[发明专利]一种用硅渣和锌回转窑渣制备硅铁合金和微晶玻璃的方法

权利要求书

1.一种用硅渣和锌回转窑渣制备硅铁合金和微晶玻璃的方法，其特征在于，原料包括锌回转窑渣混合料和硅渣，其质量百分比分别为45-60:40-55，所述锌回转窑渣混合料和硅渣的质量百分比之和为100%;

所述锌回转窑渣混合料包括锌回转窑渣、还原调质剂；

所述硅渣的组份为SiO₂、CaO、Al₂O₃、Na₂O、K₂O、MgO和ZnO，其中硅渣中的硅以单质硅、碳化硅和钙黄长石的形式存在；

所述锌回转窑渣的组份为：SiO₂、CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃、ZnO和MgO；

包括如下步骤：

（1）制备还原态含铁料，按配方称取回转窑渣、焦炭、钠长石和硼砂，形成回转窑渣配合料，所述配合料经熔化后形成还原态含铁料；

（2）再制备硅铁合金和微晶玻璃，将步骤（1）形成的还原态含铁料与硅渣混熔、澄清后形成基础玻璃液，所得基础玻璃液经水淬、分选后获得硅铁合金；剩余残渣进一步经调质、熔融、水淬和晶化后获得所述微晶玻璃；

回转窑渣配合料的熔化温度为1450-1500 ^oC，保温2-3 h，获得还原态含铁料；还原态含铁料与硅渣的混熔温度为1450-1550 ^oC，混熔时间为1-2.5 h，形成均匀的基础玻璃液；

将熔融基础玻璃液转移或倒入预先准备好的低于等于30 ^oC的水中，形成硅铁合金和水淬残渣；将合金渣料从水中过滤出来，分选后得到硅铁合金，并在120~150 °C下烘干。

2.根据权利要求1所述的一种用硅渣和锌回转窑渣制备硅铁合金和微晶玻璃的方法，其特征在于，所述锌回转窑渣中各组份SiO₂、CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃、ZnO、MnO、CuO、Na₂O和MgO的重量比是18-22:10-20:20-40:5-10:0.02-8:0.05-6:0.01-2:0.2-2:0.03-3；

所述硅渣中各组份SiO₂、CaO、Al₂O₃、Na₂O、K₂O、MgO和ZnO之间的重量比是65-72:12-18:8-12:0.6-2:0.4-1:0.2-1:0.1-1；其中硅渣中的硅元素以单质硅、碳化硅和钙黄长石形式存在，其重量比为15-30:30-60:5-10。

3.根据权利要求1所述的一种用硅渣和锌回转窑渣制备硅铁合金和微晶玻璃的方法，其特征在于，锌回转窑渣和还原调质剂的质量比为25-35:20-25；

所述还原调质剂包括焦炭、钠长石、硼砂，其质量比为10-15:5-7:3-5。

4.根据权利要求1所述的一种用硅渣和锌回转窑渣制备硅铁合金和微晶玻璃的方法，其特征在于，利用上述水淬残渣为主料制备微晶玻璃；所述微晶玻璃的制备原料由水淬残渣、石英和助熔澄清剂组成，其分别占原材料总重量百分比为55-75:15-35:8-15；所述助熔澄清剂包括钾长石、萤石、氧化铈和硝酸钠，其质量比为5-8:2-4:1-2:1-2；

首先将水淬残渣、石英和助熔澄清剂按配方比例混合、球磨、筛分后获得尺寸均匀的基础玻璃配方料，配方料经熔融、水淬后获得基础玻璃，所得基础玻璃再经热处理制度后形成微晶玻璃；

所述熔融温度为1380-1460 ^oC，保温2-3 h以形成均质熔融态玻璃液；将均质玻璃液倒入预先准备好的低于等于30 ^oC水中，形成玻璃颗粒；将玻璃颗粒从水中过滤出来，并在150~200 ^oC下烘干；

将水淬后的基础玻璃料在破碎机中破碎25~40 min，过150-200目筛后得到基础玻璃粉；将上述基础玻璃粉装入坩埚中并转移至晶化炉中，以5~15 ^oC/min的升温速率升温至600~780 ^oC进行预热1-3 h，之后以5~10 ^oC/min的升温速率升温至970~1100 ^oC进行保温烧结1~3 h；以5~10 ^oC/min的降温速率降至720~850 ^oC，保温0.5~2 h后自然冷却至室温，得到微晶玻璃产品。