CN1060642A

CN1060642A - 利用废铬渣制造微晶玻璃建筑饰面板

Info

Publication number: CN1060642A
Application number: CN 90106159
Authority: CN
Inventors: 李有光; 龚七一; 李英晖; 秦德酬; 刘莉莉
Original assignee: CHONGQING ARCHITECTURAL ENGINEERING COLLEGE
Current assignee: CHONGQING ARCHITECTURAL ENGINEERING COLLEGE
Priority date: 1990-10-19
Filing date: 1990-10-19
Publication date: 1992-04-29
Anticipated expiration: 2005-10-19
Also published as: CN1025955C

Abstract

利用废铬渣制造微晶玻璃建筑饰面板，属建筑材料技术领域，本发明的产品所用的主要原料为铬渣 (化工厂生产铬酸盐排出的废渣)，由于大量消耗的是对环境危害十分严重的工业废铬渣，从而解决了环境治理，具有显著的社会效益，本产品的成本较低，而性能却远优于天然大理石，与天然花岗岩相近，具有显著的经济效益，本产品具有很好的物理力学性能，表面经磨光后，具有很高的光泽度，外观精美，质感豪华，是一种高级建筑饰面板材。

Description

本发明属建筑材料技术领域。

在现有技术中，对“矿渣微晶玻璃”的有关文件很多，现例举两份专利文件如下：

1.利用高炉矿渣制造微晶玻璃的方法-日本专利昭和-15508;

2.玻璃和结晶玻璃材料，英国专利说明书NO1，209，561。

实现本发明的目的：

1.由于大量消耗的是对环境危害十分严重的工业废铬渣，从而大大有益于环境治理，具有显著的社会效益;

2.因本产品的成本低，而性能却远优于天然大理石，与天然花岗岩相近，即使售价与天然大理石相同，也可以取得显著的经济效益。

本发明系介绍利用废铬渣生产深色（墨绿色或黑色）微晶玻璃，这种材料具有很好的物理力学性能，表面经磨光后，具有很高的光泽度，处观精美，质感豪华，是一种高级建筑饰面板材，产品的主要原料是铬渣（化工厂生产铬酸盐排出的废渣，可免费获得），和石英砂以及若干还原剂，其组成范围如下：（重量%）

SiO₂CaO MgO Al₂O₃Fe₂O₃Na₂O Cr₂O₃CaF₂

40～55 17～25 10～15 5～10 4～6 1～10 2～4 1.5～4

其配合料为：铬渣（45～55）%、石英砂（40～50）%、萤石（3～6）%，掺还原剂采用（3～6）%的木碳、焦碳或无烟煤，将毒性很大的高价铬离子还原成低价无毒的铬，板材浇铸时，硬化前在其表面撒一层粗砂，形成粗造面，将另一面进行磨光，制成铬渣微晶玻璃建筑饰面板。

工艺流程如附图所示。

在工艺过程中，如析晶的温度和时间不同，可使产品的性能有很大的变化，如在900℃温度下析晶足够时间，所得产品的硬度大、耐磨性高、耐化学侵蚀，但磨光作业费用高，从而使成本也相应提高，对此种产品则适用于地面装饰。而在较低温度下析晶，或析晶时间较短，则因析晶程度较低，使上述性能较低，但生产成本低，其外观亦很精美，可用于内外墙饰面，故可根据需要而采取相应的热处理制度。

试用两个实施例加以说明如下：

实施例1：使用重庆东风化工厂的废铬渣，其化学组成为：（重量%）

SiO₂CaO MgO Al₂O₃Fe₂O₃Cr₂O₃R₂O（Na₂O+K₂O）

10.30 37.20 25.00 10.10 8.40 4.50 3.2

配合料：铬渣55% 石英砂42% 萤石3% 木碳3%（外掺）

配合料化学组成为：（重量%）

SiO₂CaO MgO Al₂O₃Fe₂O₃Cr₂O₃Na₂O CaF₂

47.33 20.24 13.75 5.56 4.62 2.48 1.76 2.30

将配合料经搅拌，进入池窑或坩埚炉中，在1500℃下熔制，熔制好的玻璃液用浇铸法成型，模具净空为400×400×15，浇铸后立即在液面上撒一层粗砂（对提高粘结强度很重要），也可以模压成型将背面压成格子状，待板材呈暗红色后即脱模入析晶和退火炉，也可连模子一起进入，按如下条件热处理：

720℃保温1小时，然后以3℃/分的速度升温至900℃，保温0.5小时，900℃～720℃的降温速度为3℃/分，720℃～500℃的降温速度为1～2℃/分，500～70℃的降温速度为4℃/分，出炉后用金刚砂碳化硅磨料进行粗磨和细磨，在羊毛毡贴面的磨盘上，用刚玉抛光粉抛光，最后按所需尺寸切割，所得微晶玻璃性能如下：

