专利名称：含锂尾砂≥80％的彩色微晶玻璃及其制造方法
技术领域：
本发明涉及玻璃制造领域，特别是涉及一种采用锂砂尾矿≥80%的彩色微晶玻璃及其制造方法。
现有技术如“白色微晶玻璃高级建材的制造方法”(CN91107398.1)及“黑色微晶玻璃的制造方法”(CN90107864.8)属于钙系微晶玻璃与本发明的锂系微晶玻璃有着本质区别;上海玻璃器皿二厂、上海化工学院专题报导的“锂云母型可切削微晶玻璃”(《玻璃与搪瓷》第三期，P11-17，1976)，其配合料中尾砂加入量＜75%。所制微晶玻璃含低强度云母相。前述所用原料仅限于高炉渣、铜渣和磷矿尾渣。它们有如下缺点这些矿渣钙系微晶玻璃在熔制玻璃过程中，玻璃熔液尚存在有不析晶的玻璃层(浮渣)，需要特殊处理;浮渣的存在严重影响玻璃的均匀性，增加冷加工的磨抛量;特别是目前的色彩仅限于黑色和白色。
本发明的目的在于提供一种采用含高于80%的锂系尾砂制造彩色系列微晶玻璃的方法和制品。充分利用矿尾砂资源，变废为宝，以克服天然石材作高级建筑材料及其它炉渣做原料制造微晶玻璃的诸多缺陷。
本发明的主要特点是采用国内含锂尾砂作主要原料，制造锂系玻璃与彩色微晶玻璃。所用尾砂量高达80-100%。该原料只需加入少量添加剂及晶核剂、着色剂。熔制成玻璃后再晶化处理，即可制得彩色系列的微晶玻璃，具体内容如下1.以含锂尾砂作为玻璃的主要原料，外加适量的石英砂、长石、纯碱、氟化镁、硼砂、碳酸锂等矿物原料。
所用的各种品位尾砂的化学成份范围wt%SiO250-60Al2O320-30Li2O 2-7F4-6R2O(Na2O+K2O) 8-10MnO20.3-0.5Fe2O3≤0.8P2O50.12.上述玻璃原料中外加晶核剂，其种类是P2O5、ZrO2、TiO2，加入量为wt%0.5-5。外加少量着色剂SnO、Cr2O3、CuO、NiO、MnO2、Fe2O3、CoO等。分别可制成绿色、红色、米黄色、黑色等一系列彩色微晶玻璃。
3.玻璃的熔制温度1470-1530℃;成型温度为1100-1300℃。适合于浇注、压制、压延以及吸制等常规玻璃的成型工艺。
4.晶化采用550-900℃进行二阶段热处理。冷却至80℃左右即成。
5.采用一般的玻璃冷加工工艺进行玻璃表面磨抛。
本发明的技术效果是1.该玻璃及微晶玻璃的制造是利用来源丰富，价格低廉的单一尾砂原料，因此对生产工艺中配料、称量及混合等工艺条件要求较简易;
2.由于采用矿物尾砂，比用化工原料配制粉料的熔制温度要低，可节省燃料;采用成型温度1100-1300℃，可避免不析晶的玻璃层出现;
3.该种原料含Fe量较低，可制成各种浅色的玻璃和微晶玻璃。通过添加着色剂可制成稀贵色彩的高级建筑装饰材料。
4.用本法制得的产品，含强度高的β-锂辉石相，其物化性能可与天然大理石、花岗岩相媲美，部份优于后者(见表1)表1 本发明制品(实例1者)与大理石、花岗岩
腐蚀贴面材料及可制作各种民用微晶玻璃器皿和艺术制品。
本发明通过以下实施例完成实例1，白色微晶玻璃的制作将尾砂(锂系)85份(以重量计，下同)、石英砂15份、外加锆英石2.5份，进行混合，在1530℃保温3小时，熔制成玻璃，成型温度1300℃;晶化条件是700℃保温1小时，再升温至900℃保温1小时，冷却至80℃左右取出即成。(冷却温度以下各例同此)
所得白色微晶玻璃成份wt%如下SiO260.5Al2O320.4Li2O 3.8MgO0.5K2O 7Na2O 1.1ZrO22.0F4晶核剂ZrO22.0着色剂ZnO0.5实例2灰色微晶玻璃的制作将锂系尾砂100份，外加P2O53wt%，进行混合，在1470℃熔制成玻璃;成型温度1100℃;通过600℃保温1小时，升至850℃保温1小时，冷却后即成灰色微晶玻璃，其抗弯强度σ＝120mpa。
