一种以铁尾矿为原料制备微晶玻璃的方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种以铁尾矿为原料制备微晶玻璃的方法，属于无机非金属材料技术领域。
【背景技术】
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[0002]随着科学技术的进步，我们在不断取得和享受物质文明成果的同时，也在不断地破坏着我们赖以生活的环境。一方面，矿产资源由于人类的挖掘和利用在不断地减少;另一方面，在消耗资源的同时，产生了大量的副产品(废渣、废水、废气等)及废弃产品严重地破坏了生态平衡。
[0003]在我国，目前仅铁尾矿库就达420个之多，库容内存储量已达7亿m3，而且以每年1.5亿吨的速度递增。按每6.2万吨尾矿占用一亩土地计算，每年将侵占2000多亩土地。据统计冶金矿山每吨尾矿需要尾矿库基建投资1-3元，生产经营管理费用3-5元，每年在尾矿维护方面需投资6亿元左右，可见对尾矿的综合利用的价值极大，利用尾矿既能减少资源浪费又能保护环境。对尾矿废石进行深层次的加工，生产一些高附加值的产品，实为尾矿废石利用的有效途径之一。综合利用尾矿资源，使之变废为宝，对于节约资源、改善环境、提高效益及促进经济增长方式的转变，实现矿产资源的优化配置和矿业可持续发展，具有十分重要的意义。
【发明内容】
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[0004]针对上述问题，本发明要解决的技术问题是提供一种以铁尾矿为原料制备微晶玻璃的方法。
[0005]本发明中以铁尾矿为原料制备的微晶玻璃的化学组成的重量百分比为=S12 45-55% ^Fe2O3 6-9% ^Al2O3 6-7% ^Ca019-25% ^K2O 2-4% ^Na2O 2-5% ^MgO 3-5% ^SO3 0.2-
0.4%,K2O 2-4%,F 5-8%，组合物中各个组分的重量百分比之和为100%;它的制备方法为:步骤一:将原料按上述化学组成配料、混均后形成混合料，转移至刚玉坩祸I中，另取刚玉坩祸2，在底部放入碳粉，刚玉坩祸2体积大于刚玉坩祸I，将装有混合料的刚玉坩祸I放入刚玉坩祸2中，给刚玉坩祸I加盖，再将刚玉坩祸I转移至马弗炉中进行熔制形成熔体;步骤二:将熔体迅速倒入室温温度的水中进行水淬处理，水淬好的玻璃料于100 °C -130 °C干燥5小时-10小时，然后将玻璃料转移至刚玉坩祸3中，另取刚玉坩祸4底部放入碳粉，刚玉坩祸4体积大于刚玉坩祸3，将装有玻璃料的刚玉坩祸3放入刚玉坩祸4中，给刚玉坩祸4加盖，再将刚玉坩祸4转移至马弗炉中进行热处理，得到微晶玻璃。
[0006]作为优选，所述的原料包括萤石、煤粉，轻碱、白砂岩、铁尾矿粉、元明粉、钾长石、碳酸钾、白云石、石灰石，所有原料的粒度应小于200目。
[0007]作为优选，所述的步骤一中的熔制形成熔体中熔制的温度为1400-1500°C，此温度下的保温时间为30分钟-100分钟，升温速率为:室温-1000°C，5°C/分钟；1000-最高烧成温度，3°C/分钟。
[0008]作为优选，所述的步骤二中热处理的具体流程为:a、预热:将玻璃料从室温升温至700 0C，升温速率为200C-300C/分钟;b、核化:核化温度700°C，核化保温时间为1_3小时；c、升温晶化:将玻璃料从700 0C升温至950 °C，5 °C /分钟;d、晶化:晶化温度950 °C，晶化保温时间为1-4小时；e、极速降温:将玻璃料从950 0C降温至400 °C，降温速率为20-30 °C/分钟;f、缓速降温:将玻璃料从400 °C降温至室温，降温速率为I (TC/分钟。
[0009]本发明的有益效果:该工艺具有工艺简单、成本低、产品附加值高、尾矿综合利用率高等特点，适于工业化生产，对于铁尾矿的综合利用、环境保护乃至全民经济的发展都具有十分重要的意义。
【附图说明】
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[0010]为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。
[0011 ]图1-2为本发明中所用原料的成分分析结果示意图；
[0012]图3为本发明的制备工艺流程图；
[0013]图4为本发明中制备的微晶玻璃的XRD图。
[0014]图5为本发明中制备出的微晶玻璃的微观形貌图。
【具体实施方式】
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[0015]如图1-5所示，本【具体实施方式】采用以下技术方案:S12 45-55%,Fe2O3 6-9%,Al2O3 6-7%、Ca019-25%、K20 2-4% ^Na2O 2-5% ^MgO 3-5% ^SO3 0.2-0.4% ^K2O 2-4%5-8%，组合物中各个组分的重量百分比之和为100%;它的制备方法为:步骤一:将原料按上述化学组成配料、混均后形成混合料，转移至刚玉坩祸I中，另取刚玉坩祸2，在底部放入碳粉，刚玉坩祸2体积大于刚玉坩祸I，将装有混合料的刚玉坩祸I放入刚玉坩祸2中，给刚玉坩祸I加盖，再将刚玉坩祸I转移至马弗炉中进行熔制形成熔体;步骤二:将熔体迅速倒入室温温度的水中进行水淬处理，水淬好的玻璃料于100 °C_130°C干燥5小时-10小时，然后将玻璃料转移至刚玉坩祸3中，另取刚玉坩祸4底部放入碳粉，刚玉坩祸4体积大于刚玉坩祸3，将装有玻璃料的刚玉坩祸3放入刚玉坩祸4中，给刚玉坩祸4加盖，再将刚玉坩祸4转移至马弗炉中进行热处理，得到微晶玻璃。
