[发明专利]一种利用冶金渣制备高碱度微晶玻璃的方法

说明书

一种利用冶金渣制备高碱度微晶玻璃的方法，冶金渣包括钢铁冶金渣和有色冶金渣等，主要化学组成为CaO、SiO2、Al2O3、MgO、Fe2O3、MnO等。本发明在制备基础玻璃过程中，通过在冶金渣中添加配料，将其二元碱度质量比控制在0.6‑0.9的较高水平，同时Al2O3质量百分含量控制在8‑18％，TFe百分含量控制在小于9％；后续采用一步法热处理制度将基础玻璃制备为高碱度微晶玻璃。本发明制备的高碱度微晶玻璃，不仅提高了冶金渣掺量，减少了高硅高铝原料的添加量，还更适合于一步法的热处理制度，这有利于基础玻璃热处理生产过程节能减排，以及制备出性能更优越的产品。该方法即适合冷态冶金渣利用，也适合热态冶金渣的直接利用。

技术领域

本发明涉及一种利用冶金渣制备具有高碱度微晶玻璃的方法，属于冶金资源综合利用和环境保护的技术领域。

背景技术

钢铁冶金渣，包括高炉渣、电炉渣、转炉渣、脱硫渣、精炼渣等，其主要化学成分为CaO、SiO2、Al2O3、MgO、MnO、Fe2O3、Fe3O4等。由于高温冶炼需要，渣中二元碱度R(即CaO和SiO2质量比CaO/SiO2)很高，酸性氧化物如SiO2和Al2O3含量却较少。高炉渣R＝0.9～1.2，电炉渣和转炉渣碱度R＝2.5～5.0。

在已有冶金渣微晶玻璃研究中，原料来源为天然矿石或各种废弃固渣，其微晶玻璃R<0.4，以SiO2和Al2O3为主要化学组成。冶金渣微晶玻璃多属于CaO-SiO2-Al2O3三元体系，因此需要对其进行高温改性处理，向渣中加入SiO2和Al2O3含量高的酸性原料，如铁尾矿、煤矸石、粉煤灰、石英砂等，以达到控制冶金渣微晶玻璃化学组成目的。但是，由于酸性原料同冶金渣的熔合以及玻璃熔体的澄清、均化等过程，均需要进行补热。以粉煤灰高温改性100kg二元碱度为3.0的转炉钢渣为例，其粉煤灰需用量见表1。

表1不同碱度钢渣微晶玻璃粉煤灰需用量