[發明專利]利用含鉻廢渣制備的顏色玻璃及其制備方法

無效

• 申請號: 200810045230.4
• 申請日: 2008-01-22
• 公開（公告）號: CN101219858A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 方久華;楊峰
• 申請（專利權）人: 方久華;楊峰
• 主分類號: C03C6/10
• 分類號: C03C6/10;C03C4/02;C03B5/235
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于含有固體廢物的玻璃及其制備方法，涉及一種利用含鉻廢渣制備的顏色玻璃及其制備方法。適用于以含鉻廢渣為主要原料制備包括金星玻璃的、用作建筑裝飾材料的顏色玻璃。

背景技術

含鉻廢渣(以下稱鉻渣)是制造工業鉻鹽等化工原料的殘渣，以SiO₂、CaO、MgO、Fe₂O₃、Al₂O₃等為主要成分，同時殘留有Cr³⁺、Cr⁶⁺，其中Cr⁶⁺主要存在于可溶性鉻酸鈉、酸溶性鉻酸鈣在內的化合物中(鉻渣的組成中一般含有重量百分比例為10-30％的SiO₂、20-30％的CaO、6-25％的MgO、6-25％的Fe₂O₃、5-22％的Al₂O₃、以及0.5-4.5％的Cr³⁺和Cr⁶⁺的氧化物，都是制造硅酸鹽玻璃的有用成分)。長期以來，雖然工業鉻鹽的用途愈來愈廣泛、市場價格愈來愈高，但由于鉻渣造成的嚴重的環境污染，以使愈來愈多的工業鉻鹽生產企業被迫關閉。因為，鉻渣在露天堆存時，經長期雨水沖淋后，大量的六價鉻離子隨雨水溶滲、流失、滲入地表，從而污染地下水，也污染了江河、湖泊，進而危害農田、水產和人體健康，它的化合物具有很強的氧化作用，對人體的消化道、呼吸道、皮膚和粘膜都有危害，因此，六價鉻離子對人體健康的毒害很大，解決鉻渣對環境污染問題主要在于解決Cr⁶⁺的存在問題。

現有技術中，鉻渣的處理和利用主要有三種方法：采用還原法將Cr⁶⁺還原成Cr³⁺、采用化學沉淀方法提煉鉻渣中的鉻元素、以鉻渣為原料制造陶瓷產品使鉻元素被鉻渣顆粒表面的玻璃體薄膜所封閉；但是，還原法需要消耗大量還原劑，并且還原不徹底，還會產生二次污染(大氣污染等)；沉淀方法產生大量廢水，其中含有Cr⁶⁺，也造成二次污染，并且固體廢物照常存在；制造陶瓷產品時，由于燒成溫度不能過高，否則制品變形，而在較低的溫度下Cr⁶⁺不容易參與反應，并且玻璃體粘度大，不能完全封閉鉻渣顆粒，受到水的侵蝕時，仍然有Cr⁶⁺溶解于水，造成嚴重的環境污染。

發明內容

本發明的目的旨在克服上述現有技術中的不足，通過采用高溫下鉻渣與其它原料進行物理化學反應成為硅酸鹽，再熔制成具有良好化學穩定性的、均勻的有色硅酸鹽玻璃體，進一步將適當成分的玻璃體經過結晶處理成為金星玻璃等方式，提供一種利用含鉻廢渣制備的顏色玻璃及其制備方法。本發明制備的顏色玻璃可作為建筑裝飾材料直接使用，也可在恰當溫度下添加到其它顏色玻璃中以改變金星玻璃的背景顏色、改變玻璃的色調或色度，從而改變玻璃產品的裝飾效果。

本發明的內容是：一種利用含鉻廢渣制備的顏色玻璃，其特征是所用原料組成和重量百分比例包括：

鉻渣1～70％，

SiO₂重量百分含量不低于90％的石英砂、石英巖、硅砂、砂巖中的一種或兩種或兩種以上的混合物10～56％，

硼酸、硼砂、硼鎂石、硼鈣石中的一種或兩種或兩種以上的混合物5～30％，以及

純堿、燒堿、芒硝中的一種或兩種或兩種以上的混合物2～15％。

本發明的內容中：所述組成還包括著色調整劑：鉻礦、鉻砂、重鉻酸鉀、氧化鉻、氧化錳、高錳酸鉀、錳礦、氧化鈷中的一種或兩種或兩種以上的混合物0～13％。

本發明的內容中：所述組成還包括晶核劑：0.01％-1％二氧化鈦或/和0.01％-2％五氧化二磷。

本發明的另一內容是：一種利用含鉻廢渣制備的顏色玻璃的制備方法，其特征是包括下列步驟：

a、制備配合料：按鉻渣1～70％，SiO₂重量百分含量不低于90％的石英砂、石英巖、硅砂、砂巖中的一種或兩種或兩種以上的混合物10～56％，硼酸、硼砂、硼鎂石、硼鈣石中的一種或兩種或兩種以上的混合物5～30％，以及純堿、燒堿、芒硝中的一種或兩種或兩種以上的混合物2～15％的原料組成和重量百分比例取各組分，混合成為配合料；

b、玻璃熔制：將配合料在熔窯中在1200-1550℃溫度下熔制20分鐘以上(加熱至熔融并混合均勻即可)，制得均勻的有色玻璃液。