[發明專利]一種利用硅酸鈣尾渣生產β-硅灰石微晶玻璃的工藝

有效

• 申請號: 201410003428.1
• 申請日: 2014-01-03
• 公開（公告）號: CN103771713A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 陳建;張盼;楊靜;馬鴻文
• 申請（專利權）人: 昊青薪材（北京）技術有限公司
• 主分類號: C03C10/04
• 分類號: C03C10/04;C03C6/04
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 程鳳儒

1.一種利用硅酸鈣尾渣生產β-硅灰石微晶玻璃的工藝，其特征在于它包括如下內容：

(1)原料來源：所用原料硅酸鈣尾渣是高鋁粉煤灰、高鋁煤矸石堿溶脫硅制備水合鋁硅酸鈉，水合鋁硅酸鈉提取氧化鋁后剩余硅酸鈣尾渣；以及富鉀巖石預脫硅制備硅酸鉀鈉，濾餅為水合鋁硅酸鈉，水合鋁硅酸鈉通過改良堿石灰燒結的方法，制備氧化鋁后剩余硅酸鈣尾渣；硅酸鈣尾渣主要是由SiO₂和CaO組成的不完全結晶相物質，其主要化學成分按質量百分數為：SiO₂30～40％，Al₂O₃2％～5％，CaO?30～40％，Na₂O?0～2％，K₂O?0～1％，TiO₂?0～2％，MgO?0～2％，燒失量為10～20％，其他0～5％。

(2)混料步驟：將硅酸鈣尾渣與霞石正長巖粉料按質量比(2～9)∶1混合均勻，向其中加入相當于硅酸鈣尾渣質量的5％～10％的石英砂和相當于硅酸鈣尾渣質量的3％～9％的硼砂，混合均勻制得混合粉料；

(3)熔融、水淬步驟：將上述混合粉料在1300～1500℃下熔融2-5h，熔融成為玻璃液，取出后將玻璃液倒入冷水中，水淬制備得到基礎玻璃顆粒；

(4)粉磨、壓片步驟：將基礎玻璃顆粒在80～200℃下干燥1-12h，并將基礎玻璃顆粒磨至0.1～0.01mm，呈粉末狀，得到基礎玻璃粉料，并將其置入模具中，在25～200MPa下成型，制成坯體；

(5)熱處理步驟：將由基礎玻璃粉料制成的坯體在500～900℃下核化處理，在500～1200℃下晶化處理，冷卻后即得到β-硅灰石微晶玻璃。

2.根據權利要求1所述的利用硅酸鈣尾渣生產β-硅灰石微晶玻璃的工藝，其特征在于：所述的富鉀巖石為富含鉀長石的各類巖石，是霞石正長巖、正長巖、偉晶巖、富鉀火山巖、富鉀頁巖和富鉀板巖中的一種或幾種。

3.根據權利要求1所述的利用硅酸鈣尾渣生產β-硅灰石微晶玻璃的工藝，其特征在于：在混料步驟前還包括原料的磨細步驟，將原料硅酸鈣尾渣、霞石正長巖、石英砂和硼砂磨細至-200目＞90wt％的粉體。

4.根據權利要求1所述的利用硅酸鈣尾渣生產β-硅灰石微晶玻璃的工藝，其特征在于：熱處理步驟中的冷卻為自然冷卻降溫。

5.根據權利要求1所述的利用硅酸鈣尾渣生產β-硅灰石微晶玻璃的工藝，其特征在于：在熱處理步驟中，核化處理時間為30～120min，晶化處理時間為30～150min。

6.根據權利要求1所述的利用硅酸鈣尾渣生產β-硅灰石微晶玻璃的工藝，其特征在于：制備得到的微晶玻璃主晶相為β-硅灰石，晶粒呈柱狀、棒狀并均勻分布于微晶玻璃中。

7.根據權利要求1所述的利用硅酸鈣尾渣生產β-硅灰石微晶玻璃的工藝，其特征在于：水淬時冷水的溫度為20～30℃，水淬時間為5～20min。

8.根據權利要求1所述的利用硅酸鈣尾渣生產β-硅灰石微晶玻璃的工藝，其特征在于：在壓片階段，玻璃粉料在20-200MPa下壓制30～120s，后卸壓取出坯體。