CN107188421B - 一种微晶玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及煤资源利用领域，公开了一种微晶玻璃及其制备方法，该方法包括：(1)将酸法提铝残渣和碱法提铝残渣进行混合，得到微晶玻璃原料；(2)将所述微晶玻璃原料进行加热熔制，得到熔融玻璃料；(3)将所述熔融玻璃料进行压制以得到玻璃板；(4)将所述玻璃板依次进行核化和晶化；所述酸法提铝残渣为通过将粉煤灰在酸性条件下进行反应，并将反应后得到的混合物进行过滤后得到的残渣。本发明的方法解决了粉煤灰提铝残渣的处置问题，且本发明的方法制备得到的微晶玻璃具有机械强度高、耐腐蚀性能强、耐磨等良好的性能，颜色为灰白色。产品可应用于建筑上的耐磨耐腐蚀材料或者装饰材料。
Description
技术领域
本发明涉及煤资源利用领域，具体地，涉及一种制备微晶玻璃的方法以及由该方法制备得到的微晶玻璃。
背景技术
粉煤灰是煤或煤粉燃烧后的细粒分散状残余物，主要产生于电厂生产所用的煤粉炉、循环流化床等。随着经济的飞速发展，煤炭用量增加，粉煤灰的排放量也与日俱增。我国是世界煤炭消耗量最大的国家，粉煤灰的排放量更是惊人。目前，国内粉煤灰的累计堆放量已达到数十亿吨，因而经济且合理地利用及消耗粉煤灰的问题已迫在眉睫。
白泥是粉煤灰一步酸溶法提取氧化铝的残渣，其化学成分复杂，主要为二氧化硅、三氧化二铝、二氧化钛、氧化钙以及未燃炭等。据统计，粉煤灰一步酸溶法提取氧化铝工艺每生产1吨氧化铝，大约产生1.3吨白泥。由于白泥颗粒较细，化学成分复杂，流失将对农田、河流、地下水等资源造成严重的污染，且大量堆积占用土地，还严重地危害人体的健康和生态环境。因此如何合理利用白泥已经成为粉煤灰一步酸溶法提取氧化铝工艺的关键，也是提高粉煤灰综合利用价值的关键。
微晶玻璃又称微晶玉石或陶瓷玻璃，是一种外国刚刚开发的新型的建筑材料，微晶体由玻璃相与结晶相组成，两者的分布状况随其比例而变化，具有玻璃和陶瓷的双重特性，具有机械强度高，绝缘性能优良，介电损耗少，介电常数稳定，热膨胀系数可在很大范围调节，耐化学腐蚀，耐磨，热稳定性好，使用温度高等优点。
发明内容
本发明的目的是解决粉煤灰的提铝后获得的残渣(粉煤灰提铝残渣)的处置问题，提供一种由粉煤灰提铝残渣制备微晶玻璃的方法。
如前所述，现有生产实践中获得的粉煤灰提铝残渣具有量大且成分复杂的特点，而且，粉煤灰提铝残渣的流失将对农田、河流、地下水等资源造成严重的污染，且大量堆积占用土地，还严重地危害人体的健康和生态环境。因此，为了克服现有技术带来的上述缺陷以及充分利用二次工业废弃物，本发明的发明人基于长期的创造性研究后发现，通过将分别由酸法和碱法获得的粉煤灰提铝残渣进行配合时，能够获得制备微晶玻璃的原料，而且，通过一系列后续制备工艺方法能够得到性能优异的微晶玻璃。具体地，由本发明的方法获得的微晶玻璃能够用作建筑上的耐磨耐腐蚀材料或者装饰材料。
为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种制备微晶玻璃的方法，该方法包括：
(1)将酸法提铝残渣和碱法提铝残渣进行混合，得到微晶玻璃原料；
(2)将所述微晶玻璃原料进行加热熔制，得到熔融玻璃料；
(3)将所述熔融玻璃料进行压制以得到玻璃板；
(4)将所述玻璃板依次进行核化和晶化；
其中，所述酸法提铝残渣为通过将粉煤灰在酸性条件下进行反应，并将反应后得到的混合物进行过滤后得到的残渣。
第二方面，本发明提供由前述方法制备得到的微晶玻璃。
特别地，本发明的所述粉煤灰为高铝粉煤灰，所述高铝粉煤灰中的铝元素以氧化物计的含量为20-55重量％，更优选地所述高铝粉煤灰中的铝元素以氧化物计的含量为40-55重量％。
相比于现有技术，本发明主要以粉煤灰(优选为高铝粉煤灰)酸法提铝残渣和碱法提铝残渣(主要为硅钙渣)作为原料，采取熔融法来制备微晶玻璃，工艺简单。
本发明充分利用二次工业废弃物，提高粉煤灰的综合利用率，有效降低原料成本，提高粉煤灰的资源化利用程度。
