[發明專利]一種利用赤泥尾渣制備透明玻璃和內含針狀晶體微晶玻璃的方法

在審

• 申請號: 202310255073.4
• 申請日: 2023-03-16
• 公開（公告）號: CN116332512A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發明（設計）人: 劉紹宏;郭靜靜;王偉;潘曉林
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: C03C10/00
• 分類號: C03C10/00;C03B5/16;C03B19/02;C03B32/02
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 周媛媛;李馨

1.一種利用赤泥尾渣制備內含針狀晶體微晶玻璃的方法，其特征在于：

其組分為：提取Al、Fe后的赤泥尾渣29wt％-80wt％，助熔劑B₂O₃?10-29wt％；晶核劑：CaF₂?6wt％-24wt％、P₂O₅?5wt％-18wt％；上述組分混合后經熔融、澆注后制得透明玻璃，將透明玻璃熱處理后制得內含針狀晶體的微晶玻璃。

所述內含針狀晶體的微晶玻璃內部針狀晶體為氟磷灰石相，氟磷灰石晶體長度為0.3-5.0μm，直徑為0.1-1μm，長徑比為3-6，在微晶玻璃中的分布占比為70-98％。

2.一種利用赤泥尾渣制備透明玻璃的方法，其特征在于：

其組分為：提取Al、Fe后的赤泥尾渣29wt％-80wt％，助熔劑B₂O₃?10-29wt％；晶核劑：CaF₂?6wt％-24wt％、P₂O₅?5wt％-18wt％；上述組分混合后經熔融、澆注后制得透明玻璃。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述赤泥尾渣原料主要成分按重量份計，各形態存在的鐵、鋁、鈣、硅、鈉、鈦、鎂總量分別以氧化物計，具體配料配方如下：

CaO：20-30重量份

Al₂O₃：5-10重量份

SiO₂：50-60重量份

Fe₂O₃：10-20重量份

TiO₂：0.1-5重量份

MgO：0.1-5重量份

Na₂O：0.1-5重量份。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述助熔劑B₂O₃引入形式為H₃BO₃，晶核劑P₂O₅引入形式為NH₄H₂PO₄。

5.根據權利要求1所述利用赤泥尾渣制備內含針狀晶體微晶玻璃的方法，其特征在于：

(1)將提取Al、Fe后的赤泥尾渣與助熔劑和晶核劑均勻混合；

(2)將(1)所得混合料在1200-1500℃保溫30-200min，使混合料熔融澄清，同時去除易揮發雜質，得到玻璃熔液；

(3)將(2)所得玻璃熔液澆注于石墨模具中，制得透明玻璃；

(4)將(3)所得透明玻璃通過一步法熱處理工藝于600-1000℃保溫30-200min，熱處理結束后隨爐冷卻，制得微晶玻璃。

6.根據權利要求2所述利用赤泥尾渣制備透明玻璃的方法，其特征在于：

(1)將提取Al、Fe后的赤泥尾渣與助熔劑和晶核劑均勻混合；

(2)將(1)所得混合料在1200-1500℃保溫30-200min，使混合料熔融澄清，同時去除易揮發雜質，得到玻璃熔液；

(3)將(2)所得玻璃熔液澆注于石墨模具中，制得透明玻璃。

7.根據權利要求5或6所述的方法，其特征在于：所述易揮發雜質為：CO₂，H₂O，NH₃，H₂，N₂中的一種或幾種；

所采用石墨模具應提前預熱，預熱溫度為300-600℃。

8.根據權利要求1或5所述方法得到的內含針狀晶體的微晶玻璃；內含針狀晶體，長徑比為3-6，密度2.69-2.80g/cm³，吸水率0-0.3％，韌性1.6-3.2MPa·m^1/2，硬度561-655HV。