CN110563336A - 一种铝灰渣无需除盐除氮制备微晶玻璃的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及固废资源综合利用技术领域,提供了一种铝灰渣无需除盐除氮制备微晶玻璃的方法,将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃混合,采用熔融、核化、晶化得到微晶玻璃;二次铝灰渣为微晶玻璃提供铝源和形核剂,生石灰为微晶玻璃提供钙源,石英砂为微晶玻璃提供硅源,废玻璃为制备微晶玻璃的助熔剂。本发明将铝灰渣中钾盐和钠盐转化为钠玻璃和钾玻璃,避免水洗‑蒸发除盐;将铝灰渣中氮化铝转化成氧化铝,避免氨气的产生;将铝灰渣中氟化物、重金属作为形核剂转化为微晶体,避免重金属和氟化物污染;不仅实现了铝灰渣无害化,且高值化利用于微晶玻璃,无需除盐除氮,具有流程短、熔融温度低、节能降耗、易于产业化的优点。
Description
技术领域
本发明涉及固废资源综合利用技术领域,特别涉及一种铝灰渣无需除盐除氮制备微晶玻璃的方法。
背景技术
随着铝工业的发展,铝灰渣量增长迅速。铝灰渣经提铝得到的二次铝灰渣含有大量钠盐、钾盐和氟盐(5wt.%~15wt.%)、氮化铝(20wt.%~40wt.%)及少量的重金属。因此,二次铝灰渣处置的问题亟待解决。
目前,处理二次铝灰渣的方法主要有湿法和火法两种。湿法处理主要用于制备活性氧化铝,其包含以下几个步骤,首先水洗-蒸发除盐、吸收氮化铝水解产生的氨气,然后酸溶或碱溶,将二次灰渣中的铝浸出、过滤得到浸出液,最后经过沉淀、焙烧等工艺制备出氧化铝产品。火法处理主要将二次铝灰渣用于建筑材料和耐火材料,其包含以下几个步骤,首先水洗-蒸发除盐、吸收氮化铝水解产生的氨气,将除盐脱氮的二次铝灰渣和其他原料均匀混合,经烧结或熔融等热处理工艺制备建筑材料和耐火材料。
中国发明专利(CN107555447A)公开了一种二次铝灰无害化综合利用的方法,回收了二次铝灰渣中的氨气资源和氟氯盐资源,并利用氧化铝制备了铝酸钙材料,氯盐和氟盐回收率为87%以上,但能耗大且产生大量氨氮废水和高浓度的废水,对环境造成污染。
中国发明专利(CN108516688A)公开了一种利用铝灰为主要原料生产尖晶石微晶玻璃的方法,产品抗压强度400~500MPa,抗弯强度70~90MPa,但因熔化温度高(1500℃~1550℃)致能耗高、耐火材料寿命短。
中国发明专利(CN106830030B)公开了一种利用铝灰安全高效生产砂状氧化铝的方法,通过调整拜耳法工艺,利用铝灰中的铝元素生产砂状氧化铝,同时对生产中氨气、氢气进来了二次利用,但铝灰中的钠盐和钾盐溶解在溶液中,难以处理。
中国发明专利(CN109127654A)公开了一种低污染的二次铝灰处理方法,为减少刺激性的氨气量,在脱盐过程中加入抑制剂。
中国发明专利(CN106478020B)公开了一种用废弃铝灰渣制备免烧砖的方法,利用废弃铝灰渣、水淬矿渣、硅灰粉、无水硫酸钙、硅酸盐水泥、熟石灰等原料,经过混料、成型、养护等工艺制成了免烧砖,具有生产成本低、能源消耗少和制作时间短等优点,但铝灰渣中的氮化铝水解产生氨气污染。
中国发明专利(CN108671462A)公开了一种铝灰渣除氮方法,通过在水解过程中加入一定的反应剂,包括双氧水、过氧乙酸、氧化钙、碳酸钠、乙酸、稀硫酸中的一种或几种,将氨气转化为铵盐,进而解决氨气污染的问题,但产生大量含盐和氨氮的废水。由此可见,现有的技术均需将二次铝灰渣进行水洗-蒸发除盐、氮化铝水解吸收氨气后才能再利用,能耗高、废水量大,难以满足环保要求。
发明内容
本发明的目的就是克服现有技术的不足,提供了一种铝灰渣无需除盐除氮制备微晶玻璃的方法,采用熔融工艺将钠盐、钾盐转化为玻璃相,氮化铝转变氧化铝和氮气,氟化物、重金属转化为微晶相得到稳定固化,形成高附加值的微晶玻璃,彻底解决了二次铝灰渣的污染问题。
本发明的原理为:
(1)依据CaO-Al2O3-SiO2相图(如图2所示),结合二次铝灰渣的特点,选择熔点较低的主晶相及其成分区;当主晶相为假硅灰石(Psw)、钙长石(An)和钙黄长石(Gh)时,其熔点为1300-1500℃,Al2O3含量为15~30wt.%,折算可添加二次铝灰渣20~40wt.%;
(2)利用石英砂与二次铝灰渣中的钠盐和钾盐在熔融状态生成钠玻璃和钾玻璃的原理,采用熔融工艺将钠盐、钾盐转化为玻璃相;
(3)利用氮化铝高温(1000℃以上)转变氧化铝和氮气的原理,采用熔融工艺将氮化铝分解氧化成氧化铝和氮气;
(4)利用氟化物和重金属易形核的特点,采用熔融工艺将氟化物和重金属转变为晶核,经后续晶化转变成微晶体;
(5)利用废玻璃助熔的特点,添加废玻璃有效降低体系的熔化温度。
本发明采用如下技术方案:
一种铝灰渣无需除盐除氮制备微晶玻璃的方法,将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃混合,采用熔融、核化、晶化得到微晶玻璃;其中,所述二次铝灰渣为所述微晶玻璃提供铝源和形核剂,所述生石灰为所述微晶玻璃提供钙源,所述石英砂为所述微晶玻璃提供硅源,所述废玻璃作为制备所述微晶玻璃的助熔剂。
进一步的,原料配比为:二次铝灰渣20~40wt.%,生石灰15~25wt.%,石英砂15~25wt.%,废玻璃20~40wt.%,合计100wt.%。
进一步的,配比后的原料中,Al2O3为10~20wt.%,AlN为4~8wt.%,CaO为24~37wt.%,SiO2为30~40wt.%,Na2O和K2O为5~10wt.%,NaCl和KCl为2~4wt.%,Fe2O3为1~2wt.%,NaF为1~2wt.%,合计为100wt.%。
进一步的,所述方法具体包括:
