利用纳硅钙玻璃废渣制备钙铝硅纳米微晶玻璃的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101973709A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101973709A(43)申请公布日2011.02.16(21)申请号201010521831.5(22)申请日2010.10.28(71)申请人南昌航空大学地址330000江西省南昌市红谷滩新区丰和南大道696号(72)发明人卢金山彭长浩董伟江洪流(74)专利代理机构南昌洪达专利事务所36111代理人刘凌峰(51)Int.Cl.C03C10/14(2006.01)C03C6/10(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称利用纳硅钙玻璃废渣制备钙铝硅纳米微晶玻璃的方法(57)摘要一种利用纳硅钙玻璃废渣制备钙铝硅纳米微晶玻璃的方法：1）将纳硅钙玻璃废渣分类、研磨及筛分制得玻璃粉；2）加入二氧化硅、氧化钙、氧化铝、氧化硼、TiO2/P2O5复合晶核剂以及稀土氧化物，使其满足钙铝硅（CAS）微晶玻璃的组分要求；3）将混合均匀的玻璃料装入高铝坩埚中，倒入模具中压制成型；4）将压制好的玻璃板放入马弗炉中进行热处理，热处理后随炉冷却至室温，获得CAS纳米微晶玻璃。本发明的优点是：（1）微晶玻璃的力学性能有了较大的提高；（2）根据玻璃废渣组分构成，调整添加剂使用量，使其达到规定的配方比例，适用于现有各种民用纳硅钙玻璃废渣。CN10973ACCNN110197370901973713A权利要求书1/1页1.一种利用纳硅钙玻璃废渣制备钙铝硅纳米微晶玻璃的方法，其特征包括以下工艺步骤：1）将纳硅钙玻璃废渣分类、研磨及筛分制得玻璃粉，玻璃粉粒度为80～200目；2）加入二氧化硅、氧化钙、氧化铝、氧化硼、TiO2/P2O5复合晶核剂以及稀土氧化物，使其满足CAS微晶玻璃的组分要求，SiO2：55%～70%，CaO：15%～22%，Al2O3：3%～11%，Na2O+K2O：8%～12%，B2O3:0～1%，TiO2：1%～2%，P2O5：1.5%～2.5%，以及稀土氧化物：0.5%～1.5%；3）将混合均匀的玻璃料装入高铝坩埚中，放入高温熔化炉中升温至1450℃保温4h熔制后，倒入模具中压制成型；4）将压制好的玻璃板放入马弗炉中进行热处理，热处理工艺为：700—780℃核化60—120min，950—1050℃晶化90—180min，然后随炉冷却至室温。2.根据权利1所述的利用纳硅钙玻璃废渣制备钙铝硅纳米微晶玻璃的方法，其特征在于稀土氧化物为CeO2、Nd2O5、Y2O3、Ta2O5其中一种或两种组合。3.根据权利1所述的利用纳硅钙玻璃废渣制备钙铝硅纳米微晶玻璃的方法，其特征在于微晶玻璃的晶粒尺寸为40～70纳米。2CCNN110197370901973713A说明书1/3页利用纳硅钙玻璃废渣制备钙铝硅纳米微晶玻璃的方法技术领域[0001]本发明涉及一种纳米微晶玻璃的方法，尤其涉及一种利用纳硅钙玻璃废渣制备钙铝硅纳米微晶玻璃的方法。背景技术[0002]微晶玻璃又称玻璃陶瓷,它是将某些特定组成的基础玻璃经过热处理而制得的含有大量微晶相的多晶固体材料。钙铝硅（CAS）微晶玻璃可以利用矿山尾矿、冶金矿渣、粉煤灰等作为主要原料，且生产过程无污染，产品无放射性，故又称环保材料或绿色材料。CAS微晶玻璃各项性能及可装饰性和使用寿命均优于天然石材、人造石、地板砖，已用于宾馆、车站、机场、办公大楼、地铁、酒店以及别墅等高档建筑，成为近年来国内外建筑装饰材料流行的新型“高端”产品。利用玻璃废弃物制备建筑微晶玻璃的研究还比较少，随着“可持续发展战略”的不断深入，对玻璃废渣再利用的研究显得尤为重要。[0003]随着科学技术的迅速发展和人民生活水平的不断提高，玻璃产品已广泛应用于建筑、化工、交通以及食品饮料等众多行业。城市里每天产生大量的日用玻璃废渣与科研生产玻璃废料，如各种化学试剂瓶、酒类和食品饮料包装瓶、废旧窗户玻璃等等。欧美发达国家的玻璃废渣量占城市垃圾总量的4％～8％，我国每年产生的玻璃废渣约320万吨，占城市生活垃圾总量的2％。过去玻璃废渣大多由一些小平拉玻璃厂进行回收利用，但小平拉生产工艺设备简陋、环境污染严重、能耗较高，工艺落后，生产出的平板玻璃透光率低，质量低劣，成为经济结构转型的重点治理对象之一，现在基本上都被强制关闭。因此，如何对玻璃废渣进行合理再生利用，对于发展资源节约型经济具有重要的现实意义。[0004]近年来，为了节约资源，保护环境，对固体废弃物制备微晶玻璃的研究有了很大的发展，出现了利用磷矿渣、铁矿渣以及粉煤灰等各种工业矿渣制备微晶玻璃，利用玻璃废渣制备马赛克玻璃、人造大理石、人造花岗石、陶瓷板砖等【孙媛媛,王芬,陆红霞.“工业固体废弃物在硅酸盐材料中的应用研究与展望”，中国陶瓷，2007年，43卷，第9期，3-6.