[發明專利]一種石渣玻璃陶瓷及其制備方法與應用

無效

• 申請號: 201410084267.3
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103864305A
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 劉立強;張全鵬;李航;王正;王明國;張亞洲;楊凡
• 申請（專利權）人: 山東建筑大學
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于環保及新材料領域，尤其涉及一種石渣玻璃陶瓷及其制備方法與應用。

背景技術

隨著石材產業不斷發展壯大，石材加工企業的剩余(下腳料、邊角料)越來越多，尤其是石材鋸解后產生的石渣。據介紹，每生產30平方米的板材，產生的石渣等廢料大約有1噸。全球石材加工業一年約產生2733萬噸石渣廢料；僅我國產生的石渣廢料就約859萬噸，占全球總量的31.4％。日積月累，廢料、石渣堆積成山，長時間不但占壓土地，還嚴重污染環境，現已成了長期制約企業發展的一大痼疾。

赤泥是制鋁工業提取氧化鋁時排出的污染性廢渣，一般平均每生產1噸氧化鋁，附帶產生1～1.8噸噸赤泥。預計到2015年，赤泥累計堆存量將達到3.5億噸。目前，我國赤泥綜合利用率僅為4％。鋼渣是煉鋼工業排出的廢渣。目前，我國的鋼渣排放量約為粗鋼產量15％～20％。據資料統計，我國鋼渣有效利用率僅為10％左右。大量的鋼渣和赤泥棄置堆積形成渣山，不僅占用了大量的土地，還污染環境，破壞自然生態，給環境和企業帶來很大負擔。

石渣、赤泥以及鋼渣的堆放不但要占用大量土地，而且極易造成環境污染。到目前為止石渣的利用率不高，赤泥綜合利用率僅為4％，而鋼渣的綜合利用率不超過10％，因此石渣、赤泥和鋼渣的利用任務十分艱巨。從石渣、赤泥和鋼渣的綜合利用效益來看，目前石渣主要是用于化工原料的填充劑、土壤除酸劑、聚合物改性等，赤泥主要應用于墻體材料、顏料、金屬回收等，而鋼渣主要應用于道路渣石和回填工程材料、水泥添加料、砌磚等。上述應用多數只有社會效益，沒有經濟效益。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用石渣等固體廢棄物制備得到的石渣玻璃陶瓷，旨在解決石渣、赤泥以及鋼渣固體廢棄物綜合利用率不高并導致污染環境的問題，同時減少自然礦物資源的消耗。

本發明的另一目的在于提供上述石渣玻璃陶瓷的制備方法。

本發明的再一目的在于提供上述石渣玻璃陶瓷的應用。

本發明是這樣實現的，一種石渣玻璃陶瓷，由以下按質量份計組分為原料制備而成：

石渣?????30％～75％

赤泥?????10％～50％

鋼渣?????5％～50％。

優選地，所述石渣為花崗巖石材切磨加工過程中產生的石粉及剩余的下腳料、邊角料等廢石渣。

本發明進一步提供了一種上述石渣玻璃陶瓷的制備方法，包括以下步驟：

(1)將30％～75％的石渣、10％～50％的赤泥與5％～50％的鋼渣均勻混合，置于高溫爐在1400℃～1600℃溫度經1～4h熔化，調節溫度為550℃～650℃并保持30min～1h后隨爐冷卻，得到基礎玻璃；

(2)將步驟(1)得到的基礎玻璃在成型后置于熱處理爐中，在800℃～1050℃溫度下保溫1h進行析晶熱處理，冷卻后得到石渣玻璃陶瓷。

本發明進一步提供了一種上述石渣玻璃陶瓷的應用，用于生產建筑裝飾材料、工業耐磨耐蝕材料及工藝品。

為了提高石渣的利用率，同時降低赤泥以及鋼渣固體廢棄物的污染，本發明提供了一種石渣玻璃陶瓷及其制備方法，通過以30％～75％的石渣、10％～50％的赤泥與5％～50％的鋼渣為原料，采用高溫熔融法制備高附加值產品的石渣玻璃陶瓷，固體廢棄物利用率100％，制得的石渣玻璃陶瓷強度高、質感好，可用做建筑裝飾材料、工業耐磨耐蝕材料及工藝品的生產。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。

實施例1

(1)將75％的石渣、10％的赤泥與15％的鋼渣均勻混合，置于高溫爐在1400℃溫度經1h熔化，調節溫度為550℃并保持30min后隨爐冷卻，得到基礎玻璃;

(2)將步驟(1)得到的基礎玻璃在成型后置于熱處理爐中，在800℃溫度下保溫1h進行析晶熱處理，冷卻后得到石渣玻璃陶瓷1。

實施例2

(1)將30％的石渣、30％的赤泥與40％的鋼渣均勻混合，置于高溫爐在1400℃溫度經4h熔化，調節溫度為550℃并保持1h后隨爐冷卻，得到基礎玻璃；

(2)將步驟(1)得到的基礎玻璃在成型后置于熱處理爐中，在800℃溫度下保溫1h進行析晶熱處理，冷卻后得到石渣玻璃陶瓷2。

實施例3