一种镍钼矿选冶尾矿微晶玻璃及其制备方法
【专利摘要】一种镍钼矿选冶尾矿微晶玻璃及其制备方法。以镍钼矿选冶尾矿为主要原料，以硅石或石英砂(SiO2)、石灰石或方解石(CaCO3)、纯碱(Na2CO3)、氧化铝(Al2O3)、碳酸钾(K2CO3)、氧化镁(MgO)、氟化钙(CaF2)为辅助原料；制备方法：将镍钼矿选冶尾矿和辅助原料粉碎过20目筛，在混料机中混合均匀得到基础配合料，1450～1550℃温度范围内熔融均化、澄清得到合格玻璃液；然后玻璃液通过浇注成型或水淬形成基础玻璃板或粒料；最后，基础玻璃板或粒料装入模具后经晶化热处理，即可得到镍钼矿选冶尾矿微晶玻璃。本发明制备工艺操作过程简单，既拓展了镍钼矿选冶尾矿的资源化综合利用途径，又减轻了尾矿对环境的污染。
【专利说明】一种镍钼矿选冶尾矿微晶玻璃及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种微晶玻璃及其制备方法，尤指一种镍钥矿选冶尾矿制备的微晶玻璃及其制备方法，目的在于实现镍钥矿选冶尾矿的资源化综合利用，同时提供一种物理力学性能好、化学稳定性强、加工性能优良，可替代天然石材、陶瓷砖等装饰材料或部分工程材料的高强耐磨工程微晶玻璃。
【背景技术】
[0002]镍钥矿是一种多金属复合矿，成分比较复杂，为我国特有的一种多金属矿物资源，主要分布在贵州遵义、湖南张家界、江西都昌、云南和浙江富阳等华南地区沉积型镍钥钒多金属矿床及贵金属矿化的主要成矿地带。其中贵州遵义和湖南西北部的镍钥矿资源储量大、镍钥及贵金属品位高。在贵州遵义，仅黄家湾矿区的镍钥储量就达到5万t以上，对于大宗低品位矿而言，最有效的方法是选矿分离，使其中的有价元素得到富集，然后再进行冶炼提取。
[0003]精选高品位镍钥矿后，剩余选冶尾矿成分复杂、品位极低，采用传统的物理及化学选矿技术较难将其中的有用组分有效富集，且暂无适用的现成工业生产技术。以遵义黄家湾矿区为例，目前只能利用初始品位在2%以上的部分，其余大量堆弃，矿渣比达到90%以上，关于镍钥矿尾矿的处理，无论是采用传统选矿工艺、火法冶金工艺或湿法冶金工艺都较难现对镍钥矿尾矿的高效资源化综合利用。同时镍钥矿尾矿的储量巨大，占用了大量的土地资源并带来了一系列的环境和安全问题，不但造成资源浪费，而且给企业造成了巨大的经济损失。如何高效 资源化综合利用低品位共生镍钥矿选冶尾矿是我们目前面对的亟待解决的问题。
[0004]利用镍钥矿选冶尾矿制备高附加值微晶玻璃产品，是大宗量、资源化综合利用镍钥矿选冶尾矿的一种有效途径。微晶玻璃又被称为玻璃陶瓷，但微晶玻璃的结构和性能与陶瓷和玻璃均不同，性质取决于微晶陶瓷相的矿物组成和微观结构以及玻璃的化学组成，因而它集中了两者的特点，具有较低的热膨胀系数，较高的机械强度，显著的耐腐蚀、抗风化能力，良好的抗热震性能。与传统玻璃相比，其软化温度、热稳定性、化学稳定性、机械强度、硬度比较高，并具有一些特殊的性能；与陶瓷相比，它的显微结构均匀致密、无气孔、表面光洁、制品尺寸准确并能产生特大尺寸的制品。它不仅可以替代工业及建筑业的传统材料，而且将开辟全新的应用领域，微晶玻璃是一类前景非常广阔的特殊材料。迄今，微晶玻璃作为结构材料、光学材料、电学材料、建筑材料等广泛应用于尖端技术、工业、建筑及生活的各个领域，并具有巨大的发展前景。利用镍钥矿选冶尾矿制备微晶玻璃以其廉价的制备成本和优良的理化性能而具有显著的社会效益和经济效益。
[0005]到目前为止，以镍钥矿选冶尾矿为主要原料制备微晶玻璃的研究还没有相关报道。
【发明内容】
[0006]针对【背景技术】中目前存在的问题，本发明提供了一种以镍钥矿选冶尾矿为主要原料并辅以各种辅料制备微晶玻璃的方法，设计了 Na2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2基础玻璃体系，通过不断调控熔化、成型及晶化工艺参数，可以制得以透辉石为主晶相的微晶玻璃，同时镍钥矿尾矿中的微量成分Ni0、Mo03等能在调控微晶玻璃组织结构、优化物理力学性能和化学稳定性方面起到关键的作用。
[0007]另外，本发明不仅提供一种资源化综合利用镍钥矿选冶尾矿制备微晶玻璃的方法，最主要的是实现了镍钥矿选冶尾矿大宗量、资源化及高值化综合利用。利用本发明技术综合利用镍钥矿选冶尾矿制备微晶玻璃工艺简单、成本低廉，给企业带来巨大的经济效益。
