CN105417958A - 一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法 - Google Patents

一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105417958A
CN105417958A CN201510995461.1A CN201510995461A CN105417958A CN 105417958 A CN105417958 A CN 105417958A CN 201510995461 A CN201510995461 A CN 201510995461A CN 105417958 A CN105417958 A CN 105417958A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
raw materials
foam glass
sintering
glass material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201510995461.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105417958B (zh
Inventor
艾仙斌
李晓晖
熊继海
范敏
席细平
石金明
王贺礼
桂双林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ENERGY RESEARCH INSTITUTE OF JIANGXI ACADEMY OF SCIENCES
Original Assignee
ENERGY RESEARCH INSTITUTE OF JIANGXI ACADEMY OF SCIENCES
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ENERGY RESEARCH INSTITUTE OF JIANGXI ACADEMY OF SCIENCES filed Critical ENERGY RESEARCH INSTITUTE OF JIANGXI ACADEMY OF SCIENCES
Priority to CN201510995461.1A priority Critical patent/CN105417958B/zh
Publication of CN105417958A publication Critical patent/CN105417958A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105417958B publication Critical patent/CN105417958B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C11/00—Multi-cellular glass ; Porous or hollow glass or glass particles
    • C03C11/007—Foam glass, e.g. obtained by incorporating a blowing agent and heating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B19/00—Other methods of shaping glass
    • C03B19/09—Other methods of shaping glass by fusing powdered glass in a shaping mould
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/002—Use of waste materials, e.g. slags

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法，属于工业固废资源综合利用和环境保护领域。将铜尾矿、钢渣、石英砂、助熔剂等原料混合后，经过高温熔融，水淬，玻璃料粉磨、烧结等工序获得高强度泡沫玻璃材料。本发明中工业固废用量占原料总重量比例高达80％～95％，是一种工业固废大规模资源化利用的途径，可实现铜尾矿资源的“绿色”利用。并且本发明制备工艺未采用成孔剂发泡方式，工艺相对简单，制备过程容易控制，有利于实现工业化推广应用。所用原料全部为无机材料，符合国家A级不燃标准，其制备的泡沫玻璃材料性能优越，抗压强度可达到60MPa，抗折强度可达到20MPa。