玻璃的组成wt%SiO255Al2O325Li2O 5K2O 7Na2O 1.5P2O53(晶核剂)F4着色剂MnO21.0
实例3铜红色微晶玻璃的制作根据实例2，外加着色剂CuO和SnO，用量wt%1;在1500℃熔制玻璃;成型温度1200℃;再在700℃保温1小时;升至850℃后，再保温1小时，所得制品之抗弯强度为σ＝100mpa。
本实例所用晶核剂为P2O5，量0.5%。
实例4绿色微晶玻璃的制作根据实例2，外加晶核剂TiO20.5%;着色剂Cr2O30.6%;在1510℃保温3小时，熔制成绿色玻璃;成型温度1250℃。经过550℃保温1小时，升温至800℃，再保温1小时，冷却即成。
实例5银白色微晶玻璃的制作根据实例2，添加晶核剂0.1%TiO2;及2%的着色剂ZnO，在1490℃保温3小时熔制成棕色透明玻璃;成型温度1250℃;晶化600℃ 1小时及820℃ 1小时后。
实例6米黄色微晶玻璃的制作将锂系尾砂80份、石英砂1份、碳酸锂2份、硼砂9份、氟化镁1份，磷酸二氢铵5份进行混合，1520℃下熔制成玻璃;成型温度1230℃;晶化650℃ 1小时及810℃ 1小时，(晶核剂P2O53%;着色剂Fe2O31%;ZnO 2%所得制品的成份wt%SiO254Al2O318Li2O 8MgO1.5B2O35F5K2O+Na2O 8
实例7黑色微晶玻璃的制作根据实例2，加着色剂NiO、CoO1%;MnO22%;晶核剂ZrO 2%;1520℃保温3小时，熔制成玻璃，成型温度1300℃;晶化650℃1小时及850℃ 1小时，冷却。
实例8黑色微晶玻璃的制作根据实例2，外加着色剂Fe2O31.5%及Na2SO40.5%，晶核剂P2O50.5%，熔制1530℃ 3小时;成型1260℃。晶化650℃ 1小时及850℃ 1小时。
权利要求
1.一种含锂尾砂≥80%的彩色微晶玻璃的制造方法，包括(1)熔制1470℃-1530℃；成型；晶化(二阶段晶化处理550℃-700℃成核；800-900℃晶化)；(2)加适量晶核剂和着色剂，其特征在于(1)选用含锂尾砂80%-100%作锂系彩色微晶玻璃的主成份原料；(2)工艺条件是成型温度为1100℃-1300℃。
2.根据权利要求1的彩色微晶玻璃的制造方法，所制产品有白色和黑色，其特征在于(1)所述的彩色微晶玻璃，彩色多样;(2)彩色微晶玻璃的成份是SiO240-65Al2O317-25Li2O 3-8RO(MgO+CaO) 0-3R2O(Na2O+K2O) 5-8F 2-8晶核剂 适量着色剂 根据需要加入
3.根据权利要求1或2的彩色系列微晶玻璃的制造方法，其特征在于(1)所述的晶核剂为P2O5、ZrO2、TiO2、ZnO;(2)晶核剂用量0.5-5wt%。
4.根据权利要求1或2或3的彩色锂系微晶玻璃的制造方法，其特征在于(1)所述的着色剂为Zno、CnO、Cr2O3、NiO、CoO、Fe2O3;(2)着色剂用量为0.5-2wt%。
5.根据权利要求2的彩色锂系微晶玻璃的制造方法，其特征在于所述的彩色多样是红、绿、米黄、银白、灰色。
全文摘要
一种含锂尾砂≥80％的彩色微晶玻璃及其制造方法，采用含锂尾砂80—100％作为玻璃的主要原料，外加适量的晶核剂、着色剂，所制成的彩色系列微晶玻璃，色彩多样红、绿、米黄、银白、灰色等，质地优良，可与天然大理石、花岗岩相媲美；并可替代其作为高级建筑饰面材料，也可用于工矿企业的耐磨、耐腐蚀的贴面材料，还可作民用微晶玻璃器皿及工艺美术制品。
文档编号C03C10/12GK1091399SQ9311235
公开日1994年8月31日 申请日期1993年2月26日 优先权日1993年2月26日
发明者单瑛, 张干城, 周雪琴, 卜东胜, 王子华, 沈崇德, 汪训耕, 刘大伟, 章锡明, 韦志明 申请人:湖州玻璃厂二分厂