[0008]为了达到上述目的，本发明通过以下具体的方案来实现:一种镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃，所述微晶玻璃由镍钥矿选冶尾矿、辅助原料及助熔澄清剂制备而成，其中镍钥矿选冶尾矿占原材料总重量的25.0-60.0wt.%，辅助原料占原材料总重量的35.0-70.0wt.%,助熔澄清剂占原材料总重量的0.5-5.0wt.% ;所述辅助原料为:石英砂或硅石(SiO2)、石灰石或方解石(CaCO3)、纯碱(Na2CO3)、萤石(CaF2)、氧化铝(Al2O3)、碳酸钾(K2CO3)、氧化镁(MgO)中的三种或三种以上或全部，它们之间的重量比是36-45:0-11:6_10:0-4:5_10:0-5:8-11 ;所述助熔澄清剂为 Na20、Al203、Si02、Ca0、Li20、B203、CaF2 和 NaNO3 中的一种或一种以上或全部，它们之间的重量比是0-12:0-5:0-5:0-11:0-4:0-6:1_4:0_7。
[0009]所用镍钥矿选冶尾矿占原材料总重量的25.0-40.0wt.%，辅助原料占原材料总重量的55.0-70.0wt.%，助熔澄清剂占原材料总重量的0.5-3.0wt.% ;镍钥矿选冶尾矿添加量在此范围时，体系的熔化温度可降低50-100°C，同时可有效提高微晶玻璃的晶化率及主晶相所占百分比。
[0010]所用镍钥矿选冶尾矿占原材料总重量的41.0-60.0wt.%，辅助原料占原材料总重量的35.0-54.0wt.%，助熔澄清剂占原材料总重量的3.5-5.0wt.% ;镍钥矿选冶尾矿添加量在此范围时，显著提高了尾矿的利用率，降低微晶玻璃生产成本，同时，仍可获得具有优良物理力学性能、化学稳定性的微晶玻璃。
[0011]所用镍钥矿选冶尾矿成分按质量百分比为:0.3% Na20、0.2% Mn0、0.1% Mo03、0.3 % TiO2,0.2 % Ρ205、0.3 % Ζη0、6.8 % Fe203、6.5 % Al2O3' 19.0 % CaO、1.4 % K2O, 1.3 %Mg0、0.3% NiO,21.6% SiO2,41.7% S03。
[0012]一种镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃的制备方法，首先，按照上述所述的成分配比，将镍钥矿选冶尾矿和辅助原料及助熔澄清剂粉碎，过筛后混合均匀，形成微晶玻璃基础配合料，投入电阻炉内熔融，均化、澄清后形成合格的玻璃液，玻璃液经浇注或者水淬，制成基础玻璃板或基础玻璃粒料，基础玻璃板经过晶化处理形成微晶玻璃板，玻璃粒料经过烧结晶化过程形成微晶玻璃板，具体步骤如下:
[0013](I)配料:将镍钥矿选冶尾矿和各种矿物辅料粉碎，过20目筛，按照权利要求1-3任意之一成分配比；再将过筛后的镍钥矿选冶尾矿、辅助原料及助熔澄清剂投入混料机充分混合，形成微晶玻璃基础配合料；
[0014](2)熔化:将混合后的微晶玻璃基础配合料送入电阻炉进行熔化，熔化温度为1450-1550°C，配合料熔化1.0-5.0h，待熔体均化、澄清后形成合格的玻璃液；
[0015](3)成型:将均化、澄清的玻璃液浇注到模具内，待玻璃液成型后将其送入电阻炉内退火，得到基础玻璃板；或将均化、澄清的玻璃液倒入冷水中，水淬成不同粒径的基础玻璃粒料，干燥、分级后待装模使用；或将玻璃液浇注于钢板上，空冷，随后将基础玻璃板破碎成玻璃碎块料；
[0016](4)晶化:将成型基础玻璃板送入电阻炉内进行晶化，晶化制度为:以2.0_5.0°C/min的速率升温至650-870°C，保温1.0-6.0h ;以2.0-5.(TC /min的速率降温至450_600°C，保温1.0-6.0h ;以0.5-1.5 °C /min的速率降温至300 °C，保温1.0-5.0h ;自然冷却至20-300C ;或将基础玻璃粒料或块状料按照不同的粒度分层装模后送入电阻炉内进行晶化，晶化制度为:以5.0-20.(TC /min的速率升温至1100_1250°C，保温0.5-2.5h，流平；以
