一种复合微晶石的制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种微晶石的制备方法，特别涉及一种复合微晶石的制备方法。
【背景技术】
[0002]铁尾矿是矿石选别后的一种固体废弃物，它的大量排放不仅污染环境，危害人民的生命和财产安全，而且还占用大量的土地、浪费资源。因此，综合利用尾矿资源，使之变废为宝、变害为利，是实现矿产资源可持续发展的重要途径。
[0003]微晶石是通过控制玻璃的结晶而得到的一种多晶材料。目前微晶石已经形成了一种特别门类的材料，其品种繁多，性能各异，具有十分广泛的用途。微晶石是微晶玻璃众多品种中的一种，它是一种新型高档建筑装饰材料，具有强度高、抗磨损、耐腐蚀、耐风化、不吸水、清洁维护方便、无放射性污染等理化特性以及色调均匀，光泽柔和晶莹，表面致密无暇等优异的外观特点。因此微晶石各方面性能均优于天然石材，现在已经被广泛用于建筑内外墙、地面及廊柱等高档装修饰面。
[0004]目前，利用铁尾矿生产微晶石的方法如下:以铁尾矿为主要原料，加入一定量的方解石，石英沙，碳酸钠等矿物质，形成配合料后，加入到高温的窑炉中熔制，然后将玻璃水淬后，采用颗粒堆积的方法进行烧结晶华后得到微晶玻璃。采用这种工艺的缺点是:根据现有微晶玻璃系统中“缺啥补啥”的原理，制备微晶石，依然必须经过高温熔融，燃料消耗大，成本高，这也是目前微晶石利润低，市场占有率低的原因。通过铁尾矿中铁含量高，所制备的微晶玻璃均以黑色为主，且暂不能制备白色等鲜艳，清爽的色调。
[0005]CN03252053.0 (邓家平.复合饰面泡沫玻璃保温装饰材料:中国，CN03252053.0[P].2004-10-27.)涉及一种以陶瓷地砖、微晶玻璃、天然花岗岩石、大理石为面层，以泡沫玻璃为保温层、中间由混合水泥浆层固化而成的集保温、装饰于一体的多功能墙体材料。适用于建筑的内外墙、屋面、地面的保温装饰，为陶瓷墙地砖厂、大理石厂、泡沫玻璃厂开拓了新产品。但这种生产泡沫玻璃装饰砖的工艺比较复杂，做出的产品在后期施工的过程中也比较麻烦。
[0006]CN201310214528.4(陕西科技大学.一种保温复合材料的制备方法:中国，CN201310214528.4[P], 2013-9-25.)介绍了一种保温复合材料的制备方法，首先，将发泡保温材料配合料混合后压制成型；然后，通过熔融制备微晶玻璃板材；将所制备的发泡保温材料取出，放于所制备的880°C微晶玻璃板材上表面，将发泡保温材料与微晶玻璃板材进行复合；然后，将此复合板材通过网带送入850°C的发泡炉中，于850°C发泡保温25?45min后，以10?20°C /min的降温速度，降温至600°C，恒温30min ;最后，从600°C开始，以1?2°C /min的降温速度降温至室温，即得保温复合板。这种工艺将保温泡沫玻璃材料与微晶玻璃建筑材料在高温下粘结成一个整体，减少了施工过程中使用水泥砂浆粘结的工序，并减少了材料的使用，简化了施工工序。同时，所制备的保温复合板保温材料结构强度高、吸水率低、密度小、导热系数低。但是，此方法需要高温操作，并且不能制备尺寸较大的保温材料。
[0007]邓家平(邓家平，李泽林.陶瓷-泡沫玻璃复合饰面保温装饰砖[J].陶瓷，2005，(1):31-33.)等介绍了以泡沫玻璃为保温层，以陶瓷墙地砖、纤维瓷板、微晶玻璃等为饰面层，以混合水泥浆为固化剂的复合饰面泡沫玻璃保温装饰砖的特点与应用。这项技术是使陶瓷和泡沫玻璃在工厂化、标准养护加压条件下相复合，使之达到高粘结强度，克服了单一的陶瓷和泡沫玻璃的缺点，成为集保温、装饰于一体的多功能墙体保温装饰材料。这一新产品充分利用了两种材料之所长，为大幅面陶瓷墙地砖的应用开辟了新的途径，同时也为建筑节能做出贡献，可以说是完美的结合。但是，此产品在后期施工的时候要采取抹浆法和创浆法，给施工上带来很大的麻烦。
[0008]CN201010264450.3(吕孟龙.复合玻璃墙地砖:中国，CN201010264450.3[P], 2011-3-23.)介绍了一种可以方便的切割而又不失玻璃质材料装饰性的复合玻璃墙地砖。由玻璃质薄板层(1)和刚性基层(2)经刚性粘结而成，所指的玻璃质薄板层(1)是玻璃板、钢化玻璃板、微晶玻璃板等脆性的玻璃质材料制成的薄板，该薄板初始状态即是片状，是由一片或多片排列而成，且厚度在3毫米以下。所指的刚性基层(2)是指不易翘曲且具有较高抗裂强度和尺寸稳定性的板状材料。所指的刚性粘结是指能有效限制玻璃质薄板层(1)与刚性基层(2)之间相对滑移的粘结措施。该技术所做的复合玻璃墙地砖具有如下独特的特性:表面是玻璃质材料的质感；能用普通电动工具切割；能方便的打孔；假如在使用中某处有破裂，它不会因此扩大裂纹，造成整块破碎。但是此方法生产的玻璃墙地砖，各项性能如保温性能、膨胀系数、吸水率都达不到预期的结果。
