【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于功能材料，具体涉及一种低太阳光透射率的钠钙玻璃及其制备方法。
技术介绍
1、磷石膏是湿法磷酸工艺中产生的固体废弃物，其综合治理制约磷化工及新能源材料产业发展的最大障碍。目前，我国磷石膏堆存量为8亿多吨，年产量约7700万吨，磷石膏的存量大、组成复杂、低附加值、技术不成熟等多因素成为导致磷石膏利用困难的重要原因。
2、水玻璃碱渣是利用煤矸石制得水玻璃后所排出的碱渣废弃物，其成分复杂，含有大量的碱，使得其难以被再度利用。专利cn105152531b公开了一种以煤矸石酸浸渣-硫酸钠烧制低模数水玻璃副产碱残渣为原料制备钠钙玻璃的方法，采用水玻璃碱渣制备钠钙玻璃，但配料中的cao由生石灰提供，不经济，且熔制温度较高(1550～1600℃)。专利cn106007364b公开了一种利用磷石膏制备微晶玻璃的方法，先将磷石膏和煤在氮气气氛下进行高温还原分解，得到以氧化钙为主要成分的产物a，再配入硅铝质原料制备玻璃，涉及的制备工艺复杂、能耗高。
3、钠钙玻璃是最常用玻璃类型，由于其优异的光学、机械和化学性能，广泛用于电子、光伏器件、建筑物、汽车工业等领域，而一些建筑物和车辆的玻璃需要遮阳作用，需要对钠钙玻璃进行改性或设置弱透光的覆盖层。进一步探索工业废弃物磷石膏和水玻璃碱渣在钠钙玻璃的高效资源化利用，具有重要的研究和应用意义。
技术实现思路
1、本专利技术的主要目的在于提供一种低太阳光透射率的钠钙玻璃，可实现磷石膏、水玻璃碱渣等多种工业废弃物的资源化利用，制得具备
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种低太阳光透射率的钠钙玻璃，各原料及其所占重量份数包括：磷石膏10-30份，中高硫煤0.5-4份，水玻璃碱渣25-50份，石英砂20-65份。
4、上述方案中，上述各原料均为干燥后的原料。
5、上述方案中，所述磷石膏干燥后的主要化学成分及其所占质量百分比包括：sio25-8％，al2o3 0-1％，fe2o3 0-1％，cao 28-32％，mgo 0-1％，so3 40-44％，k2o 0-1％，na2o0-1％；烧失量18-22％。
6、上述方案中，所述水玻璃碱渣干燥后的主要化学成分及其所占质量百分比包括：sio248-58％，al2o3 0-5％，fe2o3 0-2％，cao 5-15％，mgo 0-1％，so3 0-1％，k2o 0-1％，na2o 25-35％。
7、上述方案中，所述石英砂的主要化学成分及其所占质量百分比包括：sio2 95-100％，al2o30-0.2％，fe2o3 0-0.2％，cao 0-0.2％，mgo 0-0.1％，so3 0-1％，k2o 0-0.1％，na2o 0-0.1％。
8、上述方案中，所述中高硫煤的全s含量≥1％。
9、进一步地，所述中高硫煤可选用中硫煤、高硫煤或劣质煤；其中，中硫煤、高硫煤中固定碳含量＞45％，发热量高于4000大卡，灰分≤25％；劣质煤中劣质煤的固定碳含量≤45％，灰分≥40％，硫含量≥3％，发热量低于4000大卡。
10、上述方案中，所述中高硫煤中固定碳含量与磷石膏中so3含量的摩尔比c:s为0.6-0.9:1。
11、上述方案中，所述钠钙玻璃的主要化学成分及其所占质量百分比包括：sio2 65-75％，al2o3 0-4％，cao 5-13％，mgo 0-1％，so3 0-0.5％，k2o 0-5％，na2o 10-18％，总fe0.2-0.7％(对钠钙玻璃进行化学成分设计时，采用总fe含量折算得到的fe2o3含量要求进行调控)；总fe中2价铁所占质量百分比为30-50％。进一步地，所述总fe主要以铁元素二价铁和三价铁对应氧化物形式存在。
12、优选的，所述钠钙玻璃中cao与sio2的质量比为0.067-0.2:1。
13、上述一种低太阳光透射率的钠钙玻璃的制备方法，包括如下步骤：
14、(1)获取磷石膏、中高硫煤、水玻璃碱渣、石英砂，经干燥、破碎，按照设计的c:s和钠钙玻璃的化学成分进行配料；
15、(2)将配好的原料混合粉磨后放入熔炉内进行熔化得到玻璃液；
16、(3)玻璃液经过澄清并均化、退火得到低太阳光透射率的钠钙玻璃。
17、上述方案中，步骤(2)中所述熔炉的温度设定为1350-1400℃，时间30-60min。
18、上述方案中，所述澄清并均化的温度为1400-1500℃，时间30-60min。
19、上述方案中，所述退火的温度为500-700℃，时间30-60min。
20、上述方案中，步骤(3)所得钠钙玻璃的太阳光透射率te为10-30％。
21、相对于现有技术，本专利技术有益效果如下：
22、(1)本专利技术以工业废弃物磷石膏和水玻璃碱渣等工业废弃物为主要原料制备钠钙玻璃，可有效降低玻璃制备成本，且磷石膏中含有p和f，有利于促进混合物料的熔化，一定程度降低熔制能耗。