S1、混合:将二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃混合均匀得到混合料;
S2、熔融:所述混合料经加热熔化成玻璃熔体,保温;
S3、浇铸:所述的熔体经压延或浮法得到基础玻璃;
S4、核化晶化:将所述基础玻璃进行热处理得到微晶玻璃。
进一步的,步骤S2中,所述混合料的加热温度为1200~1500℃,保温时间为0.5~3.0h。
进一步的,步骤S4中,所述基础玻璃的热处理温度为700~900℃,保温时间为1.0~3.0h。
本发明的有益效果为:
(1)将二次铝灰渣中的钾盐和钠盐转化为钠玻璃和钾玻璃,避免了水洗-蒸发除盐,流程短、节能、成本低,无钾盐和钠盐污染;
(2)将二次铝灰渣中的氮化铝转化成氧化铝和氮气,避免了氮化铝水解产生氨气,无氨氮污染;
(3)将二次铝灰渣中的氟化物、重金属转化为微晶体进行稳定固化,避免了氟化物和重金属的污染;
(4)以废玻璃为助熔剂,降低了熔化温度,具有节能减排、降低生产成本等优点。
附图说明
图1所示为本发明实施例一种铝灰渣无需除盐除氮制备微晶玻璃的方法的工艺流程图。
图2所示为CaO-Al2O3-SiO2相图。该相图为CaO、Al2O3、SiO2的三元等温相图,展示了不同晶相的成分范围,以及对应的等温线。根据该相图,可以选取具有较低熔点和较高铝含量的主晶相成分,指导配料。
具体实施方式
下文将结合具体附图详细描述本发明具体实施例。应当注意的是,下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的,它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。在下述实施例的附图中,各附图所出现的相同标号代表相同的特征或者部件,可应用于不同实施例中。
本发明一种铝灰渣无需除盐除氮制备微晶玻璃的方法的工艺流程图如图1所示。
实施例1
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣20.0wt.%、生石灰30.0wt.%、石英砂30.0wt.%、废玻璃20.0wt.%。混合料中的Al2O3为10.0wt.%、AlN为4.0wt.%、CaO为37.0wt.%、SiO2为40.0wt.%、Na2O和K2O为5.0wt.%、NaCl和KCl为2.0wt.%、Fe2O3为1.0wt.%、NaF为1.0wt.%。该混合料经1200℃熔化、保温0.5h后经压延法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行900℃、保温3.0h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例2
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣21.0wt.%、生石灰29.0wt.%、石英砂29.0wt.%、废玻璃21.0wt.%。混合料中的Al2O3为10.5wt.%、AlN为4.2wt.%、CaO为36.4wt.%、SiO2为39.5wt.%、Na2O和K2O为5.2wt.%、NaCl和KCl为2.1wt.%、Fe2O3为1.1wt.%、NaF为1.0wt.%。该混合料经1215℃熔化、保温0.6h后经浮法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行890℃、保温2.9h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例3
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣22.0wt.%、生石灰28.0wt.%、石英砂28.0wt.%、废玻璃22.0wt.%。混合料中的Al2O3为11.0wt.%、AlN为4.4wt.%、CaO为35.7wt.%、SiO2为39.0wt.%、Na2O和K2O为5.5wt.%、NaCl和KCl为2.2wt.%、Fe2O3为1.1wt.%、NaF为1.1wt.%。该混合料经1230℃熔化、保温0.8h后经压延法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行880℃、保温2.8h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例4
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣23.0wt.%、生石灰27.0wt.%、石英砂27.0wt.%、废玻璃23.0wt.%。混合料中的Al2O3为11.5wt.%、AlN为4.6wt.%、CaO为35.1wt.%、SiO2为38.5wt.%、Na2O和K2O为5.7wt.%、NaCl和KCl为2.3wt.%、Fe2O3为1.2wt.%、NaF为1.1wt.%。该混合料经1245℃熔化、保温0.9h后经浮法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行870℃、保温2.7h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例5
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣24.0wt.%、生石灰26.0wt.%、石英砂26.0wt.%、废玻璃24.0wt.%。混合料中的Al2O3为12.0wt.%、AlN为4.8wt.%、CaO为34.4wt.%、SiO2为38.0wt.%、Na2O和K2O为6.0wt.%、NaCl和KCl为2.4wt.%、Fe2O3为1.2wt.%、NaF为1.2wt.%。该混合料经1260℃熔化、保温1.0h后经压延法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行860℃、保温2.6h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例6
