本发明属于绿色环保的建筑装饰材料技术领域，具体涉及一种用高炉渣制备超白色微晶玻璃石材的制备方法。
背景技术：
近年来，微晶玻璃作为一种新型建筑装饰材料受到了社会的广泛关注，其应用范围也越来越广，因此开发出具有特色且性能优异的微晶玻璃具有十分重要的意义。目前，以现有的技术制备的颜色微晶玻璃存在样式较少、颜色暗淡或者过深的问题，随着人们的生活水平不断提高，对现有的建筑装饰材料外观及颜色也有了更高的要求，因此开发出新颖且能达到预定性能的微晶玻璃石材，是目前急待解决的问题。
技术实现要素：
为完成背景技术中所提出的问题，本发明的目的是提出一种用高炉渣制备超白色微晶玻璃石材的制备方法。
本发明为实现上述目的采用如下技术方案：
一种用高炉渣制备超白色微晶玻璃石材的制备方法，超白色微晶玻璃石材的制备原料及重量百分比为；高炉渣：45.78~51%，超白砂：28.71~30%，芒硝：2.66~4.35%，nacl：1.34~2.16%，na2sif6：6.21~6.61%，mgo：4.66~5.1%，zno：3~6%，所述的芒硝、nacl为复合澄清助溶剂；所述的na2sif6与zno为复合晶核剂；；制备方法具体如下：
1）将高炉渣颗粒放入震动研磨机做研磨处理成粉，以防止高温熔融时高炉渣因颗粒状受热膨胀不均匀溅出坩埚或挥发，从而导致玻璃的组分缺失；
2）粉状高炉渣与其它原料组分按照上述配比称量混合均匀后，盛入石英坩埚中送置于温度为910℃~1100℃的高温炉中，以5℃/min~10℃/min的升温速率升至1300℃~1350℃保温30min，并用铂金棒缓慢搅拌10秒，后以相同速率升温至1550℃熔融保温2.5小时，得到澄清度高、粘度较低的玻璃混合熔液;
3）将步骤2）所得到的玻璃混合熔液浇注在已预热的铸铁模具中成型，待成型后脱模迅速放入温度为600℃的精密退火炉中保温2h，后随退火炉自然冷却至室温，得到光滑、透明光亮的基础玻璃；
4）将所述的基础玻璃再放入晶化炉中进行热处理；
所述热处理的方式为：采用阶梯式热处理温度制度，升温速率为由室温先以10℃/min的速率升至450℃；再以5℃/min的速率升温至核化温度810℃，所述核化温度保温时长为1h；再以5℃/min的升温速率升至晶化温度880℃，所述晶化温度保温时长为1h；后随炉冷却至室温，得到所述的一种用高炉渣制备超白色微晶玻璃石材；所述微晶玻璃石材通体均呈现为超白色，主晶相为透辉石结构，其表面光滑细腻，质地较轻，且抗划痕、耐腐蚀效果良好；调节热处理制度保温所需时长可在所述的一种用高炉渣制备超白色微晶玻璃石材中获得圆球状、柱状和枝条状的晶体，同时颜色也会相应的稍作变化。
所述高炉渣的主要成分及重量百分比为：cao：43.38%，sio2：26.18%，al2o3：15.88%，mgo：10.59%，tio2：0.93%，k2o：1.45%，na2o：0.66%，fe2o3：0.31%，mno：0.59%，cr2o3:0.03%。
所述混合澄清助熔剂芒硝、nacl可使母体微晶玻璃澄清光亮、黏度降低，但其引入量过大，会导致所述的微晶玻璃石材出现析晶不完全，气泡多等缺陷，影响微晶玻璃石材的物理性能，其稳定性会逐步下降，软化点温度降低；因此芒硝、nacl混合澄清剂的引入量控制在4%~6.5%范围之间，不影响透辉石晶相析晶的同时，使微晶玻璃石材通体呈现出超白色，且各项物理性能优异。
