[发明专利]一种利用锂铍尾矿制备微晶玻璃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用锂铍尾矿制备微晶玻璃的方法，特别涉及以锂铍尾矿为主要原料、石灰石和铜镍水淬渣为辅料制备微晶玻璃的方法，属于环境领域及冶金领域。

背景技术

锂铍尾矿是稀有金属矿石经重选、浮选、磁选、电选等多种选矿方法综合提取矿石中的锂、铍等有用成分后，产生的选矿副产品，其主要成分是SiO₂和Al₂O₃。由于其SiO₂和Al₂O₃含量较高，其熔点在1700℃以上，熔融均匀化难度大，在高黏度的情况下，体系中存在的大量气泡不易排出，为其再利用带来困难。根据现有测评报告得知，截止至2012年，新疆可可托海矿区尾矿分选厂尾矿库中粉末状尾矿量高达400万吨。目前，锂铍尾矿的主要利用方式是回收尾矿中的稀有金属和非金属矿物，未能实现其直接整体利用，同时回收云母等方法所创造的经济效益不高，造成废弃物堆积，问题无法从根本上解决。

采用尾矿废渣制备微晶玻璃的相关报道有很多([1]申请号：201310137329.8，申请名称为“基于铁尾矿为原料的复合微晶玻璃的制备方法”。[2]申请号：201210496348.5，申请名称“无晶核剂微晶玻璃制备方法”。[3]申请号：201310080423.4，申请名称“一种利用高炉钢渣制备微晶玻璃的方法”。[4]申请号：201210103590.1，申请名称“一种利用高钛型高炉渣制备微晶玻璃的方法”。申请号：201310217525.6，申请名称“一种铅锌尾矿制备深色微晶玻璃的工艺方法”。[5]申请号：201310181939.8，申请名称“一种微晶玻璃及其制备方法”。[6]张元志.钢渣、粉煤灰微晶玻璃试制探讨[J].安徽化工，1998,(6)：31-33。[7]杨志杰，苍大强，李宇等，熔融钢渣制备微晶玻璃的试验研究[J]，新型建筑材料，2011，(7):52～65。上述相关报道在微晶玻璃制备过程中或多或少引进化学试剂，而且大部分采用烧结法，微晶玻璃的生产成本相对较高，微晶玻璃的物理及力学性能相对较差。

综上所述，在不添加任何化学试剂的情况下，以铜镍水淬渣的形式引入Fe₂O₃做为主要晶核剂，同时以具有高熔点且成分与现有矿渣微晶玻璃成分偏差较大的锂铍尾矿作为主要原料采用熔融法制备微晶玻璃还未见报道。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种利用锂铍尾矿制备微晶玻璃的方法，制备微晶玻璃所用原料以锂铍尾矿为主，石灰石和铜镍水淬渣为辅，没有添加任何化学试剂，制备了具有良好力学性能的微晶玻璃，解决了尾矿的环境污染问题及锂铍尾矿难于利用的技术性难题，降低了微晶玻璃的生产成本，提高了产品的附加值。

首先，将原料磨细至40目以下，并将其在120℃下烘干。

然后，按照质量百分比将30.07％～47.40％的锂铍尾矿，43.97％～52.41％的石灰石和5.44％～17.52％的铜镍水淬渣混合均匀，并装入高温炉中。

将混合均匀的原料在1400℃～1600℃下保温熔融1～6h，然后将熔体快速浇铸于提前在400℃～600℃预热的模具中成形退火30min～180min，最后随炉冷却得到基础玻璃。

将基础玻璃进行热处理，以5～10℃/min升温速率加热至700℃～900℃保温30～180min，以铜镍水淬渣形式引入的Fe₂O₃作为主要晶核剂进行充分形核。再以5～10℃/min的升温速率，升温至850℃～1100℃保温1～5h，然后随炉冷却即可得到微晶玻璃。

微晶玻璃进行切割、打磨、抛光、即可获得微晶玻璃成品。

本发明与烧结法制备微晶玻璃相比，工艺短，能耗低，原料成本低，废料利用率高。

附图说明

图1是微晶玻璃制备流程图

具体实施方式

实施例1

第一步，对原料进行成分分析，根据成分分析结果，对原料进行配料。原料和产品成分配比见表-1和表-2。

表-1微晶玻璃产品的原料配比(wt.％)