一種黑色礦渣微晶石材及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種黑色礦渣微晶石材及其制備方法，涉及玻璃、建材制造工藝領(lǐng)域。解決了現(xiàn)有的以高爐渣為原料制備成礦渣微晶石材的高爐渣利用率低、色澤差及質(zhì)量差的技術(shù)問題。本發(fā)明的主要技術(shù)方案為：將60-80重量份的高爐渣和19-47重量份的輔料形成的混合物，進行熔制處理得到玻璃熔體；19-47重量份的輔料包括：10-28重量份的用于提供二氧化硅的第一調(diào)質(zhì)劑、5-8重量份的用于提供鈉元素的第二調(diào)質(zhì)劑、4-9重量份的晶核劑及0-1重量份的還原劑；將玻璃熔體采用浮法工藝成型為玻璃板材；將玻璃板材進行核化、晶化處理得到黑色礦渣微晶石材。本發(fā)明制備的黑色礦渣微晶石材的高爐渣利用率高、色澤純正、平整度及表面質(zhì)量高。
【專利說明】-種黑色礦渣微晶石材及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及玻璃、建材制造工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種黑色礦渣微晶石材及其制備 方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 微晶石材又稱為微晶玻璃或玻璃陶瓷，是一種獨特的新型無機非金屬材料。微晶 石材就有許多優(yōu)異的性能，如力學(xué)強度高、化學(xué)穩(wěn)定性及熱穩(wěn)定性好、抗磨損、耐腐蝕等，在 電子、建筑、化工、機械工程等領(lǐng)域作為結(jié)構(gòu)材料、功能材料、裝飾材料而獲得廣泛應(yīng)用。
[0003] 高爐渣是冶煉生鐵時從高爐中排出的一種廢渣，其屬于硅酸鹽質(zhì)材料，主要成分 包括二氧化硅、氧化鈣、三氧化二鋁、氧化鎂等，且高爐渣在1400-160(TC的高溫下形成熔融 體。隨著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，高爐渣排量日益增多，歷年來的積累使其堆積如山，占用大 量的土地。由于我國鋼鐵企業(yè)通常采用水淬工藝處理高爐熱渣，不僅使溶融礦渣攜帶的顯 熱不僅沒有得到利用，還浪費了寶貴的水資源，且該方法產(chǎn)生的污水和含硫蒸汽對環(huán)境造 成嚴重污染。
[0004] 由于高爐渣的主要成分是構(gòu)成玻璃尤其是Ca0-Al203-Si02體系玻璃的重要成分， 且高爐渣附帶的顯熱也能很好地為后期玻璃熔制節(jié)約大量的能源。因此，采用高爐渣為主 要原料制備高檔礦渣微晶石材，可以有效降低微晶石材的成本及解決高爐渣資源利用的難 題。
[0005] 但是發(fā)明人發(fā)現(xiàn)由于高爐渣中較高的鈣含量以及鐵、硫、碳元素的存在，使以高爐 渣為原料制備的微晶石材很難實現(xiàn)高爐渣的大比例添加，且制備成的微晶石材平整度及表 面質(zhì)量差，且外觀呈現(xiàn)為土灰色、色澤差，很難得到市場的認可和推廣。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明實施例提供一種黑色礦渣微晶石材及其制備方法，主要目的是 在實現(xiàn)礦渣微晶石材中高爐渣高的添加率，并制備出一種色澤純正、平整度及表面質(zhì)量好 的黑色礦渣微晶石材。
[0007] 為達到上述目的，本發(fā)明主要提供如下技術(shù)方案：
[0008] -方面，本發(fā)明實施例提供了一種黑色礦渣微晶石材的制備方法，包括如下步 驟：
[0009] 將60-80重量份的高爐渣和19-47重量份的輔料形成的混合物，進行熔制處理得 到玻璃熔體；其中，所述19-47重量份的輔料包括：10_28重量份的用于提供二氧化硅的第 一調(diào)質(zhì)劑、4-10重量份的用于提供鈉元素的第二調(diào)質(zhì)劑、4-9重量份的晶核劑及0-1重量份 的還原劑；
[0010] 將所述玻璃熔體浮法成型為玻璃板材；
[0011] 將所述玻璃板材進行核化、晶化處理得到黑色礦渣微晶石材。