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣25.0wt.%、生石灰25.0wt.%、石英砂25.0wt.%、废玻璃25.0wt.%。混合料中的Al2O3为12.5wt.%、AlN为5.0wt.%、CaO为33.8wt.%、SiO2为37.5wt.%、Na2O和K2O为6.2wt.%、NaCl和KCl为2.5wt.%、Fe2O3为1.3wt.%、NaF为1.2wt.%。该混合料经1275℃熔化、保温1.1h后经浮法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行850℃、保温2.5h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例7
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣26.0wt.%、生石灰24.0wt.%、石英砂24.0wt.%、废玻璃26.0wt.%。混合料中的Al2O3为13.0wt.%、AlN为5.2wt.%、CaO为33.1wt.%、SiO2为37.0wt.%、Na2O和K2O为6.5wt.%、NaCl和KCl为2.6wt.%、Fe2O3为1.3wt.%、NaF为1.3wt.%。该混合料经1290℃熔化、保温1.3h后经压延法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行840℃、保温2.4h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例8
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣27.0wt.%、生石灰23.0wt.%、石英砂23.0wt.%、废玻璃27.0wt.%。混合料中的Al2O3为13.5wt.%、AlN为5.4wt.%、CaO为32.5wt.%、SiO2为36.5wt.%、Na2O和K2O为6.7wt.%、NaCl和KCl为2.7wt.%、Fe2O3为1.4wt.%、NaF为1.3wt.%。该混合料经1305℃熔化、保温1.4h后经浮法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行830℃、保温2.3h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例9
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣28.0wt.%、生石灰22.0wt.%、石英砂22.0wt.%、废玻璃28.0wt.%。混合料中的Al2O3为14.0wt.%、AlN为5.6wt.%、CaO为31.8wt.%、SiO2为36.0wt.%、Na2O和K2O为7.0wt.%、NaCl和KCl为2.8wt.%、Fe2O3为1.4wt.%、NaF为1.4wt.%。该混合料经1320℃熔化、保温1.5h后经压延法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行820℃、保温2.2h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例10
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣29.0wt.%、生石灰21.0wt.%、石英砂21.0wt.%、废玻璃29.0wt.%。混合料中的Al2O3为14.5wt.%、AlN为5.8wt.%、CaO为31.2wt.%、SiO2为35.5wt.%、Na2O和K2O为7.2wt.%、NaCl和KCl为2.9wt.%、Fe2O3为1.5wt.%、NaF为1.4wt.%。该混合料经1335℃熔化、保温1.6h后经浮法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行810℃、保温2.1h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例11
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣30.0wt.%、生石灰20.0wt.%、石英砂20.0wt.%、废玻璃30.0wt.%。混合料中的Al2O3为15.0wt.%、AlN为6.0wt.%、CaO为30.5wt.%、SiO2为35.0wt.%、Na2O和K2O为7.5wt.%、NaCl和KCl为3.0wt.%、Fe2O3为1.5wt.%、NaF为1.5wt.%。该混合料经1350℃熔化、保温1.8h后经压延法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行800℃、保温2.0h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例12
