[发明专利]利用废旧玻璃和冶炼废渣生产微晶玻璃的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于建筑装饰材料领域，更确切地说是一种利用废旧玻璃和冶炼废渣生产微晶玻璃的生产方法。

背景技术

建筑材料的发展日新月异，大到各种大型建筑，小到民宅，越来越离不开装饰材料。人类应用最早的装饰材料是天然石材，常用的品种有花岗岩、大理石等；建筑装饰陶瓷素有优良装饰材料之赞誉，其应用广泛性以陶瓷墙地砖为最多。虽然上述两种占主导地位的传统装饰材料颇具优点，但显现的弱点是：抗折强度低，抗水蚀能力差，易产生原生或次生裂纹，引起开裂、起层剥落；在耐久性方面，由于晶粒粗大，抗风化能力不高，致使表面颜色，光泽蜕变。

发明内容

有鉴于此，新型建筑装饰材料家族中，微晶玻璃装饰砖引人注目。微晶玻璃的晶粒度＜0.5-2.0μm，即玻璃陶瓷(Glass-ceramics)是综合玻璃和陶瓷技术发展起来的一种新型材料，其物理化学性能集中了玻璃和陶瓷的双重优点，既具有陶瓷的强度，又具有玻璃的致密性和耐酸、碱、盐的耐蚀性。微晶玻璃与普通玻璃的区别在于它是一种可控制析晶的晶态固体材料，与陶瓷的区别在于它的晶体颗粒细小，微晶体数量多。现有的微晶玻璃制备多以冶金矿渣、粉煤灰、尾矿、赤泥或纯化工试剂为原料，常采用熔融法、溶胶-凝胶法和烧结法制备。熔融法(整体析晶法)生产工艺为：配合料制备-玻璃熔制-水淬-粉碎-浇注成型-核化晶化，如2000年3月8日中国发明专利申请公开号CN1246454A所公开的一种微晶玻璃装饰砖的制备方法及产品，其特点是利用粉煤灰、钒钛铁尾矿、铁尾石、金红石、铬渣、高炉渣、铜矿尾渣、黄金尾矿等工业废渣为原料，通过熔融、浇铸成型、核化、晶化等步骤制得主晶相为β-CaSiO₃、CA(Ma·Fe)Si₂O₆、CaO·Al₂O₃·2SiO₂、CaO·MgO·2SiO₂、2MgO·2Al₂O₃·5SiO₂的微晶玻璃装饰砖。该方法存在的问题是玻璃熔融温度高，晶化温度高，工艺较繁琐，炉渣利用率低等缺陷；同整体析晶不同，溶胶-凝胶法在制备材料的初期就进行控制，材料的均匀性可达到纳米甚至分子水平，但生产周期长，成本高，环境污染大，烧结过程中有较大的收缩，制品容易变形。其它工艺如烧结法制备微晶玻璃，具有熔融温度低、晶化能力强等特点，但目前该方法炉渣的利用率只有50-60％。2012年06月20日，中国发明专利申请公开号CN102503140A，公布了一种利用冶炼废渣及CRT废旧玻璃制造微晶玻璃的方法；该产品要求设计工艺配方，其原材料配方为：按重量比，冶炼废渣45％，CRT废玻璃45％，方解石灰3-5％，石英砂5％，外加剂0.5-1％。具体可根据工艺要求和原料的化学成分及色彩等作适当的工艺调整。该工艺虽然将冶炼废渣和废玻璃的利用率提高到了90%，但实际操作，使用Co₂O₃调色，由于Co₂O₃自身熔点是1935℃，这样一个高的熔融温度，使得该工艺公布的1530℃熔融温度尤显偏底，导致晶化的晶界量大，缺陷率高，晶化的晶体颗粒大，微晶体数量少，所制的产品莫氏硬度很低，性能与普通陶瓷砖无异。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决上述现有技术存在的问题，而提供一种利用废旧玻璃和冶炼废渣生产微晶玻璃的生产方法，充分利用废旧玻璃和冶炼废渣资源，废物重复循环使用，制造出高强，环保，色彩多样的微晶玻璃，采用这种工艺生产的微晶玻璃气孔率低，炉渣利用高，花纹清晰，平面度好，产品品种、花色、形状可设计性强。

本发明采用的技术方案是：一种利用废旧玻璃和冶炼废渣生产微晶玻璃的生产方法，通过现有熔制玻璃炉熔制出合格的玻璃料，然后在晶化窑中在合适的温度下晶化制得微晶玻璃；

具体生产方法依次包括如下步骤：

①冶炼废渣的准备：

将一个批量的冶炼废渣进行破碎，经铲车多次大混合，验渣，确认废渣混合均匀稳定，再经过振动筛筛分出4目以下的废渣粉料使用；筛上废渣料返回再破碎，再混合；

②废旧玻璃料的准备：

将一批量的废旧玻璃用破碎机进行粉碎，后用振动筛筛分出3目以下的玻璃碎料，经铲车进行大混合后备用；

③配制配合料：