[发明专利]一种用煤矸石制造建筑装饰用微晶玻璃板材的方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑装饰用微晶玻璃板材制备技术领域，特别涉及一种用煤矸石制造建筑装饰用微晶玻璃板材的方法。

背景技术

微晶玻璃是通过控制玻璃的结晶而得到的一种多晶材料。目前微晶玻璃已经形成了一种特别门类的材料，其品种繁多，性能各异，具有十分广泛的用途。装饰用微晶玻璃板材是微晶玻璃众多品种中的一种，它是一种新型高档建筑装饰材料，具有强度高、抗磨损、耐腐蚀、耐风化、不吸水、清洁维护方便、无放射性污染等优良的理化特性以及色调均匀，光泽柔和晶莹，表面致密无暇等优异的外观特点。由于微晶玻璃板材各方面性能均优于天然石材，所以现在已经被广泛应用于建筑内外墙、地面及廊柱等各类建筑装修工程中。

目前生产微晶玻璃板材所使用的原料基本上都是工业用纯化工原料。这种玻璃配方料的缺点是：使用化工原料成本较高；氧化物着色剂单位价格较高，黑色等深色微晶玻璃使用氧化物着色剂比例较高，总体成本较高；玻璃熔化温度较高，一般在1500-1550°C之间。综合成本贵,不利于产品推广。

发明内容

本发明的目的是为解决上述现有技术中的不足，提供一种用煤矸石制造建筑装饰用微晶玻璃板材的方法。该方法选用一种主要固废煤矸石作为主要原料,使用少量化工原料作为辅料，降低了生产成本且熔化温度降低。

本发明采取改良硅灰石体系作为基础配方，能最大程度利用煤矸石中的有效成分，同时，其结晶的主晶相为β-硅灰石，结晶形态为针状、纤维状，使产品具备更好的机械和物理化学性能。

煤矸石中有较高钾钠含量，本发明的配方充分利用这个特点，降低了玻璃液熔化温度和晶化温度，降低了能耗，减少了基础配方中助熔澄清剂的用量；煤矸石中含有较高三氧化二铁含量，本发明的配方充分利用这个特点，在制备深色微晶玻璃板时用几种着色剂配合三氧化二铁进行配色，相对于天然化工原料制备的黑色等深色微晶玻璃板，减少了昂贵着色剂的使用量，降低了成本。

本发明可在基础配方中进一步加入破碎后的废CRT电视显示器玻璃，平板玻璃或CRT电视阴极管替代部分化工原料。煤矸石和废CRT电视显示器玻璃的掺加总量可达80%以上，即固废利用率可达80%以上。

本发明采用的技术方案是：一种用煤矸石制造建筑装饰用微晶玻璃板材的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

1)煤矸石的预处理和物料预均化:煤矸石必须除碳,否则碳会在玻璃窑炉中促成还原气氛,影响玻璃颗粒料的颜色控制;煤矸石初步破碎后预均化,并采取自热式速烧窑除碳后,进行粉磨使原料粒度控制在40目以下,以及进行每批次物料的预均化处理确保每批次物料化学成分的稳定性。煤矸石预处理过程中烧失量约为10～20%。

2)玻璃配方料的制备：按以下重量份称取各原料后混合制成基础配方料:预处理后煤矸石30-60份，石英砂0-36份，方解石13-18份，碳酸钠0-4份，氧化锌2-6份，碳酸钡1-5份，硼砂0-3份；。基础配方加入少量氧化物着色剂形成最终配方料，着色剂的量为0-1.5份；

3)用玻璃池窑将步骤2)中的所述玻璃配方料熔化成玻璃液，熔化温度为1450～1490°C，熔化和保温时间5～7h，然后将玻璃液倒入水中水淬成为玻璃颗粒料，再干燥和筛分；

4)将步骤3)中的所述玻璃颗粒料平铺在耐火模具中，用梭式窑、箱式电炉或辊道窑进行烧结和晶化热处理成为微晶玻璃粗品，对微晶玻璃粗品进行研磨,抛光倒角和切割后成为成品，晶化温度为1030～1070°C。在晶化温度下保温1-2小时

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1.煤矸石是一种煤炭矿业废弃物，它侵占耕地、污染环境甚至有可能造成自燃、燃爆、溃坝等危及生命财产安全的灾害性事故。利用煤矸石作为工业原料用于生产微晶玻璃能够减少其堆存量，减少环境危害。

2.本发明对煤矸石原料进行预处理，完全除碳避免了玻璃窑炉中产生还原气氛，而影响玻璃粒料的颜色，磨细和预均化后，对原料成分的稳定性可控性强，便于对最终产品的质量控制。

3.煤矸石是一种废弃物，所以它除了运输费用外其它成本基本为零。将其用在玻璃配方料中使用，可以不用氧化铝和三氧化二铁化工原料，和降低石英、碳酸钠、方解石等常规化工原料的用量，能够降低原料成本20%以上。