、40重量份的粉煤灰、10重量份的 Na2CO3，2重量份的H3BO3，3重量份的Na2B4O7， 3重量份的TiO2，2重量份的ZrO2均匀混合。在高温炉中保持1400℃温度4h进行熔化处理，然后装入650℃退火炉中退火，经2h后冷却至室温，得到基础玻璃。将基础玻璃试样成型后于热处理炉中，以20℃/min的升温速率升温至950℃，保温1.5h，后以30℃/min的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
将上述实施例得到的玻璃陶瓷根据GB6569-2006测试方法测试抗折强度，显微硬度根据GB/T16534-1996的测试方法测试。
经测试，各项性能指标均较高，抗折强度均在100Mpa以上，最高可达270MPa，显微硬度在700~900 kgf/mm2之间。
Claims (1)
1.利用白泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法，其特征在于将质量百分含量为10~50% 的白泥、质量百分含量为40~80% 的粉煤灰与质量百分含量为5~25% 的添加剂均匀混合，采用高温熔融法制备基础玻璃，再由基础玻璃进行热处理得到玻璃陶瓷；
所述的添加剂由Na2CO3 、硼酸H3BO3 、硼砂Na2B4O7 中的至少一种和ZrO2 、TiO2 中的至少一种组成；
所述的添加剂由0~10 重量份Na2CO3，0~10 重量份硼酸H3BO3，0~10 重量份硼砂Na2B4O7，0~5 重量份ZrO2，0~5 重量份TiO2 组成；其中Na2CO3 、硼酸H3BO3 、硼砂Na2B4O7 至少有一种重量份数不能为0，ZrO2 、TiO2 至少有一种重量份数不能为0；
所述采用高温熔融法制备基础玻璃的操作为：将质量百分含量为10~50% 的白泥、质量百分含量为40~80% 的粉煤灰与质量百分含量为5~25% 的添加剂均匀混合，在高温炉中保持1400℃ ~1600℃温度1~4h，进行熔化处理；玻璃体在550℃ ~750℃退火，经0.5~10h 后冷却至室温，得到基础玻璃；
所述基础玻璃进行热处理得到玻璃陶瓷的操作为：将基础玻璃试样成型后于热处理炉中，以5~20℃ /min 的升温速率升温至750℃ ~1100℃，保温0.5~5h，后以5~50℃ /min 的降温速率降至室温，得到玻璃陶瓷。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210308910.7A CN102795773B (zh) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | 利用白泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210308910.7A CN102795773B (zh) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | 利用白泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102795773A CN102795773A (zh) | 2012-11-28 |
| CN102795773B true CN102795773B (zh) | 2015-03-11 |
Family
ID=47195117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210308910.7A Active CN102795773B (zh) | 2012-08-28 | 2012-08-28 | 利用白泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN102795773B (zh) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103803799B (zh) * | 2012-12-28 | 2016-01-13 | 中国神华能源股份有限公司 | 白泥在制备铝硅酸盐玻璃中的用途、铝硅酸盐玻璃及其制备方法 |
| CN103193455B (zh) * | 2013-03-05 | 2014-09-17 | 辽宁工程技术大学 | 粉煤灰玻璃/陶瓷复合涂层及其制备方法 |
| CN103342465B (zh) * | 2013-06-27 | 2016-06-08 | 山东建筑大学 | 利用赤泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法 |
| CN107352805B (zh) * | 2017-08-03 | 2021-03-16 | 嘉兴学院 | 一种基于全废料的泡沫玻璃及制备方法 |
| CN108164149B (zh) * | 2018-01-16 | 2021-09-14 | 盐城汇达玻璃仪器有限公司 | 一种掺杂氧化石墨烯的玻璃陶瓷及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1034704A (zh) * | 1987-12-26 | 1989-08-16 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 用鹅髓岩制造的微晶玻璃及其工艺 |
| CN1433980A (zh) * | 2003-03-01 | 2003-08-06 | 大连理工大学 | 复合型粉煤灰建筑微晶玻璃制造方法 |