本发明的微晶玻璃具有机械强度高、耐腐蚀性能强、耐磨等良好的性能，颜色为灰白色。产品可应用于建筑上的耐磨耐腐蚀材料或者装饰材料。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
第一方面，本发明提供了一种制备微晶玻璃的方法，该方法包括：
(1)将酸法提铝残渣和碱法提铝残渣进行混合，得到微晶玻璃原料；
(2)将所述微晶玻璃原料进行加热熔制，得到熔融玻璃料；
(3)将所述熔融玻璃料进行压制以得到玻璃板；
(4)将所述玻璃板依次进行核化和晶化；
其中，所述酸法提铝残渣为通过将粉煤灰在酸性条件下进行反应，并将反应后得到的混合物进行过滤后得到的残渣。
优选地，所述酸性条件通过酸液的存在形成，且所述酸性条件中的氢离子浓度为1-12mol/L。
优选地，将粉煤灰在酸性条件下进行反应的条件包括：温度为60-200℃，时间为0.2-4h。
优选地，所述酸法提铝残渣中含有以所述酸法提铝残渣总量计的15-45重量％的Al2O3、40-70重量％的SiO2、0-5重量％的P2O5、0-3重量％的K2O、0-4重量％的CaO、0-5重量％的TiO2、0-3重量％的Fe2O3、0-2重量％的SrO、0-2重量％的ZrO2、0-3重量％的Na2O和0.01-8重量％的C。
优选地，所述碱法提铝残渣通过将含铝矿物与碳酸盐和氧化钙混合以进行烧结反应而得到的熟料依次进行溶出和过滤而得到；也就是说，制备所述碱法提铝残渣的步骤可以包括：将含铝矿物与碳酸盐和氧化钙混合，然后将所得混合物进行烧结反应，得到熟料；然后将所述熟料依次进行溶出和过滤。优选地，所述碳酸盐可以为碳酸钠；所述含铝矿物可以为本发明所述的粉煤灰。优选地，所述碳酸钠的用量与所述含铝矿物中氧化铝和氧化硅的含量之和的摩尔比为1：0.5-1.5；所述氧化钙的用量与所述含铝矿物中氧化硅的含量的摩尔比为1：0.5-1.0。所述溶出可以在碱液存在下进行，所述碱液中可以含有氢氧化钠和碳酸钠中的至少一种。特别地，所述碱液的溶剂为水。所述烧结的温度为800-1300℃，时间为0.1-5h。
优选地，所述碱法提铝残渣中含有3-20重量％的Al2O3、20-40重量％的SiO2、0.003-1重量％的P2O5、0.02-0.5重量％的K2O、30-50重量％的CaO、2.0-4.0重量％的TiO2、0.5-3.0重量％的Fe2O3、0.5-5.0重量％的Na2O以及0-10重量％的C。
优选地，所述微晶玻璃原料中含有以所述微晶玻璃原料总量计的5-25重量％的Al2O3、35-60重量％的SiO2、0.1-1重量％的P2O5、0-2重量％的K2O、5-42重量％的CaO、2-8重量％的TiO2、1.0-3.0重量％的Fe2O3、0-3重量％的Na2O和0-1重量％的C。
优选地，在步骤(1)中，所述酸法提铝残渣和所述碱法提铝残渣的用量重量比为1：(0.5-5)；更优选为1：(0.8-3)。
优选地，在步骤(2)中，所述加热熔制的条件包括：温度为1450-1750℃，时间为2-5h。
优选地，在步骤(4)中，所述核化的条件包括：温度为500-900℃，时间为2-5h。
优选地，在步骤(4)中，所述晶化的条件包括：温度为900-1100℃，时间为2-8h。
优选情况下，所述粉煤灰中含有以所述粉煤灰的总量计的20-55重量％的Al2O3、10-45重量％的SiO2、0-5重量％的P2O5、0-3重量％的K2O、0-10重量％的CaO、0-5重量％的TiO2、0-5重量％的Fe2O3、0-2重量％的SrO、0-1重量％的ZrO2、0-2重量％的Na2O和0.01-30重量％的C。
在本发明的上述含量范围内，当所述含量为0时，表示混合物中不含有该物质。例如，在所述粉煤灰中，当所述P2O5的含量为0重量％时，表示该粉煤灰中不含有P2O5。
本发明的方法进一步包括：将经过晶化处理之后的玻璃板冷却至室温，以及将冷却后的玻璃板进行打磨抛光。
根据本发明的一种优选的具体实施方式，本发明所述的制备微晶玻璃的方法包括：
(1)将粉煤灰在酸性条件下进行反应，并将反应后得到的混合物进行过滤，得到酸法提铝残渣；
(2)将碱法提铝残渣与所述酸法提铝残渣进行混合，得到微晶玻璃原料；