5.0-15.(TC /min 的速率降温至 400-500。。，保温 1.0-4.0h ;以 2.0-5.(TC /min 的速率升温至 650-8700C，保温 1.0-6.0h ;以 2.0-5.(TC /min 的速率降温至 450-600°C，保温 1.0-6.0h ；以0.5-1.50C /min的速率降温至300°C，保温1.0-5.0h ；自然冷却至室温20_30°C，制得微晶玻璃毛坯板；
[0017](5)加工:对制备的镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃毛坯板定厚、粗磨、细抛，切割、倒棱，得到不同光泽度的微晶玻璃板。[0018]所述(2)中的优选熔化温度为1470_1520°C。
[0019]所述(2)中的优选配合料熔化2.0-3.0h。
[0020]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
[0021](I)本发明以镍钥矿选冶尾矿为主要原料生产高强耐磨工程微晶玻璃，镍钥矿选冶尾矿在微晶玻璃原材料中的掺量可在25.0% -60.0wt.%范围内调节，可有效解决尾矿长期堆积产生的环境污染和安全问题，并能降低微晶玻璃的生产成本。
[0022](2)通过不断调控熔化、成型及晶化工艺参数，可以获得以透辉石为主晶相的微晶玻璃且晶相含量可达68-75%。以透辉石为主晶相的微晶玻璃通常具有优良的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为本发明中镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃浇注法流程；
[0024]图2为本发明中镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃烧结法流程；
[0025]图3为本发明中镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃物相分析。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图及具体实施例详细介绍本发明。但以下的实施例仅限于解释本发明，本发明的保护范围应包括权利要求的全部内容，不仅仅限于本实施例。而且本发明通过下面实施例，本领域技术人员是能够完全实现本发明权利要求记载的所有内容的。
[0027]实施例1
[0028]一种镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃及其制备方法，包括以下步骤:
[0029](I)将镍钥矿选冶尾矿烘干粉碎，然后将镍钥矿选冶尾矿及各种矿物辅助原料过20目筛，精确称量29.0-31.0g镍钥矿选冶尾矿，42.5-44.5g石英砂(SiO2)、9.7-10.0g氧化铝(Al2O3)、10.5-10.8g 氧化镁(MgO)、2.4-2.6g 碳酸钾(K2CO3)、9.0-9.3g 碳酸钠(Na2CO3)、
9.9-10.1g碳酸钙(CaCO3)、1.8-2.1氟化钙(CaF2)。将镍钥矿选冶尾矿、辅助原料及助熔澄清剂放入混料机混合均匀，形成基础玻璃配合料。[0030] (2)将所述步骤(1)中的微晶玻璃基础配合料送入电阻炉进行熔化，熔化温度1470°C，熔化2.5h，待熔体均化、澄清，得到合格的玻璃液。
[0031](3)将所述步骤(2)中的均化、澄清玻璃液浇注于模具中成型，将成型后的基础玻璃板送入电阻炉内退火，退火制度为:500°C保温2.0h ;以1.(TC /min的速率降温至300°C，保温2.0h ;自然冷却至20-30°C，得到镍钥矿选冶尾矿基础玻璃板；或将均化、澄清的玻璃液倒入冷水中，水淬成不同粒径的基础玻璃粒料，干燥、分级后待装模使用；或将玻璃液浇注于钢板上，自然冷却，随后将其破碎成玻璃碎块料。
