[发明专利]一种镍钼矿选冶尾矿微晶玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微晶玻璃及其制备方法，尤指一种镍钼矿选冶尾矿制备的微晶玻璃及其制备方法，目的在于实现镍钼矿选冶尾矿的资源化综合利用，同时提供一种物理力学性能好、化学稳定性强、加工性能优良，可替代天然石材、陶瓷砖等装饰材料或部分工程材料的高强耐磨工程微晶玻璃。

背景技术

镍钼矿是一种多金属复合矿，成分比较复杂，为我国特有的一种多金属矿物资源，主要分布在贵州遵义、湖南张家界、江西都昌、云南和浙江富阳等华南地区沉积型镍钼钒多金属矿床及贵金属矿化的主要成矿地带。其中贵州遵义和湖南西北部的镍钼矿资源储量大、镍钼及贵金属品位高。在贵州遵义，仅黄家湾矿区的镍钼储量就达到5万t以上，对于大宗低品位矿而言，最有效的方法是选矿分离，使其中的有价元素得到富集，然后再进行冶炼提取。

精选高品位镍钼矿后，剩余选冶尾矿成分复杂、品位极低，采用传统的物理及化学选矿技术较难将其中的有用组分有效富集，且暂无适用的现成工业生产技术。以遵义黄家湾矿区为例，目前只能利用初始品位在2％以上的部分，其余大量堆弃，矿渣比达到90％以上，关于镍钼矿尾矿的处理，无论是采用传统选矿工艺、火法冶金工艺或湿法冶金工艺都较难现对镍钼矿尾矿的高效资源化综合利用。同时镍钼矿尾矿的储量巨大，占用了大量的土地资源并带来了一系列的环境和安全问题，不但造成资源浪费，而且给企业造成了巨大的经济损失。如何高效资源化综合利用低品位共生镍钼矿选冶尾矿是我们目前面对的亟待解决的问题。

利用镍钼矿选冶尾矿制备高附加值微晶玻璃产品，是大宗量、资源化综合利用镍钼矿选冶尾矿的一种有效途径。微晶玻璃又被称为玻璃陶瓷，但微晶玻璃的结构和性能与陶瓷和玻璃均不同，性质取决于微晶陶瓷相的矿物组成和微观结构以及玻璃的化学组成，因而它集中了两者的特点，具有较低的热膨胀系数，较高的机械强度，显著的耐腐蚀、抗风化能力，良好的抗热震性能。与传统玻璃相比，其软化温度、热稳定性、化学稳定性、机械强度、硬度比较高，并具有一些特殊的性能；与陶瓷相比，它的显微结构均匀致密、无气孔、表面光洁、制品尺寸准确并能产生特大尺寸的制品。它不仅可以替代工业及建筑业的传统材料，而且将开辟全新的应用领域，微晶玻璃是一类前景非常广阔的特殊材料。迄今，微晶玻璃作为结构材料、光学材料、电学材料、建筑材料等广泛应用于尖端技术、工业、建筑及生活的各个领域，并具有巨大的发展前景。利用镍钼矿选冶尾矿制备微晶玻璃以其廉价的制备成本和优良的理化性能而具有显著的社会效益和经济效益。

到目前为止，以镍钼矿选冶尾矿为主要原料制备微晶玻璃的研究还没有相关报道。

发明内容

针对背景技术中目前存在的问题，本发明提供了一种以镍钼矿选冶尾矿为主要原料并辅以各种辅料制备微晶玻璃的方法，设计了Na₂O-CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂基础玻璃体系，通过不断调控熔化、成型及晶化工艺参数，可以制得以透辉石为主晶相的微晶玻璃，同时镍钼矿尾矿中的微量成分NiO、MoO₃等能在调控微晶玻璃组织结构、优化物理力学性能和化学稳定性方面起到关键的作用。

另外，本发明不仅提供一种资源化综合利用镍钼矿选冶尾矿制备微晶玻璃的方法，最主要的是实现了镍钼矿选冶尾矿大宗量、资源化及高值化综合利用。利用本发明技术综合利用镍钼矿选冶尾矿制备微晶玻璃工艺简单、成本低廉，给企业带来巨大的经济效益。