[0009]邓家平(邓家平，陈宇腾，张明华，刘冰杰，李泽林，郭永亮，王林波，韩凤龙，雷恒孚，于永启，王玉平，李云飞.凝灰岩釉面泡沫玻璃、陶瓷保温装饰材料中试及工艺研究[Z]吉林省建筑材料工业设计研究院.2007.)等以凝灰岩为主要原料，加入助熔剂、改性剂、发泡剂、抗氧化剂，在760-850°C形成泡沫玻璃(密度300-500kg/m3)，在1100-1200°C形成泡沫陶瓷(密度300-700kg/m3)，一次焙烧上釉面而形成釉面泡沫玻璃、釉面泡沫陶瓷系列产品。⑴以凝灰岩原矿挂釉块置于发泡层之上，在1100-1200°C—次焙烧发泡制成凸凹文化石釉面系列；⑵以水淬微晶玻璃颗粒置于发泡层之下，在1100°C—次焙烧发泡制成微晶玻璃釉面系列；(3)以微孔发泡釉粉置于发泡层之上或之下，在1100°C—次焙烧发泡制成裂纹釉面系列；(4)以陶粒挂釉块置于发泡层之上，在780-820°C—次焙烧发泡制成凸凹文化石釉面系列；(5)以微孔发泡釉粉置于发泡层之下，在780-820°C在一次焙烧发泡制成平滑釉面系列；(6)二次复合釉面凝灰岩泡沫玻璃、陶瓷保温装饰砖是以大幅面陶瓷墙地砖、纤维瓷板等为面层，以泡沫玻璃或泡沫陶瓷为保温层，中间由混合水泥浆固化而成的集保温、装饰于一体的保温装饰材料。产品密度300—700kg/nT3、吸水率< 5%、抗压强度4—10MPa、导热系数0.1-0.24W/m.K。该项目产品集保温、装饰于一体，可用于建筑墙体保温与装饰，特别是墙体外保温与装饰，承重地面保温，公园景观装饰等，应用前景广阔。该工艺制备发泡温度高达1100°C以上，制备能耗高。
[0010]张淑会(张淑会，薛向欣，张淑卿等.工艺参数对铁尾矿制备泡沫玻璃性能的影响[J].过程工程学报，2009，9 (5): 1017-1022.)以铁尾矿为主要原料、CaC03和Na 2C03为发泡剂、Na3P04.12H20和硼砂(Na2B407.10H20)为稳定剂，制备了性能良好的泡沫玻璃材料，并研究了工艺参数对制品性能的影响。结果表明，CaC03S主要发泡剂，Na 20)3含量对制品性能影响不大；Na3P04.12H20为主要稳定剂，Na2B407.10H20含量不宜过多；发泡温度升高使制品孔径变大、容重和抗压强度降低；而烧结温度升高使制品的容重和抗压强度均先减小后增大。制备泡沫玻璃适宜的工艺参数为(％，ω):基础玻璃84，CaC03 3，Na2C03 2，Na3P04.12H208, Na2B407.10H203，发泡温度900?950°C，烧结温度1100°C。由此制得的泡沫玻璃材料容重约为2.05g/cm3，抗压强度达62MPa左右。该方法所制备的泡沫玻璃密度高达
2.0g/cm3，如作为保温材料保温效果较差。
[0011]鹿晓斌.基于铁尾矿制备烧结泡沫材料的研究[D].大连理工大学，2009.D01:10.7666/d.yl481388.介绍了一种综合利用尾矿资源，使之变废为宝、变害为利，并结合辽宁省的资源特点，提出以齐大山铁尾矿为初始原料，采用添加造孔剂发泡法和常温聚合发泡法制备烧结泡沫材料。首先以铁尾矿烧结体为研究对象，研究最佳的原料组成和烧结制度，然后在此基础上研究两种发泡工艺制备烧结泡沫材料的工艺过程，初步探索铁尾矿烧结玻面材料的制备，并对得到的制品进行性能检测和分析。具体研究内容和实验结果如下:(1)最佳原料组成和烧结制度的确定。以铁尾矿为主要原料制备烧结体，通过对试样进行XRD、SEM、抗压强度、吸水率的测试分析，最终得到铁尾矿烧结体的主要矿物相组成为:铁铝酸钙、石英、铁酸二钙、赤铁矿、硅灰石、玻璃相，并且玻璃相的产生对烧结体的性能起决定性作用，最佳的原料配比和烧结制度为:铁尾矿85%、玻璃粉10%，硼砂5%，烧结温度1000°C、保温时间2h。(2)制备铁尾矿烧结玻面材料的初步探索。以铁尾矿为主要原料，利用返碱原理，成功制备出兼具承重、防水和装饰于一体的新型建筑材料一一铁尾矿烧结玻面材料。实验得到最佳的返碱引发剂是碳酸钠，最佳用量是4%，最优的烧结温度是1000°C。(3)采用添加造孔剂发泡法制备烧结泡沫材料的研究。采用最