CN107098592B - 一种利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法 - Google Patents

一种利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法，涉及泡沫微晶玻璃生产技术领域，主要包括以下步骤：(1)按重量份称取原料：高硅钒尾矿、高镁磷尾矿、发泡剂、稳泡剂、添加剂；(2)将所述原料粉碎球磨，混合均匀；(3)将混合均匀后的所述原料升温至1500～1600℃，保温1～2h,熔融成均匀的泡沫玻璃液，所述泡沫玻璃液经成型、退火，得块体玻璃；(4)将所述块体玻璃由室温升至950～1250℃，保温0.5～2h；然后降温至650～760℃，退火2～4h；冷却至20～35℃，得泡沫微晶玻璃。本发明提供的生产工艺简单易行，充分利用固体废弃物，降低生产成本；成品抗压、抗折强度高，导热系数小，重量轻。

Description

一种利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法
发明领域
本发明属于泡沫微晶玻璃生产技术领域，具体地说是涉及一种利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法。
背景技术
泡沫微晶玻璃是一种性能优越的隔热、吸声、防潮、防火、轻质、高强的新型环保建筑材料。泡沫微晶玻璃由玻璃相、晶体和气孔3部分组成。在均匀分布着大量气孔的玻璃相基体中，均匀散布着大量的微小晶体，使玻璃与晶体网络连结在一起，形成玻晶交织结构，大大提高了材料的机械强度，从而能用于制作墙体材料。
各种尾矿已成为我国产出量最大，利用率最低的大宗固体废弃物之一。我国对其它大宗废弃物如粉煤灰、煤矸石综合利用率均超过50％，而尾矿利用率不足20％，而且对尾矿的利用主要集中在道路填充、生产水泥制品等，产品附加值较低。绝大部分自然堆存，占用土地、污染环境，存在严重地质灾害安全隐患。
高硅钒尾矿和高镁磷尾矿均是在开采、分选矿石以后排放的固体或粉状废料。大多数成分本就可作为生产建筑用泡沫微晶玻璃的氧化物。因此，利用高硅钒尾矿开发新型高附加值产品，势在必行。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法。本发明提供的生产工艺简单易行，充分利用固体废弃物，降低生产成本；成品抗压、抗折强度高，导热系数小，重量轻。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法,包括以下步骤：
(1)按以下重量份称取原料：高硅钒尾矿35～45份、高镁磷尾矿20～30份、发泡剂0.5～6份、稳泡剂3～7份、添加剂10～15份；
(2)将所述原料粉碎球磨，混合均匀；
(3)将混合均匀后的所述原料升温至1500～1600℃，保温1～2h,熔融成均匀的泡沫玻璃液，所述泡沫玻璃液经成型、退火，得块体玻璃；
(4)将所述块体玻璃由室温升至950～1250℃，保温0.5～2h；然后降温至650～760℃，退火2～4h；冷却至20～35℃，得泡沫微晶玻璃。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述发泡剂为硫酸钠和碳酸钙，所述硫酸钠和碳酸钙的质量比为2～5:1～3。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述稳泡剂为磷酸钠。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述添加剂为氟化钙、氧化锌、硝酸钠，所述氟化钙、氧化锌、硝酸钠的质量比为2～10:0.5～6:1～6。
优选地，在本发明的较佳实施例中，步骤(2)中，粉碎球磨后粒度为100～300目。
优选地，在本发明的较佳实施例中，步骤(4)中，以5～10℃/min升温至950～1250℃；降温速度为20～30℃/min。
本发明的有益效果：
(1)本发明利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿作为原料进行生产，既充分利用了固体废弃物，又节约了生产成本，产生了可观的经济效益和环境效益。
(2)本发明的生产工艺简单易行，制成块体玻璃后直接加热发泡，无需将玻璃水淬为玻璃渣，工序简化，节约生产成本。
(3)发泡剂和稳泡剂的加入，可使发泡稳定均匀，使泡孔充分长大，孔径均匀，成品性能优良。
(4)本发明制备的泡沫微晶玻璃性能优异，抗压、抗折强度高，导热系数小，重量轻，可作建筑保温、隔热、吸声、防火、防潮材料，应用范围广，产品附加值高。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
一种利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法,包括以下步骤：
(1)按以下重量份称取原料：高硅钒尾矿35份、高镁磷尾矿20份、硫酸钠0.4份、碳酸钙0.2份、磷酸钠3份、氟化钙5.8份、氧化锌1.4份、硝酸钠2.8份；
(2)将原料粉碎球磨至粒度为100目，混合均匀；
(3)将混合均匀后的原料升温至1500℃，保温1h,熔融成均匀的泡沫玻璃液，泡沫玻璃液经成型、退火，得块体玻璃；
(4)将块体玻璃以5℃/min升温速度升至950℃，保温0.5h；然后以20℃/min速度降温至650℃，退火2h；冷却至20℃，得泡沫微晶玻璃。
实施例2：
一种利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法,包括以下步骤：
(1)按以下重量份称取原料：高硅钒尾矿45份、高镁磷尾矿30份、硫酸钠3.5份、碳酸钙2份、磷酸钠7份、氟化钙6.8份、氧化锌4.1份、硝酸钠4.1份；
(2)将原料粉碎球磨至粒度为300目，混合均匀；
(3)将混合均匀后的原料升温至1600℃，保温2h,熔融成均匀的泡沫玻璃液，泡沫玻璃液经成型、退火，得块体玻璃；
(4)将块体玻璃以10℃/min升温速度升至1250℃，保温2h；然后以30℃/min速度降温至760℃，退火4h；冷却至35℃，得泡沫微晶玻璃。
实施例3：
一种利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法,包括以下步骤：
(1)按重量份称取原料：高硅钒尾矿40份、高镁磷尾矿25份、硫酸钠2份、碳酸钙1.2份、磷酸钠5份、氟化钙5.9份、氧化锌3.2份、硝酸钠3.4份；
(2)将原料粉碎球磨至粒度为200目，混合均匀；
(3)将混合均匀后的原料升温至1550℃，保温1.5h,熔融成均匀的泡沫玻璃液，泡沫玻璃液经成型、退火，得块体玻璃；
(4)将块体玻璃以7℃/min升温速度升至1100℃，保温1.2h；然后以25℃/min速度降温至720℃，退火3h；冷却至25℃，得泡沫微晶玻璃。
对实施例1～3制得的泡沫微晶玻璃性能进行检测，测试结果如表1所示。
表1：测试结果
Figure BDA0001264261310000031
通过检测结果可以看出，通过本发明提供的生产工艺制得的泡沫微晶玻璃抗压、抗折强度高，导热系数小，重量轻，可作建筑保温、隔热、防火、防潮材料，应用范围广，产品附加值高。