[0012] 前述的黑色礦渣微晶石材的制備方法，所述第一調(diào)質(zhì)劑選用石英砂；
[0013] 所述第二調(diào)質(zhì)劑選用碳酸鈉；
[0014] 所述4-10重量份的晶核劑包括2-4重量份的鉻鐵礦、0-1重量份的二氧化鈦及 2-5重量份的氟娃酸鈉；
[0015] 所述還原劑選用煤粉或碳粉。
[0016] 前述的黑色礦渣微晶石材的制備方法，所述玻璃熔體包括以下化學(xué)成分：以重 量百分含量計，二氧化娃為40-53 %,氧化興為20-30 %,三氧化二錯為9-13 %,氧化鎂為 4-5. 4%，三氧化二鐵為1. 2-2. 2%，三氧化二鉻為1. 2-2. 5%，氧化鈉為3. 4-5. 8%，氟為 1. 2-3. 4%，二氧化鈦為0-1 %，余量為不可避免的雜質(zhì)。
[0017] 前述的黑色礦渣微晶石材的制備方法，所述高爐渣為高爐水淬渣；
[0018] 其中，所述將60-80重量份的高爐水淬渣和19-47重量份的輔料形成的混合物，進 行熔制處理得到玻璃熔體，具體為：
[0019] 將60-80重量份的高爐水淬渣與19-47重量份的輔料混合均勻得到混合物；
[0020] 將所述混合物投入至玻璃窯爐中，使所述混合物在1450-1500°C的溫度下進行熔 化、均化、澄清后得到混合熔體。
[0021] 前述的黑色礦渣微晶石材的制備方法，所述高爐渣為高爐熱態(tài)熔融渣；
[0022] 其中，所述將60-80重量份的高爐熱態(tài)熔融渣和19-47重量份的輔料形成的混合 物，進行熔制處理得到玻璃熔體，具體為：
[0023] 將60-80重量份的高爐熱態(tài)熔融渣引入至玻璃窯爐中；
[0024] 將混合均勻的19-47重量份的輔料投入至所述玻璃窯爐中；
[0025] 使玻璃窯爐中的所述高爐熱態(tài)熔融渣與所述輔料混合均勻形成混合物，使所述混 合物在1450-1500°C的溫度下進行熔化、均化、澄清后得到混合熔體。
[0026] 前述的黑色礦渣微晶石材的制備方法，將所述玻璃熔體浮法成型為玻璃板材的步 驟在錫槽中進行；
[0027] 其中，所述錫槽拋光區(qū)的溫度為1200-1075 °C，所述錫槽冷卻區(qū)的溫度為 1050-650°C。
[0028] 前述的黑色礦渣微晶石材的制備方法，將所述玻璃熔體浮法成型為玻璃板材的步 驟之前還包括：
[0029] 待所述玻璃熔體的溫度降低至1250-1300°C時，將所述玻璃熔體從引入到所述錫 槽中進行浮法成型。
[0030] 前述的黑色礦渣微晶石材的制備方法，將所述玻璃板材核化、晶化處理后得到黑 色礦渣微晶石材的步驟在輥道窯中進行，具體為：
[0031] 將所述玻璃板材經(jīng)30-60min升溫至690-750°C，在690-750°C下保溫60-90min;
[0032] 將所述玻璃板材經(jīng)30-60min升溫至860-930°C，在860-930°C下保溫60-90min;
[0033] 將所述玻璃板材經(jīng)90_120min降溫至80°C以下，得到黑色礦渣微晶石材。
[0034] 另一方面，本發(fā)明實施例還提供一種黑色礦渣微晶石材，所述黑色礦渣微晶石材 由上述任一項所述的方法制成。
[0035] 前述的黑色礦渣微晶石材，以重量百分含量計，二氧化硅為40-50%，氧化鈣為 20-30 %，三氧化二鋁為9-12 %，氧化鎂為4-5. 3 %，三氧化二鐵為1. 2-2. 2 %，三氧化二鉻 為1. 2-2. 4%，氧化鈉為3. 4-5. 8%，氟為1. 2-3. 4%，二氧化鈦為0-1%，余量為不可避免的 雜質(zhì)。
[0036] 本發(fā)明實施例提出的一種黑色礦渣微晶石材及其制備方法至少具有以下優(yōu)點：
[0037] (1)本發(fā)明提出的黑色礦渣微晶石材原料為高爐渣和輔料，其中，高爐渣的添加率 高達60 %以上，本發(fā)明通過采用石英砂、碳酸鈉、氟硅酸鈉、鉻鐵礦、二氧化鈦及還原劑作為 輔料起到調(diào)質(zhì)、助熔、形核等作用，通過熔體經(jīng)成型、析晶、退火后獲得礦渣微晶石材內(nèi)部具 有獨特的組織結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)可見光波段的全吸收，突破了黑色礦渣微晶石材的制造瓶頸。
