[发明专利]一种利用不锈钢渣和萤石尾矿制备微晶玻璃的方法

说明书

本发明公开了一种利用不锈钢渣和萤石尾矿制备微晶玻璃的方法。本方法的制备原料包括：萤石尾矿和不锈钢渣；制备方法包括下述步骤：(1)原料准备：将所述不锈钢渣、萤石尾矿经过研磨破碎，得到不锈钢渣细粉和萤石尾矿细粉；(2)配料混匀：按一定质量比配制不锈钢渣细粉和萤石尾矿细粉，并混匀；(3)高温熔融：将混匀的不锈钢渣细粉和萤石尾矿细粉混合物在电阻炉内熔融，并得到高温熔体；(4)浇铸成块：将步骤(3)得到的高温熔体浇筑至经过预热的钢板上并随炉冷却得到母体玻璃；(5)热处理：将步骤(4)得到的母体玻璃块进行热处理，得到微晶玻璃。本发明大大降低了生产使用的能耗，最终得到结晶度高性能良好的微晶玻璃。

技术领域

本发明涉及冶金和无机非金属材料领域，尤其是一种利用不锈钢渣和萤石尾矿制备微晶玻璃的方法。

背景技术

不锈钢渣是不锈钢生产的副产物,根据我国特钢企业协会统计数据，2016年我国不锈钢生产量达到250*105t，按照每生产3t不锈钢就会产生1t不锈钢渣来估算，我国的不锈钢渣的产生量以达到约83*105t。不锈钢渣中含有铬氧化物及其他重金属，简单的堆放处置方式不仅造成了大量土地资源的占用,而且还会对土地造成重金属污染。目前，为解决上述问题,我国将不锈钢渣用于制备水泥、陶瓷、制砖等，但仍存在重金属浸出的环境风险、产品价值低的缺点。因此,必须研发不锈钢渣重金属固化及其高值化利用技术。

萤石尾矿是萤石矿开采后的产物，即是氟化钙含量低的那一部分矿石。这些尾矿堆放占用了大量的用地，不仅阻碍交通而且影响居民生活，经雨水冲刷，流入江河后，还会溃坝、污染水源和环境。因此处理危险废弃物萤石尾矿迫在眉睫。

萤石尾矿中大部分是硅酸盐成分，不锈钢渣的主要成分为硅酸盐、铝酸盐、钙镁氧化物，两者均是良好的制备微晶玻璃的原料。同时，萤石尾矿中的氟化钙能降低微晶玻璃制备中熔制过程的熔融温度，不锈钢渣中的铬是制备微晶玻璃的有效晶核剂。因此，研究不锈钢渣和萤石尾矿制备微晶玻璃，对于提升经济效益、解决危险固废处理问题、实现循环经济具有重要意义。

在已公开的中国专利（申请号：201410345583.1，公布日：2011年10月12日）一种利用萤石尾矿生产微晶玻璃板的压延工艺方法。原料为萤石尾矿、改质剂（钾长石，钠长石，方解石，粘土，硝酸钠等）、澄清剂（白砒、氧化锑、硝酸钠、硝酸铵、二氧化铈）、着色剂（Cr2O3、Cu2O、CoO、NiO、Fe2O3 以及稀土元素氧化物中的一种或多种）。主要步骤包括：(1) 配料，(2) 熔料，(3) 澄清冷却，(4) 压制成型，(5) 热处理得到微晶玻璃，(6) 切割抛光。

在已公开的中国专利（申请号：201110119884.9，公布日：2014年10月1日）一种微晶玻璃及其制备方法。采用不锈钢除尘灰、石英砂、粉煤灰、废玻璃中的一种或一种以上，调整不锈钢渣到适于制备微晶玻璃的成分范围，该微晶玻璃的成分重量百分比为：SiO2为45-60%，CaO为20-28%，MgO为10-15%，Al2O3为2-9%，Na2O为0-8%，Fe2O3为0.5-5%，Cr2O3为0.4-2.5%，F 为0.5-1.5%，TiO 2为0.1-6%。

上述公开的专利说明，萤石尾矿可以用来制备微晶玻璃，但形核效果差，得到的微晶玻璃晶相含量少，需要加入晶核剂促进析晶，大比例使用不锈钢渣制备微晶玻璃熔融温度高，因此，发明一种利用不锈钢渣和萤石尾矿制备微晶玻璃的方法解决上述问题很有必要。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种利用不锈钢渣和萤石尾矿制备微晶玻璃的方法。

为了实现上述目的，本发明所设计的一种利用不锈钢渣和萤石尾矿制备微晶玻璃的方法，