一种冶炼矿渣微晶玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种冶炼矿渣微晶玻璃及其制备工艺，属于微晶玻璃技术领域，该微晶玻璃的生产原料配比按照质量百分比包括：30％‑100％的冶炼矿渣、0％‑35％的石英砂、0％‑30％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾、0％‑5％的氧化钛，根据以上原料进行微晶玻璃的制备，当冶炼矿渣的质量百分比在75％‑100％之间时，采用浇铸法成型的方法生产微晶玻璃，当冶炼矿渣的质量百分比在30％‑75％(不包含75％)之间时，采用浮法成型的方法生产微晶玻璃，本发明专利技术将冶炼矿渣引入到微晶玻璃的生产中，既能够解决冶炼矿渣利用率低的问题，解决固体废弃物的占地、污染环境的问题，又能够降低生产微晶玻璃的成本，生产的微晶玻璃符合建材行业的标准，本发明专利技术的原料配比关系和制备工艺可以推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微晶玻璃
，具体涉及一种冶炼矿渣微晶玻璃及其制备方法。
技术介绍
矿渣是经过选矿或者冶炼后的残余物的统称。目前，我国关于矿渣的年产量，官方没有公开的统计数据，但仅以高炉矿渣为例，每冶炼1吨生铁，产渣量约为生铁产量的1/4-1/2，据不完全统计，仅2015年1-6月全国的生铁产量达到3.57亿吨，预计全年生铁产量将达到7.32亿吨，相对应2015年仅高炉矿渣产量将达到1.83-3.66亿吨。实际上，各种冶炼矿渣的排放总量以每年数十亿吨的数量增长，其整体回收利用率不到20％，这些矿渣在堆放和存储过程中，破坏和占用了大量的土地资源，还带来了一系列环境问题，严重威胁人类的生存健康。矿渣根据品种的不同，可细分为高炉矿渣(铁矿渣)、钼渣、镍渣、铬渣、铜渣等；从组成上来看，主要成分包括氧化钙、氧化镁、氧化铝、二氧化硅以及少量的金属氧化物。目前冶炼矿渣主要用在水泥、混凝土行业或生产矿渣砖，但水泥、混凝土中矿渣掺加量有限，且部分矿渣中大量的氧化钙和氧化镁也限制其在水泥行业的应用；矿渣砖却不能有效固溶矿渣中的有害重金属。以上方法均不能有效利用冶炼矿渣，因此，需要一种能够有效利用冶炼矿渣来进行生产的方法。
技术实现思路
本专利技术为了将过剩的冶炼矿渣进行生产利用，提供了一种冶炼矿渣微晶玻璃及其制备方法，微晶玻璃经过高温熔融过程，能有效的固溶各种金属氧化物，钙镁氧化物是玻璃的碱土金属，是微晶玻璃晶体的有效组成部分，本专利技术能够有效利用冶炼矿渣，并且降低企业生产成本。本专利技术的具体技术方案：一种冶炼矿渣微晶玻璃，其特征在于：所述的微晶玻璃的原料配比按照质量百分比包括：30％-100％的冶炼矿渣、0％-35％的石英砂、0％-30％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾、0％-5％的氧化钛。所述的冶炼矿渣中按照质量百分比包括25％-35％的MgO、40％-60％的SiO2及3％-7％的金属氧化物。所述的金属氧化物为Fe2O3、NiO、Cr2O3和MnO2中的一种或者多种。所述的微晶玻璃的原料配比按照质量百分比分别包括：80％的冶炼矿渣、8％的石英砂、11％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾、1％的氧化钛。所述的微晶玻璃的原料配比按照质量百分比分别包括：95％的冶炼矿渣、5％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾。所述的微晶玻璃的原料配比按照质量百分比分别包括：60％的冶炼矿渣、20％的石英砂、20％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾。所述的微晶玻璃的原料配比按照质量百分比分别包括：50％的冶炼矿渣、32％的石英砂、15％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾、3％的氧化钛。所述的微晶玻璃的原料配比按照质量百分比分别包括：45％的冶炼矿渣、35％的石英砂、14％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾、5％的氧化钛。如上所述的冶炼矿渣微晶玻璃的制备工艺，关键点是，冶炼矿渣在原料中所占质量比为75％-100％时，采用浇铸法成型进行微晶玻璃的制备，制备工艺包括以下步骤：A1、按照质量百分比进行原料中各个组份的称量，然后混合得到配合料，原料配比按照质量百分比分别包括：75％-100％的冶炼矿渣、0％-35％的石英砂、0％-30％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾、0％-5％的氧化钛；B1、将配合料投入熔窑，经1500-1550℃熔化、澄清得到玻璃液；C1、将玻璃液注入到模具中进行成型；D1、将成型的板材送入晶化窑中依次经过730-760℃核化1-2h、950-980℃晶化2-4h，然后经过650-700℃退火得到冶炼矿渣微晶玻璃。所述的冶炼矿渣微晶玻璃的制备工艺，关键点是，冶炼矿渣在原料中所占质量比为30％-75％(不包含75％)时，采用浮法成型进行微晶玻璃的制备，制备工艺包括以下步骤：A2、按照质量百分比进行原料中各个组份的称量，然后混合得到配合料，原料配比按照质量百分比分别包括：30％-75％(不包含75％)的冶炼矿渣、0％-35％的石英砂、0％-30％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾、0％-5％的氧化钛；B2、将配合料投入熔窑，经1500-1550℃熔化、澄清得到玻璃液；C2、将玻璃液降温至1300-1250℃，引入锡槽浮法成型为玻璃板材，成型温度范围1190-1020℃；D2、将玻璃板材降温至700-720℃；E2、将玻璃板材送入退火窑中依次经过730-760℃核化1-2h，950-980℃晶化2-4h，然后经过650-700℃退火得到冶炼矿渣微晶玻璃。