專利名稱：：用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種微晶玻璃以及這種微晶玻璃的制造方法。
背景技術(shù)：
：微晶玻璃是通過(guò)控制玻璃的結(jié)晶而得到的一種多晶材料。目前微晶玻璃已經(jīng)形成了一種特別門類的材料，其品種繁多，性能各異，具有十分廣泛的用途。微晶玻璃板材是微晶玻璃眾多品種中的一種，它是一種新型高檔建筑裝飾材料，具有強(qiáng)度高、抗磨損、耐腐蝕、耐風(fēng)化、不吸水、清潔維護(hù)方便、無(wú)放射性污染等理化特性以及色調(diào)均勻，光澤柔和晶瑩，表面致密無(wú)暇等優(yōu)異的外觀特點(diǎn)。由于微晶玻璃板材各方面性能均優(yōu)于天然石材，所以現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于建筑內(nèi)外墻、地面及廊柱等高檔裝修工程中?，F(xiàn)有用黃金尾礦生產(chǎn)微晶玻璃的技術(shù)，如公開(kāi)號(hào)為CN1117029A的發(fā)明專利申請(qǐng)，除黃金尾礦外還采用了多種工業(yè)原料(如工業(yè)石灰石、工業(yè)氟化鈣、工業(yè)氧化鐵、工業(yè)無(wú)水芒硝)。這種玻璃原料中的黃金尾礦的利用率不高，工業(yè)原料添加量大，成本高，玻璃熔化溫度高(1400°C-1500°C)，這勢(shì)必增加燃料消耗，加劇玻璃液對(duì)窯爐耐火材料的侵蝕。此外，金尾礦中含有毒性較大的氰化物質(zhì)，加工中會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生較大危害。而現(xiàn)有技術(shù)中未能解決此類問(wèn)題，從而影響了金尾礦的推廣利用。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材及其制造方法，要解決現(xiàn)有的微晶玻璃原料添加大量化工原料使玻璃熔化溫度高，生產(chǎn)能耗大，成本高的問(wèn)題；以及配料中堿類化工原料添加過(guò)多，腐蝕熔爐耐火材料的問(wèn)題。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是這種用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材，它是由以下原料按質(zhì)量份配比而成金尾礦6090份，石英砂820份，方解石0.52份，霞石12份，純堿25份，硼砂12份，碳酸鋇18份，硝酸鈉26份，三氧化二鈷0.10.5份。它是由以下各原料按質(zhì)量份配比而成金尾礦75份，石英砂15份，方解石2份，霞石1份，純堿4.5份，硼砂1.5份，碳酸鋇2.5份，硝酸鈉4份，三氧化二鈷0.1份。所述金尾礦的細(xì)度^40目。所述方解石的細(xì)度^80目，氧化鈣含量^55.5%。所述石英砂的細(xì)度為6080目，氧化硅含量^98%。所述霞石的細(xì)度為6080目，硅含量^54%，氧化鋁含量>28%。這種用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材的制造方法，步驟如下步驟一，將金尾礦、石英砂、方解石和霞石進(jìn)行破碎、篩選；步驟二，用離子交換法去除金尾礦中的氰化物；步驟三，將各原料按比例稱量并配制成混合料；步驟四，將上述混合料在1250°C135(TC下溶化成玻璃液，玻璃原料溶化所用的設(shè)備可為玻璃池窯、坩堝窯或箱式電爐；步驟五，將溶化后的玻璃液直接流入水中水淬成為玻璃顆粒料；步驟六，將玻璃顆粒料平鋪在耐火模具中進(jìn)行晶化處理，晶化溫度為1020°C107(TC，玻璃顆粒料晶化所用的設(shè)備可為隧道窯、梭式窯或箱式電爐；步驟七，將得到的黑色微晶玻璃樣品研磨切割。本發(fā)明的有益效果如下1、金尾礦是一種礦山廢棄物，它侵占耕地、污染環(huán)境甚至有可能造成尾礦庫(kù)潰壩等危及生命財(cái)產(chǎn)安全的災(zāi)害性事故。將它作為工業(yè)原料加以利用可以減少其堆存量，減輕尾礦對(duì)環(huán)境的危害。2、由于金尾礦除了運(yùn)輸費(fèi)用以外其它成本基本為零。將其用在玻璃原料中可以代替部分石英砂、氧化鋁、氧化鎂、純堿等常規(guī)原料，能夠降低玻璃原料成本20%以上。3、本發(fā)明用金尾礦代替了更多量的化工原料，二氧化硅、氧化鋁這兩種難熔組分中有一部分已經(jīng)成為化合物，因此可以將玻璃的熔化溫降低至12501350°C。同時(shí)還提高了玻璃的熔制速度，從而提高了熔窯效率，降低了能耗及生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染。4、本發(fā)明所用的原料中完全不用氧化鋁，從而減少了對(duì)耐火材料具有很強(qiáng)的侵蝕作用的純堿等化工原料的用量。因此在玻璃成份及熔化溫度不變的條件下，可以減輕玻璃液對(duì)熔爐耐火材料的侵蝕。5、在使用金尾礦前，利用離子交換技術(shù)對(duì)金尾礦先行處理，可去除毒性較大的氰化物等物質(zhì)。