[發明專利]利用納硅鈣玻璃廢渣制備鈣鋁硅納米微晶玻璃的方法

無效

• 申請號: 201010521831.5
• 申請日: 2010-10-28
• 公開（公告）號: CN101973709A
• 公開（公告）日: 2011-02-16
• 發明（設計）人: 盧金山;彭長浩;董偉;江洪流
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: C03C10/14
• 分類號: C03C10/14;C03C6/10
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

?本發明涉及一種納米微晶玻璃的方法，尤其涉及一種利用納硅鈣玻璃廢渣制備鈣鋁硅納米微晶玻璃的方法。

背景技術

微晶玻璃又稱玻璃陶瓷,?它是將某些特定組成的基礎玻璃經過熱處理而制得的含有大量微晶相的多晶固體材料。鈣鋁硅（CAS）微晶玻璃可以利用礦山尾礦、冶金礦渣、粉煤灰等作為主要原料，且生產過程無污染，產品無放射性，故又稱環保材料或綠色材料。CAS微晶玻璃各項性能及可裝飾性和使用壽命均優于天然石材、人造石、地板磚，已用于賓館、車站、機場、辦公大樓、地鐵、酒店以及別墅等高檔建筑，成為近年來國內外建筑裝飾材料流行的新型“高端”產品。利用玻璃廢棄物制備建筑微晶玻璃的研究還比較少，隨著“可持續發展戰略”的不斷深入，對玻璃廢渣再利用的研究顯得尤為重要。

????隨著科學技術的迅速發展和人民生活水平的不斷提高，玻璃產品已廣泛應用于建筑、化工、交通以及食品飲料等眾多行業。城市里每天產生大量的日用玻璃廢渣與科研生產玻璃廢料，如各種化學試劑瓶、酒類和食品飲料包裝瓶、廢舊窗戶玻璃等等。歐美發達國家的玻璃廢渣量占城市垃圾總量的4％～8％，我國每年產生的玻璃廢渣約320萬噸，占城市生活垃圾總量的2％。過去玻璃廢渣大多由一些小平拉玻璃廠進行回收利用，但小平拉生產工藝設備簡陋、環境污染嚴重、能耗較高，工藝落后，生產出的平板玻璃透光率低，質量低劣，成為經濟結構轉型的重點治理對象之一，現在基本上都被強制關閉。因此，如何對玻璃廢渣進行合理再生利用，對于發展資源節約型經濟具有重要的現實意義。

?近年來，為了節約資源，保護環境，對固體廢棄物制備微晶玻璃的研究有了很大的發展，出現了利用磷礦渣、鐵礦渣以及粉煤灰等各種工業礦渣制備微晶玻璃，利用玻璃廢渣制備馬賽克玻璃、人造大理石、人造花崗石、陶瓷板磚等【孫媛媛,?王芬,?陸紅霞.?“工業固體廢棄物在硅酸鹽材料中的應用研究與展望”，中國陶瓷，2007年，43卷，第9期，3-6.】，但是利用玻璃廢渣制備鈣鋁硅納米微晶玻璃的研究工作未見報道。中國專利申請200410104277.5公開了一種利用玻璃廢渣制備建筑微晶玻璃，通過對玻璃廢渣的粉碎、研磨制成玻璃粉后壓模直接燒結而成，因而對環境保護和節能方面都有積極的作用。然而，用玻璃廢渣直接燒結成型，玻璃料難以混合均勻，大大降低了微晶玻璃的性能。中國專利申請200610140748.7公開了一種利用燒結成型工藝制備以玻璃廢渣為主料的建筑微晶玻璃板，將玻璃廢渣粉碎后與加入添加劑混合均勻，然后經熔制、水淬、裝模、燒結得到成品。但是，用燒結成型法制備建筑微晶玻璃，存在表面層致密化深度淺（2?mm左右）；玻璃顆粒間的氣孔難以排除，致密性差；產品易產生變形，對耐火模具要求高等缺點。熔融法制備以玻璃廢渣為主料的微晶玻璃中晶相比例取決于基礎玻璃的整體析晶能力，由于普通鈉鈣硅玻璃成分的限制，基礎玻璃析晶能力差，因而對熔融法制備以玻璃廢渣為主料的建筑微晶玻璃的技術還鮮有報道。本發明通過在玻璃粉料中添加TiO₂/P₂O₅復合晶核劑，大幅提高玻璃析晶能力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用納硅鈣玻璃廢渣制備鈣鋁硅納米微晶玻璃的方法，該方法對微晶玻璃的生產原料進行改進，以納硅鈣玻璃廢渣為主要原料，加入成核效果極佳的TiO₂/P₂O₅復合晶核劑，這就解決了基礎玻璃析晶能力弱的技術難點；同時，本發明加入了稀土氧化物，由于稀土離子的負電性低，與氧離子結合力強而游離于二氧化硅網絡體之外，對結晶相顆粒生長起到釘扎作用，抑制晶粒長大，制備出力學性能優異的CAS納米微晶玻璃，實現納硅鈣玻璃廢渣的高效利用，減少環境污染，合理利用資源。

本發明是這樣來實現的，方法步驟是：

1）將納硅鈣玻璃廢渣分類、研磨及篩分制得玻璃粉，玻璃粉粒度為80～200目；