CN107032620A - 一种利用尾矿制备微晶玻璃的方法 - Google Patents

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孙祯彬
苏复
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    • 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
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
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Abstract

本发明公开了一种利用尾矿制备微晶玻璃的方法，将尾矿、粉煤灰、磷酸铵、四硼酸钠、硫酸镁、碳化硅粉体、氧化锌、氧化银、氧化钛混合，熔炼，将熔融物放入水中淬火，再将淬火产生的块状物粉碎，得到粉体；将所得粉体与氧化砷、硝酸钠混合，升温采用两个阶段升温后保温，制得玻璃液；最后将玻璃液压延成型后经核化、晶化，制得微晶玻璃。本发明提供的方法得到的微晶玻璃具有良好的耐酸、耐碱以及耐磨损等性能。

Description

一种利用尾矿制备微晶玻璃的方法
技术领域
本发明属于微晶玻璃技术领域，具体涉及一种利用尾矿制备微晶玻璃的方法。
背景技术
微晶玻璃又称玻璃陶瓷，是一种通过熔融冷淬然后控制析晶制得的多晶材料，由玻璃相和晶相构成，兼具玻璃的基本性能和陶瓷的多晶特征，成为一类独特的新型材料。由于微晶玻璃具有许多优良的性能，如机械强度高、热膨胀系数可调、介电损耗小、耐磨耐腐蚀、化学稳定性及热稳定性好等，使得微晶玻璃不仅可用于替代传统的玻璃或陶瓷材料，以获得更好的应用性能和经济效益，而且开辟了许多新的应用领域，从而在能源、电子、建筑、生物医学等领域获得广泛应用。
尾矿是选矿中分选作业的产物中有用目标组分含量较低而无法用于生产的部分。随着经济的发展，对矿产品需求大幅度增加，矿业开发规模随之加大，产生的选矿尾矿数量将不断增加；加之许多可利用的金属矿品位日益降低，为了满足矿产品日益增长的需求，选矿规模越来越大，因此产生的选矿尾矿数量也将大量增加，而大量堆存的尾矿，给矿业、环境及经济等造成不少难题。尾矿主要成分一般以SiO2、CaO、Al2O3、MgO等形式存在，而这些成分也是微晶玻璃生产所需的重要原料。通过合适的生产工艺利用尾矿制备微晶玻璃是一项“变废为宝”的可行技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用尾矿制备微晶玻璃的方法，提高玻璃耐酸、耐碱及耐磨损性能。
为了实现本发明的目的，采用以下技术方案：
一种利用尾矿制备微晶玻璃的方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，将尾矿50-60份、粉煤灰5-10份、磷酸铵2-5份、四硼酸钠1-3份、硫酸镁2-5份、碳化硅粉体1-4份、氧化锌0.8-2.4份、氧化银0.3-0.7份、氧化钛1-3份混合，熔炼，将熔融物放入水中淬火，再将淬火产生的块状物粉碎，得到粉体；
步骤2，以重量份计，将步骤1所得粉体与氧化砷0.8-1.5份、硝酸钠0.5-1.2份混合，升温至300-350℃，保温20-40min，继续升温至1400-1480℃，保温1-3h，制得玻璃液；
步骤3，将步骤2所得玻璃液压延成型后经核化、晶化，制得微晶玻璃。
优选地，步骤1中熔炼温度为1200-1250℃、时间为45-60min。
优选地，步骤1中粉体粒度在200目。
优选地，步骤3中核化条件为700-740℃、2-4h。
优选地，步骤3中晶化条件为900-950℃、1-2h。
优选地，所述碳化硅粉体的粒度在80-100目。
本发明提供的方法得到的微晶玻璃具有良好的特性，其中耐酸性质量损失率达到了0.05以下，耐碱性质量损失率达到了0.06以下，表面气孔率达到了3个/m2以下，磨损率达到了0.067％以下。
具体实施方式
实施例1
一种利用尾矿制备微晶玻璃的方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，将尾矿50-60份、粉煤灰5-10份、磷酸铵2-5份、四硼酸钠1-3份、硫酸镁2-5份、碳化硅粉体1-4份、氧化锌0.8-2.4份、氧化银0.3-0.7份、氧化钛1-3份混合，熔炼，熔炼温度为1200-1250℃、时间为45-60min，将熔融物放入水中淬火，再将淬火产生的块状物粉碎，得到粉体，粉体粒度在200目；碳化硅粉体的粒度在80-100目；
步骤2，以重量份计，将步骤1所得粉体与氧化砷0.8-1.5份、硝酸钠0.5-1.2份混合，升温至300-350℃，保温20-40min，继续升温至1400-1480℃，保温1-3h，制得玻璃液；
步骤3，将步骤2所得玻璃液压延成型后经核化、晶化，制得微晶玻璃，其中核化条件为700-740℃、2-4h，晶化条件为900-950℃、1-2h。
实施例2
一种利用尾矿制备微晶玻璃的方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，将尾矿50-60份、粉煤灰5-10份、磷酸铵2-5份、四硼酸钠1-3份、硫酸镁2-5份、碳化硅粉体1-4份、氧化锌0.8-2.4份、氧化银0.3-0.7份、氧化钛1-3份混合，熔炼，熔炼温度为1200-1250℃、时间为45-60min，将熔融物放入水中淬火，再将淬火产生的块状物粉碎，得到粉体，粉体粒度在200目；碳化硅粉体的粒度在80-100目；
步骤2，以重量份计，将步骤1所得粉体与氧化砷0.8-1.5份、硝酸钠0.5-1.2份混合，升温至300-350℃，保温20-40min，继续升温至1400-1480℃，保温1-3h，制得玻璃液；
步骤3，将步骤2所得玻璃液压延成型后经核化、晶化，制得微晶玻璃，其中核化条件为700-740℃、2-4h，晶化条件为900-950℃、1-2h。
实施例3
一种利用尾矿制备微晶玻璃的方法，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，将尾矿50-60份、粉煤灰5-10份、磷酸铵2-5份、四硼酸钠1-3份、硫酸镁2-5份、碳化硅粉体1-4份、氧化锌0.8-2.4份、氧化银0.3-0.7份、氧化钛1-3份混合，熔炼，熔炼温度为1200-1250℃、时间为45-60min，将熔融物放入水中淬火，再将淬火产生的块状物粉碎，得到粉体，粉体粒度在200目；碳化硅粉体的粒度在80-100目；
步骤2，以重量份计，将步骤1所得粉体与氧化砷0.8-1.5份、硝酸钠0.5-1.2份混合，升温至300-350℃，保温20-40min，继续升温至1400-1480℃，保温1-3h，制得玻璃液；
步骤3，将步骤2所得玻璃液压延成型后经核化、晶化，制得微晶玻璃，其中核化条件为700-740℃、2-4h，晶化条件为900-950℃、1-2h。
对以上实施例制备得到的微晶玻璃进行性能测试，结果如下：
以上得出，本发明提供的方法得到的微晶玻璃具有良好的特性，其中耐酸性质量损失率达到了0.05以下，耐碱性质量损失率达到了0.06以下，表面气孔率达到了3个/m2以下，磨损率达到了0.067％以下。

