CN103588395A - 一种利用铁尾矿制备堇青石基微晶玻璃的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用铁尾矿制备堇青石系微晶玻璃的方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一，取料，选择以下化学成分重量百分比的原料：MgO：15-25％，Al2O3：10-20％，SiO2：50-55％，TiO2：2-8％，FeO：1-3％，Fe2O3：2-5％，其他1-5％。步骤二，将步骤一所述的原料称取并混合，于室温下升温至1150℃，用时90min，在1150℃时保温一小时，以10℃／min，至1500℃，在1500℃保温2小时。制得堇青石系微晶玻璃。得到的试样晶体主要为堇青石晶体，试样晶体微晶化明显、大小均匀，得到的晶体符合MAS系堇青石微晶玻璃的各项要求。
Description
技术领域
本发明专利涉及一种利用铁尾矿制备堇青石基微晶玻璃的方法，尤其涉及鞍山地区铁尾矿制备堇青石系微晶玻璃。
背景技术
随着冶金工业的不断发展，尾矿的产生量不断增加。目前我国现存在3000余座矿山尾矿库中，尾矿积存量约50多亿吨，仅铁矿尾矿就有26亿吨之多。越来越多的尾矿不光占用了大量的土地资源，污染了环境，而且需要花费大量人力社会资源去治理。同时尾矿是有待挖掘的宝藏，科技和经济条件允许下，尾矿资源可以得到二次回收利用。国外对尾矿回收利用研究较早，特别是在上世纪70年代，欧美发达国家为尾矿环境治理制定了一系列的法律法规，在尾矿的综合回收方面成就斐然，如美国、前苏联等国家在铁选矿尾矿回收有价金属取得了显著成果。从20世纪80年代开始，国内一些矿山企业迫于资源短缺、环境压力开始从事尾矿的回收利用研究，并陆续建成了一批尾矿回收选矿厂，取得了一定的经济社会效益。当前把铁尾矿当成二次资源综合利用主要有以下几个方面：从铁尾矿中回收有价值的金属；用铁尾矿作为采空区的充填材料；作为土壤改良剂和微量元素肥料；经过一定处理用作建筑材料(墙体材料、胶凝材料、建筑装饰材料等)；利用尾矿库复垦植被。
发明内容
本专利结合当前鞍山地区尾矿的高硅、高铝特点，以铁尾矿为主要原料，制取MgO-Al2O3-SiO2系堇青石基微晶玻璃，既能取得较好的经济效益，又保护环境，节约资源，为企业创造新的利益点。
本发明所采用的技术方案是：
一种利用铁尾矿制备堇青石系微晶玻璃的方法，其特征在于包括以下步骤
步骤一，取料，选择以下化学成分重量百分比的原料：
MgO：15-25％，Al2O3：1O-20％，SiO2：50-55％，TiO2：2-8％，FeO：1-3％，Fe2O3：2-5％，助溶剂1-5％。
步骤二，将步骤一所述的原料称取并混合，于室温下升温至1150℃，用时90min，在1150℃时保温一小时，以10℃／min，至1500℃，在1500℃保温2小时，制得堇青石系微晶玻璃。
所述步骤一的原料采用以下组分：MgO：20％，Al2O3：15％，SiO2：53％，TiO2：5％，FeO：2.1％，Fe2O3：1.9％，助溶剂3％。
所述助溶剂为Na2O或CaO。
有益效果：
利用鞍山地区尾矿制备微晶玻璃，得到的试样晶体主要为堇青石晶体，试样晶体微晶化明显、大小均匀，得到的晶体符合MAS系堇青石微晶玻璃的各项要求。
堇青石基微晶玻璃具有较低的介电常数、低的热膨胀系数、高的力学性能和良好的电绝缘性能等优点，被认为是很有发展前景的介电材料，将有可能取代传统的高铝质陶瓷介电材料，而广泛的应用于电力电子工业领域。此外，还可以用作蜂窝陶瓷载体、催化剂载体以及生物过滤材料等。
利用尾矿制备微晶玻璃，其附加价值高，可以充分的利用其价格低廉的优势，变废为宝，增加尾矿的利用途径，减少对环境的破坏，具有较高的经济和社会效益，是微晶玻璃研究和生产的一个重要发展方向。
附图说明
下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：
图1为本发明放大2000倍的SEM图；
图2为本发明放大5000倍的SEM图；
图3为本发明的XRD图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
1.一种利用铁尾矿制备堇青石系微晶玻璃的方法，
包括以下步骤：
步骤一，取料，选择以下化学成分重量百分比的原料：
MgO：20％，Al2O3：15％，SiO2：53％，TiO2：5％，FeO：2.1％，Fe2O3：1.9％，助溶剂3％。所述助溶剂为Na2O或CaO。
步骤二，将步骤一所述的原料称取并混合，于室温下升温至1150℃，用时90min，在1150℃时保温一小时，以i0℃／min，至1500℃，在1500℃保温2小时。制得堇青石系微晶玻璃。
将样品水淬，干燥，粉碎，进行热重分析，测得试样的核化与晶化温度，得到样品的升温制度。样品：5℃／min至740℃保温120min；3℃／min至880℃保温120min；5℃/min至1250℃保温120min。测得试样密度、吸水率以及气孔率列于表1。
表1密度、吸水率与气孔率
从图1-2可以看出，生成的试样晶体微晶相很明显，大小适中，分布致密，仅有少量的不均匀晶体分布其中.
从图3中1为堇青石2MgO2Al2O35SiO2；2为镁铝石Mg3Al2(SiO4)3，可以清楚看到衍射主峰为堇青石晶体，同时有一定量的镁铝石晶体参杂于堇青石晶体。
综合图1-3分析可知：利用鞍山地区尾矿制备微晶玻璃，得到的试样晶体主要为堇青石晶体，试样晶体微晶化明显、大小均匀，得到的晶体符合MAS系堇青石微晶玻璃的各项要求。
应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (3)
1.一种利用铁尾矿制备堇青石系微晶玻璃的方法，其特征在于包括以下步骤
步骤一，取料，选择以下化学成分重量百分比的原料：
MgO：15-25％，Al2O3：10-20％，SiO2：50-55％，TiO2：2-8％，FeO：1-3％，Fe2O3：2-5％，助溶剂1-5％；
步骤二，将步骤一所述的原料称取并混合，于室温下升温至1150℃，用时90min，在1150℃时保温一小时，以10℃／min，至1500℃，在1500℃保温2小时，制得堇青石系微晶玻璃。
2.如权利要求1所述的一种利用铁尾矿制备堇青石系微晶玻璃的方法，其特征在于，所述步骤一的原料采用以下组分：MgO：20％，Al2O3：15％，SiO2：53％，TiO2：5％，FeO：2.1％，Fe2O3：1.9％，助溶剂3％。
3.如权利要求1或2所述的一种利用铁尾矿制备堇青石系微晶玻璃的方法，其特征在于所述助溶剂为Na2O或CaO。
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| CN201310533961.4A CN103588395A (zh) | 2013-11-01 | 2013-11-01 | 一种利用铁尾矿制备堇青石基微晶玻璃的方法 |
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| CN (1) | CN103588395A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104016589A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-09-03 | 北京国泰珝天科技有限公司 | 一种铁尾矿微晶玻璃及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| CN101298366A (zh) * | 2008-07-04 | 2008-11-05 | 沈阳建筑大学 | 金属尾矿建筑微晶玻璃及其一次烧结制备方法 |
| US8394732B2 (en) * | 2010-07-23 | 2013-03-12 | King Abdulaziz City For Science And Technology | Sintered cordierite glass-ceramic bodies |
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2013
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