23、(2)磷石膏的分解脱硫和玻璃的熔制均在熔炉内进行，引入中高硫煤使原有的氧化氛围变为还原氛围，磷石膏中的caso4在还原氛围和高温下分解产生cao、so2、o2，cao参与玻璃的形成，so2、o2则起到澄清剂的作用，有利于减少或取消澄清阶段澄清剂的使用。
24、(3)采用工业废弃物磷石膏、水玻璃碱渣和石英砂所得玻璃配料中cao:sio2质量比进一步调控为0.2以下，混合原料体系中充足的sio2有利于磷石膏中的caso4朝着cao的方向分解脱硫而不是cas，可显著提高脱硫率，并进一步结合使玻璃中残余的so3含量在0.3％以内，避免so3含量过高使钠钙玻璃呈现出明显的琥珀色；同时可一定程度提升所得钠钙玻璃的力学性能。
25、(4)引入中高硫煤，并通过调控c:s值，营造的还原氛围有利于促进钠钙玻璃体系中磷石膏的分解脱硫，还可将3价fe还原为2价fe，将2价铁在所有fe元素中的质量比提升至30～50％，可有效降低所得钠钙玻璃的太阳光透射率。
26、(5)磷石膏分解脱硫提高了熔炉烟气中的so2浓度，有利于烟气被回收而用于两转两吸制酸。
27、(6)本专利技术还可进一步实现劣质煤在低太阳光透射率钠钙玻璃中的高效利用，劣质煤引入的负价硫及其不容易充分燃烧的特性，可进一步促进磷石膏的还原分解，制备得到具有高脱硫率并兼顾低太阳光透射率和良好力学性能的钠钙玻璃；具有显著的经济和环境效益。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种低太阳光透射率的钠钙玻璃，其特征在于，各原料及其所占重量份数包括：磷石膏10-30份，中高硫煤0.5-4份，水玻璃碱渣25-50份，石英砂20-65份。
2.根据权利要求所述的钠钙玻璃，其特征在于，磷石膏干燥后的主要化学成分及其所占质量百分比包括：SiO2 5-8％，Al2O3 0-1％，Fe2O3 0-1％，CaO 28-32％，MgO 0-1％，SO340-44％，K2O 0-1％，Na2O 0-1％；烧失量18-22％。
3.根据权利要求所述的钠钙玻璃，其特征在于，所述水玻璃碱渣干燥后的主要化学成分及其所占质量百分比包括：SiO2 48-58％，Al2O3 0-5％，Fe2O3 0-2％，CaO 5-15％，MgO 0-1％，SO3 0-1％，K2O 0-1％，Na2O 25-35％。
4.根据权利要求所述的钠钙玻璃，其特征在于，所述石英砂干燥后的的主要化学成分及其所占质量百分比包括：SiO2 95-100％，Al2O3 0-0.2％，Fe2O3 0-0.2％，CaO 0-0.2％，MgO0-0.1％，SO3 0-1％，K2O 0
5.根据权利要求所述的钠钙玻璃，其特征在于，所述中高硫煤的全S含量≥1％。
6.根据权利要求所述的钠钙玻璃，其特征在于，所述中高硫煤中固定碳含量与磷石膏中SO3含量的摩尔比C:S为0.6-0.9:1。
7.根据权利要求所述的钠钙玻璃，其特征在于，所述钠钙玻璃的主要化学成分及其所占质量百分比包括：SiO2 65-75％，Al2O3 0-4％，CaO 5-13％，MgO 0-1％，SO3 0-0.5％，K2O0-5％，Na2O 10-18％，总Fe 0.2-0.7％；总Fe中2价铁所占质量百分比为30-50％。
8.权利要求1～7所述低太阳光透射率的钠钙玻璃的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述熔炉的温度设定为1350-1400℃，时间30-60min。
10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述澄清并均化的温度为1400-1500℃，时间30-60min；退火的温度为500-700℃，时间30-60min。
...【技术特征摘要】
1.一种低太阳光透射率的钠钙玻璃，其特征在于，各原料及其所占重量份数包括：磷石膏10-30份，中高硫煤0.5-4份，水玻璃碱渣25-50份，石英砂20-65份。
2.根据权利要求所述的钠钙玻璃，其特征在于，磷石膏干燥后的主要化学成分及其所占质量百分比包括：sio2 5-8％，al2o3 0-1％，fe2o3 0-1％，cao 28-32％，mgo 0-1％，so340-44％，k2o 0-1％，na2o 0-1％；烧失量18-22％。
3.根据权利要求所述的钠钙玻璃，其特征在于，所述水玻璃碱渣干燥后的主要化学成分及其所占质量百分比包括：sio2 48-58％，al2o3 0-5％，fe2o3 0-2％，cao 5-15％，mgo 0-1％，so3 0-1％，k2o 0-1％，na2o 25-35％。
4.根据权利要求所述的钠钙玻璃，其特征在于，所述石英砂干燥后的的主要化学成分及其所占质量百分比包括：sio2 95-100％，al2o3 0-0.2％，fe2o3 0-0.2％，cao 0-0.2％，mgo0-0.1％，so3 0-1％，k2o 0-0...
【专利技术属性】
技术研发人员：李叶青，孙航，张克昌，余松柏，
申请(专利权)人：华新水泥股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。