(3)将所述微晶玻璃原料进行加热熔制，得到熔融玻璃料；
(4)将所述熔融玻璃料进行压制以得到玻璃板；
(5)将所述玻璃板依次进行核化和晶化；
(6)将经过晶化处理之后的玻璃板冷却至室温，以及将冷却后的玻璃板进行打磨抛光。
特别地，本发明以高铝粉煤灰酸法提铝残渣和碱法提铝残渣为原料，酸法提铝残渣的主要成分为SiO2和少量的Al2O3；而碱法提铝残渣的主要成分为CaSiO3和Al2O3，这两种残渣形成的混合物构成制备微晶玻璃的原料，将该原料加热至熔化，得到澄清均匀的玻璃液，将玻璃液压延成玻璃板，将得到的玻璃板放入晶化炉中进行核化，在升温进行晶化处理，最后冷却至室温而得到微晶玻璃。
第二方面，本发明提供了由前述方法制备得到的微晶玻璃。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
在没有特别说明的情况下，以下使用的各种原料均来自商购。
以下粉煤灰来自于神华准格尔能源有限公司矸石电厂。
以下使用的粉煤灰的元素组成及其以氧化物计的含量(重量％)于表1中所示。
表1
| 元素 | Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | SiO<sub>2</sub> | P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | K<sub>2</sub>O | CaO | TiO<sub>2</sub> | Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Na<sub>2</sub>O | C | 其它 |
| 含量 | 51.99 | 38.83 | 0.80 | 0.26 | 1.79 | 2.15 | 0.56 | 0.48 | 2.49 | 0.65 |
实施例1-6用于说明本发明的制备微晶玻璃的方法以及由该方法制备得到的微晶玻璃。
实施例1
1、将100g的表1中的粉煤灰置于400g的28重量％的盐酸水溶液中进行反应，反应的温度为80℃，时间为1h；然后将反应后获得的混合物进行过滤，分别得到作为滤液的混合液和作为滤渣的酸法提铝残渣，所述酸法提铝残渣(X)的组成及含量(重量％)于表2中所示；
2、将表1中的粉煤灰与碳酸钠和氧化钙混合，其中碳酸钠的用量与所述粉煤灰中的氧化铝和氧化硅的总含量的摩尔比为1：1；所述氧化钙的用量与所述粉煤灰中氧化硅的摩尔比为1：0.8；进行烧结反应，其中，烧结的温度为1150℃，烧结的时间为0.5h，然后将烧结得到的熟料在含有10重量％氢氧化钠和5重量％碳酸钠的碱液中进行溶出，过滤后得到的碱法提铝残渣；所述碱法提铝残渣(Y)的组成及含量(重量％)于表2中所示；
3、将所述酸法提铝残渣和碱法提铝残渣以重量比为1：1的比例进行混合，得到微晶玻璃原料，所述微晶玻璃原料(Z)的组成及含量(重量％)于表2中所示；
4、将所述微晶玻璃原料在1650℃下加热熔制4h，得到熔融玻璃料；
5、将所述熔融玻璃料进行压制以得到玻璃板；
6、将所述玻璃板依次进行核化和晶化，所述核化的温度为800℃，时间为3h；所述晶化的温度为1000℃，时间为4h；
7、将晶化后的玻璃板冷却至室温并且进行打磨抛光，得到微晶玻璃A1。
经检测，所述微晶玻璃A1的密度为2.56g/cm3、吸水率为0.1％、莫氏硬度为8、抗压强度为54Mpa，无微观裂纹；并且，用肉眼观察所述微晶玻璃A1发现无气泡。
表2
| Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | SiO<sub>2</sub> | P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | K<sub>2</sub>O | CaO | TiO<sub>2</sub> | TFe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Na<sub>2</sub>O | C | 其它 | |
