[發明專利]一種以金屬尾礦、礦渣為原料的無孔微晶玻璃的制備方法

無效

• 申請號: 201110213301.9
• 申請日: 2011-07-28
• 公開（公告）號: CN102390930A
• 公開（公告）日: 2012-03-28
• 發明（設計）人: 王永清
• 申請（專利權）人: 王永清
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00;C03B32/02
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 商宇科

技術領域

本發明涉及一種無孔微晶玻璃的制備新方法，尤其涉及一種利用金屬尾礦、礦渣為主要原料制備成無孔微晶玻璃的新方法。

背景技術

目前微晶玻璃的制備工藝包括兩個基本過程：即原料熔制(玻璃化)和核化晶化兩個基本過程。其中，核化晶化主要有兩種方法：即整體析晶法和燒結法。整體析晶法制備微晶玻璃的兩個基本過程是將玻璃配合料在高溫下熔制后用各種方式(如吹制、壓制、拉制、壓延、高燒、澆鑄等)制成玻璃制品，再將玻璃制品加熱處理核化晶化而轉變成微晶玻璃。《潘守芹等編，新型玻璃，上海，同濟大學出版社，1992.73～74》。燒結法制備微晶玻璃的兩個基本過程：先將配合料在高溫(1500～1650℃)熔窯中熔化后，用冷水水淬，篩分或球磨干燥制成玻璃粒料后再進行1100～1200℃的熱化處理核化晶化成為微晶玻璃《微晶玻璃，程全樹，李宏，湯李，何峰編著，化學工業出版社，2007年3月，201～211》。

然而，整體析晶法、燒結法制備微晶玻璃均包括兩個基本過程，有如下缺點：

1、高溫熔化，需要不低于1700℃的高溫熔爐，需要高溫熔爐廠房，需要水淬、篩分或球磨、干燥設備、廠房和基本設施。投資大，耗能大。

2、小試工藝及配方在向中試或生產過渡時難度較大。小試用的坩堝體積小、投料量小，而實驗時將坩堝燒到1500℃以上才投料，在投料時溫度極高，一部分易揮發的成分突然處于高溫中易揮發；一部分密度大的沉積粘在坩堝底上；一部分像倒啤酒一樣溢出坩堝之外，所剩下的成分與投料的成分相差較大，這種小實驗的配料比例和這種方法難以過渡到中試生產。用這種方法生產的微晶玻璃是有孔微晶玻璃。

3、整體析晶法溫度難控制，整體析晶法是在制成玻璃制品后再加熱核化晶化，由于制成的玻璃制品各部位厚度不一致，因此加熱核化晶化的溫度難以控制。

4、能源浪費，由于需要高溫熔化，核化晶化兩個基本過程，原料在高溫熔化后的玻璃溶液經冷卻水淬制成粒料、干燥后再重新加熱到1100～1200℃核化晶化，對能源是極大的浪費。

5、生產周期長，由于需要熔化，核化晶化兩個基本過程，生產一批至少需要41～48小時(除去打磨、拋光等工序)。

6、人工浪費，熔化后水淬、篩分或球磨、干燥這些環節浪費人工。

發明內容

為了解決背景技術中存在的上述技術問題，本發明提供了一種生產成本低廉、功耗低以及生產周期短的以金屬尾礦、礦渣為原料的無孔微晶玻璃的制備新方法。

本發明的技術解決方案是：本發明提供了一種以金屬尾礦、礦渣為原料的無孔微晶玻璃的制備新方法，其特殊之處在于：所述制備方法包括以下步驟：

1)選取金屬尾礦以及礦渣原料；

2)對步驟1)所選取的金屬尾礦以及礦渣原料進行化學成分檢驗以及含量的測定；

3)將步驟2含量測定后的原料經多次實驗，合理組合，使各種化學成分及含量達到最佳配比后再進行步驟4)；

4)用最佳配比的原料進行無孔微晶玻璃的制備。

上述原料的最佳配比的化學組成包括質量分數是48-75％的SiO₂、5-25％的Al₂O₃、8-25％的CaO、0.8-8％的Li₂O以及0.8-4％的BaO。

上述原料的最佳配比的化學組成還包括質量分數是1-8％的C、1-5％的MgO以及1-8％的K₂O和/或Na₂O。

上述原料的最佳配比的化學組成包括質量分數是50-65％的SiO₂、6-15％的Al₂O₃、9-16％的CaO、1-3％的BaO、1-6％的C、2-4％的MgO以及2-6％的K₂O和/或Na₂O。

上述步驟4)的具體實現方式是：

4.1)對金屬尾礦以及礦渣原料進行加熱，使原料形成玻璃熔融體；

4.2)對步驟4.1)所得到的玻璃熔融體進行核化處理；

4.3)核化后再進行晶化處理，形成無孔微晶玻璃。

上述步驟4.1)中形成玻璃熔融體的工藝參數是：從室溫升溫至1100～1360℃，保溫230-340分鐘。

上述步驟4.2)中進行核化處理的工藝參數是：溫度600-960℃，保溫60-180分鐘。