[發明專利]一種銅紅色微晶玻璃的制備方法

有效

• 申請號: 201010256101.7
• 申請日: 2010-08-17
• 公開（公告）號: CN102372438A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 黃旭江;何愛萍
• 申請（專利權）人: 深圳市格林美高新技術股份有限公司
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00;C03C6/02
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;潘中毅

技術領域

本發明涉及工業廢料的處理，尤其涉及一種銅紅色微晶玻璃的制備方法。

背景技術

廢舊玻璃由于用途的不同，通常除含有二氧化硅之外，還含有如鋁、鈣、鈉、硼等氧化物，提純難度大。因此，一般的處理模式是制成低品位、低價值的玻璃制品。更有甚者直接將廢舊玻璃露天堆放或填埋，占用了大量的耕地，既嚴重污染環境，又浪費了寶貴的資源。

微晶玻璃又稱玻璃陶瓷，是將玻璃在一定溫度控制下進行晶化熱處理，使原有單一的玻璃相形成了由微晶相和玻璃相均勻分布的復合材料。微晶玻璃因具有無放射性、耐酸堿、色澤豐富、紋理清晰和成型加工性能好等優良特點而被廣泛用于高級賓館、高檔住宅、廣場等現代建筑群的內、外墻面裝飾及地面、立柱裝飾，是一種替代天然石材的人造高檔建筑裝飾材料。

目前已有少量銅紅色微晶玻璃的報道，但報道中的銅紅色微晶玻璃存在發色不夠穩定，對窯爐氣氛敏感，常常帶有不均勻分布的綠色玻璃等問題。因此，欲獲得顏色純正的銅紅色微晶玻璃，其著色劑的選取尤為重要。銅紅著色劑種類較多，通常有氧化銅(CuO)和氧化亞銅(Cu₂O)等。不過，由于氧化亞銅有劇毒，在空氣中易氧化，且在價格上它比氧化銅的價格高出不止一倍，通常不適宜工業化生產。

因此，如何做到既能合理利用廢舊玻璃資源又能找到合適的著色劑用于生產具有藝術價值的銅紅色微晶玻璃制品成為當今研究和發展的重點。

發明內容

為解決上述問題，本發明旨在提供一種銅紅色微晶玻璃的制備方法，既能減少或消除廢舊玻璃對環境產生的不良影響，又能在結合合適的著色劑后變廢為寶，生產具有極高藝術價值的銅紅色微晶玻璃，獲得巨大的經濟和社會效益。

本發明提供了一種銅紅色微晶玻璃的制備方法，包括以下步驟：

(1)取廢舊玻璃，精選、清洗并破碎，制得玻璃粉末；

(2)取廢棄線路板，進行預處理，高溫氧化，制得金屬氧化物富集體；

(3)分別取廢舊玻璃與金屬氧化物富集體混合，并加入晶核劑和助劑，混合均勻，經球磨處理，制得混合原料；

(4)將混合原料在高溫下熔制得到熔融玻璃液，待其澄清均化后成型，經退火后熱處理進行核化和晶化，制得銅紅色微晶玻璃。

步驟(1)中的廢舊玻璃主要含有以下五種組分：SiO₂：70～80％，Al₂O₃：0.8～1.2％，CaO：7～13％，K₂O：0.2～0.6％，Na₂O：10～14％。其中，SiO₂是廢舊玻璃形成的骨架，提高了廢舊玻璃的黏度，升高強度及彈性、化學穩定性和抗腐蝕性能，同時增大了難熔程度及結晶傾向。Al₂O₃是制備微晶玻璃的重要成分之一，可提高黏度，控制廢舊玻璃析晶，升高表面張力使廢舊玻璃易熔性及均質性變差。CaO可增強機械強度和光澤性，對易熔性有利，提高化學穩定性。

步驟(2)中的廢棄線路板(PCB)含有大量貴重金屬以及非金屬物質。其金屬主要含有：Cu?20～30％、Sn?2～6％、Al?1～3％和Zn?1～2％。非金屬物質主要是環氧樹脂和酚醛樹脂等熱固性塑料。

預處理過程包括：將廢棄線路板進行破碎，使得金屬和非金屬充分解離，得大量不同尺寸的物料顆粒；然后采用浮選法將物料進行篩分，去除大量非金屬物質。隨后進行高溫氧化，制得金屬氧化物富集體。高溫氧化可以為：在空氣中灼燒，將物料顆粒氧化。優選地，高溫氧化溫度為700～850℃。

金屬氧化物富集體中含有大量氧化銅以及少量氧化鋅、氧化鋁和氧化錫等金屬氧化物。

其中，氧化銅是良好的著色劑，能給無色的玻璃著色，使之形成銅紅色的微晶玻璃，且無毒、無害。

氧化鋅有利于提高微晶玻璃的成型性，可以降低微晶玻璃制備過程的的熔融溫度，從而降低微晶玻璃生產過程的能耗，有效降低熔制成本。此外，氧化鋅還能提高微晶玻璃的耐堿性。

氧化鋁可提高銅紅色微晶玻璃發色溫度，防止銅紅色微晶玻璃偏色和“瓷化”。

步驟(3)為取廢舊玻璃與金屬氧化物富集體混合，并加入晶核劑和助劑，混合均勻后球磨處理，制得混合原料。

晶核劑的加入可以降低廢舊玻璃晶核生成所需要的能量，從而使核化在較低的溫度下能夠進行，從而降低微晶玻璃生產過程的能耗。本發明通過加入晶核劑使廢舊玻璃在熱處理時產生分相，促進廢舊玻璃核化。優選地，晶核劑為TiO₂或Cr₂O₃。