[0038] (2)本發(fā)明根據(jù)原料成分的料性、析晶特點，采用浮法工藝制備微晶石材，該工藝 有效解決了現(xiàn)有制備工藝（澆注成型、壓延成型等）由于玻璃熔體中高的鈣含量，而造成料 性短、易析晶，使成型難度大、料道堵塞的技術(shù)問題。而本發(fā)明通過該浮法制備工藝可獲得 色澤純正、平整度高、表面質(zhì)量好的黑色礦渣微晶石材。
[0039] 綜上，本發(fā)明提出的黑色礦渣微晶石材及其制備方法增大了高爐渣的利用率，降 低了黑色礦渣微晶石材的原料成本，且制成的黑色礦渣微晶石材的質(zhì)量較好、色澤純正。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040] 圖1為本發(fā)明實施例提供的一種黑色礦渣微晶石材制備方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0041] 為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合 較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的一種黑色礦渣微晶石材及其制備方法【具體實施方式】、特 征及其功效，詳細說明如下。
[0042] 如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的黑色礦渣微晶石材的制備方法主要包括將高爐 渣與輔料形成的混合物進行熔制處理的步驟1、將玻璃熔體浮法成型為玻璃板材的步驟2、 將玻璃板材進行核化、晶化處理的步驟3及切割、打磨、拋光的步驟4,具體如下：
[0043] 1)將60-80重量份的高爐渣和19-47重量份的輔料形成的混合物，進行熔制處理 得到玻璃熔體；其中，所述19-47重量份的輔料包括：10-28重量份的用于提供二氧化硅的 第一調(diào)質(zhì)劑、5-8重量份的用于提供鈉離子的第二調(diào)質(zhì)劑、4-10重量份的晶核劑及0-1重量 份的還原劑；
[0044] 其中，高爐渣為高爐水淬渣或高爐熱態(tài)熔融渣，另外，本發(fā)明實施例選用的高爐渣 化學(xué)成分范圍如下：以重量百分含量計，氧化鈣為35-48%，二氧化硅為28-42%，三氧化二 鋁為6-18%，氧化鎂3-14%，余量為雜質(zhì)。
[0045] 其中，若高爐渣選用高爐水淬渣時，該步驟具體為：
[0046] 稱取60-80重量份的高爐渣和19-47重量份的輔料，將其混合均勻得到混合物，將 混合物投入至玻璃窯爐中進行熔化、均化、澄清后得到混合熔體。
[0047] 其中，若高爐渣為高爐熱態(tài)熔融渣時，該步驟具體為：
[0048] 將60-80重量份的高爐渣投入至玻璃窯爐；將19-47重量份的輔料混合均勻后投 入至玻璃窯爐中；玻璃窯爐中的攪拌系統(tǒng)將上述原料攪拌均勻得到混合物，該混合物在玻 璃窯爐中熔化、均化、澄清后得到混合熔體。另外，選用的高爐熱態(tài)熔融渣由于具有高的顯 熱，可以提高原料的熔制效率，并節(jié)省制備玻璃熔體所消耗的能源。
[0049] 較佳地，該步驟中的熔化溫度為1450-1500°C;該步驟中混合熔體包括以下成分： 以重量百分含量計，二氧化娃為40-53%,氧化興為20-30%,三氧化二錯為9-13%,氧化鎂 為4-5. 4%，三氧化二鐵為1. 2-2. 2 %，三氧化二鉻為1. 2-2. 5 %，氧化鈉為3. 4-5. 8 %，氟為 1. 2-3. 4%，二氧化鈦為0-1 %，余量為不可避免的雜質(zhì)。
[0050] 較佳地，第一調(diào)質(zhì)劑選用石英砂，或者其他可以提供二氧化硅的材料（且材料的 添加量保證提供與石英砂等量的二氧化硅）。5-8重量份的第二調(diào)質(zhì)劑采用碳酸鈉，其中， 碳酸鈉在此不僅可以用于提供鈉離子，還起到助熔的作用，使原料熔化的速率加快；在此也 可以采用硫酸鈉代替碳酸鈉。。2-5重量份的晶核劑包括2-4重量份的鉻鐵礦、0-1重量份 的二氧化鈦及2-5重量份的氟硅酸鈉；氟硅酸鈉不僅能夠提供鈉元素，其中的氟具有助熔 和促進分相形核的作用。鉻鐵礦促進形核析晶的同時還可以保證礦渣微晶石材的色澤呈 純正黑色；本發(fā)明實施例所選用的鉻鐵礦的粒度為100-300目，其中三氧化二鉻的含量為 40-45%，氧化亞鐵的含量為20-15%，剩余為其他。還原劑選用煤粉或碳粉。