所述zno与na2sif6为复合晶核剂；随着zno入量的增加，可使白色的透辉石晶相的晶体形态逐渐由分布无序的圆球状向有序的柱状、枝状晶体转变；zno能够有效的促进微晶玻璃实现整体析晶和增白，可提高微晶玻璃耐腐蚀的作用，同时zn2+的离子气场强度高于ca2+，从而使得zn2+的争夺游离氧的能力较强，当游离氧足够丰富时，zn2+可能会以四面体的形式进入玻璃网络，使得网络紧密，增加微晶玻璃的致密度。在析晶方面，zno的引入可使非桥氧振动增强，破坏玻璃的网络，导致玻璃容易分相析晶；且na2sif6在高温的环境下可分解生成f-，其中每两个f-便可取代一个游离的o2-，导致硅氧四面体结构逐步变为[sif4]单体，同时所述的[sif4]单体在该网络中也可与游离的ca2+形成caf2，从而作为玻璃组分中的晶核剂之一。因zno与na2sif6能够破坏玻璃的硅氧四面体网络结构，故可降低玻璃熔制时的温度，但上述二者添加剂如总加入量过大时，反而会导致玻璃粘度降低过大，析晶效果和各项物理性能逐渐变差；因此zno与na2sif6的加入量应分别控制在3%~6%与6.21%~6.61%的范围之间，可使得微晶玻璃，并且析晶效果良好。
随着所述核化温度保温时间的增加，可使基础玻璃体在玻璃化转变温度中，析出颗粒饱满的圆球状晶核；随着所述晶化温度保温时间的增加，可使圆球状晶核逐步由分布无序发育成长为长程有序的柱状或枝条状晶体，形成所述的超白色微晶玻璃石材；所述晶化保温时间缩短至＜0.5h时，微晶玻璃的析晶效果并不理想，尚有部分晶核球形颗粒较小、不饱满，微晶玻璃通体呈现为乳浊状；但时间过长反而会因此导致能源消耗的增加，微晶玻璃表面变黄、变形，不美观；因此核化与晶化温度的保温时间相应的控制在0.5h~2h为宜。
本发明提出的一种用高炉渣制备超白色微晶玻璃石材的制备方法，引入的高炉渣为工业炼钢所产生的固体废弃物，主要成分为cao、mgo、al2o3、sio2，且含有微量mno、fe2o3、na2o、k2o及tio2等其它成分，是构成cao-mgo-al2o3-sio2（cmas）体系微晶玻璃的重要组分。该体系基础玻璃经特定的热处理制度处理后，可形成一种玻璃与透辉石晶体两相致密相结合的微晶玻璃石材，具有优良的化学稳定性能和色泽均匀的特点，抗划伤、耐腐蚀、机械强度高、光滑细腻超白且不易污染，是现代建筑装饰行业中较理想的材料之一；其制备方法提高了对高炉渣资源的利用率，为高炉渣赋予了更高的附加值，实现资源可再生循环。
具体实施方式
结合具体实施例对本发明加以说明：
实施例1：
一种用高炉渣制备超白色微晶玻璃石材的制备方法，具体步骤如下：
1）首先按照所述微晶玻璃熔制配合料的组成和质量百分比配料：高炉渣：50.00%，超白砂：29.00%，芒硝：3.50%，mgo：4.66%、zno：4.84%，nacl：1.50%，na2sif6：6.50%;
2）将充分混合均匀的配合料盛入石英坩埚后，送置于温度为980℃的高温炉内，以7℃/min的升温速率升至1340℃保温30min，并用铂金棒缓慢搅拌10秒，后以相同速率升温至1550℃熔融保温2.5小时，得到澄清度高、粘度较低的玻璃混合熔液;
3）将所述玻璃熔融混合熔液浇注在已预热的铸铁模具中成型，待成型脱模后迅速放入温度为600℃的精密退火炉中保温2h，后随精密退火炉自然冷却至室温，得到光滑、透明光亮的基础玻璃；将所述的基础玻璃用陶瓷片载送入晶化炉中进行热处理，采用阶梯式热处理温度制度，升温速率为由室温先以10℃/min升至450℃，再以5℃/min升温至核化温度810℃保温1.5h，再5℃/min的升温速率升至晶化温度910℃保温1.5h，后随炉冷却至室温。
实施例2：
一种用高炉渣制备超白色微晶玻璃石材的制备方法，具体步骤如下：
