[發明專利]一種利用飛灰制備耐高溫合晶體的方法

在審

• 申請號: 202110306443.3
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN113149442A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 孫利銀
• 申請（專利權）人: 廣東昊昌智能裝備有限公司
• 主分類號: C03C10/06
• 分類號: C03C10/06;C03C6/00;C03C6/04;C03C1/00;C03B19/02
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本發明公開了一種利用飛灰制備耐高溫合晶體的方法，具體方法為：按照質量百分比將75?85％的飛灰，3?8％的Na₂CO₃和10?20％的SiO₂混合均勻，并裝入高溫爐中進行無氧化熔融；將混合均勻的原料完全熔融后，將熔體快速澆鑄于預熱的恒溫模具中；向溶體中加入礦化劑Fe₂O₃，并攪拌均勻；將恒溫模具進行降溫處理，以Fe₂O₃作為礦化劑進行充分結晶；在1h內，將恒溫模具降溫，然后隨爐冷卻至室溫即可得到合晶體；合晶體進行切割、打磨、拋光、即可獲得耐高溫合晶體成品。解決了飛灰的環境污染問題及飛灰難于利用的技術性難題，降低了合晶體的生產成本，提高產品附加值。本方法工藝短，能耗低，原料成本低，廢料利用率高。

技術領域

本發明涉及一種利用飛灰制備耐高溫合晶體的方法，特別涉及以飛灰為主要原料，Na₂CO₃、SiO₂和Fe₂O₃為輔料制備合晶體的方法，屬于資源回收領域。

背景技術

飛灰是垃圾焚燒發電后產生的富含重金屬的危險廢物。其主要成分是SiO₂、CaO和Al₂O₃。由于其SiO₂、CaO和Al₂O₃熔點在1600℃以上，熔融均勻化難度大，重復利用難度大。根據相關報道，到2020年，垃圾焚燒發電產生的飛灰將達1000萬噸，現有處置能力嚴重不足，僅10%可真正達標填埋。目前飛灰主要采用螯合劑固化重金屬離子后進行填埋，填埋后的飛灰難以資源回收，造成廢棄物堆積，問題無法從根本上解決。耐高溫合晶體中的主要晶相為鱗石英，最佳穩定的溫度為870℃。

生活垃圾焚燒產生飛灰，以及工業加工制造產生鋁灰，包括醫療廢物、危險廢物、化學毒品等廢棄物產生的爐渣和飛灰。采用尾礦廢渣制備微晶玻璃的相關報道有很多，現有技術專利號CN104261677A，一種利用鋰鈹尾礦制備微晶玻璃的方法，以鋰鈹尾礦和銅鎳水淬渣為原料，不添加其他化工原料，采用熔融法制備微晶玻璃，但是目前對于采用飛灰制備耐高溫合晶體的方法還未有研究，本申請的目的是一種利用飛灰制備耐高溫合晶體的方法。

發明內容

本發明目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種利用飛灰制備耐高溫合晶體的方法，制備合晶體所用原料以飛灰為主要原料，Na₂CO₃、SiO₂和Fe₂O₃為輔料，制備了具有良好耐高溫性能的合晶體，解決了飛灰的環境污染問題及飛灰難于利用的技術性難題，降低了合晶體的生產成本，提高了產品的附加值。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種利用飛灰制備耐高溫合晶體的方法為：步驟一、按照質量百分比將75-85％的飛灰，3-8％的Na₂CO₃和10-20％的SiO₂混合均勻，并裝入高溫爐中進行無氧化熔融；

步驟二、將混合均勻的原料在1300℃～1600℃下完全熔融后，然后將熔體快速澆鑄于提前在1300℃～1600℃預熱的恒溫模具中；

步驟三、按98%-98.5%的熔體，1%-1.5%的Fe₂O₃的比例，向溶體中加入礦化劑Fe₂O₃，并攪拌均勻；

步驟四、將恒溫模具進行降溫處理，以 0.6℃～0.7℃/min降溫速率，在12h內使恒溫模具降溫至870℃，以Fe₂O₃作為礦化劑進行充分結晶；

步驟五、在1h內，將恒溫模具降溫至163℃，然后隨爐冷卻至室溫即可得到合晶體；

步驟六、合晶體進行切割、打磨、拋光、即可獲得耐高溫合晶體成品；其中合晶體主晶相為硅灰石和鈣鋁黃長石。