[发明专利]蓝色微晶玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于微晶玻璃制备领域，具体而言，本发明涉及蓝色微晶玻璃及其制备方法。

背景技术

赤泥是氧化铝生产工业中排放的废渣，其成分复杂，主要含有CaO、Al₂O₃、SiO₂、Fe₂O₃、Na₂O、TiO₂等。赤泥由于碱含量较高目前难以开发利用，主要处理方式为堆积，占用了大量土地，也产生了严重的环境问题。

现有采用“转底炉碳热还原-燃气炉熔分处理赤泥”的工艺，可得到金属铁及赤泥熔渣。赤泥熔渣主要含CaO、MgO、SiO₂、Al₂O₃、Na₂O、TiO₂。赤泥熔渣的化学成分与钙碱硅石微晶玻璃相似，配加一定量钙源、硅源、助熔剂及澄清剂熔融均化后即可作为制备微晶玻璃的原料，但熔渣中残留的金属Fe及Fe氧化物被残C还原生成的金属Fe严重影响基础玻璃的热处理过程，会导致玻璃基体因膨胀系数远小于金属颗粒的膨胀系数而碎裂。另外，在不添加着色剂的情况下，赤泥熔渣制备的微晶玻璃一般为淡青偏绿色，虽有美观的花纹，但不符合微晶玻璃作为建筑装饰材料对色泽的要求。

因此，现有赤泥熔渣的利用技术有待进一步改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种具有蓝色微晶玻璃及其制备方法。采用该方法可得到符合作为建筑装饰材料色泽要求的蓝色微晶玻璃，实现对赤泥熔渣的高效再利用，经济效益、环境效益显著。

在本发明的一个方面，本发明提出了一种制备蓝色微晶玻璃的方法，根据本发明的实施例，该方法包括：

(1)将赤泥熔渣进行氧化焙烧处理，以便得到氧化焙烧后赤泥熔渣；

(2)将所述氧化焙烧后赤泥熔渣与复合调质剂进行混合熔融，以便得到均化熔料；

(3)将所述均化熔料进行降温澄清，以便得到澄清熔料；

(4)将所述澄清熔料进行浇铸退火，以便得到基础玻璃；

(5)将所述基础玻璃进行热处理，以便得到蓝色微晶玻璃，

其中，所述复合调质剂包括：CaO、SiO₂、CaF₂、CaSO₄、KNO₃和钴蓝。

根据本发明实施例的制备蓝色微晶玻璃的方法，通过采用还原-熔分赤泥后产生的冶金二次渣——零成本固废赤泥熔渣作为制备蓝色微晶玻璃的主要原料，显著提高了制备蓝色微晶玻璃的方法的经济性，同时解决了赤泥熔渣难利用的问题，对环境友好；该过程中，赤泥熔渣经氧化焙烧后，赤泥熔渣中的金属铁向铁氧化物转变，促使其中的残碳被氧化排出，避免了赤泥熔渣中的残碳、氧化铁和MFe对微晶玻璃膨胀系数的影响；氧化焙烧后赤泥熔渣与具有助熔和促进金属铁氧化作用的复合调质剂混合熔融时，复合调质剂可补充赤泥熔渣中含量不足的CaO及SiO₂，并且不仅可以促进赤泥熔渣的熔融和熔料中气泡的排出，同时在后续澄清过程中，复合调质剂也可促进熔料的澄清；另外因复合调质剂中钴蓝具有显著的着色性能，基础玻璃经进一步热处理可得到符合作为建筑装饰材料色泽要求的蓝色微晶玻璃。由此，实现了对赤泥熔渣的高效再利用，经济效益、环境效益显著。

另外，根据本发明上述实施例的制备蓝色微晶玻璃的方法还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述赤泥熔渣包括：9-26重量份的氧化钙；；19-56重量份的二氧化硅；9-44重量份的氧化铝；0.5-7重量份的氧化钠；2-12重量份的二氧化钛；0.5-8重量份的铁氧化物；以及0.1-0.5重量份的残碳。由此，可将其用于制备玻璃。

在本发明的一些实施例中，在步骤(1)中，所述氧化焙烧处理的温度为600-900摄氏度，时间为1-3h。由此，可避免赤泥熔渣中的残碳、氧化铁和MFe对微晶玻璃膨胀系数的影响。