[0032](4)将所述步骤(3)中的镍钥矿选冶尾矿基础玻璃板送入电阻炉内进行晶化，晶化制度为:以3.(TC /min的速率升温至650°C，保温2.0h ;以3.(TC /min的速率升温至8350C，保温4.0h ;以3.(TC /min的速率降温至735°C，保温2.5h ;以3.(TC /min的速率降温至700°C，保温2.5h ;以3.(TC /min的速率降温至600°C，保温2.0h ;以3.(TC /min的速率降温至450°C，保温2.0h ;以0.50C /min的速率降温至300°C，保温1.0h ；自然冷却至20-30°C，得到镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃；或将基础玻璃粒料按照不同的粒度分层装入模具后放入电阻炉内进行晶化，晶化制度为:以10.(TC /min的速率升温至1200°C，保温1.0h，流平；以10°C /min的速率降温至450°C，保温1.0h ;以3.(TC /min的速率升温至650°C，保温2.0h ;以3.(TC /min的速率升温至835°C，保温4.0h ;以3.(TC /min的速率降温至8000C，保温2.5h ;以3.(TC /min的速率降温至750°C，保温2.0h ;以1.(TC /min的速率降温至300°C，保温2.0h ；自然冷却至20-30°C，得到镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃毛坯板。
[0033](5)将所述步骤(4)中的镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃毛坯板定厚、粗磨、细抛，切割、倒棱，得到微晶玻璃板，经测试光泽度76%。
[0034]实施例2
[0035]一种镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃及其制备方法，包括以下步骤:
[0036](I)将镍钥矿选冶尾矿烘干粉碎，然后将镍钥矿选冶尾矿及各种矿物辅助原料过10目筛，精确称量39.0-40.5g镍钥矿选冶尾矿，41.5-41.7g石英砂(SiO2)、9.0-9.2g氧化铝(Al2O3)、10.4-10.5g 氧化镁(MgO)、9.0-9.3g 碳酸钠(Na2CO3)、2.2-2.4g 碳酸钾(K2CO3)、
6.2-6.5g碳酸钙(CaCO3)、1.8-2.1氟化钙(CaF2)。将镍钥矿选冶尾矿、辅助原料及助熔澄清剂放入混料机混合均匀，形成基础玻璃配合料。
[0037](2)将所述步骤(1)中的微晶玻璃基础配合料送入电阻炉进行熔化，熔化温度15000C，熔化2.5h，待熔体均化、澄清，得到合格的玻璃液。
[0038](3)将所述步骤(2)中的均化、澄清玻璃液浇注于模具中成型，将成型后的基础玻璃板送入电阻炉内进行退火，退火制度为:580°C保温2.5h ;以2.0°C /min的速率降温至300°C，保温2.0h ；自然冷却至20-30°C，得到镍钥矿选冶尾矿基础玻璃板；或将均化、澄清的玻璃液倒入冷水中，水淬成不同粒径的基础玻璃粒料，干燥、分级后待装模使用；或将玻璃液浇注于钢板上，自然冷却，随后将其破碎成玻璃碎块料。
[0039](4)将所述步骤(3)中的镍钥矿选冶尾矿基础玻璃板放入电阻炉内进行晶化，晶化制度为:以3.(TC /min的速率升温至655°C，保温2.0h ;以3.(TC /min的速率升温至8450C，保温3.5h ;以3.(TC /min的速率降温至750°C，保温2.0h ;以3.(TC /min的速率降温至600°C，保温2.5h ;以3.(TC /min的速率降温至650°C，保温2.0h ;以1.(TC /min的速率降温至300°C，保温2.0h ；自然冷却至20-30°C，得到镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃；或将基础玻璃粒料按照不同的粒度分层装入模具后放入电阻炉内进行晶化，晶化制度为:以15.(TC /min的速率升温至1200°C，保温1.0h，流平；以15°C /min的速率降温至500°C，保温1.0h ；以3.(TC /min的速率升温至655°C，保温2.0h ;以3.(TC /min的速率升温至845°C，保温
3.0h ;以3.0°C /min的速率降温至750°C，保温2.5h ;以3.(TC /min的速率降温至700°C，保温2.0h ;以1.(TC /min的速率降温至300°C，保温2.0h ；自然冷却至20_30°C，得到镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃。
[0040](5)将所述步骤(4)中的镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃毛坯板定厚、粗磨、细抛，切割、倒棱，得到微晶玻璃板，经测试光泽度79%。
