CN108455861A - 一种利用铁矿尾渣为主要原料生产微晶玻璃的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用铁矿尾渣为主要原料生产微晶玻璃的方法，包括：包括如下步骤：步骤一、原料选择；步骤二、原料混合；步骤三、混合料的熔化；步骤四、压延成形；步骤五、退火；步骤六、晶化。本发明中，铁矿尾渣中含铁量极高，用于生产高铁微晶玻璃能极大的节约原料成本。本发明铁矿尾渣利用率极高，能极大的提高铁矿尾渣的处理需求，减小其带来的环境污染。同时可改变尾矿引入量制备多种色系的产品。由于尾矿中附带成分较多，因此添加的原料种类较少，生产方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种微晶玻璃的制备方法，具体涉及一种利用铁矿尾渣为主要原料生产微晶 玻璃的方法。
背景技术
矿渣微晶玻璃是以冶金渣、尾矿等工业废渣及天然矿物为主要原料，引入一定量的 晶核剂、助熔剂等辅助原料，经配料、熔化、成型、退火、晶化等工序制成的一种微晶 材料。随着我国工业化进程的加快，各种矿渣、尾矿大量排放和堆积，造成了极为严重 的环境问题。
目前市场上的微晶玻璃多数以天然矿物或纯化学物质为主要原料，生产成本高，原材料 储量较低，而矿渣微晶玻璃主要利用各种工业废弃物配合少量的添加剂进行生产，成本低廉， 原料储量丰富，同时解决废渣带来的环境问题。
随着铁矿资源的不断开采利用，作为原铁矿选矿过程中的必然产物——铁尾矿，因其排 放量大、利用率低的特点，已成为世界范围内的主要固体废弃物之一。以当前我国铁矿选厂 的平均选矿比2.6为基准，会同历年来我国铁矿的原矿处理量可推算出我国赋存铁尾矿资源 量达到67亿吨。目前我国尾矿综合利用率不足10％，铁尾矿的综合利用率更是仅为7％左右， 远低于发达国家60％的利用率。
通过对铁尾矿成分检测发现矿渣的主要成分及重量含量为：SiO2(60～70％)及Fe2O3(18～ 24％)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用铁矿尾渣为主要原料生产微晶玻璃的方法。
本发明是这样实现的：
一种利用铁矿尾渣为主要原料生产微晶玻璃的方法，包括：
步骤一、原料选择：
按照如下重量比例选择原料
配方中，以铁矿尾渣废弃物为主要原料，纯碱(提供Na2O)、轻烧镁(提供MgO)、氢氧化铝(提供Al2O3)、石英砂(提供SiO2)和铁矿尾渣(提高Fe2O3)，均可在周边采购，且化学 成份较为稳定，生产成本较低。
步骤二、原料混合
将上述原料按比例称量好后送至混料机中混合，并加入占原料总重量2％的水，混合3～5 分钟后，送至全电熔窑加料仓。
步骤三、混合料的熔化
(1)加料：采用自动加料机进行加料，通过红外线液面仪控制加料。
(2)混合料的熔化采用全电熔窑进行
全电熔窑分为主熔化池、流液洞、上升道和料道几部分，混合料的熔化(熔化温度1450℃～ 1550℃)、澄清和均化(澄清和均化温度1400～1450℃)时间8小时左右，均在主熔化池进 行，澄清、均化好的玻璃经流液洞、上升道进入料道，温度控制在1250℃～1300℃，经料道 降温后，进入压延机进行压延成形(成形温度1000℃～1050℃)。
步骤四、压延成形
每条生产线采用两台玻璃压延机(一用一备)压延成形，板材厚度、宽度可根据生产要 求进行调节，成形的玻璃带经传送辊道进入退火窑退火。
步骤五、退火
玻璃带进入退火窑温度为600～750℃，在600～700℃保温10～20分钟后，按3℃/分～ 5℃/分的速度降温至520～600℃,再按7℃/分～12℃/分的速度降温至300℃,再经过40～60 分钟冷却至40℃出窑，然后进入冷端切割工序。冷端切割工序按设定要求或客户要求的长度 裁切玻璃带，裁切后形成半成品(退火板)，经过渡辊台送至晶化窑晶化。
步骤六、晶化
检测合格的退火板进入晶化窑，经60～120分钟升温至620℃～650℃,在620℃～650℃ 保温30～90分钟核化，在经30～90分钟升温至850℃～900℃,在850℃～900℃保温30～120 分钟晶化，经60～120分钟降温至40℃出窑，完成晶化过程。成为毛板(晶化板)，送至磨 切车间进行精加工。
步骤七、磨抛
检测合格的晶化板经全自动磨机进行打磨、抛光等表面加工，然后入库保存。
本发明以铁矿尾渣为主要原料可用于生产深色系列微晶玻璃，产品抗压强度280～ 320MPa，抗弯强度65～75MPa。
本发明还具有如下特点：
1、铁矿尾渣中含铁量极高，用于生产高铁微晶玻璃能极大的节约原料成本。
2、铁矿尾渣利用率极高，能极大的提高铁矿尾渣的处理需求，减小其带来的环境污染。 同时可改变尾矿引入量制备多种色系的产品。由于尾矿中附带成分较多，因此添加的原料种 类较少，生产方便。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一
1、将下述原料准确称量，送入混料机混合(混合时间4分钟，加水10kg)。
