[發明專利]一種利用不銹鋼渣和螢石尾礦制備微晶玻璃的方法

有效

• 申請號: 201710631368.1
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN107417123B
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 國宏偉;陳劍嘯;李洪瑋;閆炳基;李鵬
• 申請（專利權）人: 蘇州大學
• 主分類號: C03C10/04
• 分類號: C03C10/04;C03C4/02;C03C6/06;C03B32/02
• 代理公司: 蘇州見山知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32421
• 代理人: 袁麗花

本發明公開了一種利用不銹鋼渣和螢石尾礦制備微晶玻璃的方法。本方法的制備原料包括：螢石尾礦和不銹鋼渣；制備方法包括下述步驟：(1)原料準備：將所述不銹鋼渣、螢石尾礦經過研磨破碎，得到不銹鋼渣細粉和螢石尾礦細粉；(2)配料混勻：按一定質量比配制不銹鋼渣細粉和螢石尾礦細粉，并混勻；(3)高溫熔融：將混勻的不銹鋼渣細粉和螢石尾礦細粉混合物在電阻爐內熔融，并得到高溫熔體；(4)澆鑄成塊：將步驟(3)得到的高溫熔體澆筑至經過預熱的鋼板上并隨爐冷卻得到母體玻璃；(5)熱處理：將步驟(4)得到的母體玻璃塊進行熱處理，得到微晶玻璃。本發明大大降低了生產使用的能耗，最終得到結晶度高性能良好的微晶玻璃。

技術領域

本發明涉及冶金和無機非金屬材料領域，尤其是一種利用不銹鋼渣和螢石尾礦制備微晶玻璃的方法。

背景技術

不銹鋼渣是不銹鋼生產的副產物,根據我國特鋼企業協會統計數據，2016年我國不銹鋼生產量達到250*105t，按照每生產3t不銹鋼就會產生1t不銹鋼渣來估算，我國的不銹鋼渣的產生量以達到約83*105t。不銹鋼渣中含有鉻氧化物及其他重金屬，簡單的堆放處置方式不僅造成了大量土地資源的占用,而且還會對土地造成重金屬污染。目前，為解決上述問題,我國將不銹鋼渣用于制備水泥、陶瓷、制磚等，但仍存在重金屬浸出的環境風險、產品價值低的缺點。因此,必須研發不銹鋼渣重金屬固化及其高值化利用技術。

螢石尾礦是螢石礦開采后的產物，即是氟化鈣含量低的那一部分礦石。這些尾礦堆放占用了大量的用地，不僅阻礙交通而且影響居民生活，經雨水沖刷，流入江河后，還會潰壩、污染水源和環境。因此處理危險廢棄物螢石尾礦迫在眉睫。

螢石尾礦中大部分是硅酸鹽成分，不銹鋼渣的主要成分為硅酸鹽、鋁酸鹽、鈣鎂氧化物，兩者均是良好的制備微晶玻璃的原料。同時，螢石尾礦中的氟化鈣能降低微晶玻璃制備中熔制過程的熔融溫度，不銹鋼渣中的鉻是制備微晶玻璃的有效晶核劑。因此，研究不銹鋼渣和螢石尾礦制備微晶玻璃，對于提升經濟效益、解決危險固廢處理問題、實現循環經濟具有重要意義。

在已公開的中國專利（申請號：201410345583.1，公布日：2011年10月12日）一種利用螢石尾礦生產微晶玻璃板的壓延工藝方法。原料為螢石尾礦、改質劑（鉀長石，鈉長石，方解石，粘土，硝酸鈉等）、澄清劑（白砒、氧化銻、硝酸鈉、硝酸銨、二氧化鈰）、著色劑（Cr2O3、Cu2O、CoO、NiO、Fe2O3 以及稀土元素氧化物中的一種或多種）。主要步驟包括：(1) 配料，(2) 熔料，(3) 澄清冷卻，(4) 壓制成型，(5) 熱處理得到微晶玻璃，(6) 切割拋光。

在已公開的中國專利（申請號：201110119884.9，公布日：2014年10月1日）一種微晶玻璃及其制備方法。采用不銹鋼除塵灰、石英砂、粉煤灰、廢玻璃中的一種或一種以上，調整不銹鋼渣到適于制備微晶玻璃的成分范圍，該微晶玻璃的成分重量百分比為：SiO2為45-60%，CaO為20-28%，MgO為10-15%，Al2O3為2-9%，Na2O為0-8%，Fe2O3為0.5-5%，Cr2O3為0.4-2.5%，F 為0.5-1.5%，TiO 2為0.1-6%。

上述公開的專利說明，螢石尾礦可以用來制備微晶玻璃，但形核效果差，得到的微晶玻璃晶相含量少，需要加入晶核劑促進析晶，大比例使用不銹鋼渣制備微晶玻璃熔融溫度高，因此，發明一種利用不銹鋼渣和螢石尾礦制備微晶玻璃的方法解決上述問題很有必要。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術的不足而提供一種利用不銹鋼渣和螢石尾礦制備微晶玻璃的方法。

為了實現上述目的，本發明所設計的一種利用不銹鋼渣和螢石尾礦制備微晶玻璃的方法，