长余辉发光微晶玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种长余辉发光微晶玻璃及其制备方法，该方法包括：(1)将赤泥熔渣与调质剂混合熔融，以便得到熔融物料；(2)将所述熔融物料进行澄清，以便得到澄清后熔融物料；(3)将所述澄清后熔融物料进行浇铸成型，以便得到成型胚体；(4)将所述成型胚体进行退火，以便得到基础玻璃；(5)对所述基础玻璃进行核化和晶化反应，以便得到长余辉发光微晶玻璃。采用该方法可得到抗弯强度大于100Mpa、气孔率小于0.5％，且在可见光激发后余辉时间大于5小时的长余辉发光微晶玻璃，从而不仅显著降低了长余辉发光微晶玻璃的生产成本，而且实现了赤泥熔渣的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
长余辉发光微晶玻璃及其制备方法
本专利技术属于微晶玻璃制备领域，具体而言，本专利技术涉及长余辉发光微晶玻璃及其制备方法。
技术介绍
赤泥是氧化铝生产工业中排放的废渣，其成分复杂，主要含有CaO、Al2O3、SiO2、Fe2O3、Na2O、TiO2等。赤泥由于碱含量较高目前难以开发利用，主要处理方式为堆积，因此占用了大量土地，也产生了严重的环境问题。赤泥经“转底炉碳热还原-燃气熔分炉熔分”处理后，可将赤泥中绝大部分Fe提出，得到金属铁及赤泥熔渣两种产品。赤泥熔渣主要含CaO、SiO2、Al2O3、Na2O、TiO2、残C及少量FeO，适于制备钙镁硅铝系微晶玻璃。该系微晶玻璃的主晶相可以是CaSiO4、2CaO·Al2O3·SiO2、CaO·Al2O3·2SiO2、2MgO·2Al2O3·5SiO2、2CaO·MgO·2SiO2等，是一种性能优异的建筑装饰材料，具有抗折强度高、气孔率低、硬度高、耐磨等特点，可广泛用于广场、大堂、路面、台面的装饰。本专利技术即为对赤泥熔渣制备微晶玻璃的进一步研究。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种长余辉发光微晶玻璃及其制备方法。采用该方法可得到抗弯强度大于100Mpa、气孔率小于0.5％，且在可见光激发后余辉时间大于5小时的长余辉发光微晶玻璃，从而不仅显著降低了长余辉发光微晶玻璃的生产成本，而且实现了赤泥熔渣的资源化利用。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种制备长余辉发光微晶玻璃的方法，根据本专利技术的实施例，该方法包括：(1)将赤泥熔渣与调质剂混合熔融，以便得到熔融物料；(2)将所述熔融物料进行澄清，以便得到澄清后熔融物料；(3)将所述澄清后熔融物料进行浇铸成型，以便得到成型胚体；(4)将所述成型胚体进行退火，以便得到基础玻璃；(5)对所述基础玻璃进行核化和晶化反应，以便得到长余辉发光微晶玻璃。根据本专利技术实施例的制备长余辉发光微晶玻璃的方法，通过采用含有氧化钙、氧化镁和二氧化硅的调质剂，可降低物料中氧化铝的相对比例，即使赤泥熔渣中的氧化铝会优先与氧化钙和二氧化硅结合生成2CaO·Al2O3·SiO2及CaO·Al2O3·2SiO2等铝硅酸盐，也不会造成MgO难于与CaO及SiO2结合生成Ca2MgSi2O7，从而提高Ca2MgSi2O7的生成比例，进而在氧化铕的激发下，可得到在可见光激发后余辉时间大于5小时的长余辉发光微晶玻璃。由此，通过将赤泥熔渣作为制备长余辉发光微晶玻璃的原料，不仅显著降低了长余辉发光微晶玻璃的生产成本，而且实现了赤泥熔渣的资源化利用。另外，根据本专利技术上述实施例的制备长余辉发光微晶玻璃的方法还可以具有如下附加的技术特征：在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述赤泥熔渣包括：10-30重量份的氧化钙；20-60重量份的二氧化硅；5-20重量份的氧化铝；1-7重量份的氧化钠；2-5重量份的二氧化钛；0.5-2重量份的氧化亚铁；以及0.1-0.5重量份的残碳。由此，有利于实现对赤泥熔渣的资源化利用。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述调质剂包括：10-40重量份的二氧化硅；2-25重量份的氧化钙；10-30重量份的氧化镁；1-5重量份的五氧化二磷；2-8重量份的硫酸钙；1-5重量份的硝酸钾；以及0.1-0.5重量份的氧化铕。由此，有利于提高长余辉发光微晶玻璃的品位。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述赤泥熔渣与所述调质剂的混合质量比为(1-2)：1。由此，可进一步提高长余辉发光微晶玻璃的品位。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(1)中，所述熔融处理的温度为1450-1550摄氏度，时间为2-4h。由此，可进一步提高长余辉发光微晶玻璃的品位。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(2)中，所述澄清处理的温度为1400-1450摄氏度，时间为1.5-2.5h。由此，可进一步提高长余辉发光微晶玻璃的品位。