| X | 27.87 | 63.66 | 1.10 | 0.40 | 2.03 | 2.74 | 0.62 | 0.52 | 0.35 | 0.71 |
| Y | 14.45 | 28.91 | 0.10 | 0.06 | 46.62 | 2.63 | 2.71 | 2.66 | 0.51 | 1.35 |
| Z | 22.13 | 48.03 | 0.63 | 0.19 | 23.01 | 2.70 | 1.44 | 1.85 | 0.01 | 0.01 |
实施例2
1、将100g的表1中的粉煤灰置于400g的25重量％的盐酸水溶液中进行反应，反应的温度为60℃，时间为2h；然后将反应后获得的混合物进行过滤，分别得到作为滤液的混合液和作为滤渣的酸法提铝残渣，所述酸法提铝残渣(X)的组成及含量(重量％)于表3中所示；
2、将表1中的粉煤灰与碳酸钠和氧化钙混合，其中碳酸钠的用量与所述粉煤灰中的氧化铝和氧化硅的总含量的摩尔比为1：1.2；所述氧化钙的用量与所述粉煤灰中氧化硅的摩尔比为1：1；进行烧结反应，其中，烧结的温度为1200℃，烧结的时间为0.5h，然后将烧结得到的熟料在含有10重量％氢氧化钠和5重量％碳酸钠的碱液中进行溶出，过滤后得到的碱法提铝残渣；所述碱法提铝残渣(Y)的组成及含量(重量％)于表3中所示；
3、将所述酸法提铝残渣和碱法提铝残渣以重量比为1：1.3的比例进行混合，得到微晶玻璃原料，所述微晶玻璃原料(Z)的组成及含量(重量％)于表3中所示；
4、将所述微晶玻璃原料在1500℃下加热熔制5h，得到熔融玻璃料；
5、将所述熔融玻璃料进行压制以得到玻璃板；
6、将所述玻璃板依次进行核化和晶化，所述核化的温度为850℃，时间为3h；所述晶化的温度为1050℃，时间为4h；
7、将晶化后的玻璃板冷却至室温并且进行打磨抛光，得到微晶玻璃A2。
经检测，所述微晶玻璃A2的密度为2.55g/cm3、吸水率为0.1％、莫氏硬度为8、抗压强度为55Mpa，无微观裂纹；并且，用肉眼观察所述微晶玻璃A2发现无气泡。
表3
| Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | SiO<sub>2</sub> | P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | K<sub>2</sub>O | CaO | TiO<sub>2</sub> | TFe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Na<sub>2</sub>O | C | 其它 | |
| X | 27.52 | 63.98 | 1.08 | 0.50 | 1.98 | 2.78 | 0.71 | 0.49 | 0.31 | 0.65 |
| Y | 15.34 | 29.31 | 0.12 | 0.08 | 45.62 | 2.62 | 2.75 | 2.74 | 0.71 | 0.71 |
| Z | 21.27 | 44.94 | 0.61 | 0.20 | 26.98 | 2.83 | 1.39 | 1.75 | 0.01 | 0.02 |
实施例3
1、将100g的表1中的粉煤灰置于400g的40重量％的硫酸水溶液中进行反应，反应的温度为120℃，时间为0.8h；然后将反应后获得的混合物进行过滤，分别得到作为滤液的混合液和作为滤渣的酸法提铝残渣，所述酸法提铝残渣(X)的组成及含量(重量％)于表4中所示；
2、将表1中的粉煤灰与碳酸钠和氧化钙混合，其中碳酸钠的用量与所述粉煤灰中的氧化铝和氧化硅的总含量的摩尔比为1：1.5；所述氧化钙的用量与所述粉煤灰中氧化硅的摩尔比为1：0.5；进行烧结反应，其中，烧结的温度为1100℃，烧结的时间为1h，然后将烧结得到的熟料在含有10重量％氢氧化钠和5重量％碳酸钠的碱液中进行溶出，过滤后得到的碱法提铝残渣；所述碱法提铝残渣(Y)的组成及含量(重量％)于表4中所示；
3、将所述酸法提铝残渣和碱法提铝残渣以重量比为1：1.8的比例进行混合，得到微晶玻璃原料，所述微晶玻璃原料(Z)的组成及含量(重量％)于表4中所示；
