微晶玻璃的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种微晶玻璃的制造方法，属于工业废弃物的综合利用。特点是将稀土尾矿粉∶长石∶煤矸石按重量比例为１００∶８．５～２５∶９．５～１７∶８～２２分别装入球磨罐中，通过筛分、配料：混料；造粒所得的粉体形状为球形；成型：成型压力：３０～１００ＭＰａ；干燥后烧结和微晶化：使烧结材料充分析出所需的主晶相，微晶化热处理完毕后，烧结坯体随炉冷却至室温。本发明专利技术变废为宝解决了二次污染，提高了工业废弃物利用率，加工时间缩短，提高生产效率，减少能源消耗，工艺简单，生产成本低，使成核活化能降低，促进玻璃的核化和晶化，使微晶更为细小，从而提高微晶玻璃的机械性能，同时也使生产该尾矿微晶玻璃的成本大幅降低。

Method for producing glass ceramics

The invention relates to a method for manufacturing microcrystalline glass, which belongs to the comprehensive utilization of industrial waste. The characteristics of rare earth tailings powder: Feldspar: coal gangue in the weight ratio of 100: 8.5 to 25: 9.5 to 17: 8~22 were loaded into the ball milling tank, through screening, ingredients: mixing; powder granulation derived for spherical shape; forming: forming pressure: 30 ~ 100MPa; after drying and sintering of ceramics the charge of sintering material: the main crystal phase required, crystallization heat treatment after sintered body with furnace cooling to room temperature. The invention can solve the two pollution, improve the utilization of industrial waste, shorten processing time, improve production efficiency, reduce energy consumption, simple process, low production cost, so that the nucleation activation energy decreased, promote the nucleation and crystallization of glass ceramics, so that more small, so as to improve the mechanical properties of glass ceramics at the same time, the production of the glass ceramics substantially reduce the cost.

【技术实现步骤摘要】
一、
-本专利技术涉及一种，具体地说，它是利用稀选尾矿、煤矸石、长石 和石灰石纯天然原料制造微晶玻璃的方法，属于工业废弃物的综合利用。二
技术介绍
