[發明專利]一種以石棉尾礦為原料的功能性微晶玻璃

有效

• 申請號: 201811318309.X
• 申請日: 2018-11-07
• 公開（公告）號: CN109320089B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 彭同江;鄭文苗;孫紅娟;丁文金;周果
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00;C03B19/06
• 代理公司: 成都中璽知識產權代理有限公司 51233
• 代理人: 熊禮;邢偉

本發明提供了一種以石棉尾礦為原料的功能性微晶玻璃。所述微晶玻璃由包含石棉尾礦的原料制備得到，石棉尾礦在原料中的質量占比為90％～100％。所述微晶玻璃包括玻璃相和微晶相，所述玻璃相與微晶相的質量比為35:65～5:95，所述微晶相包括鎂鐵尖晶石相。本發明的有益效果可包括：能夠實現石棉尾礦的綜合利用，微晶玻璃的原料中石棉尾礦利用率為90～100％；微晶玻璃的性能優異，具有明顯的軟磁性。

技術領域

本發明涉及石棉尾礦綜合利用與資源化利用領域，特別地，涉及一種以石棉尾礦為原料的功能性微晶玻璃。

背景技術

石棉尾礦是溫石棉(纖蛇紋石石棉)礦開采和選礦過程中產生的尾渣，其主要物相為蛇紋石，還含有少量非蛇紋石族共生或伴生礦物。由于纖蛇紋石礦石含棉率低，約5～10％(西部礦山含量率約為5～7％)，目前生產1噸纖蛇紋石石棉產生約20～30噸尾礦，部分地區甚至更高，然而中國對纖蛇紋石石棉尾礦的利用率整體較低，加上歷史積累，使得纖蛇紋石石棉尾礦的堆積量大約為5億噸。石棉尾礦大量堆積不僅占用大量土地，同時造成資源的浪費，且由于石棉是致癌物質(具有納米纖維結構)，對環境和人體具有嚴重的危害性。目前國家全力提倡構建資源節約型和環境友好型社會，而石棉尾礦一直未得到產業化開發和利用。目前急需探尋和研究高效、高附加值利用的環境友好和資源節約型產業化集成創新技術。

微晶玻璃，又名玻璃陶瓷、微晶陶瓷，是以玻璃與陶瓷成型技術為基礎，通過控制熱處理制度，得到的微晶相與玻璃相并存的一類多晶材料，因其具有良好的機械性能，高硬度，高耐磨及耐酸堿腐蝕等，可用作高檔建筑裝飾材料和多種功能材料等。

現有的微晶玻璃生產工藝主要包括：整體析晶法、熔融燒結法和溶膠-凝膠法，對于工業廢渣微晶玻璃，其主要生產工藝為前兩種。整體析晶法的生產流程為配料→高溫熔融→澆筑成型→退火→核化晶化→拋光切邊→產品，熔融燒結法的生產流程為配料→高溫熔融→水淬→球磨→壓片→核化晶化→拋光切邊→產品。整體析晶法和熔融燒結法均含有高溫熔制過程，同時二者均需二次高溫處理過程，因而存在能耗高，工藝流程長、工序繁瑣，而且工業廢渣利用率低等弊端或缺陷。此外，從現有的研究情況來看，采用工業固體廢棄物制備的微晶玻璃通常用作結構材料，因此研究重點主要集中在如何提升力學性能上，而對于功能化的研究很少，產品的附加值較低從而限制了微晶玻璃的產品化。

目前沒有通過一次燒結石棉尾礦而制備出的功能化磁性微晶玻璃，且微晶玻璃產品很難實現高附加值利用。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明的目的在于解決上述現有技術中存在的一個或多個問題。例如，本發明的目的之一在于提供一種以石棉尾礦為主要原料的功能性微晶玻璃，來實現石棉尾礦的高效利用。

為了實現上述目的，本發明提供了一種功能性微晶玻璃。所述微晶玻璃由包含石棉尾礦的原料制備得到，石棉尾礦在原料中的質量占比可為90％～100％，所述微晶玻璃的微晶相中包括鎂鐵尖晶石相。

根據本發明的一個或多個示例性實施例，所述微晶玻璃中微晶相的質量分數可為85～95％，所述微晶相可包括質量比為(45～60)：(30～48)：(4～18)：(3～15)的鎂橄欖石相、頑火輝石相、鎂鐵尖晶石相和透輝石相。

根據本發明的一個或多個示例性實施例，所述鎂橄欖石相的形態可包括短條狀，長度為850～2000nm，寬度可為500～1200nm；所述頑火輝石相的形態可包括球粒狀，粒徑為300～1250nm；所述鎂鐵尖晶石相的形態可包括渾圓棒狀，長度為1500～3800nm，寬度為850～1800nm；所述透輝石相的形態可包括長柱狀，長度為1350～3400nm，寬度為600～1850nm。