本专利技术利用冶炼矿渣作为原料组份之一进行建材材料的生产，并根据冶炼矿渣在原料中所占比重的不同设置相对应的加工工艺，提高了冶炼矿渣的利用率，解决了其占地并污染环境的问题，而且由于冶炼矿渣的保有量大并且还在产生，因此成本较低，利用其代替微晶玻璃生产所用的自然资源，既能节省资源，又能够降低相关企业的生产成本。具体实施方式本专利技术涉及一种冶炼矿渣微晶玻璃及其制备方法，该微晶玻璃的原料配比按照质量百分比包括：30％-100％的冶炼矿渣、0％-35％的石英砂、0％-30％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾、0％-5％的氧化钛，所述的冶炼矿渣中按照质量百分比包括25％-35％的MgO、40％-60％的SiO2及3％-7％的金属氧化物，金属氧化物为Fe2O3、NiO、Cr2O3或者MnO2，基于上述原料配比关系进行冶炼矿渣微晶玻璃的制备。实施例1，作为原料配比的优选方案，原料中各个组份按照质量百分比分别包括：80％的冶炼矿渣、8％的石英砂、11％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾、1％的氧化钛，冶炼矿渣在原料中所占质量比为75％-100％时，采用浇铸法成型进行微晶玻璃的制备，制备工艺包括以下步骤：A1、先按照质量百分比进行原料中各个组份的称量，冶炼矿渣80Kg、石英砂8Kg、碳酸钠11Kg、氧化钛1Kg,然后将各个组份混合得到配合料；B1、将配合料投入熔窑，经1520℃熔化、澄清得到玻璃液；C1、将玻璃液注入到模具中进行成型；D1、将成型的板材送入晶化窑中依次经过740℃核化1.5h、960℃晶化3h，然后经过660℃退火得到冶炼矿渣微晶玻璃。实施例2，作为实施例1的另一种实施方式，原料包括95％的冶炼矿渣和5％的碳酸钠，采用浇铸法成型进行微晶玻璃的制备，制备工艺的步骤与实施例1中步骤相同。实施例3，生产冶炼矿渣微晶玻璃的原料中，各组份按照质量百分比分别包括：60％的冶炼矿渣、20％的石英砂、20％的碳酸钠，冶炼矿渣在原料中所占质量比为30％-75％(不包含75％)时，采用浮法成型进行微晶玻璃的制备，制备工艺包括以下步骤：A2、先进行原料中各个组份的称量，包括60Kg冶炼矿渣、20Kg的石英砂、20Kg的碳酸钠，然后将各个组份混合得到配合料；B2、将配合料投入熔窑，经1540℃熔化、澄清得到玻璃液；C2、将玻璃液降温至1270℃，引入锡槽浮法成型为玻璃板材，成型温度范围1100℃；D2、将玻璃板材降温至710℃；E2、将玻璃板材送入退火窑中依次经过750℃核化1h，970℃晶化2h，然后经过690℃退火得到冶炼矿渣微晶玻璃。实施例4，选取原料中各个组份的质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冶炼矿渣微晶玻璃，其特征在于：所述的微晶玻璃的原料配比按照质量百分比包括：30％‑100％的冶炼矿渣、0％‑35％的石英砂、0％‑30％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾、0％‑5％的氧化钛。

【技术特征摘要】
1.一种冶炼矿渣微晶玻璃，其特征在于：所述的微晶玻璃的原料配比按照质量百分比包括：30％-100％的冶炼矿渣、0％-35％的石英砂、0％-30％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾、0％-5％的氧化钛。2.根据权利要求1所述的一种冶炼矿渣微晶玻璃，其特征在于：所述的冶炼矿渣中按照质量百分比包括25％-35％的MgO、40％-60％的SiO2及3％-7％的金属氧化物。3.根据权利要求2所述的一种冶炼矿渣微晶玻璃，其特征在于：所述的金属氧化物为Fe2O3、NiO、Cr2O3和MnO2中的一种或者多种。4.根据权利要求1所述的一种冶炼矿渣微晶玻璃，其特征在于：所述的微晶玻璃的原料配比按照质量百分比分别包括：80％的冶炼矿渣、8％的石英砂、11％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾、1％的氧化钛。5.根据权利要求1所述的一种冶炼矿渣微晶玻璃，其特征在于：所述的微晶玻璃的原料配比按照质量百分比分别包括：95％的冶炼矿渣、5％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾。6.根据权利要求1所述的一种冶炼矿渣微晶玻璃，其特征在于：所述的微晶玻璃的原料配比按照质量百分比分别包括：60％的冶炼矿渣、20％的石英砂、20％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾。7.根据权利要求1所述的一种冶炼矿渣微晶玻璃，其特征在于：所述的微晶玻璃的原料配比按照质量百分比分别包括：50％的冶炼矿渣、32％的石英砂、15％的碳酸钠或碳酸钾或硝酸钠或硝酸钾或硫酸钠或硫酸钾、3％的氧化钛。8.根据权利要求1所述的一种冶炼矿渣微晶玻璃，其特征在于：所述的微晶玻璃的原料配比按照质量百分比分别包括：45％的冶炼矿渣、35％的石英砂、15％的碳酸钠或碳酸钾或硝...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁坚，程金树，骞少阳，范亚伟，邓鑫鹏，马利特，
申请(专利权)人：河北省沙河玻璃技术研究院，武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：河北;13