2、将上述混合料送入全电熔窑熔化，熔化温度1550℃，熔化好的玻璃经澄清和均化后， 通过流液洞、上升道进入料道，温度降至1250℃，再进入压延工作池，经压延机压延成形(成 形温度1050℃)后进入退火窑。
3、压延后的玻璃板材退火窑进行退火，进窑温度为700℃，在650℃保温15分钟后，按 3℃/分的速度降温至550℃,再按9℃/分的速度降温至300℃,再经过60分钟冷却至40℃出 窑，然后进入冷端切割线。冷端切割线按设定要求或客户要求的长度裁切玻璃带，裁切后生 成半成品(退火板)，经过渡辊台送至晶化窑晶化。
4、检测合格的退火板进入晶化窑，经90分钟升温至620℃，在620℃保温60分钟核化， 再经90分钟升温至900℃，在900℃保温60分钟晶化，经120分钟降温至40℃出窑，完成晶化过程。成为毛板(晶化板)，送至磨切车间精加工。
5、经磨抛加工后板材颜色为黄绿色。
实施例二
1、将下述原料准确称量，送入混料机混合(混合时间4分钟，加水8kg)。
| 原料名称 | 纯碱 | 轻烧镁 | 氢氧化铝 | 石英砂 | 铁矿尾渣 |
| 重量(kg) | 40.9 | 29.3 | 31.7 | 71.3 | 365.4 |
2、将上述混合料送入全电熔窑熔化，熔化温度1550℃，熔化好的玻璃经澄清和均化后， 通过流液洞、上升道进入料道，温度降至1250℃，再进入压延工作池，经压延机压延成形(成 形温度1050℃)后进入退火窑。
3、压延后的玻璃板材退火窑进行退火，进窑温度为650℃，在650℃保温15分钟后，按 3℃/分的速度降温至580℃,再按9℃/分的速度降温至300℃,再经过60分钟冷却至40℃出 窑，然后进入冷端切割线。冷端切割线按设定要求或客户要求的长度裁切玻璃带，裁切后生 成半成品(退火板)，经过渡辊台送至晶化窑晶化。
4、检测合格的退火板进入晶化窑，经120分钟升温至650℃，在650℃保温60分钟核化， 再经50分钟升温至900℃，在900℃保温60分钟晶化，经120分钟降温至40℃出窑，完成晶化过程。成为毛板(晶化板)，送至磨切车间精加工。
5、经磨抛加工后板材颜色为深棕色。
本发明实施例制备得到的微晶玻璃主要性能指标如下：
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳 的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以 设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精 神之内。
Claims (3)
1.一种利用铁矿尾渣为主要原料生产微晶玻璃的方法，其特征在于包括：
步骤一、原料选择：
按照如下重量比例选择原料
步骤二、原料混合
将上述原料按比例称量好后送至混料机中混合，并加入占原料总重量2％的水，混合3～5分钟后，送至全电熔窑加料仓；
步骤三、混合料的熔化
(1)加料：采用自动加料机进行加料，通过红外线液面仪控制加料；
(2)混合料的熔化采用全电熔窑进行
全电熔窑分为主熔化池、流液洞、上升道和料道几部分，混合料的熔化、澄清和均化时间8小时左右，均在主熔化池进行，澄清、均化好的玻璃经流液洞、上升道进入料道，温度控制在1250℃～1300℃，经料道降温后，进入压延机进行压延成形，成形温度1000℃～1050℃；
步骤四、压延成形
每条生产线采用两台玻璃压延机压延成形，板材厚度、宽度根据生产要求进行调节，成形的玻璃带经传送辊道进入退火窑退火；
步骤五、退火
玻璃带进入退火窑温度为600～750℃，在600～700℃保温10～20分钟后，按3℃/分～5℃/分的速度降温至520～600℃,再按7℃/分～12℃/分的速度降温至300℃，再经过40～60分钟冷却至40℃出窑，然后进入冷端切割工序；冷端切割工序按设定要求或客户要求的长度裁切玻璃带，裁切后形成半成品退火板，经过渡辊台送至晶化窑晶化；
步骤六、晶化
检测合格的退火板进入晶化窑，经60～120分钟升温至620℃～650℃,在620℃～650℃保温30～90分钟核化，在经30～90分钟升温至850℃～900℃,在850℃～900℃保温30～120分钟晶化，经60～120分钟降温至40℃出窑，完成晶化过程；成为晶化板。
2.根据权利要求1所述利用铁矿尾渣为主要原料生产微晶玻璃的方法，其特征在于：
步骤6中，得到晶化板后，还需要将检测合格的晶化板经全自动磨机进行打磨、抛光的表面加工，然后入库保存。
3.根据权利要求1所述利用铁矿尾渣为主要原料生产微晶玻璃的方法，其特征在于：步骤三中，混合料的熔化温度为1450℃～1550℃、澄清和均化的温度为1400～1450℃。
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| 张锦瑞等: "利用铁尾矿制取微晶玻璃的研究", 《金属矿山》 * |
| 薛路等: "基于铁尾矿的微晶玻璃的制备", 《现代矿业》 * |
| 郭明彬: "铁尾矿试制微晶玻璃的研究", 《矿业快报》 * |
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