[发明专利]一种以熔融态锰合金渣为主要原料的黑色微晶玻璃板材及其制备方法

说明书

本发明公开了一种以熔融态锰合金渣为主要原料的黑色微晶玻璃板材及制备方法。黑色微晶玻璃板材的原料为72～87％熔融态锰合金渣和13～28％调质料；调质料包括铝矾土、长石和铬矿石；所得玻璃熔体的主要化学组成为：SiO₂38～45％，Al₂O₃9～17％，CaO 28～37％，MgO 3.5～7％，R₂O 1～5％，MnO 3.5～6％，Fe₂O₃0.4～1.5％，Cr₂O₃0.1～0.5％。通过将熔融态锰合金渣和调质料混合熔化得到均质玻璃熔体，然后进行连续浇铸成型、晶化、退火制备得到。该黑色微晶玻璃具有强度高，耐磨性能好，光泽度高的特点，成本低，节能环保，附加值高，可代替天然石材使用。

技术领域

本发明属于微晶玻璃技术领域，具体涉及一种以熔融态锰合金渣为主要原料的黑色微晶玻璃板材及其制备方法。

背景技术

锰合金渣是锰矿石冶炼锰铁过程中排出的熔渣，主要成分SiO₂、Al₂O₃、CaO、MgO、MnO占90％以上，有少量Fe、Ni、Cu等微量元素，具有开发无机材料的价值。锰合金冶炼过程中，熔融态渣的排出温度在1400℃以上，每吨熔渣含有相当于60kg标准煤的热量，具有极高的热资源回收价值。

目前锰合金渣主要采用水淬法制成水淬渣堆放或用于制造水泥、砖等，但由于活性差，利用率低，其本身含有的大量的显热，也不能有效的回收利用。同时在水淬过程中消耗大量的水资源，水淬渣的堆放，在土地资源大量被占用的同时，也对水体、土壤造成严重污染。

微晶玻璃又称玻璃陶瓷，具有强度高、耐腐蚀、质感好、无辐射等优点，是天然石材的更新换代产品。黑色微晶玻璃板材作为为一种高档装饰材料，可用于各类建筑、家居、市政工程的装饰。

传统的黑色微晶玻璃的生产主要利用矿物原料、化工原料，并采用钴、镍等金属氧化物作为着色剂进行着色，原料成本极高，加上玻璃熔化过程及晶化过程的能耗，每平米黑色微晶玻璃的成本超过300元，缺乏市场竞争力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以熔融态锰合金渣为主要原料的黑色微晶玻璃板材及其制备方法。该黑色微晶玻璃具有强度高，耐磨性能好，光泽度高的特点，为高档建筑装饰材料，可代替天然石材；本发明以大掺量的熔融态锰合金渣作为主要原料及着色剂，同时还充分利用了熔融态锰合金渣自身所带有的热能，生产成本的大幅下降。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

提供一种以熔融态锰合金渣为主要原料的黑色微晶玻璃板材，按质量百分比计，所述黑色微晶玻璃板材的原料为72～87％熔融态锰合金渣和13～28％调质料；所述调质料主要选自铝矾土、长石和铬矿石；其中，熔融态锰合金渣和调质料混熔后所得玻璃熔体的主要化学组成按质量百分比计为：SiO₂ 38～45％，Al₂ O₃ 9～17％，CaO 28～37％，MgO 3.5～7％，R₂O 1～5％，MnO 3.5～6％，Fe₂O₃ 0.4～1.5％，Cr₂O₃ 0.1～0.5％。其中R₂O代表K₂O和Na₂O。

按上述方案，所述熔融态锰合金渣主要化学组成按质量百分比计为：SiO₂ 39～45％，Al₂O₃ 2～7％，CaO 39～42％，MgO 4～7％，R₂O 1～5％，MnO 4～7％Fe₂O₃ 0.2～0.6％。