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣31.0wt.%、生石灰19.0wt.%、石英砂19.0wt.%、废玻璃31.0wt.%。混合料中的Al2O3为15.5wt.%、AlN为6.2wt.%、CaO为29.9wt.%、SiO2为34.5wt.%、Na2O和K2O为7.7wt.%、NaCl和KCl为3.1wt.%、Fe2O3为1.6wt.%、NaF为1.5wt.%。该混合料经1365℃熔化、保温1.9h后经浮法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行790℃、保温1.9h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例13
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣32.0wt.%、生石灰18.0wt.%、石英砂18.0wt.%、废玻璃32.0wt.%。混合料中的Al2O3为16.0wt.%、AlN为6.4wt.%、CaO为29.2wt.%、SiO2为34.0wt.%、Na2O和K2O为8.0wt.%、NaCl和KCl为3.2wt.%、Fe2O3为1.6wt.%、NaF为1.6wt.%。该混合料经1380℃熔化、保温2.0h后经压延法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行780℃、保温1.8h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例14
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣33.0wt.%、生石灰17.0wt.%、石英砂17.0wt.%、废玻璃33.0wt.%。混合料中的Al2O3为16.5wt.%、AlN为6.6wt.%、CaO为28.6wt.%、SiO2为33.5wt.%、Na2O和K2O为8.2wt.%、NaCl和KCl为3.3wt.%、Fe2O3为1.7wt.%、NaF为1.6wt.%。该混合料经1395℃熔化、保温2.1h后经浮法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行770℃、保温1.7h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例15
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣34.0wt.%、生石灰16.0wt.%、石英砂16.0wt.%、废玻璃34.0wt.%。混合料中的Al2O3为17.0wt.%、AlN为6.8wt.%、CaO为27.9wt.%、SiO2为33.0wt.%、Na2O和K2O为8.5wt.%、NaCl和KCl为3.4wt.%、Fe2O3为1.7wt.%、NaF为1.7wt.%。该混合料经1410℃熔化、保温2.3h后经压延法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行760℃、保温1.6h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例16
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣35.0wt.%、生石灰15.0wt.%、石英砂15.0wt.%、废玻璃35.0wt.%。混合料中的Al2O3为17.5wt.%、AlN为7.0wt.%、CaO为27.3wt.%、SiO2为32.5wt.%、Na2O和K2O为8.7wt.%、NaCl和KCl为3.5wt.%、Fe2O3为1.8wt.%、NaF为1.7wt.%。该混合料经1425℃熔化、保温2.4h后经浮法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行750℃、保温1.5h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例17
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣36.0wt.%、生石灰14.0wt.%、石英砂14.0wt.%、废玻璃36.0wt.%。混合料中的Al2O3为18.0wt.%、AlN为7.2wt.%、CaO为26.6wt.%、SiO2为32.0wt.%、Na2O和K2O为9.0wt.%、NaCl和KCl为3.6wt.%、Fe2O3为1.8wt.%、NaF为1.8wt.%。该混合料经1440℃熔化、保温2.5h后经压延法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行740℃、保温1.4h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例18
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣37.0wt.%、生石灰13.0wt.%、石英砂13.0wt.%、废玻璃37.0wt.%。混合料中的Al2O3为18.5wt.%、AlN为7.4wt.%、CaO为26.0wt.%、SiO2为31.5wt.%、Na2O和K2O为9.2wt.%、NaCl和KCl为3.7wt.%、Fe2O3为1.9wt.%、NaF为1.8wt.%。该混合料经1455℃熔化、保温2.6h后经浮法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行730℃、保温1.3h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例19
