一种以废弃水泥块为原料的黑色微晶玻璃的制备方法技术

本发明专利技术属于玻璃领域，公开了一种以废弃水泥块为原料的黑色微晶玻璃的制备方法，经过选料、原料混合、混合料的熔化以及成型的工艺制得，本发明专利技术为了发展循环经济，实现变废为宝，减少环境的污染和土地的占用。

A preparation method of black microcrystalline glass with waste cement block as raw material

【技术实现步骤摘要】
一种以废弃水泥块为原料的黑色微晶玻璃的制备方法
本专利技术涉及玻璃领域，具体是涉及一种以废弃水泥块为原料的黑色微晶玻璃的制备方法。
技术介绍
微晶玻璃（CRYSTOEandNEOPARIES）又称微晶玉石或陶瓷玻璃，是无机非金属材料，是综合玻璃，它的学名叫做玻璃水晶，微晶玻璃和我们常见的玻璃看起来大不相同，它具有玻璃和陶瓷的双重特性，普通玻璃内部的原子排列是没有规则的，这也是玻璃易碎的原因之一，而微晶玻璃像陶瓷一样，由晶体组成，也就是说，它的原子排列是有规律的，所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强。而最近几年我过房屋改造和城建发展进行的如火如荼，大量的房屋拆迁改造所带来的废弃水泥块也是越来越多，众所周知，经检测废弃水泥块的主要成分包含25-30%的硅、55-60%的钙以及10-15%的氧化铁，其中包含了制作黑色微晶玻璃的大多数成分，目前市面上虽然已经很多利用各种废渣进行微晶玻璃制备的方法，但是还未出现利用废弃水泥块进行微晶玻璃制备的方法。传统微晶玻璃制备方法包括整体析晶法（熔融法）、烧结法、溶胶—凝胶法等，目前国内已工业化应用的方法为前两者，但鉴于水泥块比传统废渣制备方法中的成分更加复杂，其中包含了如铁等不适合微晶制备的成分，因而传统的制备微晶玻璃方法并不完全适合利用水泥块制备的微晶玻璃。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述
技术介绍
的不足，为了发展循环经济，实现变废为宝，减少环境的污染和土地的占用，本专利技术提供一种以废弃水泥块为原料的黑色微晶玻璃的制备方法。为达到本专利技术的目的，本专利技术的一种以废弃水泥块为原料的黑色微晶玻璃的制备方法，包括以下制备步骤：步骤一：将废弃水泥块用破碎机进行破碎，除铁，过35-55目筛，经过滤得到颗粒均匀的材料，该步骤的主要目的是去掉废弃水泥块中的铁，取得纯度较高的废弃水泥颗粒；步骤二：按重量比例称量石英砂30-40份，纯碱5-10份，步骤一制得的水泥废料颗粒50-60份，其他化合物3-5份，该步骤的主要目的是取得必要的制备原料；步骤三：将上述原料按比例称好后送至混料机混合，并加入混合料3%~6%的水，混合15~30分钟后，送至电熔炉加料仓，该步骤是为了混合制备原料；步骤四：将所得的混合料在1450-1500℃温度下熔化，然后在1400-1450℃温度下澄清和均化，经过澄清后的玻璃液经过水碎成制成基础玻璃颗粒，再经过破碎过筛颗粒大小均匀的基础玻璃颗粒，该步骤是为了将混合的原料熔化；步骤五：将制的原料均匀的铺在规格大小固定的棚板制作的容器内，该步骤是为了晶化做准备；步骤六：将布料完成的容器经辊道送入晶化窑，按照3-5℃/min的升温速率升温至850-900℃，在850-900℃保温90-120分钟进行烧结，在按照5-10℃/min的升温速率升温至1050-1100℃，在1050-1100℃保温120-180分钟进行晶化处理，该步骤是将原料进行晶化处理；步骤七：经过120-180分钟的时间降温至880-950℃，在经过120-150分钟降温至680-730℃，再经过90-120分钟降温至550-600℃，然后经过自然降温到50℃出窑得到黑色微晶玻璃板，该步骤是降温处理。进一步改进的是，步骤一中，将废弃水泥块用破碎机进行破碎，除铁，过40目筛，经过滤得到颗粒均匀的材料，该步骤为成型。进一步改进的是，在步骤三中，将上述原料按比例称好后送至混料机混合，并加入混合料5%的水，混合20分钟后，送至电熔炉加料仓。进一步改进的是，步骤四中，将布料完成的容器经辊道送入晶化窑，按照4-5℃/min的升温速率升温至850-875℃，在850-875℃保温100-120分钟进行烧结，在按照5-8℃/min的升温速率升温至1050-1100℃，在1050-1100℃保温120-180分钟进行晶化处理。进一步改进的是，步骤六中，将布料完成的容器经辊道送入晶化窑，按照3-5℃/min的升温速率升温至870-900℃，在870-900℃保温100-120分钟进行烧结，在按照5-10℃/min的升温速率升温至1050-1100℃，在1050-1100℃保温120-180分钟进行晶化处理。进一步改进的是，步骤七中，经过150-180分钟的时间降温至880-950℃，在经过120-150分钟降温至680-730℃，再经过100-120分钟降温至550-600℃。然后经过自然降温到50℃出窑得到黑色微晶玻璃板。进一步改进的是，步骤二中，其他化合物包括氧化钾、锂辉石、氟、氧化铝、氧化锌以及氧化铋。氧化钾为良好的助熔剂，能提高微晶玻璃的光泽度，促进玻璃液的熔化和澄清，还能降低玻璃液的粘度，添加一定量的氧化钾可以改善玻璃液的粘度。此外，氧化钙、氧化钠也能降低玻璃液的高温粘度，促进玻璃液的熔化和澄清，增加微晶玻璃的化学稳定性、机械强度和硬度。锂辉石的化学组成为LiAl[Si2O6]，它是保证生成低热膨胀晶体的重要组分，在本专利技术的基础微晶玻璃中加入少量锂辉石，对于提高微晶玻璃的冲击韧性和强度有意想不到的效果。堇青石是一种硅酸盐矿物，通常具有浅蓝或浅紫色，玻璃光泽，透明至半透明，耐火性好、受热膨胀率低，在本专利技术的基础微晶玻璃中加入少量堇青石，也有助于提高微晶玻璃成品的韧性、强度和硬度。氟是一种优良的乳浊剂，氟含量过高时微晶玻璃的生产稳定性低，脆性大，易失透，因此氟的含量不宜过高。氧化铝能够降低微晶玻璃的析晶倾向，提高化学稳定性、机械强度及硬度，改善热稳定性，降低电绝缘性，但随着氧化铝含量的提升，会导致微晶玻璃表面产生条纹，并会提高玻璃液的粘度，使熔化和澄清发生困难，反而增加析晶倾向，因此氧化铝的含量也不宜过高。氧化锌能提高微晶玻璃的化学稳定性，降低微晶玻璃的热膨胀系数，但随着氧化锌含量的增加，会增大微晶玻璃析晶倾向，因此氧化锌的含量也不宜过高。氧化铋可以用于制备铋盐，用作电子陶瓷粉体材料、电解质材料、光电材料、高温超导材料、催化剂等，是电子陶瓷粉体材料中的重要添加剂，在本专利技术的基础微晶玻璃中加入氧化铋时，有助熔作用，随着氧化铋含量的增加，本专利技术微晶玻璃抗折强度有所降低，密度有所增加，但控制好加入量，从整体上看，微晶玻璃的性能会明显提升。本专利技术通过将废弃的水泥块制备成价值较高的黑色微晶玻璃，变废为宝，且采用的材料成本较低，步骤较为简单，在工业上有极大的应用价值，应该在市场上广泛地推广应用。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。应当理解，以下描述仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以废弃水泥块为原料的黑色微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：/n步骤一：将废弃水泥块用破碎机进行破碎，除铁，过35-55目筛，经过滤得到颗粒均匀的材料；/n步骤二：按重量比例称量石英砂30-40份，纯碱5-10份，步骤一制得的水泥废料颗粒40-50份，其他化合物3-5份；/n步骤三：将上述原料按比例称好后送至混料机混合，并加入混合料3％～6％的水，混合15～30分钟后，送至电熔炉加料仓；/n步骤四：将所得的混合料在1450-1500℃温度下熔化，然后在1400-1450℃温度下澄清和均化，经过澄清后的玻璃液经过水碎成制成基础玻璃颗粒，再经过破碎过筛颗粒大小均匀的基础玻璃颗粒；/n步骤五：将制的原料均匀的铺在规格大小固定的棚板制作的容器内；/n步骤六：将布料完成的容器经辊道送入晶化窑，按照3-5℃/min的升温速率升温至850-900℃，在850-900℃保温90-120分钟进行烧结，在按照5-10℃/min的升温速率升温至1050-1100℃，在1050-1100℃保温120-180分钟进行晶化处理；/n步骤七：经过120-180分钟的时间降温至880-950℃，在经过120-150分钟降温至680-730℃，再经过90-120分钟降温至550-600℃，然后经过自然降温到50℃出窑得到黑色微晶玻璃板。/n...