4、将所述微晶玻璃原料在1450℃下加热熔制5h，得到熔融玻璃料；
5、将所述熔融玻璃料进行压制以得到玻璃板；
6、将所述玻璃板依次进行核化和晶化，所述核化的温度为750℃，时间为5h；所述晶化的温度为900℃，时间为8h；
7、将晶化后的玻璃板冷却至室温并且进行打磨抛光，得到微晶玻璃A3。
经检测，所述微晶玻璃A3的密度为2.57g/cm3、吸水率为0.1％、莫氏硬度为8、抗压强度为56Mpa，无微观裂纹；并且，用肉眼观察所述微晶玻璃A3发现无气泡。
表4
| Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | SiO<sub>2</sub> | P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | K<sub>2</sub>O | CaO | TiO<sub>2</sub> | TFe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Na<sub>2</sub>O | C | 其它 | |
| X | 27.34 | 64.02 | 1.12 | 0.45 | 2.09 | 2.70 | 0.68 | 0.56 | 0.36 | 0.68 |
| Y | 15.67 | 27.78 | 0.12 | 0.08 | 47.29 | 2.33 | 2.89 | 2.55 | 0.40 | 0.89 |
| Z | 21.98 | 38.90 | 0.51 | 0.26 | 31.80 | 2.78 | 1.90 | 1.83 | 0.01 | 0.03 |
实施例4
本实施例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是：
所述酸法提铝残渣和碱法提铝残渣以重量比为1：3.5的比例进行混合，得到微晶玻璃原料，所述微晶玻璃原料(Z)的组成及含量(重量％)于表5中所示。
其余均与实施例1中相同，得到微晶玻璃A4。
经检测，所述微晶玻璃A4的密度为2.53g/cm3、吸水率为0.2％、莫氏硬度为8、抗压强度为50Mpa，无微观裂纹；并且，用肉眼观察所述微晶玻璃A4发现无气泡。
表5
| Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | SiO<sub>2</sub> | P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | K<sub>2</sub>O | CaO | TiO<sub>2</sub> | TFe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Na<sub>2</sub>O | C | 其它 | |
| Z | 18.88 | 35.51 | 0.39 | 0.19 | 37.61 | 2.98 | 2.15 | 2.24 | 0.03 | 0.02 |
实施例5
本实施例采用与实施例2相似的方法进行，所不同的是：
所述酸法提铝残渣和碱法提铝残渣以重量比为1：0.5的比例进行混合，得到微晶玻璃原料，所述微晶玻璃原料(Z)的组成及含量(重量％)于表6中所示。
其余均与实施例2中相同，得到微晶玻璃A5。
经检测，所述微晶玻璃A5的密度为2.52g/cm3、吸水率为0.2％、莫氏硬度为8、抗压强度为49Mpa，无微观裂纹；并且，用肉眼观察所述微晶玻璃A5发现无气泡。
表6
| Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | SiO<sub>2</sub> | P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | K<sub>2</sub>O | CaO | TiO<sub>2</sub> | TFe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Na<sub>2</sub>O | C | 其它 | |
