CN108751720A - 一种花岗岩尾矿资源化利用制备微晶玻璃的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种花岗岩尾矿资源化利用制备微晶玻璃的方法，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。本发明产品颜色为灰色，其抗压强度350～400MPa，抗弯强度80～100MPa，满足建筑装饰材料的相关性能指标要求。本发明有利于提高板材成品率，节约能源和空间。花岗石废弃物得到再次利用，保护环境。

Description

一种花岗岩尾矿资源化利用制备微晶玻璃的方法
技术领域
本发明涉及一种微晶玻璃的制备方法，具体涉及一种花岗岩尾矿资源化利用制备微晶玻璃的方法。
背景技术
微晶玻璃既有玻璃的基本性能，又具有陶瓷的多晶特征，集中了玻璃和陶瓷的特点，成为一类独特的新型材料。以其机械强度高、硬度大、耐磨性能好、耐腐蚀性强，具有良好的化学稳定性和热稳定性，能适应恶劣的环境，近年来在国际上得到了快速的发展。
现有配方无法生产出灰色微晶玻璃，为增加产品种类，扩大生产规模，满足不同顾客需求，提高市场竞争力，进一步提高市场占有率，进而实现经济效益与技术创新的有机结合。
发明内容
本发明的目的在于提供一种花岗岩尾矿资源化利用制备微晶玻璃的方法。
本发明是这样实现的：
一种花岗岩尾矿资源化利用制备微晶玻璃的方法，包括如下步骤：
步骤一、原料选择
选择如下重量百分比的原料：
其中，以废弃花岗石为主要原料，花岗石(提供SiO2和Fe2O3)、氢氧化铝(提供Al2O3)、白云石(提供CaO)、轻烧镁(提供MgO)、碳酸钾(提供K2O)、碳酸钠(提供Na2O)、钛白粉(TiO2)均可在周边采购，且化学成份较为稳定，生产成本较低。
最终，通过合理调整上述原料的用量比例，保证配方体系中主要化学成分满足下表的条件。
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，并加入占混合物总重量2％～5％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、和料道几部份，混合料的熔化(熔化温度1450℃～1550℃)、澄清和均化(澄清和均化温度1300～1350℃)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1150℃～1200℃。
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650～750℃，在650～700℃保温10～30分钟后，按3℃/分～5℃/分的速度降温至580～620℃,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30～90分钟升温至600℃～700℃,在600℃～700℃保温30～90分钟核化，再经30～90分钟升温至900℃～1060℃,在900℃～1060℃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)，送至磨抛车间精加工。
步骤七、磨抛
检测合格的晶化板经ZDML-16全自动磨机进行打磨、抛光等表面加工，然后入库保存。
本发明具有如下优点：
1、产品颜色为灰色(在其他体系配方中加入TiO2，仅可作为晶核剂促进板材的晶化以及晶体颗粒的细化，而在本体系配方中加入的TiO2，既是晶核剂，又是着色剂，从而制备了灰色微晶玻璃新材料，更换体系后无法出现灰色)，其抗压强度350～400MPa(优于普通板材200～300Mpa),抗弯强度80～100MPa，满足建筑装饰材料的相关性能指标要求。
2、灰色微晶玻璃具有较低的析晶温度，使其在成型温度范围内不易析晶，成型过程中板材平整度高，有利于提高板材成品率。
3、灰色微晶玻璃填补了市场空白。
4、灰色微晶玻璃在晶化过程中析晶迅速，需要较短的保温即可完成晶化，节约能源和空间。
5、一定程度上处理花岗石固体废弃物，配方中花岗石用量占55％左右，其可提供玻璃熔化所需要的碱金属氧化物及玻璃骨架结构，降低生产成本的同时，花岗石废弃物得到再次利用，保护环境。
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23.8Kg)。
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1350℃，再进入压延工作池，经压延机压延成形(成形温度1150℃)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℃，按3℃/分的速度降温至650℃,保温30min，再按9℃/分的速度降温至300℃,再经过60min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80分钟升温至650℃,在650℃保温60分钟核化，再经70分钟升温至1000℃,在1000℃保温30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。
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47.5Kg)。
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1300℃，再进入压延工作池，经压延机压延成形(成形温度1150℃)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℃，按3℃/分的速度降温至650℃,保温30min，再按9℃/分的速度降温至300℃,再经过60min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80分钟升温至650℃,在650℃保温60分钟核化，再经70分钟升温至1000℃,在1000℃保温30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。
实施例一成份检测
实施例二成份检测
上述成分实际检测结果中，部分实测值与本发明的设定值有一定的误差，且实测值会由于测定误差导致各主要成分的加和在100％左右，这些误差属于正常范围。
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 (4)

1.一种花岗岩尾矿资源化利用制备微晶玻璃的方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一、原料选择
选择如下重量百分比的原料：
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，并加入占混合物总重量2％～5％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1150℃～
1200℃；
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650～750℃，在650～700℃保温10～30分钟后，按3℃/分～5℃/分的速度降温至580～620℃,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30～90分钟升温至600℃～700℃,在600℃～700℃保温30～90分钟核化，再经30～90分钟升温至900℃～1060℃,在900℃～1060℃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所述花岗岩尾矿资源化利用制备微晶玻璃的方法，其特征在于：
步骤六得到晶化板之后，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或2所述花岗岩尾矿资源化利用制备微晶玻璃的方法，其特征在于：
步骤一中，原料选择完成后，保证配方体系中化学成分满足下表的条件：
4.根据权利要求1所述花岗岩尾矿资源化利用制备微晶玻璃的方法，其特征在于：
步骤三中，混合料的熔化温度1450℃～1550℃，澄清和均化温度1300℃～1350℃。
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