6、由本發(fā)明生產(chǎn)出的黑色微晶玻璃板材莫式硬度高，彎曲強(qiáng)度強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，顏色純正，在晶化成型過(guò)程中板材最薄可達(dá)7匪，最厚可達(dá)35匪，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)于現(xiàn)有黑色微晶玻璃產(chǎn)品。本發(fā)明部分實(shí)施例的原料配方及檢測(cè)結(jié)果如下檢測(cè)1序號(hào)檢驗(yàn)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)檢驗(yàn)值判定1莫式硬度5_6級(jí)5級(jí)合格2彎曲強(qiáng)度》30MP64MP合格3耐酸性外觀無(wú)變化，K《0.2%K=0.07%合格4耐堿性外觀無(wú)變化，K《0.2%K=0.02%合格5鏡面光澤度不低于85101合格玻璃原料的成分金尾礦85份，霞石1份，方解石1份，石英砂10份，純堿3份，碳酸鋇l份，三氧化二鈷O.l份、硝酸鈉2份，硼砂1.5份。檢測(cè)24<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>本發(fā)明各原料的作用如下1、金尾礦金尾礦中含有氧化硅、氧化鋁、氧化鈣、氧化鉀、氧化鈉等微晶玻璃所需要的成分，但其比例與微晶玻璃配方的要求有一定差距，所以還要用其他原料予以補(bǔ)足。2、石英引入石英的目的是使微晶玻璃具有適當(dāng)?shù)难趸韬?，在微晶玻璃中氧化硅的含量?yīng)該為55-65%。如果氧化硅含量小于55%則產(chǎn)品的化學(xué)穩(wěn)定性、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱沖擊性能等將會(huì)下降，產(chǎn)品不能滿足使用要求。如果氧化硅含量大于65%則玻璃液粘度很大，使得玻璃的熔化很困難。3、霞石能提高傳質(zhì)和傳熱速度，有助于水分及燒失的外排和熱的擴(kuò)散，有助于快速干燥和快速燒成。4、純堿玻璃配方中使用純堿是為了在玻璃中引入氧化鈉。它的主要作用是降低玻璃液的粘度，使玻璃的熔化能夠順利的進(jìn)行，但用量過(guò)多則會(huì)使產(chǎn)品變形，氧化鈉的適宜引入量為4-7%。5、硝酸鈉硝酸鈉能提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性、降低熔化溫度、減少產(chǎn)品的變形量，對(duì)微晶玻璃是一種有益成分，但硝酸鈉價(jià)格較高，應(yīng)盡量減少其用量。6、碳酸鋇碳酸鋇可以降低玻璃液的粘度，有利于玻璃的熔化，對(duì)玻璃性能的不利影響比起氧化鈉來(lái)要小。7、方解石、硼砂可提高玻璃的化學(xué)穩(wěn)定性，增強(qiáng)紫外線的透射率，提高玻璃的透明度及耐熱性能。8、三氧化二鈷是著色劑，可以使玻璃著成黑色。本發(fā)明可采用任何產(chǎn)地、任何品質(zhì)的金尾礦做為原料，生產(chǎn)黑色微晶玻璃板材。具體實(shí)施方式實(shí)施例1:先將金尾礦、石英砂、方解石和霞石進(jìn)行破碎、篩選。金尾礦的細(xì)度可為40目全過(guò)，方解石的細(xì)度為80目，氧化|丐含量55.5%;石英砂的細(xì)度為6080目，氧化硅含量98%;霞石的細(xì)度為6080目；硅含量54%，氧化鋁含量28%。純堿為工業(yè)級(jí)純堿，其余原料均符合國(guó)家行業(yè)質(zhì)檢標(biāo)準(zhǔn)。用離子交換法去除金尾礦中的氰化物，再通過(guò)稱量、混合制成混合料，各原料配比的重量份為金尾礦80份，霞石1份，方解石2份，石英砂15份，純堿4.5份，碳酸鋇1份，三氧化二鈷0.1份、硝酸鈉3份，硼砂1.5份。將上述混合料放在莫來(lái)石質(zhì)坩堝里，在溫度為135(TC的箱式電爐中熔化3.5小時(shí)，熔化完成后將玻璃液倒入水中成為玻璃顆粒料。將700克玻璃顆粒料平鋪在尺寸為120X120毫米的耐火模具中在箱式電爐中進(jìn)行晶化，晶化溫度為102(TC。由此即可得到120X120X18毫米的黑色微晶玻璃樣品。實(shí)施例2:先將金尾礦、石英砂、方解石和霞石進(jìn)行破碎、篩選。用離子交換法去除金尾礦中的氰化物，再通過(guò)稱量，制成混合料，各原料配比的重量份為金尾礦85份，霞石1份，方解石1份，石英砂10份，純堿3份，碳酸鋇1份，三氧化二鈷0.1份、硝酸鈉2份，硼砂1.5份。將上述玻璃原料在溫度為135(TC的玻璃池窯中熔化3.5小時(shí)，熔化完成后將玻璃液直接流入水中成為玻璃顆粒料。將15公斤玻璃顆粒料平鋪在尺寸為6000X9000毫米的耐火模具中在以液化石油汽為燃料的梭式窯中進(jìn)行晶化，晶化溫度為105(TC。由此即可得到600X900X7毫米的黑色微晶玻璃產(chǎn)品。實(shí)施例3:先將金尾礦、石英砂、方解石和霞石進(jìn)行破碎、篩選。