一种由花岗岩废料制备微晶玻璃的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115448602A(43)申请公布日2022.12.09(21)申请号202211188817.7(22)申请日2022.09.28(71)申请人河南省高新技术实业有限公司地址450003河南省郑州市金水区红专路58号申请人河南省科学院(72)发明人刘振赵绘婷肖进彬董龙浩马磊谢梅竹(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师黄明光(51)Int.Cl.C03C10/14(2006.01)C03C10/10(2006.01)C03C10/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图8页(54)发明名称一种由花岗岩废料制备微晶玻璃的方法(57)摘要本发明提供了一种由花岗岩废料制备微晶玻璃的方法，属于废料利用技术领域，本发明首先采用活化剂对花岗岩粉进行活化，花岗岩的主要化学成分为二氧化硅、氧化铝等，经活化可生成活性物质，提升后续烧结活性，提高花岗岩粉利用率，降低微晶玻璃的烧结温度，再采用活化花岗岩粉与玻璃粉和晶化剂混合进行烧结，玻璃粉可作为助溶剂，进一步降低烧结温度，同时提高烧结体致密性，提高玻璃相含量，并可以填补粘结剂烧结后留下的空隙，提高微晶玻璃的力学性能，晶化剂能够阻止晶型转变、抑制晶粒长大，同时产生液相降低烧结温度并改善微晶玻璃的综合性能，控制微晶玻璃的组成，得到性能优异的微晶玻璃，工艺简单。CN115448602ACN115448602A权利要求书1/1页1.一种由花岗岩废料制备微晶玻璃的方法，包括以下步骤：(1)将花岗岩粉与活化剂混合后进行焙烧，得到活化花岗岩粉；(2)将所述步骤(1)得到的活化花岗岩粉与玻璃粉、晶化剂和粘结剂混合后进行压制成型，得到坯体；(3)将所述步骤(2)得到的坯体进行烧结后冷却，得到微晶玻璃。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中的活化剂包括碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中活化剂和花岗岩粉的质量比为(0.03～0.2)：1。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中焙烧的温度为350～500℃，焙烧的时间为20～60min。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中活化花岗岩粉、玻璃粉、晶化剂和粘结剂的重量份数分别为70～95份、2～15份、1～5份和5～10份。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的晶化剂包括二氧化钛、二氧化硅、氟化钙和氟化铬中的一种或多种。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的粘结剂包括聚乙烯醇溶液、羧甲基纤维素、糊精和甲基纤维素溶液中的一种或多种。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中压制成型的压力为10～80MPa。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中烧结的温度为725～850℃，烧结的时间为20～60min。10.根据权利要求1或9所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中升温至烧结温度的升温速率为5～20℃/min。2CN115448602A说明书1/6页一种由花岗岩废料制备微晶玻璃的方法技术领域[0001]本发明涉及废料利用技术领域，尤其涉及一种由花岗岩废料制备微晶玻璃的方法。背景技术[0002]花岗岩石材具有强度高、硬度大、耐腐蚀、吸水率低以及颜色丰富等优点，是一种高档的建筑装饰材料。随着国内建材行业的快速发展，花岗岩等建筑石材的产量与日俱增，然而花岗岩的开采成材率很低，不足35wt％，产生大量花岗岩废料，占用了大量的土地。花岗岩中含有碱性氧化物，会造成土壤碱化、地下水污染，对矿区周边的自然环境和居民生活带来很大的危害。有效处置大量花岗岩石材废料成为防止环境污染和健康危害亟待解决的重要问题。目前花岗岩尾矿的资源化利用已经受到人们的重视，主要应用于透水砖、混凝土、水泥和陶瓷添加剂等，但废料添加量较少，附加值低，其中在混凝土方面的应用一般不超过30wt％，而在陶瓷中的应用大多数也在30wt％左右，一般不超过50wt％，没有从根本上解决花岗岩废料带来的污染问题。[0003]微晶玻璃是特定化学组成的基础玻璃通过温度控制均匀地析出大量微晶体的多晶复合材料，兼具玻璃和陶瓷的结构和性能特点，因此又称为玻璃陶瓷。微晶玻璃具有优异的热稳定性、耐化学腐蚀性、热膨胀系数大、优良的绝缘性以及强度高、耐磨等优异的物理化学性能，在无机非金属材料领域占有非常重要的地位，被广泛应用于建筑装饰、生物医疗、电子化工以及航空航天等领域。花岗岩含有大量的长石和石英，是生产玻璃必要的矿物原料，采用花岗岩废料作为原料制备微晶玻璃可以使花岗岩废料具有较高的添加量。[0004]现有微晶玻璃生产工艺方法主要有整