| Z | 23.52 | 50.65 | 0.81 | 0.41 | 18.52 | 3.24 | 1.48 | 1.32 | 0.03 | 0.02 |
实施例6
本实施例采用与实施例3相似的方法进行，所不同的是：
所述酸法提铝残渣和碱法提铝残渣以重量比为1：6的比例进行混合，得到微晶玻璃原料，所述微晶玻璃原料(Z)的组成及含量(重量％)于表7中所示。
其余均与实施例3中相同，得到微晶玻璃A6。
经检测，所述微晶玻璃A6的密度为2.47g/cm3、吸水率为0.2％、莫氏硬度为8、抗压强度为43Mpa，无微观裂纹；并且，用肉眼观察所述微晶玻璃A6发现无气泡。
表7
| Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | SiO<sub>2</sub> | P<sub>2</sub>O<sub>5</sub> | K<sub>2</sub>O | CaO | TiO<sub>2</sub> | TFe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> | Na<sub>2</sub>O | C | 其它 | |
| Z | 19.32 | 31.97 | 0.17 | 0.22 | 40.86 | 2.55 | 2.57 | 2.28 | 0.02 | 0.04 |
对比例1
本对比例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是：本对比例中仅采用酸法提铝残渣制备微晶玻璃，其余均与实施例1中相同，具体地如下：
1、将100g的表1中的粉煤灰置于400g的28重量％的盐酸水溶液中进行反应，反应的温度为80℃，时间为1h；然后将反应后获得的混合物进行过滤，分别得到作为滤液的混合液和作为滤渣的酸法提铝残渣，所述酸法提铝残渣(X)的组成及含量(重量％)于表2中所示；
2、将酸法提铝残渣在1650℃下加热熔制4h，得到熔融玻璃料；
3、将所述熔融玻璃料进行压制以得到玻璃板；
4、将所述玻璃板依次进行核化和晶化，所述核化的温度为800℃，时间为3h；所述晶化的温度为1000℃，时间为4h；
5、将晶化后的玻璃板冷却至室温并且进行打磨抛光，得到微晶玻璃DA1。
经检测，所述微晶玻璃DA1的密度为2.30g/cm3、吸水率为0.8％、莫氏硬度为5、抗压强度为25Mpa，有较多微观裂纹；并且，用肉眼可以观察到所述微晶玻璃DA1中有较多的气泡。
对比例2
本对比例采用与实施例1相似的方法进行，所不同的是：本对比例中仅采用碱法提铝残渣制备微晶玻璃，其余均与实施例1中相同，具体地如下：
1、将表1中的粉煤灰与碳酸钠和氧化钙混合，其中碳酸钠的用量与所述粉煤灰中的氧化铝和氧化硅的总含量的摩尔比为1：1；所述氧化钙的用量与所述粉煤灰中氧化硅的摩尔比为1：0.8；进行烧结反应，其中，烧结的温度为1150℃，烧结的时间为0.5h，然后将烧结得到的熟料在含有10重量％氢氧化钠和5重量％碳酸钠的碱液中进行溶出，过滤后得到的碱法提铝残渣；所述碱法提铝残渣(Y)的组成及含量(重量％)于表2中所示；
2、将碱法提铝残渣在1650℃下加热熔制4h，得到熔融玻璃料；
3、将所述熔融玻璃料进行压制以得到玻璃板；
4、将所述玻璃板依次进行核化和晶化，所述核化的温度为800℃，时间为3h；所述晶化的温度为1000℃，时间为4h；
5、将晶化后的玻璃板冷却至室温并且进行打磨抛光，得到微晶玻璃DA2。
经检测，所述微晶玻璃DA2的密度为1.96g/cm3、吸水率为0.6％、莫氏硬度为5、抗压强度为23Mpa，有较多微观裂纹；并且，用肉眼可以观察到所述微晶玻璃DA2中有较多的气泡。
从上述实施例和对比例的结果可以看出，采用本发明的方法制备得到的微晶玻璃具有机械强度高、吸水率低以及无气泡等良好的优点。