[0041]实施例3
[0042]一种镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃及其制备方法，包括以下步骤:
[0043](I)将镍钥矿选冶尾矿烘干粉碎，然后将镍钥矿选冶尾矿及各种矿物辅助原料过16目筛，精确称量49.0-51.0g镍钥矿选冶尾矿，39.4-39.7g石英砂(SiO2)、8.4-8.7g氧化铝(Al2O3)、2.8-3.1g 碳酸钾(K2CO3)、2.7-2.9g 碳酸钙(CaCO3)、8.9-9.2g 碳酸钠(Na2CO3)、10.3-10.4g氧化镁(MgO)、1.8-2.1氟化钙(CaF2)。将镍钥矿选冶尾矿、辅助原料及助熔澄清剂放入混料机混合均匀，形成基础玻璃配合料。
[0044](2)将所述步骤(1)中的微晶玻璃基础配合料送入电阻炉进行熔化，熔化温度15000C，熔化2.0h,待熔体均化、澄清，得到合格的玻璃液。
[0045](3)将所述步骤(2)中的均化、澄清玻璃液浇注于模具中成型，将成型后的基础玻璃板送入电阻炉内退火，退火制度为:600°C保温3.0h ;以1.50C /min的速率降温至300°C，保温3.0 ；自然冷却至20-30°C，得到镍钥矿选冶尾矿基础玻璃板；或将均化、澄清的玻璃液倒入冷水中，水淬成不同粒径的基础玻璃粒料，干燥、分级后待装模使用；或将玻璃液浇注于钢板上，自然冷却，随后将其破碎成玻璃碎块料。
[0046](4)将所述步骤(3)中的镍钥矿选冶尾矿基础玻璃板送入电阻炉内进行晶化，晶化制度为:以2.5°C /min的速率升温至650°C，保温2.0h ;以2.5°C /min的速率升温至8550C，保温3.0h ;以2.50C /min的速率降温至800°C，保温2.5h ;以2.5°C /min的速率降温至750°C，保温1.5h ;以2.50C /min的速率降温至700°C，保温2.0h ;以2.5°C /min的速率降温至600°C，保温2.0h ;以1.(TC /min的速率降温至300°C，保温3.0h ；自然冷却至20-300C，得到镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃；或将基础玻璃粒料按照不同的粒度分层装入模具后放入电阻炉内进行晶化，晶化制度为:以15.(TC /min的速率升温至1220°C，保温1.5h，流平；以15.(TC /min的速率降温至520°C，保温1.0h ;以3.(TC /min的速率升温至650°C，保温2.0h ;以3.(TC /min的速率升温至855°C，保温4.0h ;以3.(TC /min的速率降温至8000C，保温2.0h ;以3.(TC /min的速率降温至750°C，保温1.5h ;以3.(TC /min的速率降温至6000C，保温2.0h ;以1.(TC /min的速率降温至300°C，保温3.0h ；自然冷却至20-30°C，，得到镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃毛坯板。 [0047](5)将所述步骤(4)中的镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃毛坯板定厚、粗磨、细抛，切割、倒棱，得到微晶玻璃板，经测试光泽度73%。
[0048]实施例4
[0049]一种镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃及其制备方法，包括以下步骤:
[0050](I)将镍钥矿选冶尾矿烘干粉碎，然后将镍钥矿选冶尾矿及各种矿物辅助原料过12目筛，精确称量58.0-60.0g镍钥矿尾矿，37.4-37.6g石英砂(SiO2)、7.7-7.9g氧化铝(Al2O3)、10.2-10.3g 氧化镁(MgO)、9.0-9.2g 碳酸钠(Na2CO3)、1.8-2.0g 氟化钙(CaF2)、1.6-1.Sg碳酸钾(K2CO3)。将镍钥矿选冶尾矿、辅助原料及助熔澄清剂放入混料机混合均匀，形成基础玻璃配合料。
[0051](2)将所述步骤(1)中的微晶玻璃基础配合料送入电阻炉进行熔化，熔化温度1520°C，熔化1.5h，待熔体均化、澄清，得到合格的玻璃液。
