[發明專利]利用凹土為原料制備的耐熱乳白玻璃及其制備方法

在審

• 申請號: 201910375607.0
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN110104948A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 周廣宏;丁紅燕;趙愷志;夏木建;林岳賓
• 申請（專利權）人: 淮陰工學院
• 主分類號: C03C4/00
• 分類號: C03C4/00;C03C6/06;C03C6/04
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 丁靜靜

本發明公開了一種利用凹土為原料制備耐熱乳白玻璃及其制備方法，將凹土原土進行提純后，與其它原料粉末按一定比例進行混合，通過熔鑄法制備耐熱乳白玻璃。原料的重量百分比組成為：凹土10～22％、石英砂42～52％、螢石3～5.0％、五水硼砂2.5～6％、純堿4～10％、碳酸鋇0.5～2％、碳酸鈣0.5～3.0％、碳酸鉀0～2.5％、氧化鋅0.3～2.5％、二氧化鈦0.2～0.5％及氟硅酸鈉1～3％。采用本發明方法所得乳白玻璃具有較小的熱膨脹系數和較好的耐溫急變性。

技術領域

本發明屬于玻璃制備技術領域，具體涉及一種利用凹土為原料制備的耐熱乳白玻璃及其制備方法。

背景技術

乳白玻璃又稱微晶玻璃或陶瓷玻璃。乳白玻璃和我們常見的玻璃看起來大不相同，它具有玻璃和陶瓷的雙重特性，普通玻璃內部的原子排列是沒有規則的，這是玻璃易碎的原因之一。而微晶玻璃像陶瓷一樣，由部分晶體組成，也就是說，它的原子排列是有規律的，所以，乳白玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韌性強，具有機械強度高、絕緣性能優良、介電損耗少、介電常數穩定、熱膨脹系數可在很大范圍調節、耐化學腐蝕、耐磨、熱穩定性好、使用溫度高等優點，受到了市場的熱情追捧。

隨著現代社會人們對自身健康的日益重視，重金屬含量較高的瓷器產品正在逐步被替代，仿瓷器或仿玉質感的環保型乳白玻璃興起，以期替代傳統瓷器等。但是，目前國內生產的乳白玻璃普遍存在性能不佳，無法達到歐盟指定的綠色環保標準，還存在高投入、高成本、高價格等幾大問題，在國際市場上缺乏競爭力。

凹土又稱坡縷石(Palygorskite)或坡縷縞石，是一種具鏈層狀結構的含水富鎂鋁硅酸鹽粘土礦物。凹土是我國優勢非金屬礦之一，其用途非常廣泛，被稱為“千用之土、萬土之王”。其煅燒后產物重要產物為氧化硅、氧化鎂、氧化鈣，化學成分和乳白玻璃的主體相近。利用地方特有的資源生產乳白玻璃，不僅可提高原材料的附加值，而且工藝簡單，器件質量穩定，具有很強的實用性和推廣性。

發明內容

發明目的：為提升凹土資源的附加值，提高乳白玻璃質量和穩定性，本發明的目的在于提供利用凹土為原料的乳白玻璃的制備方法。

技術方案：利用凹土為原料制備耐熱乳白玻璃，其特征在于，它是由包括如下重量百分比的原料制備而成：

凹土10～22％、石英砂42～52％、螢石3～5.0％、五水硼砂2.5～6％、純堿14～16％、碳酸鋇0.5～2％、碳酸鈣0.5～3.0％、碳酸鉀1.5～2.5％、氧化鋅0.5～2.5％、二氧化鈦2～5％、氟硅酸鈉1～3％；

其中，所述凹土的純度不低于98％。凹土提純的方法如下：

(1)凹土原土進行破碎或球磨，加水浸泡24小時；

(2)加入分散劑，所述分散劑為六偏磷酸鈉、焦磷酸鈉、聚丙烯酸、硅酸鈉中的一種或幾種的混合物，使固相質量分數控制在5％-20％，機械攪拌1小時后，靜置后得到凹土漿料；

(3)離心分離，將制得的凹土漿料通過旋水力流器進行分離，使雜質與礦漿分離得到凹土精礦漿；

(4)脫水、干燥，得到高純度凹土。

其中，所有原料的粒徑為80～120微米。

上述利用凹土為原料制備耐熱乳白玻璃的制備方法，包括以下步驟：

(1)按重量百分比：凹土10～22％、石英砂42～52％、螢石3～5.0％、五水硼砂2.5～6％、純堿14～16％、碳酸鋇0.5～2％、碳酸鈣0.5～3.0％、碳酸鉀1.5～2.5％、氧化鋅0.5～2.5％、二氧化鈦2～5％及氟硅酸鈉1～3％進行配料，原料經球磨后混合后，過200目篩。

(2)將步驟(1)中的配料投入玻璃熔化窯中進行高溫熔化，經過澄清和均化，再進行進行冷卻；