[0016]作为优选，所述的原料包括萤石、煤粉，轻碱、白砂岩、铁尾矿粉、元明粉、钾长石、碳酸钾、白云石、石灰石，所有原料的粒度应小于200目。
[0017]作为优选，所述的步骤一中的熔制形成熔体中熔制的温度为1400-1500°C，此温度下的保温时间为30分钟-100分钟，升温速率为:室温-1000°C，5°C/分钟；1000-最高烧成温度，3°C/分钟。
[0018]作为优选，所述的步骤二中热处理的具体流程为:a、预热:将玻璃料从室温升温至700 0C，升温速率为200C-300C/分钟;b、核化:核化温度700°C，核化保温时间为1_3小时；c、升温晶化:将玻璃料从700 0C升温至950 °C，5 °C /分钟;d、晶化:晶化温度950 °C，晶化保温时间为1-4小时；e、极速降温:将玻璃料从950 0C降温至400 °C，降温速率为20-30 °C/分钟;f、缓速降温:将玻璃料从400 °C降温至室温，降温速率为I (TC/分钟。
[0019]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种以铁尾矿为原料制备微晶玻璃的方法，其特征在于:以铁尾矿为原料制备的微晶玻璃的化学组成的重量百分比为= S12 45-55%,Fe2O3 6-9%,Al2O3 6-7%,CaO 19-25% ^K2O 2-4% ^Na2O 2-5% ^MgO 3-5% ^SO3 0.2-0.4% ^K2O 2-4% 5-8%，组合物中各个组分的重量百分比之和为100%;它的制备方法为:步骤一:将原料按上述化学组成配料、混均后形成混合料，转移至刚玉坩祸I中，另取刚玉坩祸2，在底部放入碳粉，刚玉坩祸2体积大于刚玉坩祸I，将装有混合料的刚玉坩祸I放入刚玉坩祸2中，给刚玉坩祸I加盖，再将刚玉坩祸I转移至马弗炉中进行熔制形成熔体;步骤二:将熔体迅速倒入室温温度的水中进行水淬处理，水淬好的玻璃料于100°C-130°C干燥5小时-10小时，然后将玻璃料转移至刚玉坩祸3中，另取刚玉坩祸4底部放入碳粉，刚玉坩祸4体积大于刚玉坩祸3，将装有玻璃料的刚玉坩祸3放入刚玉坩祸4中，给刚玉坩祸4加盖，再将刚玉坩祸4转移至马弗炉中进行热处理，得到微晶玻璃。2.按照权利要求1所述的一种以铁尾矿为原料制备微晶玻璃的方法，其特征在于:所述的原料包括萤石、煤粉，轻碱、白砂岩、铁尾矿粉、元明粉、钾长石、碳酸钾、白云石、石灰石，所有原料的粒度应小于200目。3.按照权利要求1所述的一种以铁尾矿为原料制备微晶玻璃的方法，其特征在于:所述的步骤一中的熔制形成熔体过程中熔制的温度为1400-1500°C，此温度下的保温时间为30分钟-100分钟，升温速率为:室温-1000°C，5°C/分钟；1000-最高烧成温度，3°C/分钟。4.按照权利要求1所述的一种以铁尾矿为原料制备微晶玻璃的方法，其特征在于:所述的步骤二中热处理的具体流程为:(a)、预热:将玻璃料从室温升温至700°C，升温速率为20°C-30°C/分钟；(b)、核化:核化温度700°C，核化保温时间为1-3小时；(C)、升温晶化:将玻璃料从700°C升温至950°C，5°C/分钟；(d)、晶化:晶化温度950°C，晶化保温时间为1_4小时；(e)、极速降温:将玻璃料从950 0C降温至400 °C，降温速率为20-30 °C /分钟；(f)、缓速降温:将玻璃料从400 0C降温至室温，降温速率为1 0C /分钟。
【专利摘要】本发明公开了一种以铁尾矿为原料制备微晶玻璃的方法，它涉及无机非金属材料技术领域。以铁尾矿为原料制备的微晶玻璃的化学组成的重量百分比为：SiO2？45-55％、Fe2O3？6-9％、Al2O3？6-7％、CaO？19-25％、K2O？2-4％、Na2O？2-5％、MgO？3-5％、SO3？0.2-0.4％、K2O？2-4％、F？5-8％，将原料按化学组成的重量百分比配料、混均后，转移至马弗炉中进行熔制形成熔体；将熔体迅速倒入室温水中进行水淬处理，将水淬后的玻璃料干燥后转移至马弗炉中进行热处理，得到微晶玻璃。该工艺具有工艺简单、成本低、产品附加值高等特点，对于铁尾矿的综合利用具有十分重要意义。
【IPC分类】C03C3/112, C03C6/10, C03B32/02, C03C10/00
【公开号】CN105565671
【申请号】CN201610047773
【发明人】元广杰
【申请人】邢台市晶玉微晶板材有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2016年1月22日