[发明专利]工业耐磨耐腐蚀微晶玻璃板材及制备方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种工业耐磨耐腐蚀微晶玻璃板材及制备方法，特别是涉及一种以铬渣、粉煤灰和金矿尾矿为主要原料，制造工业耐磨耐腐蚀微晶玻璃板材的方法，属于工业耐磨耐蚀材料。

背景技术：

铬盐和金属铬是重要的工业原料，广泛应用于冶金、材料、电镀、制革等众多工业领域，但是金属铬和铬盐生产中排放的铬渣是有毒的固体废弃渣，其中的有害成分主要是水溶性铬酸钠、酸溶性铬酸钙等Cr⁶⁺离子。当铬渣露天堆存时，经长期雨水冲淋后大量的有毒性Cr⁶⁺离子通过渗透流失、流入地表，从而污染地下水，也污染了江河、湖泊、进而危害农田、水产和人体健康。2003年6月国家环保总局已发出《关于加强含铬危险废物污染防治的通知》，要求加大含铬危险废物的安全处置和综合利用力度，确保含铬危险物得到无害化处置，避免对厂区及周围环境造成污染。因此，开展含铬废渣的无害化处理和资源化利用的研究已使我国生态环境保护所面临的一个重要问题。

随着金矿的开采及电力行业的迅速发展，金矿尾矿和粉煤灰的积蓄量逐年增加，占用了耕地，污染了环境，科学研究者已朝着如何综合利用这些废渣这个方向努力，在废渣利用、治理环境方面取得了很大的进展，特别是利用工业废渣制备各种微晶玻璃材料研究方面，科学研究者做了很多努力。但是，利用废铬渣、金矿尾矿和粉煤灰等符合矿渣制备微晶玻璃的研究尚未报道。废铬渣中虽然含有有毒的Cr⁶⁺离子，但是粉煤灰中含有微量的未燃烧尽的碳，可以将有毒的Cr⁶⁺离子还原为无毒的低价铬离子，并且被还原的铬离子能够与原料中少量的铁形成铬铁尖晶石，作为晶体长大的成核点，是很好的复合晶核剂；另外，从玻璃成分上来看，废铬渣中含有较高的钙，而金矿尾矿和粉煤灰中含有较高的硅和铝，因此在配方设计过程中能够形成很好的成分互补，以CaO-Al₂O3-SiO₂三元相图为设计依据时，能够充分的利用这些废渣，达到资源综合利用的目的。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种工业耐磨耐蚀矿渣微晶玻璃板材及制备方法，该方法缓解目前铬渣、粉煤灰和金矿尾矿堆积给社会带来的环境压力，解决微晶玻璃制造方法单一，成本高的难题，拓展矿渣微晶玻璃的工业用途。

技术解决方案

本发明包括下列原料的质量比组分：铬渣10～30份，粉煤灰15～30份，金矿尾矿10～20份，钠长石5～10份，石英砂10～30份，硼砂2～5份。

所述铬渣的主要成分及质量百分比为：Al₂O3 3～12％，CaO 20～40％，MgO 5～35％，Fe₂O31～12％，Cr₂O6 0.3～1％，Na₂Cr₂O7 0.3～1％，其余为SiO₂；

所述的粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物，其主要成分及直来那个百分比为：SiO₂ 45～50％，Al₂O3 20～25％，CaO 2～7％，MgO 2～5％，Fe₂O3 2～7％，C1-5％，其他1-5％；

所述的金矿尾矿是黄金矿选冶后排出的工业矿渣，其主要成分及直来那个百分比为：SiO₂60～70％，Al₂O3 4～9％，CaO 1～3％，MgO 0～1％，Fe₂O3 1～5％，其他1-5％。

所述的铬渣、粉煤灰、金矿尾矿和钠长石的颗粒尺寸均小于0.38mm或全部通过40目筛。

所述石英砂的细度为60～80目。

本发明制备步骤如下：

(1)按质量比取铬渣10～30份，粉煤灰15～30份，金矿尾矿10～20份，钠长石5～10份，石英砂10～30份、2～5份硼砂进行破碎作为玻璃原料，其中，所述的铬渣、粉煤灰、金矿尾矿、钠长石和硼砂颗粒尺寸均小于0.38mm或全部通过40目筛，石英砂的细度为60～80目；

(2)将步骤(1)中的玻璃配合料置于玻璃熔窑或坩埚内，在温度1300℃～1450℃下熔制2～5h，得到均一的玻璃液；

(3)将步骤(2)的玻璃液快速浇注于预热至400℃～600℃的成型模具中成型；