[發明專利]一種黑色礦渣微晶石材及其制備方法

有效

• 申請號: 201410549844.1
• 申請日: 2014-10-16
• 公開（公告）號: CN104355541A
• 公開（公告）日: 2015-02-18
• 發明（設計）人: 李要輝;黃幼榕;王晉珍
• 申請（專利權）人: 中國建筑材料科學研究總院;北京航玻新材料技術有限公司
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00;C03C6/10;C03C6/06
• 代理公司: 北京鼎佳達知識產權代理事務所(普通合伙) 11348
• 代理人: 王偉鋒;劉鐵生

技術領域

本發明涉及玻璃、建材制造工藝領域，尤其涉及一種黑色礦渣微晶石材及其制備方法。

背景技術

微晶石材又稱為微晶玻璃或玻璃陶瓷，是一種獨特的新型無機非金屬材料。微晶石材就有許多優異的性能，如力學強度高、化學穩定性及熱穩定性好、抗磨損、耐腐蝕等，在電子、建筑、化工、機械工程等領域作為結構材料、功能材料、裝飾材料而獲得廣泛應用。

高爐渣是冶煉生鐵時從高爐中排出的一種廢渣，其屬于硅酸鹽質材料，主要成分包括二氧化硅、氧化鈣、三氧化二鋁、氧化鎂等，且高爐渣在1400-1600℃的高溫下形成熔融體。隨著我國鋼鐵工業的發展，高爐渣排量日益增多，歷年來的積累使其堆積如山，占用大量的土地。由于我國鋼鐵企業通常采用水淬工藝處理高爐熱渣，不僅使溶融礦渣攜帶的顯熱不僅沒有得到利用，還浪費了寶貴的水資源，且該方法產生的污水和含硫蒸汽對環境造成嚴重污染。

由于高爐渣的主要成分是構成玻璃尤其是CaO-Al₂O₃-SiO₂體系玻璃的重要成分，且高爐渣附帶的顯熱也能很好地為后期玻璃熔制節約大量的能源。因此，采用高爐渣為主要原料制備高檔礦渣微晶石材，可以有效降低微晶石材的成本及解決高爐渣資源利用的難題。

但是發明人發現由于高爐渣中較高的鈣含量以及鐵、硫、碳元素的存在，使以高爐渣為原料制備的微晶石材很難實現高爐渣的大比例添加，且制備成的微晶石材平整度及表面質量差，且外觀呈現為土灰色、色澤差，很難得到市場的認可和推廣。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提供一種黑色礦渣微晶石材及其制備方法，主要目的是在實現礦渣微晶石材中高爐渣高的添加率，并制備出一種色澤純正、平整度及表面質量好的黑色礦渣微晶石材。

為達到上述目的，本發明主要提供如下技術方案：

一方面，本發明實施例提供了一種黑色礦渣微晶石材的制備方法，包括如下步驟：

將60-80重量份的高爐渣和19-47重量份的輔料形成的混合物，進行熔制處理得到玻璃熔體；其中，所述19-47重量份的輔料包括：10-28重量份的用于提供二氧化硅的第一調質劑、4-10重量份的用于提供鈉元素的第二調質劑、4-9重量份的晶核劑及0-1重量份的還原劑；

將所述玻璃熔體浮法成型為玻璃板材；

將所述玻璃板材進行核化、晶化處理得到黑色礦渣微晶石材。

前述的黑色礦渣微晶石材的制備方法，所述第一調質劑選用石英砂；

所述第二調質劑選用碳酸鈉；

所述4-10重量份的晶核劑包括2-4重量份的鉻鐵礦、0-1重量份的二氧化鈦及2-5重量份的氟硅酸鈉；

所述還原劑選用煤粉或碳粉。

前述的黑色礦渣微晶石材的制備方法，所述玻璃熔體包括以下化學成分：以重量百分含量計，二氧化硅為40-53％，氧化鈣為20-30％，三氧化二鋁為9-13％，氧化鎂為4-5.4％，三氧化二鐵為1.2-2.2％，三氧化二鉻為1.2-2.5％，氧化鈉為3.4-5.8％，氟為1.2-3.4％，二氧化鈦為0-1％，余量為不可避免的雜質。

前述的黑色礦渣微晶石材的制備方法，所述高爐渣為高爐水淬渣；

其中，所述將60-80重量份的高爐水淬渣和19-47重量份的輔料形成的混合物，進行熔制處理得到玻璃熔體，具體為：

將60-80重量份的高爐水淬渣與19-47重量份的輔料混合均勻得到混合物；

將所述混合物投入至玻璃窯爐中，使所述混合物在1450-1500℃的溫度下進行熔化、均化、澄清后得到混合熔體。

前述的黑色礦渣微晶石材的制備方法，所述高爐渣為高爐熱態熔融渣；

其中，所述將60-80重量份的高爐熱態熔融渣和19-47重量份的輔料形成的混合物，進行熔制處理得到玻璃熔體，具體為：

將60-80重量份的高爐熱態熔融渣引入至玻璃窯爐中；

將混合均勻的19-47重量份的輔料投入至所述玻璃窯爐中；

使玻璃窯爐中的所述高爐熱態熔融渣與所述輔料混合均勻形成混合物，使所述混合物在1450-1500℃的溫度下進行熔化、均化、澄清后得到混合熔體。

前述的黑色礦渣微晶石材的制備方法，將所述玻璃熔體浮法成型為玻璃板材的步驟在錫槽中進行；

其中，所述錫槽拋光區的溫度為1200-1075℃，所述錫槽冷卻區的溫度為1050-650℃。

前述的黑色礦渣微晶石材的制備方法，將所述玻璃熔體浮法成型為玻璃板材的步驟之前還包括：