[发明专利]一种用钼尾矿制备的咖啡色微晶玻璃石材及其制备方法

说明书

本发明涉及一种用钼尾矿制备的咖啡色微晶玻璃石材及其制备方法，该方法以钼尾矿为主要原料，根据钼尾矿含铁量较高的特性，选用氟硅酸钠、铬铁矿粉和二氧化钛为晶核剂，并以其中的铬铁矿粉和二氧化钛作为着色剂。该方法主要温度制度如下：配合料经800～900℃预热后，于1490～1510℃熔制；成型后直接于710～740℃核化，于810～860℃晶化；本发明的优点在于可以整体利用含有较多杂质的钼尾矿，且钼尾矿在原料中配比大于50％，所制备的微晶玻璃石材具有均匀的咖啡色，有较好的建筑装饰效果，且其抗弯曲强度高达80～100MPa，耐热震性好，可应用范围较广。

技术领域

本发明涉及环保利废新材技术领域，特别涉及一种用钼尾矿制备的咖啡色微晶玻璃石材及其制备方法。

背景技术

微晶玻璃又名玻璃陶瓷，是通过玻璃的控制晶化获得的一类多晶材料。它既有玻璃的某些性能，又有晶体材料的某些性能。作为建筑材料，其性能集玻璃、陶瓷、石材的优点于一身；作为功能和结构材料，在光、电、生、化、磁等微电子技术、生物医学、国防尖端技术、机械制造等领域得到了广泛的应用。

近年来，随着国民经济与工业技术的发展，对矿产资源的开发持续加大，由于钼金属具有导电率高、髙强度、高熔点、耐腐蚀等特性，被广泛应用于合金、化工和电子等领域，钼金属的需求量逐渐增加。但我国钼矿石的品位低，平均品位低于0.1％的低品位矿床占总储量的65％，而品位超过0.3％的矿床仅占总储量的1％。在采用浮选技术提取钼资源的过程中，占矿石开采量95％以上的矿石资源会以尾矿的形式排出。我国钼尾矿绝大多数长期积存在尾矿库、河沟及原野等而没有被有效利用,这些钼尾矿的堆积不仅占用大量的土地资源，增加尾矿库修筑及维护资金，而且还会污染水土，构成潜在地质灾害,对周围居住环境产生很大的安全隐患。

钼尾矿的成分变化范围接近玻璃的组成，其主要成分有SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO等，可作为Ca-Mg-Al-Si系微晶玻璃的原料，因此利用钼尾矿制备高附加值的微晶玻璃石材是钼尾矿废物利用的一个重要途径。然而，钼尾矿的成分较复杂，其矿物组成中还常伴有铁、硫、钛、铜、钨、锰等多种矿物组分，经浮选、磁选之后的钼尾矿中依然有较多的杂质，而杂质过多会导致所制备的微晶玻璃的颜色和纹理驳杂不纯，且整体析晶效果往往较差，从而限制了该类微晶玻璃的应用范围，这尤其体现在对产品外观有较高要求的建筑装饰领域。一般地，在以钼尾矿为原料组成的微晶玻璃熔制中，通常以降低钼尾矿用量来获得更好的熔制质量和外观，但降低钼尾矿用量则达不到“高效整体利用尾矿，变废为宝”的目标要求。因此，如何兼顾钼尾矿微晶玻璃的产品质量和外观要求，并且达到“高效整体利用尾矿”的目的，是目前需要解决的问题。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种用钼尾矿制备的咖啡色微晶玻璃石材及其制备方法。

本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

一种用钼尾矿制备的咖啡色微晶玻璃石材，包括以下原料：按质量百分比计，钼尾矿50～53％，石灰石26～27％，白云石8～9％，硅砂3～5.5％，氟硅酸钠4～4.5％，铬铁矿粉3～3.5％，二氧化钛1.5～1.8％。

进一步的，一种用钼尾矿制备的咖啡色微晶玻璃石材，包括以下原料：按质量百分比计，钼尾矿52％，石灰石26.7％，白云石8.6％，硅砂4.0％，氟硅酸钠4.0％，铬铁矿粉3.1％，二氧化钛1.6％；其中，二氧化钛在高温时在玻璃熔体中溶解度较大，而冷却时容易形成富钛相，能显著促进玻璃的相分离；再加入氟硅酸钠，利用氟化物乳浊玻璃的原理，促使玻璃成核；铬铁矿粉中铬离子的强电场作用，能促进基础玻璃的分相，降低晶体生长的势能势垒，从而促进晶相析出。