[發明專利]花崗巖尾礦微晶玻璃浮法制備工藝及其專用錫槽

無效

• 申請號: 201310734955.5
• 申請日: 2013-12-27
• 公開（公告）號: CN103771712A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 程金樹;劉楷;樓賢春;潘清濤;王文田;淮旭光;欒曉波
• 申請（專利權）人: 河北省沙河玻璃技術研究院
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00;C03C6/10;C03B18/16
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 齊蘭君;徐瑞豐

技術領域

本發明涉及一種微晶玻璃及其制備工藝，具體為以花崗巖尾礦為主要原料采用浮法工藝制備微晶玻璃的方法及其專用錫槽，屬于工業廢棄物的綜合利用。

背景技術

微晶玻璃是以特定組成的玻璃為基礎，經過加熱處理而得到的既含有玻璃相又含有晶相的材料。其中的熱處理過程稱為晶化過程，微晶玻璃強度和硬度較高，熱膨脹系數又很小，應用前景非常廣泛。

隨著經濟的發展，對煤、稀土的需求越來越大，其產量日益增加，隨之而來的是稀選尾礦、煤矸石等工業廢棄物不斷增加。這些廢棄物不僅占用大量土地，而且對周邊的水資源和土壤造成嚴重污染。利用廢礦渣作為原料生產的微晶玻璃板材，色澤純凈質感似圓潤，成為建筑裝飾的優選材料。使用花崗巖為主要原料制備的微晶玻璃是礦渣微晶玻璃的一種，礦渣微晶玻璃利用了大量的尾礦或工業廢渣作為原料，其生產相對節約資源，而且解決了如何處理工業廢棄物的難題，是替代天然石材和部分瓷制磚的最佳選擇。

通常礦渣微晶玻璃的生產工藝主要有燒結法和壓延法兩種。燒結法是先將熔制的玻璃液冷淬成碎玻璃，然后再放到模具中進行晶化和退火處理，這種方法產品的成品率低而且需要兩個高溫過程（玻璃熔制、微晶化處理），生產能耗大、成本高；壓延法是用對輥將熔制的玻璃液在一定溫度下壓制成玻璃板后再進行晶化和退火，壓延法連續生產能力較高，但是和燒結法同樣存在著晶化后產品形變大，后期加工成本高的缺點。隨后，有報道采用浮法工藝制備礦渣微晶玻璃，但是現有浮法工藝與礦渣微晶玻璃的特性不能匹配，比如礦渣微晶玻璃的料性很短，在錫槽內核化的難度大；微晶玻璃的析晶難以控制，很容易在錫槽前段結團。因此，至今未見有浮法礦渣微晶玻璃的實際生產。

發明內容

本發明要解決的技術問題是針對現在礦渣微晶玻璃特性，提供一種節能、環保、高效率、低成本的花崗巖尾礦微晶玻璃浮法制備工藝及用于微晶玻璃板核化和晶化的錫槽，克服礦渣微晶玻璃與浮法工藝匹配性差的缺陷，且能夠實現在有限長度的錫槽內完成礦渣微晶玻璃的核化和晶化。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：一種花崗巖尾礦微晶玻璃，其包括以下重量百分含量的成分：CaO?5%～10%，MgO?5%～10%，Al₂O₃?20%～30%，SiO₂?40%～50%，Na₂O?2%～5%，K₂O?2%～5%，TiO_?22%～5%，ZrO₂0.5%~1%，BaCO_3?0.5%~1.5%。

作為本發明的進一步優化，所述花崗巖尾礦微晶玻璃包括以下重量百分含量的成分：CaO?6%～8%，MgO?7%～9%，Al₂O₃?25%～28%，SiO₂?45%～48%，Na₂O?3%～4%，K₂O?3%～4%，TiO₂?3%～4%，ZrO₂0.5%~1%，BaCO_3?0.5%~1.5%。

進一步的，符合以上兩種組成的微晶玻璃在1300℃時粘度為250~380?P，1150℃時粘度為2000~3000?P，且該組成微晶玻璃的粘度隨溫度變化不明顯，符合浮法生產工藝要求。

本發明還提供了一種花崗巖尾礦微晶玻璃的浮法制備工藝，其主要原料為花崗巖尾礦、重鈣粉、菱鎂礦、鈉長石，其中SiO₂由花崗巖尾礦引入，MgO由菱鎂礦引入，CaO由重鈣粉引入，Al₂O_3?由鈉長石引入，其他組分為化工原料引入。

進一步的，所述花崗巖尾礦微晶玻璃的浮法制備工藝，其包括以下步驟：

1）配料：選取以上礦物原料，對其進行粉碎、篩分、除鐵處理，控制花崗巖尾礦目粒度大于40目，在50~80目范圍內所占比例不低于80%，其他礦物原料的粒徑控制同電熔窯玻璃原料相同，通過以上處理后制得相應的粉料，然后按照重量比稱取，混合后制成玻璃配合料，為防止后期玻璃液與錫槽中的錫液反應，必須用電磁鐵對原料進行除鐵處理，控制配合料中的Fe含量低于0.03%；

2）將配合料投到電熔窯中進行熔化，熔化溫度為1500℃~1600℃，熔化時間控制3~4h，然后在熔窯的冷卻部和料道中的澄清池完成玻璃液的均化和澄清，控制料道末端的溫度為1100℃~1200℃，得到成分均一，無可見氣泡的的合格玻璃液，所述料道末端為連接料道和錫槽的部位；