[發明專利]利用高爐水渣和粉煤灰制備微晶玻璃的工藝

無效

• 申請號: 201010179122.3
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN101851063A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 盧紅霞;劉紅玉;許紅亮;陳德良;王海龍;楊道媛;張銳
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00;C03C6/00;C03B32/02
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙) 11363
• 代理人: 張仲波

技術領域

本發明涉及一種微晶玻璃建筑板材的制備工藝，尤其涉及一種利用高爐水渣和粉煤灰制備微晶玻璃的工藝。

背景技術

高爐煉鐵過程中生成的鐵渣，一般稱為高爐渣；熔融狀態下的高爐渣經水或水與空氣的混合物水淬，形成砂粒狀的玻璃質物質，稱為高爐水渣。粉煤灰是煤經燃燒排放出的一種黏土類火山質的材料，它是煤粉在鍋爐中高溫燃燒后，由除塵器收集到的粉狀物質。我國粉煤灰的年排放量已達3000萬噸，隨著電力工業的發展，我國燃煤電廠的粉煤灰排放量仍會逐年增加。目前，我國對于高爐水渣和粉煤灰這類工業廢渣的利用途徑較少，一般用作筑路和水泥的原料，遠沒有達到高附加值的利用水平。

微晶玻璃，即玻璃陶瓷是綜合玻璃和陶瓷技術發展起來的一種新型材料，其物理化學性能兼具了玻璃和陶瓷的優點，既具有陶瓷的強度，又具有玻璃的致密性和耐酸、堿、鹽的耐蝕性，除作為內、外墻裝飾材料外，微晶玻璃還能廣泛應用于化工、機械、電子及光學等高技術領域。

高爐渣的主要成份為SiO₂、CaO、Al₂O₃、MgO；粉煤灰的主要成份為SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃，是構成微晶玻璃的重要成份。

利用廢渣制備的微晶玻璃，一般稱為廢渣微晶玻璃，能夠代替天然大理石、花崗巖和黏土磚用作外墻、內墻、廣場地面、衛生間及各種結構材料，并且可選擇適當的著色劑生產各種色彩的建筑裝飾面板。廢渣微晶玻璃與傳統的黏土類建材相比，具有高的機械強度、優良的耐腐蝕性能；隨著全球環保意識的增強，大理石、花崗巖的開采量日益下降，黏土的開掘也開始受到控制，因此高爐水渣和粉煤灰應用于建材行業，變廢為寶，節約了資源和能源，是雙向環保技術。

目前，廢渣微晶玻璃的常用制備方法主要有兩種，一種是熔融法，即整體析晶法，其工藝流程為：原料配制→玻璃熔制→澆注成型→核化、晶化→冷加工，該方法存在的問題是玻璃熔融溫度高，需添加晶核劑，對原料成份要求高，很少在制備微晶玻璃的實際生產中應用；另一種是燒結法，其工藝流程為：原料配制→玻璃熔制→水淬→粉碎→成型→核化、晶化→冷加工，由于該方法具有熔融溫度低、晶化能力強等特點，是目前制備廢渣微晶玻璃普遍采用的方法，然而，該工藝工序復雜，生產成本高，廢渣利用率低，不利于大規模商品化生產應用。

發明內容

本發明的目的是提供一種利用高爐水渣和粉煤灰制備微晶玻璃的工藝，該工藝簡單、生產成本低、廢渣利用率高。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

本發明提供的利用高爐水渣和粉煤灰制備微晶玻璃的工藝，其包括如下工序：

篩選將高爐水渣粉碎后篩選，制得＜200目的水渣粉；

混料在所述水渣粉中，加入重量百分比≤20％的粉煤灰和≤10％的助熔劑，余量為水渣粉，制得混合粉料；

制漿將所述混合物料制成漿料后干燥，制得含水率≤5％的濕料；

造粒在所述濕料中，加入≤濕料重量5％的粘結劑，制得粒料；

壓片晶化燒結將所述粒料，經壓片晶化燒結，制成廢渣微晶玻璃。

進一步，在所述燒結工序之后，還包括如下工序：

拋光將所述廢渣微晶玻璃表面進行拋光，獲得廢渣光澤面微晶玻璃。

其中，在所述壓片晶化燒結工序中，具體還包括如下工序：

壓制將所述粒料，在25～100MPa下壓制成型，獲得板狀坯體；

排粘將所述板狀坯體，以2～10℃/分鐘的升溫速率，從室溫升溫到400～500℃，保溫1～2小時，使粘結劑充分揮發；

晶化將所述板狀坯體在800～900℃晶化0.5～2小時，獲得一定量的晶相；

燒結將所述晶體在1150～1200℃燒結0.5～2小時，升溫速度為2～10℃/分鐘，獲得廢渣微晶玻璃。

在所述篩選工序中，利用球磨機將高爐水渣粉碎。

在所述混料工序中，所述助熔劑為長石或碳酸鈉。

在所述制漿工序中，利用球磨機將混合粉料磨成漿料，所述混合粉料∶球∶助磨劑的重量比為1～2∶1～2∶1～2。

所述助磨劑為水或乙醇。

在所述造粒工序中，所述粘結劑為水、聚乙烯醇、甘油或液體石蠟。