[發(fā)明專利]一種利用鋰瓷石尾礦一次燒結制備微晶玻璃的工藝方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811496009.0
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109354416A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發(fā)明（設計）人: 李異洪
• 申請（專利權）人: 李異洪
• 主分類號: C03C10/12
• 分類號: C03C10/12;C03C6/10
• 代理公司: 北京科億知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發(fā)明涉及一種利用鋰瓷石尾礦一次燒結制備微晶玻璃的工藝方法，其特點是以鋰瓷石尾礦為主要原料，添加一定量的方解石和晶核劑，采用一次燒結的方法制備微晶玻璃。其基本過程為將原料混合研磨過篩，熔融，保溫，退火，冷卻得到微晶玻璃。本發(fā)明以鋰瓷石尾礦為主要原料制備高強耐磨微晶玻璃，實現(xiàn)了鋰瓷石尾礦的資源化綜合利用，其在微晶玻璃原材料中最高摻雜量可達80%，顯著降低了微晶玻璃生產(chǎn)成本，有效解決了鋰瓷石尾礦自然堆放產(chǎn)生的一系列安全和環(huán)境問題。此外，采用一次燒結的方法沒有加入澄清劑，在降低能耗的同時減少了對設備的腐蝕和氮氧化物的排放。

技術領域

本發(fā)明涉及一種微晶玻璃的制備工藝，尤其涉及一種利用鋰瓷石尾礦一次燒結制備微晶玻璃的工藝方法。

背景技術

近些年來，隨著我國經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，礦產(chǎn)資源開發(fā)活動所帶來的環(huán)境壓力也越來越大，工業(yè)固體廢棄物的排放量日益增多。而尾礦作為工業(yè)固體廢棄物的一大類，是指礦山的選礦廠將礦石破碎、篩分、研磨、分級、再經(jīng)重選浮選等選別工藝流程，選出有用金屬后剩余部分，其一般以SiO2 為主要成分。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國由于礦產(chǎn)資源開發(fā)而產(chǎn)生的尾礦的累積堆存總量已達110 億噸以上，年產(chǎn)出量達到了12 億噸，占全世界尾礦產(chǎn)出量的50%以上。目前尾礦除作為低附加值的水泥、墻體磚等建材原料，大部分還露天堆放，這樣既造成了占用土地、環(huán)境污染、安全隱患，還使得資源浪費。因此，如何將這些資源整體高值利用，特別是開發(fā)低成本、高性能的微晶玻璃建筑、裝飾材料，受到廣泛的關注。

微晶玻璃又稱微晶石或玻璃陶瓷，是通過控制玻璃的晶化而得到的多晶固體材料，是由康寧公司于1957 年首次研制成功并商品化。微晶玻璃相比傳統(tǒng)的陶瓷和玻璃，具有優(yōu)異的耐高溫、耐磨性、及耐化學腐蝕性，還具有高強度、高硬度、高絕緣性、低介電損耗等優(yōu)良性能，在國防、航空航天、電子、生物醫(yī)學、建材等領域得到廣泛的應用。傳統(tǒng)微晶玻璃主要以化學原料為主，生產(chǎn)成本高、資源和能源消耗比較大，而尾礦中的化學成分主要有SiO2、Al2O3、Fe2O3、MgO 和CaO 等，這些成分都是制備微晶玻璃所需的，所以利用尾礦為主要原料制備微晶玻璃，已成為微晶玻璃發(fā)展的重要方向。近年來，對尾礦微晶玻璃的研究和應用開發(fā)十分活躍，已成為新型材料開發(fā)應用的熱點之一。

近年來，由于鋰離子電池的大量制造和使用造成大量提取鋰之后的鋰瓷石尾礦的存在，如何將該尾礦有效利用是亟待解決的問題。目前現(xiàn)有技術多是將鋰瓷石原礦以極低比例加入至微晶玻璃的制備中，無法起到消化和處理大量鋰瓷石尾礦變廢為寶的作用。

發(fā)明內容

為了彌補現(xiàn)有技術在回收鋰瓷石尾礦再利用上的不足，本發(fā)明提供了一種利用鋰瓷石尾礦一次燒結制備微晶玻璃的工藝方法，在解決鋰瓷石尾礦污染，改善礦山環(huán)境的同時，制備出性能優(yōu)異，具有高附加值的微晶玻璃產(chǎn)品。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：

一種利用鋰瓷石尾礦一次燒結制備微晶玻璃的工藝方法，包括如下步驟：

（1）混合原料：將鋰瓷石尾礦、方解石、晶核劑混合，研磨、過0.100mm方孔篩后制成混合料；

（2）熱處理：將以上混合料經(jīng)熔融、保溫、退火、冷卻得到微晶玻璃初品；

（3）研磨、拋光、切割：對微晶玻璃初品進行研磨、拋光、切割，獲得不同規(guī)格和亮度的微晶玻璃成品。

所述步驟（1）中的原料不包含助溶劑。

所述步驟（1）中的原料不包含澄清劑。

所述步驟（1）中的原料包括：以質量百分比計，鋰瓷石尾礦60-80%，方解石10-30%，晶核劑3-5%。

所述鋰瓷石尾礦成分按質量百分比計， SiO2 65-75％，Al2O3 15-25％，Na2O 2-5％，K2O 2-5%，CaF2 1-2％，雜質1-2%。