Claims (4)

1.一种利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法,其特征在于,包括以下步骤：
(1)按以下重量份称取原料：高硅钒尾矿35～45份、高镁磷尾矿20～30份、发泡剂0.5～6份、稳泡剂3～7份、添加剂10～15份；
(2)将所述原料粉碎球磨，混合均匀；
(3)将混合均匀后的所述原料升温至1500～1600℃，保温1～2h,熔融成均匀的泡沫玻璃液，所述泡沫玻璃液经成型、退火，得块体玻璃；
(4)将所述块体玻璃由室温升至950～1250℃，保温0.5～2h；然后降温至650～760℃，退火2～4h；冷却至20～35℃，得泡沫微晶玻璃；
所述发泡剂为硫酸钠和碳酸钙，所述硫酸钠和碳酸钙的质量比为2～5:1～3；所述添加剂为氟化钙、氧化锌、硝酸钠，所述氟化钙、氧化锌、硝酸钠的质量比为2～10:0.5～6:1～6。
2.根据权利要求1所述的利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法，其特征在于：所述稳泡剂为磷酸钠。
3.根据权利要求1所述的利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法，其特征在于：步骤(2)中，粉碎球磨后粒度为100～300目。
4.根据权利要求1所述的利用高硅钒尾矿和高镁磷尾矿生产泡沫微晶玻璃的方法，其特征在于：步骤(4)中，以5～10℃/min升温至950～1250℃；降温速度为20～30℃/min。
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