[发明专利]一种安山岩尾矿基微晶玻璃

说明书

本发明公开了一种以安山岩尾矿与城市生活垃圾焚烧飞灰为主要原料，采用熔融‑烧结法制备的微晶玻璃，其特征在于微晶玻璃的原料质量分数组成为：安山岩尾矿50～90％、城市生活垃圾焚烧飞灰10～48％以及晶核剂氧化钛0～2％。该微晶玻璃的制备方法包括如下步骤：S1，配料；S2，熔融水淬；S3，成型；S4，晶化处理。本发明制得的微晶玻璃物理性能优异，而且其配方组成及制备工艺简单，固废的使用量最高达100％，能有效降低生产成本，实现固废安山岩尾矿泥与危废飞灰的资源化利用，缓解其引发的环境问题。

技术领域

本发明属于固体废弃物的资源化利用领域，具体是涉及一种安山岩尾矿和城市生活垃圾焚烧飞灰为主要原料制备的安山岩尾矿基微晶玻璃。

背景技术

随着城市现代化进程的不断推进，矿产资源已经成为人类生产生活之所必须，而因开采矿山所产生的尾矿对环境存在着巨大的影响。安山岩尾矿是安山岩在开采过程中产生的废弃物，其品位低、成分复杂且排放量大，安山岩尾矿的堆积占用了大量的土地资源，并会对环境造成一定程度的污染。目前我国对于尾矿的资源化利用率很低，因此尾矿的资源化利用是当前工业固体废弃物绿色循环利用的重点研究方向。

此外在城市化进程中城市生活垃圾的堆积问题日益严峻，垃圾焚烧是解决城市生活垃圾堆积问题的主要途径之一。城市生活垃圾焚烧产生的飞灰中含有大量的重金属以及二恶英、呋喃等有机毒物，这些污染物质可以通过污染水体、土壤，进而危害到动植物以及人类的健康。因此《国家危险废物名录》已明确规定城市生活垃圾焚烧飞灰为危险废物。目前，对于城市生活垃圾焚烧飞灰的处理方法尚存在许多弊端，水泥固化法对重金属的固定存在二次浸出的隐患；药剂稳定固化法会产生高浓度的无机盐废水。而且处理城市生活垃圾焚烧飞灰将会耗费大量的人力、物力和土地资源，因此若能够将城市生活垃圾焚烧飞灰进行有效的资源化利用，可以缓解其对自然环境所带来的危害。

在与尾矿和城市生活垃圾焚烧飞灰制备微晶玻璃的相关研究中，公开号为CN102211874A的中国专利中公开了一种微晶玻璃及其制备方法，该专利以不锈钢渣、不锈钢除尘灰、石英砂、粉煤灰、废玻璃和TiO₂来制作微晶玻璃，其中不锈钢渣35～55％，石英砂0～42％，粉煤灰0～23％。公开号为CN104261677A的中国专利中公开了一种利用锂铍尾矿制备微晶玻璃的方法，该专利以锂铍尾矿、石灰石和铜镍水淬渣来制备微晶玻璃，其中锂铍尾矿为30.07～47.40％，晶核剂为铜镍水淬渣，初次熔融温度为1400～1600℃，热处理温度为850～1100℃保温1～5h。公开号为CN108640523A的中国专利中公开了一种垃圾焚烧灰渣协同酸洗污泥制备微晶玻璃的方法，以垃圾焚烧灰渣为主要原料，以酸洗污泥为形核剂。公开号为CN106396411A的中国专利中公开了一种微晶玻璃的制备方法，将垃圾飞灰和硅砂混合熔融，采用熔融-烧结法制备微晶玻璃。公开号为CN102531389A的中国专利中公开一种垃圾焚烧飞灰电弧炉熔融制备微晶玻璃的方法，该方法以水洗处理后的垃圾焚烧飞灰为主要原。综上，以安山岩尾矿和城市生活垃圾焚烧飞灰为主要原料，采用熔融-烧结法制备微晶玻璃的方法尚未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种以安山岩尾矿和城市生活垃圾焚烧飞灰为主要原料制备的微晶玻璃，该微晶玻璃以TiO₂为晶核剂，采用二次熔融法制得，具备优良的物理性能和力学性能，同时解决了安山岩尾矿和城市生活垃圾焚烧飞灰对环境带来的污染问题，有效的实现了固体废弃物的资源化利用，降低了微晶玻璃的生产成本以及固体废弃物的处理成本，符合绿色循环的可持续发展理念。

本发明一种安山岩尾矿基微晶玻璃采用以下技术方案。

该微晶玻璃原料的组成为：安山岩尾矿50～90％、飞灰10～48％及晶核剂0～2％。以上原材料的质量组成百分数之和为100％。

按上述方案，所述原材料各组分的粒度过200目标准筛。

本发明一种安山岩尾矿基微晶玻璃，该微晶玻璃的制备方法包括如下步骤：