随着经济的发展，对煤、稀土的需求越来越大，其产量日益增加，随之而来的是稀选尾 矿、煤矸石等工业废弃物不断增加。这些废弃物不仅占用大量土地，而且对周边的水资源和 土壤造成严重污染。近年来，有人利用粉煤灰燃煤水淬渣等，可以生产高附加值产品一一建 筑装饰用微晶玻璃板材。粉煤灰掺量达60%以上。利用粉煤灰生产微晶玻璃可降低原料成本 和玻璃熔化温度，降低产品成本20%以上。采用废玻璃和微晶玻璃边角料代替大部化丄原料 或矿物原材料，可以在较低温度下熔化并经热处理后烧制得成本低的黑色微晶玻璃。利用废矿渣作为原料生产的微晶玻璃板材，色泽纯净质感似圆润，成为建筑装饰的优选 材料。利用钢铁炉渣制备微晶玻璃技术，所生产的微晶玻璃耐磨性、硬度、耐腐蚀性、机械强 度都很高，可广泛利用于建材、电子、化工、机械等领域。但是，以上的诸多方法在制造过程中需要补加添加剂、形核剂等化工原料，存在二次污 染、生产成本高等问题。同时，在制备工艺上一般都采用熔融浇注法和熔融烧结法来制备建 筑微晶玻璃制品，这两种工艺均需要经过两个高温过程(玻璃熔制、微晶化处理)而消耗大 量能源。而采用一次烧结法制备微晶玻璃，只需加热到半熔融状态再降至晶化温度区进行保 温处理，充分利用了烧结状态完成结晶，工艺比传统方法简单、快速.是节能降耗的发展方 向之一。三、
技术实现思路
-本专利技术的目的在于提供一种有效地解决二次污染，节能、环保，提高了工业废弃物的综 合利用率，工艺简单，生产效率高，生产成本低一种。技术解决方案本专利技术由下列原料的重量比组成，稀土尾矿粉长石煤矸石100:8. 5 25:9. 5 17: 8 22;工艺步骤如下1) 原料分别称取上述稀土尾矿、煤矸石、长石，分别装入球磨罐中，重量比，料 球=1: 2，装料总体积要小于球磨罐体积的2/3，球磨24h;2) 筛分将球磨后的稀土尾矿粉、煤矸石、长石粉状原料分别过325目的筛子，制得的 粉料，放入粉料袋中备用；3) 配料将筛分后的稀土尾矿粉长石煤矸石按重量比例为100:8. 5 25:9. 5 17: 8 22分别称取，装入球磨机混合，重量比，料球=1: 2，混料时间40 100分钟；4) 造粒用喷雾造粒机对混合料进行喷雾造粒，所得的粉体形状为球形或近球形；5) 成型称取造粒后的粉料，倒入模具，压制成型，成型压力30 100MPa;6) 干燥成型好的生坯自然干燥48h后，放入电热鼓风干燥箱中在105 11(TC鼓风干燥24h;7) 烧结和微晶化将干燥后的生坯放在高温箱式电阻炉中，在室温 400。C升温阶段， 控制升温速度3 4'C/rain;在400 60(TC加热过程中，升温控制速度l 2°C/min;在 60(TC 核化温度750 850°C，升温阶段，升温速度15 2(TC/min;核化温度-最高烧结 温度1010 1050°C，升温阶段，升温速度0. 5 rC/min，达到最高烧结温度后，保温0. 5 1.5h，尔后，快速降温至晶化温度S50 95(TC，并保温1 2h，使烧结材料充分析出所需 的主晶相，微晶化热处理完毕后，烧结坯体随炉冷却至室温。上述原料为稀选尾矿粉长石煤矸石石灰石按重量比例分别为100:8. 5 25:9. 5 17: 8 22: 5 25。本专利技术的有益效果-1、 变废为宝，消除了工业废渣对环境的污染。2、 替代天然石材和黏土矿产资源，避免了矿山开采所造成的环境破坏。3、 利用工业废渣替代工业原料，而且就近处理还可以节省大量的运输费用，利用工业废 渣属于环保项目，还可以享受减免税收的待遇，降低微晶玻璃的生产成本。4、 加工时间縮短，可以提高生产效率，减少能源消耗。5、 由于包钢稀选尾矿不仅含有制备微晶玻璃所需的主要化学成分，且富含的稀土、铌、 萤石可作为复合晶核剂，通过"双碱效应"，使成核活化能降低，促进玻璃的核化和晶化，使微晶更为细小，从而提高微晶玻璃的机械性能，同时也使生产该尾矿微晶玻璃的成本大幅 降低。四附图说明图1为本专利技术工艺流程图。五具体实施例方式实施例l: 其工艺流程见图1，1、 粉体制备所用稀土尾矿取自包钢稀土厂，稀土尾矿化学成分见表l;煤矸石化学成分见表2;长石 化学成分见表3。按原料球为l: 2的比例分别称取稀土尾矿、煤矸石、长石，分别装入球磨罐中(装料总体积要小于球磨罐体积的2/3)，球磨24h。2、 筛分将球磨后的稀土尾矿粉及煤矸石、长石粉状原料分别过325目的筛子，制得的粉料，放 入粉料袋中备用。3、 配料将稀土尾矿粉长石煤矸石按重量比例为100:48: 12分别称取，用球磨机(料球=1:2)混合，混料时间为50分钟。4、 造粒用喷雾造粒机对混合料进行喷雾造粒，所得的粉体形状为球形或近球形，具有较高的松装 密度和良好的流动性。5、 成型称取造粒后的粉料，倒入模具，压制成型，注意保持模具清洁，每压一次产品，清洁一 次模具，保证生坯的质量，防止表面裂纹和层裂现象。成型压力50MPa。6、 干燥成型好的生坯自然干燥48h后，放入电热鼓风干燥箱中在11(TC鼓风干燥24h。7、 烧结和微晶化将干燥后的生坯放在高温箱式电阻炉中，在室温 40(TC升温阶段，控制升温速度4°C/min;在400 60(TC加热过程中，升温速度控制在2°C/min;在600 85(TC升温阶段，升温 速度18 。C/min; 850 1030。C升温阶段，升温速度0. 8。C/min，达到1030。C后保温lh，尔 后，快速降温至95(TC，并保温1.5h，使烧结材料充分析出所需的主晶相，微晶化热处理完 毕后，烧结坯体随炉冷却至室温。上述工艺制备的稀选尾矿微晶玻璃性能指标为密度2.39g.cm人吸水率0.9%，硬度 HV560，抗折强度50Mpa，抗压强度450Mpa，耐酸性0.08%，耐碱性0.02%。实施例2:其工艺流程见图1，1、 粉体制备所用稀土尾矿取自包钢稀土厂，稀土尾矿化学成分见表l;煤石干石化学成分见表2;长石 化学成分见表3。按原料球为l: 2的比例分别称取稀土尾矿、煤矸石、长石，分别装入球磨罐中(装料总体积要小于球磨罐体积的2/3)，球磨24h。2、 筛分将球磨后的稀土尾矿粉及煤矸石、长石粉状原料分别过325目的筛子，制得的粉料，放 入粉料袋中备用。3、 配料将稀土尾矿粉长石煤矸石按重量比例为100:26: 17分别称取，用球磨机(料球=1:2)混合，混料时间为60分钟。4、 造粒用喷雾造粒机对混合料进行喷雾造粒，所得的粉体形状为球形或近球形，具有较高的松装 密度和良好的流动性。5、 成型称取造粒后的粉料，倒入模具，压制成型，注意保持模具清洁，每压一次产品，清洁一 次模具，保证生坯的质量，防止表面裂纹和层裂现象。成型压力70MPa。6、 干燥成型好的生坯自然干燥48h后，放入电热鼓风干燥箱中在105'C鼓风干燥24h。7、 烧结和微晶化将干燥后的生坯放在高温箱式电阻炉中，在室温 40(TC升温阶段，控制升温速度4°C /min;在400 60(TC加热过程中，升温速度控制在rC/min;在600 800。本文档来自技高网...

【技术保护点】
微晶玻璃的制造方法，其特征在于：由下列原料的重量比组成，稀土尾矿粉∶长石∶煤矸石∶１００∶８．５～２５∶９．５～１７∶８～２２；工艺步骤如下：１）原料：分别称取上述稀土尾矿、煤矸石、长石，分别装入球磨罐中，重量比，料∶球＝１∶２，装料总体积要小于球磨罐体积的２／３，球磨２４ｈ；２）筛分：将球磨后的稀土尾矿粉、煤矸石、长石粉状原料分别过３２５目的筛子，制得的粉料，放入粉料袋中备用；３）配料：将筛分后的稀土尾矿粉∶长石∶煤矸石按重量比例为１００∶８．５～２５∶９．５～１７∶８～２２分别称取，装入球磨机混合，重量比，料∶球＝１∶２，混料时间：４０～１００分钟；４）造粒：用喷雾造粒机对混合料进行喷雾造粒，所得的粉体形状为球形或近球形；５）成型：称取造粒后的粉料，倒入模具，压制成型，成型压力：３０～１００ＭＰａ；６）干燥：成型好的生坯自然干燥４８ｈ后，放入电热鼓风干燥箱中在１０５～１１０℃鼓风干燥２４ｈ；７）烧结和微晶化：将干燥后的生坯放在高温箱式电阻炉中，在室温～４００℃升温阶段，控制升温速度：３～４℃／ｍｉｎ；在４００～６００℃加热过程中，升温控制速度：１～２℃／ｍｉｎ；在６００℃～核化温度：７５０～８５０℃，升温阶段，升温速度：１５～２０℃／ｍｉｎ；核化温度－最高烧结温度：８００～１２５０℃，升温阶段，升温速度：０．５～１℃／ｍｉｎ，达到最高烧结温度后，保温０．５～１．５ｈ，尔后，快速降温至晶化温度：８５０～９５０℃，并保温１～２ｈ，使烧结材料充分析出所需的主晶相，微晶化热处理完毕后，烧结坯体随炉冷却至室温。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李保卫，李超，贾晓林，张雪峰，高占勇，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：发明
国别省市：15[中国|内蒙]