[0052](3)将所述步骤(2)中的均化、澄清玻璃液浇注于模具中成型，将成型后的基础玻璃板送入电阻炉内进行退火，退火制度为:620°C保温2.0h ;以1.(TC /min的速率降温至300°C，保温2.5h ；自然冷却至20-30°C，得到镍钥矿选冶尾矿基础玻璃板；或将均化、澄清的玻璃液倒入冷水中，水淬成不同粒径的基础玻璃粒料，干燥、分级后待装模使用；或将玻璃液浇注于钢板上，自然冷却，随后将其破碎成玻璃碎块料。
[0053](4)将所述步骤(3)中的镍钥矿选冶尾矿基础玻璃板送入电阻炉内进行晶化，晶化制度为:以3.(TC /min的速率升温至650°C，保温2.0h ;以3.(TC /min的速率升温至7500C，保温1.5h ;以3.(TC /min的速率升温至850°C，保温2.5h ;以3.(TC /min的速率降温至835°C，保温2.5h ;以3.(TC /min的速率降温至600°C，保温2.0h ;以3.(TC /min的速率降温至450°C，保温1.5h ;以1.(TC /min的速率降温至300°C，保温4.0h ；自然冷却至20-300C，得到镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃；或将基础玻璃粒料按照不同的粒度分层装入模具后放入电阻炉内进行晶化，晶化制度为:以10.(TC /min的速率升温至1250°C，保温1.0h,流平；以8.(TC /min的速率降温至450°C，保温1.0h ;以3.(TC /min的速率升温至750°C，保温2.5h ;以3.(TC /min的速率升温至850°C，保温2.0h ;以3.(TC /min的速率降温至8000C，保温2.5h ;以3.(TC /min的速率降温至650°C，保温2.0h ;以1.(TC /min的速率降温至300°C，保温4.0h ；自然冷却至20-30°C，得到镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃。
[0054](5)将所述步骤(4)中的镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃毛坯板定厚、粗磨、细抛，切割、倒棱，得到微晶玻璃板，经测试光泽度82%。
[0055]总之，本发明制备工艺操作过程简单，促进大宗量综合利用镍钥矿选冶尾矿，既拓展了镍钥矿选冶尾矿的资源化综合利用途径，又减轻了尾矿对环境的污染，同时提供了一种高性能的多晶工程材料。
[0056]需要说明的是，按照本发明上述各实施例，本领域技术人员是完全可以实现本发明独立权利要求及从属权利的全部范围的，实现过程及方法同上述各实施例；且本发明未详细阐述部分属于本领域公知技术。
[0057] 以上所述，仅为本发明部分【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃，其特征在于:所述微晶玻璃由镍钥矿选冶尾矿、辅助原料及助熔澄清剂制备而成，其中镍钥矿选冶尾矿占原材料总重量的25.0-60.0wt.%,辅助原料占原材料总重量的35.0-70.0wt.%，助熔澄清剂占原材料总重量的0.5-5.0wt.% ;所述辅助原料为:石英砂或硅石(SiO2)、石灰石或方解石(CaCO3)、纯碱(Na2CO3)、萤石(CaF2)、氧化铝(Al2O3)、碳酸钾(K2CO3)、氧化镁(MgO)中的三种或三种以上或全部，它们之间的重量比是36-45:0-11:6-10:0-4:5_10:0-5:8_11 ;所述助熔澄清剂为Na2O, A1203、SiO2, CaO、Li2O, B2O3> CaF2和NaNO3中的一种或一种以上或全部，它们之间的重量比是 0-12:0-5:0-5:0-11:0-4:0_6:1_4:0_7。
2.根据权利要求1所述一种镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃，其特征在于:镍钥矿选冶尾矿占原材料总重量的25.0-40.0wt.%，辅助原料占原材料总重量的55.0-70.0wt.%，助熔澄清剂占原材料总重量的0.5-3.0wt.% ;镍钥矿选冶尾矿添加量在此范围时，体系的熔化温度可降低50-100°C，同时可有效提高微晶玻璃的晶化率及主晶相所占百分比。
