[发明专利]一种赤泥微晶玻璃的制造

说明书

技术领域

该发明属于新材料技术领域，具体地说属于一种充分利用固体废弃物赤泥，再加配一些辅助原料，如石英砂、萤石等，通过高温熔融法烧制而成的一种新型棕色玻璃或黑色微晶玻璃的一种方法。

背景技术

由于大量堆积并不断增加的各种工业固体废弃物对环境破坏日益加剧，固体废弃物的处理变得越来越重要。中国是世界上最大的Al₂O₃生产国，赤泥是Al₂O₃冶炼工业的固体粉状废弃物，因其碱度高、产量大，传统的处理方式海洋排放与陆地堆存对水体、大气、土壤造成严重污染，且堆场占用大量的财力和大面积的农田。关于赤泥的综合利用已进行了一些研究，国内对赤泥的利用主要用于水泥工业，以部分赤泥与其它原料调配成烧制水泥所需的原料，而后进行烧制。然而，只用于水泥的生产还不能足以解决如此多的废弃物。另外，赤泥中含有多种可再生利用的氧化物和有用金属元素，许多国家致力于赤泥中有用物质回收技术的开发，有用物质得以回收利用，同时也去除了大量有害物质。本发明通过大量试验确定了赤泥、萤石、石英砂、菱镁石配方，配合料通过混合、熔融、成型、退火制造棕色或黑色微晶玻璃技术。赤泥微晶玻璃的制造，在充分利用赤泥的同时，既减少了土地占用面积，又起到保护环境的作用，为今后企业发展提供了绿色通道。

发明内容

1、发明的目的：本发明就大量堆积的铝工业固体废弃物赤泥而发明了一种利用赤泥来生产微晶玻璃的一种方法。由于大量堆积并不断增加的工业固体废弃物赤泥对环境破坏日益加剧，通过此发明，在变废为宝的同时，还可以解决赤泥这种固体废弃物对环境的污染，保护环境，节约资源。赤泥中氧化钠含量在10-13%，它可造成水污染，但玻璃中氧化钠含量一般在12-14%，它是玻璃助溶剂，是制造建材玻璃、日用玻璃不可缺少的氧化物，玻璃中的氧化钠绝大部分是通过纯碱引入，纯碱占制造玻璃原料成本的40-50%，利用赤泥中氧化钠含量高的特点，可以廉价生产玻璃制品。达到既降低生产成本，又保护环境的目的。

2、本发明的详细描述：取一种赤泥作为研究对象，分析赤泥的氧化物组成，该赤泥不含放射性物质，目的是使研究的材料符合国家建材标准。根据赤泥的氧化物组成，引入微晶玻璃成核剂，由于赤泥中三氧化二铁含量较高，制品的热稳定性较差，引入增加玻璃热稳定性的氧化物，为了增加微晶玻璃的强度，引入玻璃网络形成体。经过优化研究，确定了赤泥微晶玻璃的料方，熔化温度，退火温度。分析了微晶玻璃中的微晶成分。通过大量研究，确定了控制微晶玻璃微晶的工艺制度。

原料组成为：

   赤泥70-80%

   萤石2-1%

   菱镁石8-10%

   石英砂10-15%

  工艺过程为： 

料方计算→称量→均匀混合→熔化→均化→澄清→成型→退火→检验→包装

微晶玻璃的熔化温度在1380-1440℃。

根据熔化温度不同,制成的微晶玻璃的颜色为棕色或黑色。

抗折强度为：60.94-70.1MPa。

线膨胀系数为：77.29-74.53×10^-7.

用途：本发明制造的赤泥玻璃，颜色可为棕色或黑色，可以用作建筑装饰材料玻璃。

有益的效果：本发明创造的制品可以通过温度的控制来改变制品表面的颜色，可以让表面为黑色也可以让其为棕色。能够制造出微晶玻璃制品，制造棕色与黑色微晶玻璃达到成本最低,在变废为宝的同时，节约了资源，保护了环境。

具体实施方式

以赤泥为主要原料，加配一些化学物质如石英砂，萤石，菱镁石。通过混合均匀，熔化，均化，澄清，成型退火工艺制得赤泥微晶玻璃。

各种原料粒度控制在80目以下。混合的目的是将各种原料混合均匀，熔化温度在1380-1440℃。玻璃熔化窑炉可采用火焰炉,电炉等玻璃窑炉,均化与澄清是在熔化过程中完成，通过时间调节实现玻璃液均化与澄清，成型可采用浇注成型法(将熔化好的玻璃液浇注在模型中)或压制成型法(玻璃制品压制成型机)。退火是在玻璃退火炉内进行,退火温度为530-550℃，退火时间为30分钟。