[发明专利]一种综合利用城市固废高效制备高强韧微晶玻璃的方法

权利要求书

1.一种综合利用城市固废高效制备高强韧微晶玻璃的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)以1450℃～1550℃高炉熔渣和采用粉煤灰、垃圾焚烧底灰及少量化学试剂制成的复合压条为原料，根据微晶玻璃化学组成分质量分数配比如下：高炉熔渣40～55％，复合压条60％～45％，其中复合压条中各组分质量分数配比如下：粉煤灰60％～70％，城市生活垃圾焚烧底灰20％～30％，化学试剂0～20％，化学试剂采用MgO、TiO₂和CaF₂三种；复合压条的压装密度为2.8～3.0g/cm³；

所述步骤1)的高炉熔渣的液态密度2.3～2.5g/cm³，复合压条采用扁平长条式，尺寸为300mm×200mm×13mm～300mm×200mm×17mm，复合压条压制压力为30MPa～60MPa；

所述步骤1)的微晶玻璃化学组分为：40％～50％SiO₂，18％～25％CaO，8％～10％MgO，10％～12％Al₂O₃，2％～6％CaF₂，1％～3％TiO₂和4％～8％的其他形核剂及碱金属氧化物；

2)熔化静置：将上述高炉熔渣倒入事先排放好复合压条的坩埚中，加热使坩埚中基础玻璃液温度保持在1450℃～1510℃，静置保温30min～60min，完成冷料熔融成分均匀化；坩埚中复合压条的排放方式为以坩埚底中心为辐射状排放，上下叠层之间采用间隙叠方式；

3)离心转盘粒化：将熔制好的基础玻璃液浇注至高速旋转的转盘上，浇注高度在0.8m～1m，通过离心粒化和压缩空气的联合作用下制备得到基础玻璃颗粒和拉丝，得到的基础玻璃颗粒尺寸≤Φ3mm；

所述步骤3)中的转盘采用耐热钢，转盘直径600mm，转盘转速控制在1500rpm/min～2500rmp/min，浇注的流量控制在0.1m³/min左右，保持束流，浇注时间为8～10min，浇注过程中33～37Kw功率浇注，压缩空气压力≥0.7MPa，得到的基础玻璃颗粒质量占比达90％以上；

4)气流碾磨及成型：将得到的基础玻璃颗粒和拉丝通过气流磨床，最后得到粒度200目～400目的基础玻璃粉末，将磨好的基础玻璃粉末颗粒装模在150MPa～200MPa压力下压制成型；

所述步骤4)中气流碾磨的压缩空气压力为0.7～0.8MPa，工作时间为3min～10min；

5)核化和晶化：将压制成型的样品放入马弗炉中，分段升温保温完成核化和晶化，然后随炉冷却；

6)成品磨抛：对随炉冷却得到的微晶玻璃进行最终的打磨抛光，制备成品。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤1)中的粉煤灰为热电厂粉煤灰，垃圾焚烧底灰为城市生活垃圾焚烧底灰，垃圾焚烧底灰需进行碎料碾磨过200目筛盘，该底灰在碎料碾磨前应先过2mm圆孔筛以筛除小石块、陶瓷片和玻璃片。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤5)中的分段升温完成核化和晶化的具体过程为：以3℃～5℃/min的升温速率升温至480～520℃，然后以9～11℃/min的升温速率升温至750℃～850℃，保温90min～150min，进行充分核化；然后以4～6℃/min的升温速率升至900℃～980℃，保温30min～90min，完成晶化。