【技术特征摘要】
1.一种以废弃水泥块为原料的黑色微晶玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：
步骤一：将废弃水泥块用破碎机进行破碎，除铁，过35-55目筛，经过滤得到颗粒均匀的材料；
步骤二：按重量比例称量石英砂30-40份，纯碱5-10份，步骤一制得的水泥废料颗粒40-50份，其他化合物3-5份；
步骤三：将上述原料按比例称好后送至混料机混合，并加入混合料3％～6％的水，混合15～30分钟后，送至电熔炉加料仓；
步骤四：将所得的混合料在1450-1500℃温度下熔化，然后在1400-1450℃温度下澄清和均化，经过澄清后的玻璃液经过水碎成制成基础玻璃颗粒，再经过破碎过筛颗粒大小均匀的基础玻璃颗粒；
步骤五：将制的原料均匀的铺在规格大小固定的棚板制作的容器内；
步骤六：将布料完成的容器经辊道送入晶化窑，按照3-5℃/min的升温速率升温至850-900℃，在850-900℃保温90-120分钟进行烧结，在按照5-10℃/min的升温速率升温至1050-1100℃，在1050-1100℃保温120-180分钟进行晶化处理；
步骤七：经过120-180分钟的时间降温至880-950℃，在经过120-150分钟降温至680-730℃，再经过90-120分钟降温至550-600℃，然后经过自然降温到50℃出窑得到黑色微晶玻璃板。


2.根据权利要求1所述的一种以废弃水泥块为原料的黑色微晶玻璃的制备方法，其特征在于，步骤一中，将废弃水泥块用破碎机进行破碎，除...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾明，周胜良，
申请(专利权)人：中郡庄艺泉州新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35