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(4)中，所述退火处理的温度为500-600摄氏度，时间不小于2h。由此，可进一步提高长余辉发光微晶玻璃的品位。在本专利技术的一些实施例中，在步骤(5)中，对所述基础玻璃进行核化和晶化反应是按照下列步骤进行的：以5-10℃/min的升温速度，升温至600-700℃保温2-3小时进行所述核化反应，再以3-5℃/min的升温速度升温至700-900℃保温1-2小时进行所述晶化反应。由此，可进一步提高长余辉发光微晶玻璃的品位。在本专利技术的再一个方面，本专利技术提出了一种长余辉发光微晶玻璃。根据本专利技术的实施例，所述长余辉发光微晶玻璃是采用上述制备长余辉发光微晶玻璃的方法制备得到的。由此，可得到抗弯强度大于100Mpa、气孔率小于0.5％，且在可见光激发后余辉时间大于5小时的长余辉发光微晶玻璃。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。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术一个实施例的制备长余辉发光微晶玻璃的方法流程示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的一个方面，本专利技术提出了一种制备长余辉发光微晶玻璃的方法，根据本专利技术的实施例，参考图1，该方法包括：S100：将赤泥熔渣与调质剂混合熔融该步骤中，将赤泥熔渣与调质剂混合熔融，以便得到熔融物料。专利技术人发现，通过将赤泥熔渣与含有氧化钙、氧化镁和二氧化硅的调质剂进行混合熔融，有利于MgO与CaO及SiO2结合生成Ca2MgSi2O7，从而提高Ca2MgSi2O7的生成比例，进而在氧化铕的激发下，可得到在可见光激发后余辉时间大于5小时的长余辉发光微晶玻璃，同时调质剂可促进赤泥熔渣的熔融和熔料中气泡的排出，有利于提高长余辉发光微晶玻璃的品位。根据本专利技术的一个实施例，赤泥熔渣可以包括：10-30重量份的氧化钙；20-60重量份的二氧化硅；5-20重量份的氧化铝；1-7重量份的氧化钠；2-5重量份的二氧化钛；0.5-2重量份的氧化亚铁；以及0.1-0.5重量份的残碳。需要说明的是，上述赤泥熔渣为赤泥经“转底炉碳热还原-燃气熔分炉”将赤泥中绝大部分Fe提出后得到的副产品。由此，通过将该赤泥熔渣用于制备长余辉发光微晶玻璃，可以实现赤泥熔渣的资源化利用。根据本专利技术的再一个实施例，调质剂可以包括：10-40重量份的二氧化硅；2-25重量份的氧化钙；10-30重量份的氧化镁；1-5重量份的五氧化二磷；2-8重量份的硫酸钙；1-5重量份的硝酸钾；以及0.1-0.5重量份的氧化铕。专利技术人发现，调质剂中的氧化钙、氧化镁和二氧化硅可降低物料中氧化铝的相对比例，由此，即使赤泥熔渣中的氧化铝会优先与氧化钙和二氧化硅结合生成2CaO·Al2O3·SiO2及CaO·Al2O3·2SiO2等铝硅酸盐，也不会造成MgO难于与CaO及SiO2结合生成Ca2MgSi2O7，从而提高Ca2MgSi2O7的生成比例，进而在氧化铕的激发下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备长余辉发光微晶玻璃的方法，其特征在于，包括：(1)将赤泥熔渣与调质剂混合熔融，以便得到熔融物料；(2)将所述熔融物料进行澄清，以便得到澄清后熔融物料；(3)将所述澄清后熔融物料进行浇铸成型，以便得到成型胚体；(4)将所述成型胚体进行退火，以便得到基础玻璃；(5)对所述基础玻璃进行核化和晶化反应，以便得到长余辉发光微晶玻璃。

【技术特征摘要】
1.一种制备长余辉发光微晶玻璃的方法，其特征在于，包括：(1)将赤泥熔渣与调质剂混合熔融，以便得到熔融物料；(2)将所述熔融物料进行澄清，以便得到澄清后熔融物料；(3)将所述澄清后熔融物料进行浇铸成型，以便得到成型胚体；(4)将所述成型胚体进行退火，以便得到基础玻璃；(5)对所述基础玻璃进行核化和晶化反应，以便得到长余辉发光微晶玻璃。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述赤泥熔渣包括：10-30重量份的氧化钙；20-60重量份的二氧化硅；5-20重量份的氧化铝；1-7重量份的氧化钠；2-5重量份的二氧化钛；0.5-2重量份的氧化亚铁；以及0.1-0.5重量份的残碳。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在步骤(1)中，所述调质剂包括：10-40重量份的二氧化硅；2-25重量份的氧化钙；10-30重量份的氧化镁；1-5重量份的五氧化二磷；2-8重量份的硫酸钙；1-5重量份的硝酸钾；以及0.1-0.5重量份的氧化铕。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：马冬阳，陈士朝，边妙莲，李亚奇，苏双青，孙辉，吴道洪，
申请(专利权)人：江苏省冶金设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32