1）首先按照所述微晶玻璃熔制配合料的组成和质量百分比配料：高炉渣：47.5%，超白砂：29.53%，芒硝：4.15%，mgo：4.95%，zno：5.82%，nacl：1.93%，na2sif6：6.12%；
2）将充分混合均匀的配合料盛入石英坩埚后，送置于温度为950℃的高温炉内，以8℃/min的升温速率升至1320℃保温30min，并用铂金棒缓慢搅拌10秒，后以相同速率升温至1550℃熔融保温2.5小时，得到澄清度高、粘度较低的玻璃混合熔液
3）将所述玻璃熔融混合熔液浇注在已预热的铸铁模具中成型，待成型脱模后迅速放入温度为600℃的精密退火炉中保温2h，后随精密退火炉自然冷却至室温，得到光滑、透明光亮的基础玻璃；将所述的基础玻璃用陶瓷片载送入晶化炉中进行热处理，采用阶梯式热处理温度制度，升温速率为由室温先以10℃/min升至450℃，再以5℃/min升温至核化温度810℃保温1h，再5℃/min的升温速率升至晶化温度910℃保温1.5h，后随炉冷却至室温。
实施例3：
一种用高炉渣制备超白色微晶玻璃石材的制备方法，具体步骤如下：
1）首先按照所述微晶玻璃熔制配合料的组成和质量百分比配料：高炉渣：47.71%，超白砂：30.00%，芒硝：3.45%，mgo：4.75%，zno：5.96%，nacl：2.01%，na2sif6：6.12%。
2）将充分混合均匀的配合料盛入石英坩埚后，送置于温度为1100℃的高温炉内，以5℃/min的升温速率升至1300℃保温30min，并用铂金棒缓慢搅拌10秒，后以相同速率升温至1550℃熔融保温2.5小时，得到澄清度高、粘度较低的玻璃混合熔液
3）将所述玻璃熔融混合熔液浇注在已预热的铸铁模具中成型，待成型脱模后迅速放入温度为600℃的精密退火炉中保温2h，后随精密退火炉自然冷却至室温，得到光滑、透明光亮的基础玻璃；将所述的基础玻璃用陶瓷片载送入晶化炉中进行热处理，采用阶梯式热处理温度制度，升温速率为由室温先以10℃/min升至450℃，再以5℃/min升温至核化温度810℃保温0.5h，再5℃/min的升温速率升至晶化温度910℃保温2h，后随炉冷却至室温。
实施例4：
一种用高炉渣制备超白色微晶玻璃石材的制备方法，具体步骤如下：
1）首先按照所述微晶玻璃熔制配合料的组成和质量百分比配料：高炉渣：50.44%，超白砂：28.76%，芒硝：3.12%，mgo：4.73%，zno：5.15%，nacl：1.55%，na2sif6：6.25%。
2）将充分混合均匀的配合料盛入石英坩埚后，送置于温度为910℃的高温炉内，以10℃/min的升温速率升至1350℃保温30min，并用铂金棒缓慢搅拌10秒，后以相同速率升温至1550℃熔融保温2.5小时，得到澄清度高、粘度较低的玻璃混合熔液
3）将所述玻璃熔融混合熔液浇注在已预热的铸铁模具中成型，待成型脱模后迅速放入温度为600℃的精密退火炉中保温2h，后随精密退火炉自然冷却至室温，得到光滑、透明光亮的基础玻璃；将所述的基础玻璃用陶瓷片载送入晶化炉中进行热处理，采用阶梯式热处理温度制度，升温速率为由室温先以10℃/min升至450℃，再以5℃/min升温至核化温度810℃保温2h，再5℃/min的升温速率升至晶化温度910℃保温1h，后随炉冷却至室温。
以上实施例所制备出微晶玻璃石材通体均呈现为超白色，光滑且质地较轻，其主晶相均为柱状或枝条状的透辉石晶体，表面光滑且抗划伤、腐蚀；其性能均高于“jc/t872-2000建筑装饰用微晶玻璃”建材行业的标准要求。