Claims (6)

1.一种利用尾矿制备微晶玻璃的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，以重量份计，将尾矿50-60份、粉煤灰5-10份、磷酸铵2-5份、四硼酸钠1-3份、硫酸镁2-5份、碳化硅粉体1-4份、氧化锌0.8-2.4份、氧化银0.3-0.7份、氧化钛1-3份混合，熔炼，将熔融物放入水中淬火，再将淬火产生的块状物粉碎，得到粉体；
步骤2，以重量份计，将步骤1所得粉体与氧化砷0.8-1.5份、硝酸钠0.5-1.2份混合，升温至300-350℃，保温20-40min，继续升温至1400-1480℃，保温1-3h，制得玻璃液；
步骤3，将步骤2所得玻璃液压延成型后经核化、晶化，制得微晶玻璃。
2.根据权利要求1所述的利用尾矿制备微晶玻璃的方法，其特征在于，步骤1中熔炼温度为1200-1250℃、时间为45-60min。
3.根据权利要求1所述的利用尾矿制备微晶玻璃的方法，其特征在于，步骤1中粉体粒度在200目。
4.根据权利要求1所述的利用尾矿制备微晶玻璃的方法，其特征在于，步骤3中核化条件为700-740℃、2-4h。
5.根据权利要求1所述的利用尾矿制备微晶玻璃的方法，其特征在于，步骤3中晶化条件为900-950℃、1-2h。
6.根据权利要求1所述的利用尾矿制备微晶玻璃的方法，其特征在于，所述碳化硅粉体的粒度在80-100目。
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