[发明专利]一种钨矿渣微晶玻璃的制备方法

说明书

本发明涉及一种微晶玻璃陶瓷。

目前矿渣微晶玻璃是以冶金炉渣、固体燃料、灰渣等为主要原料，加入适量的其它玻璃原料以及必要的成核剂，经熔化、成型、热处理之后而形成的一种兼有玻璃和陶瓷特点的新型材料。在英国专利（BP986289）中介绍了一种以冶金炉渣为原料的微晶玻璃，其成分范围为SiO₂45～65%、CaO 15～45%、Al₂O₃5～30%、MgO 5%，晶核剂包括过渡元素氧化物、氟化物、磷酸盐或者它的混合物、化合物，平炉炉渣，骨灰或燃料灰。日本专利（39-1024）介绍了以高炉渣为原料的微晶玻璃，其成分范围为SiO₂40～70%、Al₂O₃5～15%、CaO 13～35%、MgO 2～12%、Na₂O 2～12%，晶核剂用萤石、重铬酸钾、磷酸。我国现有钨矿尾渣约1000万吨以上，而且每年还以40万吨的速度增加，这些矿渣目前还未得到利用，不仅是资源上的巨大浪费，而且对环境也造成严重破坏。

本发明的目的是利用开采钨矿选矿排放的尾渣作为主要原料生产钨矿渣微晶玻璃。

本发明的目的可通过以下措施来实现：一种钨矿渣微晶玻璃的制备方法，该玻璃的化学成分为：SiO₂46.7～56.2%、Al₂O₃8.3～11%、CaO 20～25.2%、MgO 0.7～2.5%、Na₂O 3.2～4.2%、K₂O 2～2.6%、Fe₂O₃0.8～1.1%、CaF₂0.5～3.5%、P₂O₅0.8～4.3%，其特征在于：上述玻璃的制备方法是：

（1）取50%～60%的下述化学成份开采钨矿选矿的尾渣：

SiO₂76.2～86.3% Al₂O₃7.4～8.4%

CaO    0.2～1.3%    MgO    0.02～0.8%

K₂O 2.0～2.8% Na₂O 1.04～2.02%

Fe₂O₃0.9～1.6% MnO 0.007～0.09%

CaF₂0.4～0.53% P₂O₅0.05～0.73%

WO₃0.01～0.062%

以及35～45%的石灰石、2～10%的长石、3～5%的纯碱、1～2%的芒硝、还有上述配方总量6～9%的萤石或4～6%萤石和10～14%的磷矿石，各组分过40目筛后混合均匀，

（2）在温度为1450～1520℃高温炉使物料全部熔化，

（3）将熔化过程得到的玻璃液经成型后在650～720℃温度核化处理2～6小时，

（4）将核化处理后的玻璃再经850～1050℃晶化处理1～6小时。

最好基础玻璃配料为钨渣55%、长石5%、石灰石40%、纯碱4%、芒硝1.5%。晶核，核化是在680～700℃处理2～4小时，晶化是在900～1000℃处理2～4小时。

钨矿渣微晶玻璃是利用开采钨矿选矿时产生的尾渣作主要原料，并辅以长石、石灰石等其它原料与助熔剂、晶核剂一起熔化、成型，再经核化和晶化处理后制成的。本发明所用钨渣原料其外观呈颗粒状，直径分布：最大为2毫米，含量小于10%;最小为0.07毫米，含量小于10%;平均为0.5～0.6毫米，含量为80%。钨矿渣的主要矿物相为α-SiO₂、钠长石（Na[AlSi₃O₈]）或（Na，Ca）（Si，Al）₄O₈，还有少量的黑钨矿[（Mn，Fe）（WO₄）]和白钨矿[Ca（WO₄）]。该矿渣的化学成分范围为：

SiO₂76.2～86.3% Al₂O₃7.4～8.4%

CaO    0.2～1.3%    MgO    0.02～0.8%

K₂O 2.0～2.8% Na₂O 1.04～2.02%