[发明专利]一种微晶玻璃装饰砖的制备方法及产品

说明书

本发明属于建筑装饰材料领域，更确切地说，是一种以废渣原料制取微晶玻璃装饰砖及其制备方法。

建筑材料的发展日新月异，大到各种大型建筑，小到民宅，越来越离不开装饰材料。人类应用最早的装饰材料是天然石材，常用的品种有花岗岩、大理石等；建筑装饰陶瓷素有优良装饰材料之赞誉，其应用广泛性以陶瓷墙地砖为最(吴慧惠等主编《建筑材料》，湖南科学技术出版社，1995年8月，P184)。虽然上述两种占主导地位的传统装饰材料颇具优点，但显现的弱点是：抗折强度低，抗水蚀能力差，易产生原生或次生裂纹，引起开裂、起层剥落；在耐久性方面，由于晶粒粗大，抗风化能力不高，致使表面颜色，光泽蜕变(哈尔滨工业大学等编著《建筑装饰材料》，中国建筑工业出版社，1998年1月；郑明星主编，《工程材料》第二版，清化大学出版社，1991年9月P248-267)。

鉴于此，新型建筑装饰材料家族中，微晶玻璃装饰砖引人注目。微晶玻璃与普通玻璃的区别在于它是一种可控制析晶的晶态固体材料，与陶瓷的区别在于它的晶体颗粒细小，微晶体数量多(邱关明等编著，《玻璃形成学》，兵器工业出版社，1981年11月，P370)。现有的废渣微晶玻璃，其形成基础玻璃结构的主要原料，基本上取自冶金矿渣、粉煤灰、尾矿，间或还引入纯矿物产品，以调剂其化学组分的不足；而起助溶、澄清作用的辅助原料及确保其特性的晶核剂，则选择矿物产品或化工试剂，因此尚有对环保资源开发利用不完善的一面(潘守芹编著，《新型玻璃》，同济大学出版社，1992年5月P386、P54-126)。

本发明的目的是提供一种全部原料均用于工业废渣的各种类型的微晶玻璃装饰砖及其制备方法。

本发明的主要技术方案：将两种或两种以上的工业废渣为原料进行熔融、浇铸成型、核化、晶化等步骤制得包括主晶相为β-CaSiO₃、CA(Mg.Fe)Si₂O₆、Cao.AL₂O₃.2SiO₂、CaO.MgO.2SiO₂、2MgO.2AL₂O₃.5SiO₂的微晶玻璃装饰砖。

本发明的具体制备方法，其过程包括以下步骤：

(1)将原料加到池窑或电炉中，加热至1400-1600℃，熔融后澄清并在1300-1350℃下保温；

(2)在0.01-0.5Mpa下浇铸到预热至600-800℃的模中成型，再经600-700℃退火；

(3)在680-780℃下核化1-2小时后，经850-980℃晶化6-2小时；

(4)经脱模、磨削、抛光即得到包括硅灰石、钙铁辉石、钙长石、透辉石、堇青石在内的微晶玻璃装饰砖。

上述步骤可在第(2)步退火后脱模再核化、晶化、磨削、抛光。

本发明所用的原料选自粉煤灰、煤矸石、钒钛磁铁尾矿、铁尾矿、金红石、铬渣、高炉渣、霞石正长岩、铜矿尾矿、黄金尾矿、硼镁尾矿、煤系粘土、白云石、菱镁矿尾矿、长石和砂岩中的两种或两种以上混合物，所有的原料粉碎成粒径为0.154-0.074mm。

本发明还根据所需要的色彩可与原料一同加入着色剂。

所述的粉煤灰包括褐煤、瘦煤和烟煤的粉煤灰。

所述的高炉渣包括钒钛、稀土和普通的高炉渣。

所述的煤系粘土包括褐煤、烟煤和无烟煤的煤系粘土。

所述的铁矿尾矿包括磁铁矿、红铁矿、菱铁矿和铬铁矿的尾矿。

所述的硅灰石微晶玻璃装饰砖主晶相为β-Casio₃(用电子衍射分析(SED)技术测定制品主晶相，以下同)，其化学组分(重量百分数)：Sio₂50-55％、(Feo+Fe₂o₃7-13％)、Al₂O₃10-12％、Cao10-20％、Mgo3-6％、Tio₂2-8％、Zno1-3％、(Na₂o+K₂o)4-6％。制备该微晶玻璃装饰砖所用的原料可采用粉煤灰、钒钛铁尾矿、霞石正长岩、其重量配比分别为30-60％、40-50％、10-20％，还可以采用煤矸石、钒钛磁  铁尾矿、金红石，其重量百分数分别为35-45％、45-50％、10-15％。