Description

一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法
技术领域：
本发明涉及一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法，属于工业固废资源综合利用和环境保护领域。
背景技术：
随着工业化快速发展，我国工业固体废弃物的产生量和堆存量不断增加，其中工业尾矿的积存量达到约60亿吨，且每年仍以新增排放约3亿吨的速度增加。目前矿山加强了尾矿再选技术开发，回收其中伴生金属或非金属资源，但产生的“二次”尾矿绝大部分仍是堆存处理，占用土地资源，污染周边环境。利用经过改性的尾矿作为建筑材料的原料，或者作为采矿采空区的充填材料使用是尾矿利用的两大重要途径，但目前实践应用量有限，提高尾矿绿色资源化综合利用率仍是当前的重要任务。
铜尾矿是铜生产企业经过浮选或浸出等工艺选取铜资源后排放的固体废料，含有大量的硅酸盐矿物，可作为制备玻璃或者陶瓷材料的主要原料。专利公开号CN102924113A提出了一种铜尾矿制备多孔陶瓷吸附或过滤材料的方法，专利公开号CN103030341A、专利公告号CN100591635C提供了利用铜尾矿制备导热系数低、用于保温的多孔材料的方法，这些方法在工艺上都具有可行性，但制备过程均使用了成孔剂，在高温过程中成孔剂发泡气孔难以控制。专利公告号CN102674883B提供了一种利用铜尾矿制备泡沫陶瓷保温板的方法，该方法在成型过程中进行发泡，气孔结构较易控制，但高温烧结时为维持常温下产生的气孔结构，需严格控制烧成制度，对窑炉要求非常高，并且生产周期长、能耗较大，因此不利于技术推广应用。
发明内容：
本发明的目的是提供一种工艺相对简单、易于实现的利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法，实现铜尾矿资源的综合利用，该方法具有明显的社会、经济和环境效益。
本发明的具体技术方案，包括以下步骤：
1、称料混合：按照各原料重量份数组成称取原料，各原料重量份数组成为：铜尾矿55～70份、钢渣25～40份、石英砂0～7份、助熔剂3～6份，并在料罐中搅拌，混合均匀；
2、高温熔制：将搅拌均匀的混合料进行高温熔融，熔融温度控制为1470℃～1550℃，熔融时间为20min～60min，形成均匀熔体；
3、水淬制料：将均匀熔体水淬，制得玻璃颗粒料，烘干后球磨，过80目筛，获得玻璃粉体料；
4、玻璃料烧结：将球磨后的玻璃料压制成型或装填入耐热模具中，送入烧结炉中烧结，烧结制度为：
预热阶段，室温～300℃，升温速率7～10℃/min，300℃保温10min；
快速升温阶段，300℃～800℃，升温速率15～30℃/min；
保温烧结阶段，800℃～烧结温度，升温速率5～7℃/min，烧结温度为830℃～1000℃，恒温保温时间为20min～60min；
冷却阶段，烧结温度～500℃，冷却速率10～20℃/min，500℃以下可快速冷却。
本发明具有以下优点：
(1)工业固废用量占原料总重量比例高达80％～95％，是一种工业固废大规模资源化利用的途径，可实现铜尾矿资源的“绿色”利用。
(2)未采用成孔剂发泡方式，制备工艺不需要添加成孔剂，工艺相对简单，制备过程容易控制，有利于实现工业化推广应用。
(3)所用原料全部为无机材料，符合国家A级不燃标准，且制备的泡沫玻璃材料性能优越，其抗压强度可达到60MPa，抗折强度可达到20MPa。
具体实施方式：
实施例1
按照各原料重量份数组成称取原料，各原料重量份数组成为：铜尾矿60份、钢渣30份、石英砂5份、助熔剂5份，并在料罐中搅拌，混合均匀；将搅拌均匀的混合料进行高温熔融，熔融温度控制为1500℃，熔融时间为30min，形成均匀熔体；将均匀熔体水淬，制得玻璃颗粒料，烘干后球磨，过80目筛，获得玻璃粉体料；将球磨后的玻璃料压制成型或装填入耐热模具中，送入烧结炉中烧结，烧结温度为850℃，恒温保温时间为60min；冷却后得到泡沫玻璃材料，体积密度为0.95g/cm3，抗压强度59.97MPa，抗折强度17.05MPa。
实施例2
按照各原料重量份数组成称取原料，各原料重量份数组成为：铜尾矿55份、钢渣35份、石英砂4份、助熔剂6份，并在料罐中搅拌，混合均匀；将搅拌均匀的混合料进行高温熔融，熔融温度控制为1470℃，熔融时间为60min，形成均匀熔体；将均匀熔体水淬，制得玻璃颗粒料，烘干后球磨，过80目筛，获得玻璃粉体料；将球磨后的玻璃料压制成型或装填入耐热模具中，送入烧结炉中烧结，烧结温度为900℃，恒温保温时间为60min；冷却后得到泡沫玻璃材料，体积密度为0.71g/cm3，抗压强度40.37MPa，抗折强度19.53MPa。
实施例3
按照各原料重量份数组成称取原料，各原料重量份数组成为：铜尾矿65份、钢渣30份、石英砂0份、助熔剂5份，并在料罐中搅拌，混合均匀；将搅拌均匀的混合料进行高温熔融，熔融温度控制为1550℃，熔融时间为20min，形成均匀熔体；将均匀熔体水淬，制得玻璃颗粒料，烘干后球磨，过80目筛，获得玻璃粉体料；将球磨后的玻璃料压制成型或装填入耐热模具中，送入烧结炉中烧结，烧结温度为1000℃，恒温保温时间为30min冷却后得到泡沫玻璃材料，体积密度为0.65g/cm3，抗压强度30.22MPa，抗折强度5.46MPa。
实施例4
按照各原料重量份数组成称取原料，各原料重量份数组成为：铜尾矿70份、钢渣25份、石英砂0份、助熔剂5份，并在料罐中搅拌，混合均匀；将搅拌均匀的混合料进行高温熔融，熔融温度控制为1550℃，熔融时间为30min，形成均匀熔体；将均匀熔体水淬，制得玻璃颗粒料，烘干后球磨，过80目筛，获得玻璃粉体料；将球磨后的玻璃料压制成型或装填入耐热模具中，送入烧结炉中烧结，烧结温度为950℃，恒温保温时间为40min；冷却后得到泡沫玻璃材料，体积密度为0.57g/cm3，抗压强度27.87MPa，抗折强度5.03MPa。

Claims (3)

1.一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法，其特征在于：所用原料包括铜尾矿、钢渣、石英砂、助熔剂，各原料按重量份数组成为：铜尾矿55～70份、钢渣25～40份、石英砂0～7份、助熔剂3～6份。所述方法具体步骤如下：
(1)称料混合：按照各原料重量份数组成称取原料，并在料罐中搅拌，混合均匀；
(2)高温熔制：将搅拌均匀的混合料进行高温熔融，熔融温度控制为1470℃～1550℃，熔融时间20min～60min，形成均匀熔体；
(3)水淬制料：将均匀熔体水淬，制得玻璃颗粒料，烘干后球磨，过80目筛，获得玻璃粉体料；
(4)玻璃料烧结：将球磨后的玻璃料压制成型或装填入耐热模具中，送入烧结炉中烧结，烧结制度为：
预热阶段，室温～300℃，升温速率7～10℃/min，300℃保温10min；
快速升温阶段，300℃～800℃，升温速率15～30℃/min；
保温烧结阶段，800℃～烧结温度，升温速率5～7℃/min，烧结温度为830℃～1000℃，恒温保温时间为20min～60min；
冷却阶段，烧结温度～500℃，冷却速率10～20℃/min，500℃以下可快速冷却。
2.根据权利要求1所述一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法，其特征在于：所用钢渣为钢铁厂多级破碎磁选后钢渣尾渣或细磨深度回收铁质后的钢渣尾泥。
3.根据权利要求1所述一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法，其特征在于：所用助熔剂为碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾的一种或多种。
CN201510995461.1A 2015-12-29 2015-12-29 一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法 Active CN105417958B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510995461.1A CN105417958B (zh) 2015-12-29 2015-12-29 一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510995461.1A CN105417958B (zh) 2015-12-29 2015-12-29 一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105417958A true CN105417958A (zh) 2016-03-23
CN105417958B CN105417958B (zh) 2018-03-06