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣38.0wt.%、生石灰12.0wt.%、石英砂12.0wt.%、废玻璃38.0wt.%。混合料中的Al2O3为19.0wt.%、AlN为7.6wt.%、CaO为25.3wt.%、SiO2为31.0wt.%、Na2O和K2O为9.5wt.%、NaCl和KCl为3.8wt.%、Fe2O3为1.9wt.%、NaF为1.9wt.%。该混合料经1470℃熔化、保温2.8h后经压延法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行720℃、保温1.2h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例20
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣39.0wt.%、生石灰11.0wt.%、石英砂11.0wt.%、废玻璃39.0wt.%。混合料中的Al2O3为19.5wt.%、AlN为7.8wt.%、CaO为24.7wt.%、SiO2为30.5wt.%、Na2O和K2O为9.7wt.%、NaCl和KCl为3.9wt.%、Fe2O3为2.0wt.%、NaF为1.9wt.%。该混合料经1485℃熔化、保温2.9h后经浮法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行710℃、保温1.1h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
实施例21
将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃进行混合均匀,其中二次铝灰渣40.0wt.%、生石灰10.0wt.%、石英砂10.0wt.%、废玻璃40.0wt.%。混合料中的Al2O3为20.0wt.%、AlN为8.0wt.%、CaO为24.0wt.%、SiO2为30.0wt.%、Na2O和K2O为10.0wt.%、NaCl和KCl为4.0wt.%、Fe2O3为2.0wt.%、NaF为2.0wt.%。该混合料经1500℃熔化、保温3.0h后经压延法得到基础玻璃。所得基础玻璃进行700℃、保温1.0h核化晶化热处理得到微晶玻璃。生产流程无需除盐除氮。
本发明以铝灰渣提铝后得到二次铝灰渣为主要原料,采用熔化、玻璃化和晶化工艺制备微晶玻璃,其中的Al2O3、MgO、CaO、SiO2、Na2O、K2O形成钠玻璃和钾玻璃,其中的F、P2O5、Fe2O3、TiO2、Cr2O3、NiO作为形核剂,在晶化过程中形成高度弥散的微晶体。本发明将铝灰渣中的钾盐和钠盐直接转化为钠玻璃和钾玻璃,避免了水洗-蒸发除盐;将铝灰渣中的氮化铝转化成氧化铝,避免了氨气的产生;将铝灰渣中的氟化物、重金属作为形核剂转化为微晶体,避免了重金属和氟化物的污染。本发明不仅实现了铝灰渣无害化,而且高值化利用于微晶玻璃,无需除盐除氮,具有流程短、熔融温度低、节能降耗、易于产业化的优点
本文虽然已经给出了本发明的几个实施例,但是本领域的技术人员应当理解,在不脱离本发明精神的情况下,可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的,不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。
Claims (6)
1.一种铝灰渣无需除盐除氮制备微晶玻璃的方法,其特征在于,将铝灰渣提铝后得到的二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃混合,采用熔融、核化、晶化得到微晶玻璃;其中,所述二次铝灰渣为所述微晶玻璃提供铝源和形核剂,所述生石灰为所述微晶玻璃提供钙源,所述石英砂为所述微晶玻璃提供硅源,所述废玻璃作为制备所述微晶玻璃的助熔剂。
2.如权利要求1所述的铝灰渣无需除盐除氮制备微晶玻璃的方法,其特征在于,原料配比为:二次铝灰渣20~40wt.%,生石灰15~25wt.%,石英砂15~25wt.%,废玻璃20~40wt.%,合计100wt.%。
3.如权利要求2所述的铝灰渣无需除盐除氮制备微晶玻璃的方法,其特征在于,配比后的原料中,Al2O3为10~20wt.%,AlN为4~8wt.%,CaO为24~37wt.%,SiO2为30~40wt.%,Na2O和K2O为5~10wt.%,NaCl和KCl为2~4wt.%,Fe2O3为1~2wt.%,NaF为1~2wt.%,合计为100wt.%。
4.如权利要求1-3任一项所述的铝灰渣无需除盐除氮制备微晶玻璃的方法,其特征在于,所述方法具体包括:
S1、混合:将二次铝灰渣与生石灰、石英砂和废玻璃混合均匀得到混合料;
S2、熔融:所述混合料经加热熔化成玻璃熔体,保温;
S3、浇铸:所述的熔体经压延或浮法得到基础玻璃;
S4、核化晶化:将所述基础玻璃进行热处理得到微晶玻璃。
5.如权利要求4所述的铝灰渣无需除盐除氮制备微晶玻璃的方法,其特征在于,步骤S2中,所述混合料的加热温度为1200~1500℃,保温时间为0.5~3.0h。
6.如权利要求4所述的铝灰渣无需除盐除氮制备微晶玻璃的方法,其特征在于,步骤S4中,所述基础玻璃的热处理温度为700~900℃,保温时间为1.0~3.0h。
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PB01 | Publication | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191213 |
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