| CN1648090A (zh) * | 2004-12-20 | 2005-08-03 | 大连交通大学 | 利用废玻璃制备建筑用微晶玻璃板材的方法 |
| CN101439932A (zh) * | 2008-12-26 | 2009-05-27 | 中国地质科学院尾矿利用技术中心 | 以锂辉石尾矿为主要原料的低膨胀微晶玻璃及其制造方法 |
| CN101805128A (zh) * | 2010-04-20 | 2010-08-18 | 香港福山实业有限公司 | 一种玉石型微晶玻璃及其制备方法 |
-
2012
- 2012-08-28 CN CN201210308910.7A patent/CN102795773B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1034704A (zh) * | 1987-12-26 | 1989-08-16 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 用鹅髓岩制造的微晶玻璃及其工艺 |
| CN1433980A (zh) * | 2003-03-01 | 2003-08-06 | 大连理工大学 | 复合型粉煤灰建筑微晶玻璃制造方法 |
| CN1648090A (zh) * | 2004-12-20 | 2005-08-03 | 大连交通大学 | 利用废玻璃制备建筑用微晶玻璃板材的方法 |
| CN101439932A (zh) * | 2008-12-26 | 2009-05-27 | 中国地质科学院尾矿利用技术中心 | 以锂辉石尾矿为主要原料的低膨胀微晶玻璃及其制造方法 |
| CN101805128A (zh) * | 2010-04-20 | 2010-08-18 | 香港福山实业有限公司 | 一种玉石型微晶玻璃及其制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 晶化温度对白泥粉煤灰玻璃陶瓷抗折强度的影响;张淑国等;《中国材料科技与设备》;20120430;第8卷(第2期);21-22、25 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102795773A (zh) | 2012-11-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103342465B (zh) | 利用赤泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法 | |
| CN102795773B (zh) | 利用白泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法 | |
| CN102515695B (zh) | 一种以稀土尾砂为主要原料制备的瓷质陶瓷砖及其制造方法 | |
| CN103449744A (zh) | 一种粉煤灰基地质聚合物及其制备方法 | |
| CN105236933A (zh) | 一种地质聚合物化学键合陶瓷墙地砖及其制备方法 | |
| CN103848582B (zh) | 土壤固化的胶凝材料 | |
| Tang et al. | Current Status and Prospect of Fl Ash Utilization in China | |
| CN101580378B (zh) | 用二次垃圾飞灰或底灰制备建筑陶瓷及方法 | |
| CN101074149B (zh) | 一种利用油页岩飞灰制备少熟料水泥的方法 | |
| More et al. | Assessment of suitability of fly ash and rice husk ash burnt clay bricks | |
| CN105347706A (zh) | 一种自粉化低钙水泥及其预制品的制备方法 | |
| CN103319156A (zh) | 一种瓷质砖生产中废瓷再利用的方法 | |
| CN102219463B (zh) | 免烧型秸杆-泥渣复合自保温材料及其制备方法 | |
| CN113512408B (zh) | 一种基于钢渣-煤矸石的复合储热材料及其制备方法 | |
| Sun et al. | Resourcing utilization of high alumina fly ash | |
| CN103819175B (zh) | 一种低成本陶瓷地砖及其制造方法 | |
| CN107804982A (zh) | 一种工业废渣低碱水泥及其制备方法 | |
| CN103922688B (zh) | 一种免烧砖及制作方法 | |
| CN104261791A (zh) | 一种免烧结陶瓷坯体材料及其制备方法 | |
| CN109400042A (zh) | 一种利用工业废渣固化的活化飞灰生产标准砖的制备方法 | |
| CN103820881B (zh) | 一种利用高铝粉煤灰制备陶瓷纤维的方法 | |
| CN105967536A (zh) | 一种常温下赤泥和粉煤灰地质聚合物材料配方及其制备方法 | |
| CN103833306B (zh) | 一种防腐加气砖及其制作方法 | |
| CN102942315A (zh) | 一种利用造纸白泥、页岩和煤矸石混烧制成的水泥混合材 | |
| CN105272156B (zh) | 一种利用城市污泥制成的保温烧结砖及其生产工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |