一种利用高炉钢渣制备微晶玻璃的方法技术

一种利用钢渣制备微晶玻璃的制备方法。首先将钢渣烘干球磨除铁后制成100目的粉末；然后将钢渣粉末，石英砂，硝酸钠，硝酸钡，氧化锌，二氧化铈混合成为配合料；放入坩埚中于1250～1380℃下熔制成型后成为透明的钢渣玻璃，最后将透明的钢渣玻璃经过晶化后，即成为含有主晶相为钙镁黄长石的钢渣微晶玻璃。本发明专利技术利用高炉钢渣为主要原料，其中，钢渣利用量高达96%。按照本发明专利技术的制备方法制得的微晶玻璃结构强度高、吸水率低、结晶程度高、颜色品种多。本发明专利技术制备工艺操作过程简单，成本低廉，可以有效地降低微晶玻璃的生产成本，保护环境，变废为宝，适于工业化大规模生产，具有明显的经济效益和环保效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微晶玻璃的制造方法，特别涉及一种利用高炉钢渣制备高强度微晶玻璃的方法。
技术介绍
微晶玻璃是综合玻璃和陶瓷技术发展起来的一种新型建筑装饰材料，是高档天然石材的换代产品。建筑业和建材工业不论在发达国家还是发展中国家，均属国民经济支柱产业，我国建筑陶瓷工业的产量已超过西方建陶大国意大利，位居世界第一。但由于产品档次低，产值远远低于意大利、西班牙等西方建筑陶瓷工业大国。微晶玻璃装饰板是近5年在世界范围内新兴的无放射性危害高档建筑材料，主要代替高档天然花岗石、大理石。目前只有美国、俄罗斯、日本、韩国、台湾地区等几个厂家可以生产微晶玻璃板材。建设部制定的我国建材产业政策是逐步淘汰中低档次产品，增加高档产品，使其所占比重提高到总产量的25%左右，并把开发新型建筑装饰板、改善国内天然石材市场产品结构、替代进口、参与国际竞争、扩大出口贸易定为“十一五”期间建材行业的发展重点之一。微晶玻璃具有优良的理化性能和力学性能，吸水率低、致密性好且耐酸、耐碱，可以有效地抵抗大气腐蚀，没有放射性污染，表面花纹精美而且光洁度优于天然石材，在建筑装饰材料使用中引起越来越多的关注，成为替代天然石材的首选材料。高炉渣是冶炼生铁时从高炉中 排出的废物，高炉渣中主要成分为Ca0、Si02、Al203。依矿石品位不同，每炼I吨铁排出0.3 I吨渣，矿石品位越低，排渣量越大。中国目前每年约排放2000多万吨。矿渣弃置不用会占用土地，浪费资源，污染环境。目前，各钢厂所产生的高炉渣主要被用于制备水泥制品。但是，由于中国钢产量较大，目前还有近30%的高炉渣无法回收利用。此外，将高炉渣用于制备水泥制品利润率较低。而目前关于如何将高炉渣大量回收利用，制备附加值更高的高性能材料没有报道。目前，关于利用钢渣制备微晶玻璃的较多([I]杨志杰，苍大强，李宇等.熔融钢渣制备微晶玻璃的试验研究[J].新型建筑材料，2011，(7):52-53,65.[2]陆雷，姚强，江勤等.钢渣微晶玻璃优化配料方案的研究[J].玻璃与搪瓷，2005，33 ￠):28-31, 50.[3]内蒙古科技大学.一种热态钢渣直接制备铁磁性微晶玻璃的方法:中国，CN201210359035.5[P], 2012-12-19.[4]彭峰，高占勇，李保卫等.利用包钢转炉渣制备微晶玻璃的实验研究[J].内蒙古科技大学学报，2010，29 (3):232-236.[5]杨家宽，肖波，唐东羚等.钢渣基微晶玻璃的制备与显微结构分析[J].材料科学与工程学报，2003, 21 (I):34-36.[6]饶磊.钢渣熔制微晶玻璃技术研究[D].华中科技大学，2007.[7]张升晓，岳钦艳，于慧等.高炉渣制备微晶玻璃的研究[J].山东大学学报(理学版)，2006，41 (5):129-133..[8]刘百臣.不同温度条件下SiO2-CaO-MgO-Fe2O3系微晶玻璃析晶行为[J].工业加热，2009，38(1):53-54.[9]张大勇，王媛媛，史培阳等.CaO对CaO-MgO-Al2O3-SiO2-Na2O系微晶玻璃析晶行为和性能的影响[C].第十四届全国炼钢学术会议论文集.2006:378-381.[10]林巧，杨志红，谢红佳等.利用铜渣制备微晶玻璃的研究[J].硅酸盐通报，2012，31 (5):1204-1207, 1211.[11]张伟，杨淑敏，周向玲等.直接烧结法制备高炉渣微晶玻璃的研究[J].新疆大学学报(自然科学版)，2010，27 (2):209-213.)，但主要存在问题是钢渣利用率低于80%，利用率低，而且玻璃熔制温度较高(大于1400°C)，同时，晶化后晶相不纯，主晶相以硅钙石，硅灰石，透辉石为主。而没有以钙镁黄长石为唯一主晶相的报道。杨淑敏等以95%高炉渣和5%钾长石为原料制备微晶玻璃，主晶相为钙铝黄长石；该文献所制备的微晶玻璃颜色单一，不能通过调整配方而制备出透明或半透明的微晶玻璃，且晶相为机械性能较差的钙黄长石晶相([I]杨淑敏，张伟，周向玲等.热处理制度对高炉渣微晶玻璃性能影响[J].重庆理工大学学报:自然科学，2011，(10):34-39.[2]卢红霞，张伟，李利剑等.利用冶金高炉渣制备微晶玻璃的研究[J].郑州大学学报(工学版)，2007，28⑶:98-100.[3]刘红玉，孙元元，任向前等.烧结温度对高炉渣微晶玻璃建材性能的影响[J].砖瓦，2010，(4):58-61.[4]俞平利，马拴锁.山西翼城高炉渣在微晶玻璃中的应用[J].华侨大学学报(自然科学版)，2008，29 (I):17-21.)。国外对高炉钢渣微晶 玻璃的研究也较多([I] Das, Kaberi; Raha,Sanjay;ChakrabortyjDibyendu.Effect of nucleating agents on thecrystallization and microstructural characteristics of blast furnaceslag derived glassceramics[J].Transactions of the Indian CeramicSociety, 2012，71 (3):137-142.[2]Wang, Yici;Zhang, Jianliang;Jiang, Q1.CrystalIization behavior during preparation of glass-ceramics from BFslag of Baotou iron and steel company[J].Advanced Materials Research，2012，581-582 (Pt.2):836-841.[3]Wang,Yici;Jiang,Qi;LuojGuoping.Mutualinfluence of special components in Baotou steel blast furnace slag on thecrystallization behavior of glass[J].Journal of Metallurgy, 2012,954021.[4]Zhao, Yan;Chen, Dengfu;Bi，Yanyan.Preparation of low cost glass-ceramics frommolten blast furnace slag[J].Ceramics International，2012，38(3):2495-2500.[5]Mihailova, 1.K.;Djambazkij P.R.;Mehandjievj D.The effect of the composition onthe crystallization behavior of sintered glass-ceramics from blast furnaceslag[J].Bulgarian Chemical Communications, 2011，43 (2):293-300.[6]Francis，A.A.Conversion of blast furnace slag into new glass-cer本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用高炉钢渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于：第一步，钢渣烘干及球磨处理首先，将高炉钢渣放入旋转烘干炉中，以3℃/min的升温速度自室温升温至120℃，并以20～30转/min的转速转动，保温2～4h后，冷却至室温；然后，将烘干的高炉钢渣放入球磨机中球磨至100目粉末；最后，将球磨后的粉末倒入除铁装置中进行除铁，除铁后既得制备微晶玻璃用高炉钢渣粉体；第二步，透明钢渣玻璃制备首先，按照质量百分比将80～96％的高炉钢渣粉体，0～8％的石英砂，0～6％的硝酸钠，1～5％的硝酸钡，0～2％的氧化锌和3～6％的二氧化铈放入混料机中形成配合料，再向混料机中加入配合料质量5%的蒸馏水，打开混料机将配合料混合均匀；其次，将混合后的配合料的一半加入已经升温至1200℃的刚玉坩埚中，经10分钟升温至1250～1380℃，并保温20分钟后将剩余一半混合后的配合料再加入刚玉坩埚中，经10分钟升温至1250～1380℃，保温60min后，采用搅料棒对玻璃液搅拌1min，再保温60min后，再次采用搅料棒对玻璃液搅拌1min后，再保温30min后，将玻璃液浇注于已升温至350℃的铜模具中成型；最后，将成型后的试样送入550～650℃的马弗炉中保温3h后，以0.5～1℃/分钟的冷却速率，将试样冷却至室温即得透明钢渣玻璃；第三步，钢渣微晶玻璃的制备首先，将已经制备的钢渣玻璃，按照尺寸切割后，放入隧道炉中，按照以下烧成制度烧成：以5～8℃/min的升温速度自室温升温至750～800℃后，保温30～60min；然后以10～20℃/min的升温速度升温至860～920℃后，保温120～300min后，以1～2℃/min的降温速度降温至50℃以下得钢渣微晶玻璃。...

【技术特征摘要】
1.一种利用高炉钢渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于: 第一步，钢渣烘干及球磨处理 首先，将高炉钢渣放入旋转烘干炉中，以3°c /min的升温速度自室温升温至120°C，并以20 30转/min的转速转动，保温2 4h后，冷却至室温； 然后，将烘干的高炉钢渣放入球磨机中球磨至100目粉末； 最后，将球磨后的粉末倒入除铁装置中进行除铁，除铁后既得制备微晶玻璃用高炉钢渣粉体； 第二步，透明钢渣玻璃制备 首先，按照质量百分比将80 96 %的高炉钢渣粉体，O 8 %的石英砂，O 6 %的硝酸钠，I 5%的硝酸钡，O 2%的氧化锌和3 6%的二氧化铈放入混料机中形成配合料，再向混料机中加入配合料质量5%的蒸馏水，打开混料机将配合料混合均匀； 其次，将混合后的配合料的一半加入已经升温至1200°C的刚玉坩埚中，经10分钟升温至1250 1380°C，并保温20分钟后将剩余一半混合后的配合料再加入刚玉坩埚中，经10分钟升温至1250 1380°C，保温60min后，采用搅料棒对玻璃液搅拌lmin，再保温60min后，再次采用搅料棒对玻璃液搅拌Imin后，再保温30min后，将玻璃液浇注于已升温至350°C的铜模具中成型； 最后，将成型后的试样送入550 650°C的马弗炉中保温3h后，以0.5 1°C...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春光，
申请(专利权)人：承德远通钢铁设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：