[发明专利]一种利用钙铁榴石型赤泥生产微晶玻璃的方法有效

专利信息
申请号: 201811219186.4 申请日: 2018-10-19
公开(公告)号: CN109052969B 公开(公告)日: 2020-09-15
发明(设计)人: 于海燕;潘晓林;吴艳;毕诗文 申请(专利权)人: 东北大学
主分类号: C03C10/00 分类号: C03C10/00;C03C6/00;C03C6/10;C03B19/02
代理公司: 北京易捷胜知识产权代理事务所(普通合伙) 11613 代理人: 韩国胜
地址: 110169 辽*** 国省代码: 辽宁;21
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摘要:
搜索关键词: 一种 利用 钙铁榴石型赤泥 生产 玻璃 方法
【说明书】:

发明涉及一种钙铁榴石型赤泥生产微晶玻璃的方法,包括下述步骤:S1:将钙铁榴石型赤泥与添加剂调配后,混合均匀,得到基础玻璃配合料;S2:将基础玻璃配合料放入高温炉中熔化,均化澄清后,得到玻璃液;S3:将玻璃液浇注到合金钢模具中,得到基础玻璃块;或,将玻璃液直接倒入去离子水中水淬成基础玻璃粒料,干燥磨细成粉体后装入晶化模具中压制成型,得到基础玻璃块;S4:将基础玻璃块进行微晶化处理,得到微晶玻璃。本发明的方法实现了对钙铁榴石一步碱热工艺中固体废弃物赤泥的回收且高附加值的综合利用,达到了资源绿色利用的效果。

技术领域

本发明属于赤泥综合利用的技术领域,具体涉及一种钙铁榴石型赤泥生产微晶玻璃的方法。

背景技术

我国铝土矿资源较为丰富,但是绝大多数为中低品位铝土矿,具有高铝、高硅、低铝硅比(A/S)等特点。此外,我国还有一些含铝资源,比如粉煤灰等。随着矿石品位的降低,各氧化铝生产工艺成本均在逐渐增加,其中拜耳法工艺增幅最大。根据拜耳法的基本工艺和原理,当铝土矿A/S下降到5以下时,将很难再用拜耳法处理。针对于低品位铝土矿,近年来氧化铝工业界主要采用如下几种方法。

中低品位铝土矿处理方法主要有强化拜耳法、烧结法、拜耳-烧结联合法等。强化拜耳法是在拜耳法基础上进行改进以适应处理中低品位铝土矿的方法,主要包括选矿拜耳法和石灰拜耳法。其中,选矿拜耳法采用选冶联合处理中低品位铝土矿,流程相对简单,但存在物理选矿难度大、原矿消耗量大、氧化铝回收率低、浮选药剂影响拜耳法流程等问题,同时选矿过程产生大量铝硅比低于2的尾矿无法利用,造成资源的极大浪费;石灰拜耳法是在拜耳法基础上通过添加过量石灰以达到降低碱耗等作用,但石灰添加量大导致氧化铝溶出率大幅降低、赤泥排出量增加、赤泥沉降负荷增大等问题。烧结法主要包括碱石灰烧结法和石灰烧结法,但能耗高、生产成本高是其发展的主要短板。碱石灰烧结法属于湿法配料、湿法烧结,在烧结过程生料浆中40%左右的水分蒸发极大增加了生产总能耗,且烧结熟料中2CaO·SiO2稳定性较低,二次反应严重;石灰烧结法存在石灰配比高、弃渣量大、熟料氧化铝浸出率低等问题。拜耳-烧结联合法包括串联法、并联法和混联法,能够处理中低品位铝土矿,但存在流程复杂、能耗高等问题,目前已基本被拜耳法所取代。其它如酸法和酸碱联合法等工艺目前主要停留在实验室研究阶段,存在氧化铝产品质量差、设备腐蚀严重等诸多问题。因此,依托我国独有的中低品位一水硬铝石型铝土矿,开发高效经济处理的新方法势在必行。

近年来,有学者提出了钙铁榴石一步碱热法处理中低品位铝土矿的方法,该方法通过在高温溶出过程中添加含铁物料及活性石灰,使硅在高温溶出过程中生成溶解度更低的钙铁榴石型赤泥,与以上处理中低品位铝土矿的方法相比,该方法大大降低了赤泥中碱和铝的含量。

微晶玻璃是指在玻璃中加入某些成核物质,通过热处理、光照射,或化学处理等手段,在玻璃内均匀地析出大量的微小晶体,形成致密的微晶相和玻璃相的多相复合体。它具有玻璃和陶瓷的双重特性。目前,常见的微晶玻璃含铁量较低,而钙铁榴石型赤泥含铁量较高,利用高铁含量的钙铁榴石型赤泥制备微晶玻璃目前还没有成熟的技术。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决上述问题,本发明的目的在于提供一种钙铁榴石型赤泥生产微晶玻璃的方法,本制备方法根据赤泥成分,能够制备出主要成分为CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3的微晶玻璃,实现了对钙铁榴石一步碱热工艺中固体废弃物赤泥的回收且高附加值的综合利用,达到了资源绿色利用的效果。

(二)技术方案

为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:

一种钙铁榴石型赤泥生产微晶玻璃的方法,包括下述步骤:

S1:将钙铁榴石型赤泥与添加剂调配后,混合均匀,得到基础玻璃配合料;

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