3.根据权利要求1所述一种镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃，其特征在于:镍钥矿选冶尾矿占原材料总重量的41.0-60.0wt.%，辅助原料占原材料总重量的35.0-54.0wt.%，助熔澄清剂占原材料总重量的3.5-5.0wt.% ;镍钥矿选冶尾矿添加量在此范围时，显著提高了尾矿的利用率，降低微晶玻璃生产成本，同时，仍可获得具有优良物理力学性能、化学稳定性的微晶玻璃。
4.根据权利要求1-3任意之一所述的镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃，其特征在于:所用镍钥矿选冶尾矿成分按质量百分比为:0.3% Na20、0.2% MnO,0.1% Mo03>0.3% TiO2,0.2%P2O5>0.3 % Ζη0、6.8 % Fe203、6.5 % Al2O3'19.0 % CaO、1.4 % K2OU.3 % Mg0、0.3 % NiO、21.6% SiO2,41.7% S 03。
5.一种镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃的制备方法，其特征在于:首先，按照权利要求1-3任意之一所述的成分配比，将镍钥矿选冶尾矿和辅助原料及助熔澄清剂粉碎，过筛后混合均匀，形成微晶玻璃基础配合料，投入电阻炉内熔融，均化、澄清后形成合格的玻璃液，玻璃液经浇注或者水淬，制成基础玻璃板或基础玻璃粒料，基础玻璃板经过晶化处理形成微晶玻璃板，玻璃粒料经过烧结晶化过程形成微晶玻璃板，具体步骤如下: (1)配料:将镍钥矿选冶尾矿和各种矿物辅料粉碎，过20目筛，按照权利要求1-3任意之一成分配比；再将过筛后的镍钥矿选冶尾矿、辅助原料及助熔澄清剂投入混料机充分混合，形成微晶玻璃基础配合料； (2)熔化:将混合后的微晶玻璃基础配合料送入电阻炉进行熔化，熔化温度为1450-1550°C，配合料熔化1.0-5.0h，待熔体均化、澄清后形成合格的玻璃液； (3)成型:将均化、澄清的玻璃液浇注到模具内，待玻璃液成型后将其送入电阻炉内退火，得到基础玻璃板；或将均化、澄清的玻璃液倒入冷水中，水淬成不同粒径的基础玻璃粒料，干燥、分级后待装模使用；或将玻璃液浇注于钢板上，空冷，随后将基础玻璃板破碎成玻璃碎块料； (4)晶化:将成型基础玻璃板送入电阻炉内进行晶化，晶化制度为:以2.0-5.(TC /min的速率升温至650-870°C，保温1.0-6.0h ;以2.0-5.0°C /min的速率降温至450-600°C，保温1.0-6.0h ;以0.5-1.5 °C /min的速率降温至300 °C，保温1.0-5.0h ;自然冷却至20-30 V ；或将基础玻璃粒料或块状料按照不同的粒度分层装模后送入电阻炉内进行晶化，晶化制度为:以5.0-20.0°C /min的速率升温至1100-1250O，保温0.5-2.5h，流平；以5.0-15.(TC /min 的速率降温至 。 400_500°C，保温 1.0-4.0h ;以 2.0-5.(TC /min 的速率升温至 650-8700C，保温 1.0-6.0h ;以 2.0-5.(TC /min 的速率降温至 450-600°C，保温 1.0-6.0h ；以0.5-1.50C /min的速率降温至300°C，保温1.0-5.0h ；自然冷却至室温20_30°C，制得微晶玻璃毛坯板； (5) 加工:对制备的镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃毛坯板定厚、粗磨、细抛，切割、倒棱，得到不同光泽度的微晶玻璃板。
6.根据权利要求5所述的镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃的制备方法，其特征在于:所述(2)中的熔化温度为1470-1520°C。
7.根据权利要求5所述的镍钥矿选冶尾矿微晶玻璃的制备方法，其特征在于:所述(2)中的配合料熔化2.0-3.0h。
【文档编号】C03C10/04GK103951193SQ201410194120
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】曹建尉, 赵庆朝, 王志 申请人:中国科学院过程工程研究所