CN106630638A - 一种微晶玻璃容器及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种微晶玻璃容器及其制备方法。一种微晶玻璃容器，是由包括以下重量份的各组分为原料制备的：铁尾矿50、石英砂20‑30、锂长石10‑15、煤矸石10‑12、氧化铈2‑4、三氧化二钼2‑3、莫来石6‑8、氧化锌2‑3、氧化锆2‑3、纯碱2‑6、碳酸钡1‑2、二氧化锰1.3、氧化钴0.5、硫酸钠1。本发明将铁尾矿这种废弃物作为一种微晶玻璃原料加以利用，变废为宝，不仅能减少污染、保护环境，而且能提高产品理化性能。

Description

一种微晶玻璃容器及其制备方法
技术领域
本发明属于玻璃领域，具体涉及一种微晶玻璃容器，本发明还涉及该微晶玻璃容器的制备方法。
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。微晶玻璃作为一种新型材料，其应用范围也越来越广。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、无放射性危害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。由于微晶玻璃板材各方面性能均优于天然石材，所以现在已经被广泛应用于建筑内外墙、地面及廊柱等高档装修工程中。目前产品市场只有白色、灰色和米黄色，颜色单调。
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工业用化工原料，存在的缺点是：原料成本高；玻璃连续熔化温度高，燃料消耗量就大，加剧了玻璃液对窑炉耐火材料的侵蚀；同时由于化工原料较多，也加重了玻璃液对熔炉耐火材料的侵蚀。
铁尾矿是一种铁矿选矿厂排放的矿业废弃物，不仅占用土地，而且污染水和大气,破坏生态环境，甚至有可能引发造成危及生命和财产的灾害性事故。目前我国对铁尾矿仍然缺乏积极有效的综合利用开发。
微晶玻璃不仅具有一般玻璃的特性，而且视觉效果好，可以作为装饰容器的材料。
发明内容
本发明是的目的是提供了一种微晶玻璃容器及其制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种微晶玻璃容器，是由以下重量份的各组分为原料制备的：
铁尾矿 50 石英砂 20-30 锂长石 10-15
煤矸石 10-12 氧化铈 2-4 三氧化二钼2-3
莫来石6-8 氧化锌 2-3 氧化锆2-3
纯 碱2-6 碳酸钡 1-2 二氧化锰 1.3
氧化钴0.5 硫酸钠1。
所述微晶玻璃容器的制备方法，包括下述步骤：
（1）将铁尾矿干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为2-3%，粒度为30-90目的粉状铁尾矿；
（2）将煤矸石干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为1.5-3.5%，粒度为50-120目的粉状煤矸石；
（3）将莫来石干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为1.5-3.5%，粒度为50-120目的粉状莫来石；
（4）将粉状的铁尾矿、煤矸石和莫来石与其他组分按照所述比例混合；
（5）将上述所得混合物置在温度1400～1450℃下熔化1～3小时，得到玻璃液；
（6）将玻璃液流入水中，水淬成为玻璃颗粒料；
（7）将玻璃颗粒料放入容器模具中进行核化和晶化成型，在650℃核化0.8～1小时，然后以5.5 ℃/min的速度升温到1070℃，在高压条件下晶化成型，即得微晶玻璃容器。
铁尾矿的基本组份都是SiO2、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Fe2O3，煤矸石化学成分主要是SiO2、Al2O3、MgO、K2O、Fe2O3、TiO2 等，利用铁尾矿、煤矸石和莫来石制得的微晶玻璃在抗压能力，抗弯能力上，效果更佳。
所述石英砂可以是脉石英、石英岩、或蛋白石，或者它们以任意比例的混合物。
所述石英砂可以是脉石英、石英岩、或蛋白石，或者它们以任意比例的混合物。
铁尾矿所含氧化铁，可以代替现有制备玻璃时使用的氧化铁原料，铁尾矿所含的其他组分可以部分代替石英砂、锂长石、纯碱等原料，降低制作成本，变废为宝；纯碱在熔化过程中提供氧化钠，氧化钠的主要作用是降低玻璃液的粘度和加快熔化，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影响平整度；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小于氧化钠；铁尾矿所含的氧化铁在650℃核化，在1020～1060℃晶化成型，即得微晶玻璃。
将本发明所述微晶玻璃与全部用工业原料生产的普通微晶玻璃的特性进行对比试验，所得结果如表1所示：
表1
由表1可以看出，本发明所述的微晶玻璃的抗弯强度、抗压强度以及抗冲击强度，都要优于现有的普通微晶玻璃。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
（1）将铁尾矿、煤矸石废弃物作为一种微晶玻璃原料加以利用，变废为宝，不仅能减少污染、保护环境，而且能提高产品理化性能，解决微晶玻璃颜色单一的问题；
（2）同时铁尾矿可以全部取代氧化铁，部分代替石英砂、锂长石、石灰石、纯碱等常规原料，能降低玻璃原料成本；
（3）由于减少了常规矿物和化工原料的用量，能减轻玻璃液对玻璃熔炉耐火材料的侵蚀，延长了设备的使用年限；
（4）用铁尾矿代替部分化工原料后，传统使用的石英砂、氧化铝等难熔组分中有一部分已经是铁尾矿中的固有物质成分，因此可以将玻璃的熔化温度从1550℃降低至1460℃，并提高了玻璃的熔制速度和熔窑效率，从而降低了能耗，提高了经济效益；
（5）本发明是一种绿色环保型材料，可以广泛应用于装饰容器领域。
具体实施方式
实施例1
称取铁尾矿50Kg、脉石英30Kg、锂长石10Kg、煤矸石10Kg、氧化铈2Kg、三氧化二钼2Kg、莫来石7Kg、氧化锌3Kg、氧化锆2Kg、纯碱2Kg、碳酸钡1Kg、二氧化锰1.3Kg、氧化钴0.5Kg、硫酸钙1Kg；
制备方法包括下述步骤：
（1）将铁尾矿干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为2-3%，粒度为30-90目的粉状铁尾矿；
（2）将煤矸石干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为1.5-3.5%，粒度为50-120目的粉状煤矸石；
（3）将莫来石干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为1.5-3.5%，粒度为50-120目的粉状莫来石；
（4）将粉状的铁尾矿、煤矸石和莫来石与其他组分按照所述比例混合；
（5）将上述所得混合物置在温度1400～1450℃下熔化1～3小时，得到玻璃液；
（6）将玻璃液流入水中，水淬成为玻璃颗粒料；
（7）将玻璃颗粒料放入容器模具中进行核化和晶化成型，在650℃核化0.8～1小时，然后以5.5 ℃/min的速度升温到1070℃，在高压条件下晶化成型，即得微晶玻璃容器。
实施例2
称取铁尾矿50Kg、脉石英20Kg、锂长石15Kg、煤矸石12Kg、氧化铈4Kg、三氧化二钼3Kg、莫来石6Kg、氧化锌2Kg、氧化锆3Kg、纯碱6Kg、碳酸钡2Kg、二氧化锰1.3Kg、氧化钴0.5Kg、硫酸钙1Kg；
制备方法包括下述步骤：
（1）将铁尾矿干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为2-3%，粒度为30-90目的粉状铁尾矿；
（2）将煤矸石干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为1.5-3.5%，粒度为50-120目的粉状煤矸石；
（3）将莫来石干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为1.5-3.5%，粒度为50-120目的粉状莫来石；
（4）将粉状的铁尾矿、煤矸石和莫来石与其他组分按照所述比例混合；
（5）将上述所得混合物置在温度1400～1450℃下熔化1～3小时，得到玻璃液；
（6）将玻璃液流入水中，水淬成为玻璃颗粒料；
（7）将玻璃颗粒料放入容器模具中进行核化和晶化成型，在650℃核化0.8～1小时，然后以5.5 ℃/min的速度升温到1070℃，在高压条件下晶化成型，即得微晶玻璃容器。
实施例3
铁尾矿 50 石英砂 20-30 锂长石 10-15
称取铁尾矿50Kg、脉石英15Kg、锂长石12Kg、煤矸石11Kg、氧化铈3Kg、三氧化二钼2.5Kg、莫来石8Kg、氧化锌2.5Kg、氧化锆2.5Kg、纯碱4Kg、碳酸钡1.5Kg、二氧化锰1.3Kg、氧化钴0.5Kg、硫酸钙1Kg；
制备方法包括下述步骤：
（1）将铁尾矿干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为2-3%，粒度为30-90目的粉状铁尾矿；
（2）将煤矸石干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为1.5-3.5%，粒度为50-120目的粉状煤矸石；
（3）将莫来石干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为1.5-3.5%，粒度为50-120目的粉状莫来石；
（4）将粉状的铁尾矿、煤矸石和莫来石与其他组分按照所述比例混合；
（5）将上述所得混合物置在温度1400～1450℃下熔化1～3小时，得到玻璃液；
（6）将玻璃液流入水中，水淬成为玻璃颗粒料；
（7）将玻璃颗粒料放入容器模具中进行核化和晶化成型，在650℃核化0.8～1小时，然后以5.5 ℃/min的速度升温到1070℃，在高压条件下晶化成型，即得微晶玻璃容器。

