[发明专利]用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微晶玻璃制品及其制造方法。

背景技术

微晶玻璃是通过控制玻璃的结晶而得到的一种多晶材料。目前微晶玻璃已经形成了一种特别门类的材料，其品种繁多,性能各异，具有十分广泛的用途。微晶玻璃板材是微晶玻璃众多品种中的一种，目前生产微晶石所使用的原料除了石英砂以外基本上都是工业用化工原料。这种玻璃配合料的缺点是：原料成本高，玻璃熔化温度高，一般在1500-1550℃之间，这样的高温必然会增加燃料的生产性消耗，加剧了玻璃液对窑炉耐火材料的侵蚀；由于玻璃配合料中的化工原料较多，也加重了玻璃液对熔炉耐火材料的侵蚀，影响并并且降低了设备使用寿命。

另一方面，铅锌冶炼渣是一种工业固体废弃物，它侵占耕地、污染水和生态环境甚至有可能引发造成铅中毒等危及人类生命财产安全的灾害性事故，目前缺乏有效的利用。

发明内容

本发明的目的是提供一种用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石及其制造方法，要解决现有的微晶玻璃制品原料成本高以及熔化温度偏高的问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

这种用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石，它的玻璃原料是由以下各组分按质量份配比而成：

铅锌冶炼渣40～60份，石英21～35份，石灰石20～27份，纯碱3.5～4份，氧化锌2～3.5份，碳酸钡3～5份，氧化铁2～5.2份, 二氧化锰0～0.5份，氧化镍0～0.2份，氧化钴0～0.05份。

它的玻璃原料是由以下各组分按质量份配比而成：

铅锌冶炼渣60份，石英21份，石灰石20份，纯碱3.6份，氧化锌3.5份，碳酸钡3.7份，氧化铁2份, 二氧化锰0.5份、氧化镍0.2份。

所述铅锌冶炼渣的成分及质量百分比含量为：SiO₂ 35～50%；AL₂O₃  9～19%；CaO 15～25%；MgO 2～6%；K₂O＋Na₂O 1～3%；Fe₂O₃  7～13%；ZnO 0.4～1%；PbO 0.02～0.1%。

所述石英是脉石英、石英砂、石英岩、硅石或蛋白石。

这种用铅锌冶炼渣制造的黑色微晶石的制造方法，其特征在于步骤如下：

步骤一，将铅锌冶炼渣、石英、石灰石进行破碎、筛选；

步骤二，按比例将各玻璃原料称量、混合，玻璃原料是由以下各组分按质量份配比而成：铅锌冶炼渣40～60份、石英21～35份、石灰石20～27份、纯碱3.5～4份、氧化锌2～3.5份、碳酸钡3～5份、氧化铁2～5.2份、二氧化锰0～0.5份、氧化镍0～0.2份、氧化钴0～0.05份；

步骤三，将上述玻璃原料在温度1450～1500℃下熔化2小时成玻璃液；

步骤四，熔化完成后使玻璃液直接流入水中水淬冷却成为玻璃颗粒料；

步骤五，将玻璃颗粒料平铺在耐火模具中进行晶化，晶化温度为1040～1060℃；

步骤六，将得到的黑色微晶玻璃样品研磨切割。

所述步骤三中玻璃原料溶化所用的设备为玻璃池窑、坩埚窑或箱式电炉。

所述步骤五中玻璃颗粒料晶化所用的设备为隧道窑、梭式窑或箱式电炉。

所述步骤四中玻璃液的粘度为10 ～12Pa.s，成核温度 Tg为：650℃，成核时间为：0.5～1小时。

所述步骤四中冷却的过冷凝固点为( TN ) +30 ℃ ～50 ℃。

所述步骤五中晶化的升温速度为5 ℃ /min，晶化的最高温度点为1060℃，晶化压力23Pa。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

1. 变废为宝，废物利用，充分利用工业固体废弃物铅锌冶炼渣，避免废渣侵占耕地、污染水和生态环境，防止引发造成危及生命财产安全的灾害性事故。将工业固体废弃物铅锌冶炼渣作为一种复合工业原料加以利用可以减少其堆存量，减轻冶炼渣对生态环境的危害。

2. 就地取材，原料易得，由于铅锌冶炼渣是一种废弃物，所以它除了运输费用以外其它成本基本为零。将其用在玻璃配合料中可以代替部分石英砂、氢氧化铝、氧化镁、纯碱、石灰石等常规原料，能够降低玻璃配合料成本20%以上。

3. 引入铅锌冶炼渣后，不用再加氢氧化铝，减少了纯碱、石灰石等化工原料的用量，而这些原料都对耐火材料具有很强的侵蚀作用。因此在玻璃成份及熔化温度不变的条件下，可以减轻玻璃液对熔炉耐火材料的侵蚀。