抗折强度 70.56 MPa

抗压强度 405.6 MPa

显微硬度 13560 MPa

耐磨性 0.24克/厘米²

粘结强度 1.7 MPa （粘结剂为水泥）

光泽度＞90

容重 2.89克/厘米³

吸水率 0

抗冻性 20℃～-20℃ 冻融循环15次不损坏

热稳定性 20℃～80℃ 急冷急热循环三次不损坏

耐腐蚀 20%H₂SO₄98.10% 饱和石灰水99.8%

些类板材特别适用于地面装饰。

实施例2：配合料为：铬渣50%、石英砂40%、纯碱10%、外掺木碳3%。

化学成份为：

SiO²CaO MgO Al₂O₃Fe₂O₃Na₂O Cr₂O₃

44.83 18.60 12.50 5.05 4.20 7.45 2.25

成型后的板材按下述要求热处理：（熔制和成型与例1相同）

720℃保温1小时，以3℃/分的速度升温至800℃，保温0.5小时，然后以2℃/分的速度降温至560℃，退火1时，再冷至70℃，磨光工艺与例1相同，磨料可采用硬度较低的棕刚玉或石榴石。

所得产品结晶程度较低，晶体尺寸细小，具有半透明性，因硬度和耐磨性较差，故磨光费用低，整个生产成本较低，若作为墙体饰面材料，其性能已能满足要求。

产品性能如下：

抗折强度 54.8 MPa

抗压强度 247.1 MPa

容重 2.82 克/厘米³

吸水率 0

显微硬度 11313 MPa

粘结强度 1.7 MPa

光泽度 110

抗冻性 20℃～-20℃ 冻融循环15次不损坏

热稳定性 20℃～80℃ 急冷急热循环三次不损坏

化学稳定性 1mol CH液失光率＜30%

饱和石灰水失光率＜10%

本发明与现有技术“矿渣微晶玻璃”相比，主要有如下优点：

	矿渣微晶玻璃	铬渣微晶玻璃装饰板
			1.原料	1.主要原料为矿渣，因矿渣其它用途很多，供不应求，不能免费获得。2.需要掺价格较贵的成核剂。	1.作为主要原料的铬渣已堆积如山，可免费获得。2.铬渣含有十分有效的成核剂Cr₂O₃无需再掺成核剂。
2.粘结强度	现有的矿渣微晶玻璃技术、产品与水泥砂浆粘结性差、不易施工这是因为表面密实、光滑。	因浇铸成型时，表面撒了一层粗砂，砂粒部份牢固地钳入玻璃中，部分外露、形成粗糙表面、与水泥砂浆粘结性好、易施工。
			3.经济效益 4.社会效益	因原料价格较高、成本也较高、经济效益低于铬渣微晶玻璃。	因原料价廉、生产成本也较低、且外观精美、多用作高级饰面材料，售价不会低于矿渣微晶玻璃，经济效益显著、成本估算为70元／平方米，售价130元／平方米如建一条年产3万平方米小规模生产线，投资约150万元、而年税利即可达180万元，且据国家有关规定，铬渣为主要原料生产的产品，可免税五年。
因矿渣已是供不应求，矿渣对环境的污染早已消除，故矿渣微晶玻璃技术对环境治理无多大邦助	铬渣含有毒性很大的6价铬离子，目前国内生产铬盐的化工厂大多已堆积如山，尚未得到有效利用，亦无有效的处理办法，对环境造成严重污染，本产品铬渣掺量大，通过还原剂的作用，还原成低价铬而失去毒性，一旦实施，可大量消耗铬渣，从而消除铬渣的危害，大大有利于环境治理，具有重大的社会效益。

实现本发明的最好方式：

1.最初实现本发明生产线规模以3万～5万平米为宜。

2.析晶退火窑以窑车遂道窑较好，窑车上设置能耐高温的球墨铸铁平板作为制品托板，在托板上撒少许滑石粉末，以防止制品与铸铁粘结。

3.磨光设备用园盘式研磨机。

4.环保措施，对原料加工和输送设备应尽量封闭，扬尘点设置收尘器。

其余已在发明内容中叙述，不在重复。

Claims

一种微晶玻璃建筑饰面板，其特征是以废铬渣为主要原料，其组成如下：(重量%)

SiO₂CaO MgO Al₂O₃Fe₂O₃Na₂O CaF₂Cr₂O₃

40～55 17～25 10～15 5～10 4～6 1～10 1.5～4 2～4

其配合料为：铬渣(45～55)%、石英砂(40～50)%、萤石(3～6)%，掺还原剂采用(3～6)%的木碳、焦碳或无烟煤，将毒性很大的高价铬离子还原成低价无毒的铬，板材浇铸时，硬化前在其表面撒一层粗砂，形成粗糙面，将另一面进行磨光，制成铬渣微晶玻璃建筑饰面板。