一种利用黄磷炉渣和铬渣制备微晶玻璃的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106116161A(43)申请公布日2016.11.16(21)申请号201610478508.1(22)申请日2016.06.28(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人宁平李彬何力为张宝华(51)Int.Cl.C03C10/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种利用黄磷炉渣和铬渣制备微晶玻璃的方法(57)摘要本发明公开了一种利用黄磷炉渣和铬渣制备微晶玻璃的方法，属于废物资源化领域，其原料及重量份为：黄磷炉渣45~55份、铬渣25~35份、石英砂10~20份、还原剂3~6份、萤石1~3份，将原料破碎后，经过配料、熔制、成型、退火、核化和晶化得到微晶玻璃；本发明同时实现了黄磷炉渣和铬渣的有效利用，直接消除了黄磷炉渣和铬渣对环境的污染问题，制备工艺简单，产品质量稳定，适合大规模工业化生产。CN106116161ACN106116161A权利要求书1/1页1.一种利用黄磷炉渣和铬渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：（1）分别取黄磷炉渣45~55份、铬渣25~35份、石英砂10~20份、还原剂3~6份、萤石1~3份，进行破碎后，混合均匀得到玻璃配合料，其中，石英砂粒径为60~80目，除石英砂之外的其他组分通过40目筛筛分；（2）将步骤（1）中的玻璃配合料在1300℃~1450℃熔制2~5h，得到均一玻璃液；（3）将步骤（2）中的玻璃液于450~600℃浇筑成型，得到玻璃板；（4）将步骤（3）中成型的玻璃板在590℃~650℃退火1~5h，然后升温至700℃~750℃核化1~3h，最后升温至800℃~900℃晶化1~3h，随后冷却至室温，得到微晶玻璃。2.根据权利要求1所述利用黄磷炉渣和铬渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于，所述黄磷炉渣主要成分及质量百分比为：SiO235%~45%，CaO43%~49%，Al2O33%~5%，MgO1%~2%。3.根据权利要求1所述利用黄磷炉渣和铬渣制备微晶玻璃的方法，其特征在于，所述铬渣主要成分及质量百分比为：SiO24%~11%，Al2O36%~10%，CaO23%~35%，MgO15%~33%，Fe2O37%~12%，Cr2O32.5%~7.5%。4.根据权利要求1所述利用黄磷炉渣和铬渣共熔制备微晶玻璃的方法，其特征在于：所述还原剂为木炭、焦炭、无烟煤中的一种。5.根据权利要求1所述利用黄磷炉渣和铬渣共熔制备微晶玻璃的方法，其特征在于：步骤（4）所述退火温度至核化温度、核化温度至晶化温度的升温速率均不超过5℃/min。6.根据权利要求1所述利用黄磷炉渣和铬渣共熔制备微晶玻璃的方法，其特征在于：所述石英砂中二氧化硅的含量不低于97%。2CN106116161A说明书1/4页一种利用黄磷炉渣和铬渣制备微晶玻璃的方法技术领域[0001]本发明涉及一种利用黄磷炉渣和铬渣制备微晶玻璃的方法，属于固废资源化领域。背景技术[0002]微晶玻璃是通过加入晶核剂等方法，经过热处理过程在玻璃中形成晶核，再使晶核长大而形成的玻璃与晶体共存的均匀多晶材料，又称为玻璃陶瓷。微晶玻璃的结构和性能与陶瓷、玻璃均不同，其性质是由晶相的矿物组成与玻璃相的化学组成以及它们的数量决定的，因而集中了陶瓷和玻璃的特点，是一类特殊的材料。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国防尖端技术、工业、建筑及生活的各个领域。[0003]黄磷炉渣是电炉法制备黄磷时产生的工业固体废物，将热熔状态的炉渣置于水中急速冷却后的渣称为水淬渣。每生产1t黄磷产生出炉渣8~10t，黄磷炉渣的堆放不仅占用土地，其中的磷酸盐、氟化物和重金属等有害物质还会对环境造成污染。铬渣主要来自于铬盐重铬酸钠（NaCr2O7，俗称红机钠)的制取过程，一般含1%~2%的Cr(Ⅵ)，铬渣大量堆存不仅造成土地资源的占用，且对堆存区的地下水和土壤也会造成严重的污染。黄磷炉渣主要成分是CaO和SiO2，是具有高潜在活性的玻璃体结构材料，铬渣主要成分为CaO、MgO、Al2O3等，黄磷炉渣和铬渣中较高含量的CaO可以促进玻璃的晶化作用，铬渣中含有2.5%~7.5%的Cr2O3，Cr2O3能促进玻璃的分相，从而使组分富集于两相中的一相，也是良好的晶核剂，Al2O3的引入能提高微晶玻璃的强度和化学稳定性，两种废渣中还含有Fe2O3、P2O5、TiO2、碱金属氧化物以及重金属等，均可成为有效的助熔剂和晶核剂，通过适当配比，可以成为制造CaO-Al2O3-SiO2系统或CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃的良好材料。[0004]有鉴于现存黄磷炉渣和铬渣堆造成的环境影响日趋严重，现役的