[發明專利]藍色微晶玻璃及其制備方法

在審

• 申請號: 201711260303.7
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN107879632A
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 馬冬陽;邊妙蓮;陳士朝;孫輝;李亞奇;蘇雙青;吳道洪
• 申請（專利權）人: 江蘇省冶金設計院有限公司
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00;C03C4/02;C03C6/10
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙)11201
• 代理人: 趙天月

技術領域

本發明屬于微晶玻璃制備領域，具體而言，本發明涉及藍色微晶玻璃及其制備方法。

背景技術

赤泥是氧化鋁生產工業中排放的廢渣，其成分復雜，主要含有CaO、Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、Na₂O、TiO₂等。赤泥由于堿含量較高目前難以開發利用，主要處理方式為堆積，占用了大量土地，也產生了嚴重的環境問題。

現有采用“轉底爐碳熱還原-燃氣爐熔分處理赤泥”的工藝，可得到金屬鐵及赤泥熔渣。赤泥熔渣主要含CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、TiO₂。赤泥熔渣的化學成分與鈣堿硅石微晶玻璃相似，配加一定量鈣源、硅源、助熔劑及澄清劑熔融均化后即可作為制備微晶玻璃的原料，但熔渣中殘留的金屬Fe及Fe氧化物被殘C還原生成的金屬Fe嚴重影響基礎玻璃的熱處理過程，會導致玻璃基體因膨脹系數遠小于金屬顆粒的膨脹系數而碎裂。另外，在不添加著色劑的情況下，赤泥熔渣制備的微晶玻璃一般為淡青偏綠色，雖有美觀的花紋，但不符合微晶玻璃作為建筑裝飾材料對色澤的要求。

因此，現有赤泥熔渣的利用技術有待進一步改進。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種具有藍色微晶玻璃及其制備方法。采用該方法可得到符合作為建筑裝飾材料色澤要求的藍色微晶玻璃，實現對赤泥熔渣的高效再利用，經濟效益、環境效益顯著。

在本發明的一個方面，本發明提出了一種制備藍色微晶玻璃的方法，根據本發明的實施例，該方法包括：

(1)將赤泥熔渣進行氧化焙燒處理，以便得到氧化焙燒后赤泥熔渣；

(2)將所述氧化焙燒后赤泥熔渣與復合調質劑進行混合熔融，以便得到均化熔料；

(3)將所述均化熔料進行降溫澄清，以便得到澄清熔料；

(4)將所述澄清熔料進行澆鑄退火，以便得到基礎玻璃；

(5)將所述基礎玻璃進行熱處理，以便得到藍色微晶玻璃，

其中，所述復合調質劑包括：CaO、SiO₂、CaF₂、CaSO₄、KNO₃和鈷藍。

根據本發明實施例的制備藍色微晶玻璃的方法，通過采用還原-熔分赤泥后產生的冶金二次渣——零成本固廢赤泥熔渣作為制備藍色微晶玻璃的主要原料，顯著提高了制備藍色微晶玻璃的方法的經濟性，同時解決了赤泥熔渣難利用的問題，對環境友好；該過程中，赤泥熔渣經氧化焙燒后，赤泥熔渣中的金屬鐵向鐵氧化物轉變，促使其中的殘碳被氧化排出，避免了赤泥熔渣中的殘碳、氧化鐵和MFe對微晶玻璃膨脹系數的影響；氧化焙燒后赤泥熔渣與具有助熔和促進金屬鐵氧化作用的復合調質劑混合熔融時，復合調質劑可補充赤泥熔渣中含量不足的CaO及SiO₂，并且不僅可以促進赤泥熔渣的熔融和熔料中氣泡的排出，同時在后續澄清過程中，復合調質劑也可促進熔料的澄清；另外因復合調質劑中鈷藍具有顯著的著色性能，基礎玻璃經進一步熱處理可得到符合作為建筑裝飾材料色澤要求的藍色微晶玻璃。由此，實現了對赤泥熔渣的高效再利用，經濟效益、環境效益顯著。

另外，根據本發明上述實施例的制備藍色微晶玻璃的方法還可以具有如下附加的技術特征：

在本發明的一些實施例中，在步驟(1)中，所述赤泥熔渣包括：9-26重量份的氧化鈣；；19-56重量份的二氧化硅；9-44重量份的氧化鋁；0.5-7重量份的氧化鈉；2-12重量份的二氧化鈦；0.5-8重量份的鐵氧化物；以及0.1-0.5重量份的殘碳。由此，可將其用于制備玻璃。

在本發明的一些實施例中，在步驟(1)中，所述氧化焙燒處理的溫度為600-900攝氏度，時間為1-3h。由此，可避免赤泥熔渣中的殘碳、氧化鐵和MFe對微晶玻璃膨脹系數的影響。