用離子交換法去除金尾礦中的氰化物，再通過(guò)稱量，制成混合料，各原料配比的重量份為金尾礦90份，霞石1份，方解石0.5份，石英砂8份，純堿2份，碳酸鋇1份，三氧化二鈷0.1份、硝酸鈉2份，硼砂1份。將上述玻璃原料在溫度為1350°C的玻璃池窯中熔化3.5小時(shí)，熔化完成后使玻璃液直接流入水中成為玻璃顆粒料。將50公斤玻璃顆粒料平鋪在尺寸為6000X9000毫米的耐火模具中在以液化石油汽為燃料的梭式窯中進(jìn)行晶化，晶化溫度為105(TC。由此即可得到600X900X35毫米的黑色微晶玻璃產(chǎn)品。實(shí)施例4:先將金尾礦、石英砂、方解石和霞石進(jìn)行破碎、篩選。用離子交換法去除金尾礦中的氰化物，再通過(guò)稱量、制成混合料，各原料配比的重量份為金尾礦60份，霞石2份，方解石1.5份，石英砂20份，純堿2份，碳酸鋇3份，三氧化二鈷0.1份，硝酸鈉3份，硼砂2份。產(chǎn)品的制備方法參見(jiàn)上述實(shí)施例3。權(quán)利要求一種用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材，其特征在于它是由以下原料按質(zhì)量份配比而成金尾礦60～90份，石英砂8～20份，方解石0.5～2份，霞石1～2份，純堿2～5份，硼砂1～2份，碳酸鋇1～8份，硝酸鈉2～6份，三氧化二鈷0.1～0.5份。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材，其特征在于它是由以下原料按質(zhì)量份配比而成金尾礦75份，石英砂15份，方解石2份，霞石1份，純堿4.5份，硼砂1.5份，碳酸鋇2.5份，硝酸鈉4份，三氧化二鈷0.1份。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材，其特征在于所述金尾礦的細(xì)度^40目。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材，其特征在于所述方解石的細(xì)度^80目，氧化鈣含量^55.5%。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材，其特征在于所述石英砂的細(xì)度為6080目，氧化硅含量>98%。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材，其特征在于所述霞石的細(xì)度為6080目，硅含量^54%，氧化鋁含量>28%。7.—種如權(quán)利要求l-6所述的用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材的制造方法，其特征在于步驟如下步驟一，將金尾礦、石英砂、方解石和霞石進(jìn)行破碎、篩選；步驟二，用離子交換法去除金尾礦中的氰化物；步驟三，將各原料按比例稱量混合，配制成混合料；步驟四，將上述混合料在1250°C135(TC下溶化成玻璃液；步驟五，將溶化后的玻璃液直接流入水中水淬成為玻璃顆粒料；步驟六，將玻璃顆粒料平鋪在耐火模具中進(jìn)行晶化處理，晶化溫度為1020°C1070°C;步驟七，將得到的黑色微晶玻璃樣品研磨切割。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材的制造方法，其特征在于步驟四中，玻璃原料溶化所用的設(shè)備為玻璃池窯、坩堝窯或箱式電爐。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材的制造方法，其特征在于步驟六中，玻璃顆粒料晶化所用的設(shè)備為隧道窯、梭式窯或箱式電爐。全文摘要一種用金尾礦制造的黑色微晶玻璃板材，它是由以下各原料按質(zhì)量份配比而成金尾礦60～90份，石英砂8～20份，方解石0.5～2份，霞石1～2份，純堿2～5份，硼砂1～2份，碳酸鋇1～8份，硝酸鈉2～6份，三氧化二鈷0.1～0.5份，制造方法為將金尾礦、石英砂、方解石和霞石破碎、篩選；用離子交換法去除金尾礦中的氰化物；將各原料按比例稱量并配制成混合料；在1250℃～1350℃下溶化成玻璃液；溶化后的玻璃液直接流入水中水淬成玻璃顆粒料；玻璃顆粒料平鋪在耐火模具中進(jìn)行晶化處理；得到的黑色微晶玻璃樣品研磨切割。本發(fā)明產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)于現(xiàn)有黑色微晶玻璃，具有莫式硬度高，彎曲強(qiáng)度強(qiáng)，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，顏色純正的優(yōu)點(diǎn)。文檔編號(hào)C03C10/00GK101696087SQ200910309590公開(kāi)日2010年4月21日申請(qǐng)日期2009年11月12日優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日發(fā)明者張金青,謝繼增申請(qǐng)人:君達(dá)(鳳縣)環(huán)保資源無(wú)害化過(guò)程科技有限公司;