而且，本发明的方法充分利用二次工业废弃物，提高粉煤灰的综合利用率，有效降低原料成本，提高粉煤灰的资源化利用程度。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (11)
1.一种制备微晶玻璃的方法，其特征在于，该方法包括：
(1)将酸法提铝残渣和碱法提铝残渣进行混合，得到微晶玻璃原料，所述酸法提铝残渣中含有以所述酸法提铝残渣总量计的15-45重量％的Al2O3、40-70重量％的SiO2、0-5重量％的P2O5、0-3重量％的K2O、0-4重量％的CaO、0-5重量％的TiO2、0-3重量％的Fe2O3、0-2重量％的SrO、0-2重量％的ZrO2、0-3重量％的Na2O和0.01-8重量％的C；所述碱法提铝残渣通过将含铝矿物与碳酸盐和氧化钙混合以进行烧结反应而得到的熟料依次进行溶出和过滤而得到；所述酸法提铝残渣和所述碱法提铝残渣的用量重量比为1：(0.5-5)；
(2)将所述微晶玻璃原料进行加热熔制，得到熔融玻璃料；
(3)将所述熔融玻璃料进行压制以得到玻璃板；
(4)将所述玻璃板依次进行核化和晶化；
其中，所述酸法提铝残渣为通过将粉煤灰在酸性条件下进行反应，并将反应后得到的混合物进行过滤后得到的残渣。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述酸性条件通过酸液的存在形成，且所述酸性条件中的氢离子浓度为1-12mol/L。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，将粉煤灰在酸性条件下进行反应的条件包括：温度为60-200℃，时间为0.2-4h。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述碱法提铝残渣中含有3-20重量％的Al2O3、20-40重量％的SiO2、0.003-1重量％的P2O5、0.02-0.5重量％的K2O、30-50重量％的CaO、2.0-4.0重量％的TiO2、0.5-3.0重量％的Fe2O3、0.5-5.0重量％的Na2O以及0-10重量％的C。
5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述微晶玻璃原料中含有以所述微晶玻璃原料总量计的5-25重量％的Al2O3、35-60重量％的SiO2、0.1-1重量％的P2O5、0-2重量％的K2O、5-42重量％的CaO、2-8重量％的TiO2、1.0-3.0重量％的Fe2O3、0-3重量％的Na2O和0-1重量％的C。
6.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在步骤(1)中，所述酸法提铝残渣和所述碱法提铝残渣的用量重量比为1：(0.8-3)。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(2)中，所述加热熔制的条件包括：温度为1450-1750℃，时间为2-5h。
8.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在步骤(4)中，所述核化的条件包括：温度为500-900℃，时间为2-5h。
9.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，在步骤(4)中，所述晶化的条件包括：温度为900-1100℃，时间为2-8h。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述粉煤灰中含有以所述粉煤灰的总量计的20-55重量％的Al2O3、10-45重量％的SiO2、0-5重量％的P2O5、0-3重量％的K2O、0-10重量％的CaO、0-5重量％的TiO2、0-5重量％的Fe2O3、0-2重量％的SrO、0-1重量％的ZrO2、0-2重量％的Na2O和0.01-30重量％的C。
11.由权利要求1-10中任意一项所述的方法制备得到的微晶玻璃。
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