[發(fā)明專(zhuān)利]一種利用赤泥制備金屬鐵及鈣堿硅石微晶玻璃的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711458865.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108191243A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬冬陽(yáng);邊妙蓮;陳士朝;孫輝;吳道洪
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 江蘇省冶金設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C03C10/00
• 分類(lèi)號(hào): C03C10/00;C03B19/02;C03B25/00;C21B11/00
• 代理公司: 北京律和信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11446
• 代理人: 冷文燕;武玉琴

本發(fā)明公開(kāi)了一種利用赤泥制備金屬鐵及鈣堿硅石微晶玻璃的方法，包括如下步驟：1)將赤泥送入轉(zhuǎn)底爐中還原，然后送入燃?xì)馊鄯譅t中進(jìn)行熔分處理，獲得熱態(tài)金屬鐵和熱態(tài)赤泥熔渣；2)將熱態(tài)赤泥熔渣送入熔化池中，再往熔化池中加入調(diào)質(zhì)劑，均化后獲得熔融料；3)將熔融料送入澄清池中，降溫30℃?80℃后進(jìn)行澄清，澄清時(shí)間為1?3小時(shí)，獲得澄清料；4)將澄清料送入模具中澆鑄成型，再送入退火爐中進(jìn)行階梯式退火，冷卻后獲得基礎(chǔ)玻璃；5)將基礎(chǔ)玻璃送入熱處理爐中進(jìn)行熱處理，再進(jìn)行冷卻，獲得鈣堿硅石微晶玻璃。本發(fā)明制得的鈣堿硅石微晶玻璃的強(qiáng)度高、硬度高、氣孔率低，是一種優(yōu)質(zhì)的建筑用裝飾材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微晶玻璃制備領(lǐng)域，并且更具體地，涉及一種利用赤泥制備金屬鐵及鈣堿硅石微晶玻璃的方法。

背景技術(shù)

赤泥是氧化鋁生產(chǎn)工業(yè)中排放的廢渣，其成分復(fù)雜，主要含有SiO₂、CaO、Al₂O₃、Na₂O與TiO₂等。赤泥顆粒較細(xì)，脫水十分困難，赤泥的堆積占用大量土地，赤泥的流失和滲透嚴(yán)重威脅人們的生命及財(cái)產(chǎn)安全，制約著氧化鋁工業(yè)的發(fā)展，對(duì)赤泥進(jìn)行無(wú)害化處理和資源化利用是我國(guó)環(huán)保工作面臨的重要問(wèn)題。

鈣堿硅石微晶玻璃是一種具有機(jī)械強(qiáng)度高、硬度大、耐磨、耐化學(xué)腐蝕、耐熱、穩(wěn)定美觀、無(wú)氣孔、易清潔等特點(diǎn)的建筑裝飾用微晶玻璃。其性能遠(yuǎn)優(yōu)于常見(jiàn)陶瓷建筑裝飾材料。工業(yè)上主要以有價(jià)礦物為原料，耗費(fèi)大量能量將原料加熱至高溫熔融態(tài)，采取熔融原料水萃、燒結(jié)、晶化的燒結(jié)法或澆鑄成型、熱處理的熔融法制備鈣堿硅石微晶玻璃，生產(chǎn)成本高、能量消耗大，不清潔環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種利用赤泥制備金屬鐵及鈣堿硅石微晶玻璃的方法。先將赤泥采用“轉(zhuǎn)底爐碳熱還原-燃?xì)馊鄯譅t熔分”的方式處理赤泥，然后再將獲得的熱態(tài)赤泥熔渣作為原料制備鈣堿硅石微晶玻璃，“變廢為寶”。

本發(fā)明提供的利用赤泥制備金屬鐵及鈣堿硅石微晶玻璃的方法，包括如下步驟：

1)將赤泥送入轉(zhuǎn)底爐中還原，然后送入燃?xì)馊鄯譅t中進(jìn)行熔分處理，獲得熱態(tài)金屬鐵和熱態(tài)赤泥熔渣；所述赤泥熔渣含有8-20重量份的CaO、1-6重量份的MgO、20-50重量份的SiO₂、15-45重量份的Al₂O₃、2-8重量份的Na₂O、3-12重量份的TiO₂及1-6重量份的FeO；

2)將所述熱態(tài)赤泥熔渣送入熔化池中，再往所述熔化池中加入調(diào)質(zhì)劑，均化后獲得熔融料；所述調(diào)質(zhì)劑包括10-30重量份的CaO，29-50重量份的SiO₂，3-8重量份CaF₂，0.5-3重量份的澄清劑，2-6重量份的ZnO；所述澄清劑包括NaNO₃和K₂SO₄；

3)將所述熔融料送入澄清池中，降溫30℃-80℃后進(jìn)行澄清，澄清時(shí)間為1-3小時(shí)，獲得澄清料；

4)將所述澄清料送入模具中澆鑄成型，再送入退火爐中進(jìn)行階梯式退火，冷卻后獲得基礎(chǔ)玻璃；

5)將所述基礎(chǔ)玻璃送入熱處理爐中進(jìn)行熱處理，再進(jìn)行冷卻，獲得鈣堿硅石微晶玻璃。

優(yōu)選地，將所述熱態(tài)金屬鐵和所述調(diào)質(zhì)劑送入換熱器中，用所述熱態(tài)金屬鐵的熱量預(yù)熱所述調(diào)質(zhì)劑，再將預(yù)熱后的所述調(diào)質(zhì)劑送入所述熔化池中。

優(yōu)選地，所述調(diào)質(zhì)劑的加入量為所述熱態(tài)赤泥熔渣質(zhì)量的20％-65％。