Claims (2)

1.一种微晶玻璃容器，其特征是由以下重量份的各组分为原料制备的：
铁尾矿 50 石英砂 20-30 锂长石 10-15
煤矸石 10-12 氧化铈 2-4 三氧化二钼2-3
莫来石6-8 氧化锌 2-3 氧化锆2-3
纯 碱2-6 碳酸钡 1-2 二氧化锰 1.3
氧化钴0.5 硫酸钠1。
2.权利要求1所述的微晶玻璃容器的制备方法，包括下述步骤：
（1）将铁尾矿干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为2-3%，粒度为30-90目的粉状铁尾矿；
（2）将煤矸石干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为1.5-3.5%，粒度为50-120目的粉状煤矸石；
（3）将莫来石干燥、筛分、混合均匀，得到含水量为1.5-3.5%，粒度为50-120目的粉状莫来石；
（4）将粉状的铁尾矿、煤矸石和莫来石与其他组分按照所述比例混合；
（5）将上述所得混合物置在温度1400～1450℃下熔化1～3小时，得到玻璃液；
（6）将玻璃液流入水中，水淬成为玻璃颗粒料；
（7）将玻璃颗粒料放入容器模具中进行核化和晶化成型，在650℃核化0.8～1小时，然后以5.5 ℃/min的速度升温到1070℃，在高压条件下晶化成型，即得微晶玻璃容器。
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