Family

ID=55496577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510995461.1A Active CN105417958B (zh) 2015-12-29 2015-12-29 一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105417958B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106477883A (zh) * 2016-09-19 2017-03-08 内蒙古科韵环保材料股份公司 一种多孔稀土矿渣微晶玻璃及其制备方法
CN106699217A (zh) * 2016-12-14 2017-05-24 济南大学 一种利用金矿尾矿制备泡沫陶瓷保温板的方法
CN110204350A (zh) * 2019-05-29 2019-09-06 昌鑫生态科技(陕西)有限公司 一种生态陶瓷材料
CN112441747A (zh) * 2020-12-11 2021-03-05 江西省建筑材料工业科学研究设计院 一种利用铜尾矿制备泡沫微晶保温装饰一体板的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101182124A (zh) * 2007-11-06 2008-05-21 陕西科技大学 利用铜尾矿生产泡沫玻璃的方法
CN101723595A (zh) * 2008-10-16 2010-06-09 赵坚强 一种陶瓷化泡沫玻璃制品及其制造工艺
CN102815869A (zh) * 2012-09-05 2012-12-12 北京盛康宁科技开发有限公司 一种泡沫微晶玻璃及其制备方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101182124A (zh) * 2007-11-06 2008-05-21 陕西科技大学 利用铜尾矿生产泡沫玻璃的方法
CN101723595A (zh) * 2008-10-16 2010-06-09 赵坚强 一种陶瓷化泡沫玻璃制品及其制造工艺
CN102815869A (zh) * 2012-09-05 2012-12-12 北京盛康宁科技开发有限公司 一种泡沫微晶玻璃及其制备方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106477883A (zh) * 2016-09-19 2017-03-08 内蒙古科韵环保材料股份公司 一种多孔稀土矿渣微晶玻璃及其制备方法
CN106699217A (zh) * 2016-12-14 2017-05-24 济南大学 一种利用金矿尾矿制备泡沫陶瓷保温板的方法
CN110204350A (zh) * 2019-05-29 2019-09-06 昌鑫生态科技(陕西)有限公司 一种生态陶瓷材料
CN112441747A (zh) * 2020-12-11 2021-03-05 江西省建筑材料工业科学研究设计院 一种利用铜尾矿制备泡沫微晶保温装饰一体板的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105417958B (zh) 2018-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103241955B (zh) 以高钛高炉渣和废玻璃粉制备微晶泡沫玻璃的方法
CN103204698B (zh) 一种利用铁尾矿制备环保型透水砖的方法
CN102838376B (zh) 一种轻质闭孔陶瓷保温板的制备方法
CN110436789B (zh) 一种微晶泡沫玻璃及其制备方法
CN105417958A (zh) 一种利用铜尾矿制备高强度泡沫玻璃材料的方法
CN108503371B (zh) 一种利用高炉渣和高铝粉煤灰制备发泡陶瓷材料的方法
CN103936454B (zh) 一种以金铜尾矿为主原料的多孔保温陶瓷及其制备方法
CN103011882A (zh) 一种具有三级孔结构的无机保温材料及其制备方法
CN102838283A (zh) 一种利用复合工业废渣生产泡沫微晶玻璃的方法及产品
CN104891815B (zh) 一种利用高温液态冶金熔渣制备泡沫玻璃的方法
CN105541296A (zh) 一种利用铜尾矿制备陶瓷材料的方法
CN104478329B (zh) 一种锑矿尾砂生产蒸压加气混凝土砌块的制备方法
CN109516772A (zh) 一种轻质高强废玻璃陶粒及其制备方法
CN108821621A (zh) 一种轻质高强陶粒及制备方法
CN102838377B (zh) 一种轻质闭孔陶瓷保温板
CN104193177A (zh) 一种废石英发泡生产的高强轻质建筑材料及制备方法
CN104909546A (zh) 一种利用废crt屏玻璃制备微晶泡沫玻璃的方法
CN102515828B (zh) 利用铁矿围岩和铁尾矿制备的多孔保温材料及其制备方法
CN103755379B (zh) 一种以铁尾矿为主料制备发泡空心砖的方法
CN104860712A (zh) 一种利用废弃熔融石英坩埚制备微孔轻质隔热骨料的方法
CN104649707A (zh) 一种轻质隔音保温多孔陶瓷材料及其制备方法
CN102633426A (zh) 一种利用工业赤泥生产微晶泡沫保温板材的方法
CN107760275B (zh) 一种用玻璃制备的低熔点高温相变材料及其制备方法
CN108424120A (zh) 一种利用页岩废渣制备发泡陶瓷墙体材料的方法
CN109704805B (zh) 一种铁尾矿制备微晶发泡材料及其制造方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant