利用粉煤灰制备微晶玻璃的配方及工艺组成比例

利用粉煤灰制备微晶玻璃的原料包括：粉煤灰、二氧化硅、石英粉、氧化铝、氧化锌、氧化钙、纯碱、钾碱、硝酸钠、二氧化钛、萤石、白砒。其制备工艺包括：配料、高温熔化、熔化温度１４００℃－１６００℃，水淬、成型、高温晶化，晶化温度９００℃－１３００℃，时间１０小时内，退火、脱模，最后对产品进行研磨、抛光、切割、包装即得到成品。用粉煤灰制备微晶玻璃获得成功，为制备微晶玻璃提供最容易得到的廉价原料，为粉煤灰的综合利用，对于减轻污染改善环境有重要意义。（*该技术在2013年保护过期，可自由使用*）

Formulation and process of preparing glass ceramics by using fly ash

Preparation of glass ceramics using fly ash to produce raw materials including: fly ash, silica, quartz powder, alumina, Zinc Oxide, calcium oxide, sodium carbonate, potassium carbonate, sodium nitrate, titanium dioxide, fluorite, white. The preparation process includes: mixing, high melting temperature and melting temperature of 1400 DEG C to 1600 DEG C, water quenching, molding, high temperature crystallization, the crystallization temperature of 900 DEG C to 1300 C, time 10 hours, at the end of the annealing and demolding products grinding, polishing, cutting and packaging to obtain finished. The preparation of glass ceramics with fly ash is successful. It is the most easy to obtain cheap raw material for the preparation of glass ceramics. The comprehensive utilization of fly ash is of great significance for reducing pollution and improving the environment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用火力发电厂排出废弃物粉煤灰制备微晶玻璃的配方及工艺。众所周知微晶玻璃具有良好的机械性能和物理性能，其硬度为莫氏6-9，耐压强度为6.3T/cm2，抗折强度为487-1380Kg/cm2，抗冲击强度为2.5-3.8Kg/cm2，光泽度为70-120度，膨胀系数为61-77.5(10/℃)，吸水率<0.07%，耐磨损失为0.49g/cm2，而且有很好的耐酸耐碱性能，因此被广泛用于用作建材、板材、管材等，它还可和其它金属材料配合用用于制作高强度轴承、高压容器、高压管道、发酵罐、建筑的无钢筋楼板、空心间壁墙板、发动机汽缸以及航天发动机、宇航船外壳、火箭喷口等高精尖产品。目前只少数工业先进国家如美国、前苏联和日本小批量生产微晶玻璃制品。他们是用纯化学原料SiO2、Al2O3、CaO、MgO等或矿山尾料配制而成，其生产方法主要有两种，一种是压延法，先将微晶玻璃原料机压成型，然后再进行晶化;另一种是水淬法，先将微晶玻璃原料熔化成玻璃渣料，再机压成型或利用匣钵成型，最后进行晶化。本专利技术的目的是提供一种利用火力发电厂废弃物-粉煤灰生产微晶玻璃的配方及工艺，选用粉煤灰作为制备微晶玻璃的主要原料是因为粉煤灰在高倍电子显微镜下观察是化学性质稳定的玻璃球珠，它的化学成份与微晶玻璃的化学成份相似，含有微晶玻璃的主要化学成份如SiO225%-75%，Al2O310%-25%，CaO1%-30%以及含有MgO、Fe2O3、SO3和放射性元素镭-226，钍-232等元素都是制备微晶玻璃的必备成份。粉煤灰的上述化学成份依不同地区的煤，燃烧时是否加石灰石加多少，其化学成份含量有所不同。用粉煤灰制备微晶玻璃的配方是粉煤灰(含SiO225%-75%，Al2O310%-25%，CaO1%-30%)，15-80%二氧化硅(或石英砂，或硅石粉、或砂粉、或长石粉、或伊利石粉、或煤矸石、或磷矿渣、或杜鹃红矿石粉及霞石粉)5-60%氧化钙(或碳酸钙，或石灰石粉，或方解石粉，或白云石粉)10-20%纯碱(或钾碱或硝酸钠)1-15%氧化铝粉(或炼铝厂废渣)0.1-5%氧化锌(或锌培砂、或立德粉、或碳酸钡或硝酸钡、或重晶石)1-9.4%二氧化钛 0.1-1.2% 硼砂 0.5-8% 萤石 0.5-5%白砒(或复合澄清剂或氧化锑)0.01-0.5%制备微晶玻璃可用上述配方中的全部组份，也可利用其中部分组份。在上述配方中如果加入辅助原料可以对微晶玻璃的强度和颜色进行调整，这些辅助原料包括氧化镁、五氧化二磷、铁矿渣、磷矿渣、钢渣、铬矿渣、氧化铅、三氧化二铁、锰粉、钴粉、镉黄、镉红、萤石、硒粉、氧化铈、酒石酸、氧化钾、氧化铜、氧化钴等。例如在基础料上加入适量的氧化铜、氧化钴可使产品为黑兰色;加入适量的Fe2O3为棕色等等。制备微晶玻璃的主要工艺是1.配料按配方各组份分别称重量、过筛、混料均匀，制成配合料;2.高温熔化将上述配合料填入玻璃窑炉内加温，使配合料熔化，熔化温度为1400℃-1600℃，采用不间断填料法(在普通玻璃窑炉的炉底开一个流料口，下设一个水槽);3.水淬当玻璃液流入水槽同时用压力冷水流冷击，使其淬裂成直径10mm以下的渣粒;4.成型将上述渣料装入模具内成型或将上述渣料与发电厂煅烧时加入石灰石等所得到的玻璃渣料，按比例混合装入模具成型;5.高温晶化将装入模具内的渣料置于陶瓷窑内进行高温晶化，晶化温度为900℃-1300℃，时间10小时内;6.退火在陶瓷窑内，自行退火;7.脱模将烧结的产品从模具中倒出;8.最后对产品进行研磨、抛光、切割、包装，即得到成品。用本专利技术的配方及工艺制备的微晶玻璃的机械性能及理化指标为莫氏硬度5.8-8.78，耐压强度5.8-6.4t/cm2抗冲击强度1.8-3.1Kg-cm/cm3光泽度＞100度比重1.1-2.4g/cm3吸水率＜0.054利用火力发电厂的废弃物-粉煤灰作为制备微晶玻璃获得成功，不仅为生产微晶玻璃提供了最容易得到的廉价原料，并为粉煤灰综合利用开辟一条新的途径，对于减轻环境污染，改善地球环境具有着重要意义。实施例一 总量100粉煤灰 21.39 石英粉 39.28氧化锌 3.66 碳酸钙 19.28氧化铝 4.56 硝酸钠 1.48二氧化钛 0.69 碳酸钠 8.52白砒 0.13 萤石 1.01以上基础料加入MnO2可制成黑褐色产品。实施例二 总量100粉煤灰 40.73 石英粉 9.65锌培沙 4.01 碳酸钙 10.73煤矸石 2.3 硝酸钠 1.09白砒 0.06 杜鹃红矿石粉 22.96碳酸钠 8.52实施例三 总量100粉煤灰 30.36 杜鹃红矿石粉 48.59方解石 10.22 石英粉 4.31碳酸钠 3.7 萤石 1.32 立德粉 1.5实施例四 总量100粉煤灰 44.68 长石粉 30.63 锌培沙 1.62碳酸钙 11.21 硅石粉 4.27 重晶石 1.35硼砂 1.175 纯碱+钾碱 5.065实施例五 总量100粉煤灰 52.19 石英粉 28.69碳酸钙 10.16 碳酸钠 7.22立德粉 1.71 复合澄清剂 0.03实施例六粉煤灰 50.01 杜鹃红矿石粉 18.45白云石 10.52 砂粉 6.08碳酸钠 7.23 煤矸石 4.61碳酸钡 1.06 萤石 1.04 氧化锌 1实施例七粉煤灰 50.2 石英粉 10.21石灰石 11.27 纯碱 8.5磷矿渣 15.21 硼砂 1.5萤石 0.91 立德粉 2.权利要求1.用粉煤灰制备微晶玻璃的配方是粉煤灰(含SiO225%-75%，Al2O310%-25%，CaO1%-30%)15-80%二氧化硅(或石英砂，或硅石粉、或砂粉、或长石粉、或伊利石粉、或煤矸石、或磷矿渣、或杜鹃红矿石粉及霞石粉) 5-60%氧化钙(或碳酸钙，或石灰石粉，或方解石粉，或白云石粉)10-20%纯碱(或钾碱或硝酸钠) 1-15%氧化铝粉(或炼铝厂废渣)0.1-5%氧化锌(或锌培砂、或立德粉、或碳酸钡、或硝酸钡、或重晶石) 1-9.4%二氧化钛 0.1-1.2% 硼砂 0.5-8% 萤石 0.5-5%白砒(或复合澄清剂或氧化锑) 0.01-0.5%；2.按照权利要求1所述的配方，其特征是可用配方中全部组份，也可用其中部分组份;3.利用粉煤灰制备微晶玻璃的工艺的特征在于(1)配料按配方各组份分别称重量、过筛、混料均匀制成配合料;(2)高温熔化将上述配合料填入玻璃窑炉内加温，使配合料熔化，熔化温度为1400℃-1600℃，(对普通玻璃窑炉的炉底开一个流料口，下设一个水槽);(3)水淬当玻璃液流入水槽同时用压力冷水流冷击，使其淬裂成直径10mm以下的渣粒;(4)成型将上述渣料装入模具内成型或将上述渣料与发电厂煅烧时加入石灰石等所得到的玻璃渣料，按比例混合装入模具成型;(5)高温晶化将装入模具内的渣料置于陶瓷窑内进行高温晶化，晶化温度为900℃-1300℃，时间10小时内;(6)退火在陶瓷窑内，自行退本文档来自技高网...

【技术保护点】
用粉煤灰制备微晶玻璃的配方是：粉煤灰（含ＳｉＯ↓［２］２５％－７５％，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］１０％－２５％，ＣａＯ１％－３０％）１５－８０％二氧化硅（或石英砂，或硅石粉、或砂粉、或长石粉、或伊利石粉、或煤矸石、或磷矿渣、或杜鹃红矿石粉及 霞石粉）５－６０％氧化钙（或碳酸钙，或石灰石粉，或方解石粉，或白云石粉）１０－２０％纯碱（或钾碱或硝酸钠） １－１５％氧化铝粉（或炼铝厂废渣） ０. １－５％氧化锌（或锌培砂、或立德粉、或碳酸钡、或硝酸钡、或重晶石）１ －９. ４％二氧化钛 ０. １－１. ２％ 硼砂 ０. ５－８％萤石 ０. ５－５％白砒（或复合澄清剂或氧化锑） ０. ０１－０. ５％；。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈树军，赵凤宇，
申请(专利权)人：陈树军，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]