一种熔融态黄磷炉渣制备微晶玻璃的工艺技术.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103253867A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103253867103253867A(43)申请公布日2013.08.21(21)申请号201310186826.7(22)申请日2013.05.20(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)发明人黄小凤覃扬颂王重华马丽萍蒋明范莹莹王磊马艳华刘红盼付建秋(51)Int.Cl.C03C10/00(2006.01)C03C6/10(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书5页说明书5页附图3页附图3页(54)发明名称一种熔融态黄磷炉渣制备微晶玻璃的工艺技术(57)摘要本发明公开了一种熔融态黄磷炉渣制备微晶玻璃的工艺技术，属于微晶玻璃（建筑材料）制造领域，本方法通过备料、配料、熔化、澄清、浇注成型、退火、微晶化处理等过程制得微晶玻璃，并在成型时解决了基础玻璃内应力残余的问题，控制适宜的核化、晶化升温速率，可获得到性能优良的微晶玻璃；降低了原料成本，具有显著的经济效益；同时减少黄磷炉渣的堆放量，有利于保护生态环境。CN103253867ACN10325867ACN103253867A权利要求书1/1页1.一种熔融态黄磷炉渣制备微晶玻璃的工艺技术，其特征在于按如下步骤进行：（1）根据CaO-Al2O3-SiO2三元系相图确定制备微晶玻璃的原料配方，其中黄磷炉渣占原料总量的51～78wt%，富含SiO2辅料占19～38wt%，辅料Al2O3占2.4～11wt%；（2）粉碎辅料至150～200目；（3）将辅料添加到熔融态黄磷炉渣中，搅拌混合均匀后在1280℃～1400℃温度下熔化，保温1～2h进行澄清，制得基础玻璃熔液；（4）澄清后的基础玻璃原料经浇注成型，然后在600℃～650℃下保温1h～2h后退火；（5）退火后进行核化、晶化处理，再次退火后，即得到微晶玻璃。2.根据权利要求1所述的熔融态黄磷炉渣制备微晶玻璃的工艺技术，其特征在于：核化温度为740℃～800℃，核化升温速率为3℃～8℃/min，核化时间1.5h～3h，晶化温度为1000℃～1080℃，晶化升温速率2℃～5℃/min，晶化时间1.5h～2.5h。3.根据权利要求1所述的熔融态黄磷炉渣制备微晶玻璃的工艺技术，其特征在于：富含SiO2辅料为石英砂、石英尾砂和废玻璃中的任一种，辅料中SiO2的含量大于70%。2CN103253867A说明书1/5页一种熔融态黄磷炉渣制备微晶玻璃的工艺技术技术领域[0001]本发明涉及微晶玻璃（建筑材料）制造领域，具体是一种熔融态黄磷炉渣制备微晶玻璃的工艺技术。背景技术[0002]微晶玻璃，又称玻璃陶瓷或结晶化玻璃，是将特定组成的基础玻璃，在加热过程中通过控制晶化而制得的一类含有大量微晶相及玻璃相的多晶固体材料。[0003]在国家科委制定的2010年社会发展纲要中，把矿渣综合治理列为国家资源综合利用行动的发展重点和环境治理的重点。[0004]矿渣微晶玻璃强度高，化学稳定性好，可根据需要生产多种混合色和多种规格的异型微晶玻璃，广泛用作建筑装饰材料；天然石材由于含有微量有害人体健康的放射性辐射元素，而受到限制，因而，微晶玻璃是天然石材的理想替代品。[0005]黄磷炉渣是电炉法制备黄磷时的工业固体废物。每生产1t黄磷产出炉渣约8～10t。2009年我国黄磷产量约为82.5万t，排放黄磷炉渣约742.5万t。目前，我国黄磷炉渣资源化主要用于水泥工业、硅钙肥、路基材料、陶瓷材料、白炭黑、玻璃材料、砖、稀土元素等领域。这些方法没有充分利用黄磷炉渣的蓄含的热量，产品附加值低。而利用熔融态黄磷炉渣制备矿渣微晶玻璃，不仅可降低微晶玻璃的成本，具有显著的经济效益，还能减少黄磷炉渣的堆存量，有利于保护生态环境。[0006]残余应力是微晶玻璃生产中一种普遍存在的现象。基础玻璃成型时，温差过大，很容易产生内应力，容易断裂分层，本发明在成型过程中尽量消除残余应力，避免基础玻璃的破裂。[0007]黄磷炉渣出炉温度高达1500℃。目前用于制备微晶玻璃的黄磷炉渣，一般是水淬渣，没有充分利用炉渣中的显热，能耗高，增加黄磷炉渣制备微晶玻璃的成本；同时水淬法处理熔融态黄磷炉渣的过程中，带来大气、水、生态污染等一系列问题。微晶玻璃制备过程中，一般采用烧结法，制得的微晶玻璃存在气孔、致密性不高，对抗压能力、抗弯曲能力等理化性能有一定的影响。发明内容[0008]本发明的目的在于提供一种熔融态黄磷炉渣制备微晶玻璃的工艺技术，该技术充分利用黄磷炉渣生产高档次材料微晶玻璃，替代天然大理石，用于建筑装饰，解决我国天然大理石的资源短缺和放射性污染问题。[0009]本发明方法通过如下技术方案实现本发明目的：（1）备料根据CaO