[0051]上述輔料中的除了還原劑和二氧化鈦外的其他成分還可以用部分螢石（CaF2)、鈉 長石、鐵鱗（Fe0、Fe203)替代，只需保證輔料的加入量能夠保證獲得上述玻璃熔體化學(xué)成 分及含量即可。
[0052] 較佳地，上述原料的配比優(yōu)選為：以重量份計，高爐渣60-65份，石英砂25-28份， 純堿6-8份，氟硅酸鈉2-3份，鉻鐵礦3-4份，二氧化鈦0. 6-0. 8份，煤粉0. 5-0. 8份。
[0053] 較佳地，該步驟得到的玻璃熔體的析晶溫度上限高于1050°C，當(dāng)溫度為1150°C 時，該玻璃熔體的黏度低于500Pa?S;當(dāng)溫度為950°C時，該玻璃熔體的黏度lOOOOPa?S。
[0054] 2)將玻璃熔體浮法成型為玻璃板材；
[0055] 該步驟主要采用浮法工藝對混合熔體進行平板成型，具體為：將玻璃熔體經(jīng)玻璃 窯爐中的流液洞、上升道進入所述玻璃窯爐中的供料道；
[0056] 待玻璃熔體的溫度降低至1250-1300°C時，將玻璃熔體從供料道引入到錫槽中進 行平板成型。
[0057] 其中，所述錫槽拋光區(qū)的溫度為1075-1200°C，錫槽冷卻區(qū)的溫度為1650-1050°C。
[0058] 另外，在該步驟中，由于玻璃熔體平衡厚度為7_8mm，錫槽不設(shè)置拉薄成形區(qū)， 玻璃離開錫槽的速率與玻璃進入錫槽拋光區(qū)速率一致，且玻璃在錫槽的拋光區(qū)停留時間 1.5-3min，根據(jù)不同的拉引厚度（7-15mm)，拉引速率范圍為72-108米/小時，錫槽浮拋區(qū)長 度1. 8-5. 4m;如需獲得10-15mm厚玻璃板材，需在高溫拋光區(qū)設(shè)置擋墻以確定玻璃板帶的 厚度和寬度。
[0059] 3)將玻璃板材進行核化、晶化處理后得到黑色礦渣微晶石材；
[0060] 該步驟在輥道窯中進行，具體為：將輥道窯中的玻璃板材經(jīng)30-60min升溫至 690-750°C，在 690-750°C下保溫 60-90min;再經(jīng) 30-60min升溫至 860-930°C，在 860-930°C 下保溫60-90min;最后將玻璃板材經(jīng)90-120min降溫至40°C以下，得到黑色礦渣微晶石材。
[0061] 4)將晶化好的黑色礦渣微晶石材切割、表面打磨、拋光，包裝成品。
[0062] 下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0063] 實施例一-實施例四中所用的高爐渣選用濟鋼的高爐廢渣，其包括以下化學(xué)成 分范圍如下：以重量百分含量計，氧化鈣為36. 7%，二氧化硅為36. 9%，三氧化二鋁為 15. 0%，氧化鎂6. 7%，余量為雜質(zhì)。
[0064] 另外，實施例一-實施例四中所用的鉻鐵礦中的三氧化二鉻的含量為44. 5%,氧 化亞鐵的含量為25. 9%，三氧化二鋁為14. 78%，氧化鎂為9. 4%，剩余為其他。
[0065] 實施例一
[0066] 1、將60份高爐水淬渣、石英砂27份、純堿6份、氟硅酸鈉2份、鉻鐵礦4份、二氧 化鈦0. 6份、煤粉0. 4份混合均勻得到玻璃配合料。
[0067] 2、將上述配合料緩慢送入玻璃窯爐中，控制熔化溫度為1500°C，經(jīng)4-6小時的熔 化、2-3小時的均化和1-2小時的澄清后得到可用的調(diào)質(zhì)玻璃熔體。
[0068] 在此步驟中檢測玻璃熔體的化學(xué)成分，使玻璃熔體的成分為：Si02為52. 3%，CaO 為 22. 9%，A1203 為 9. 39%，Mg0 為 4. 16%，F(xiàn)e203 為 2. 15%，Cr203 為 2. 5%，Na20 為 4. 23%，F(xiàn) 為1. 43%，Ti02為0.62%，其他：0.32%。玻璃熔體的析晶溫度上限為1065°C，溫度1150°C 時玻璃熔體粘度為650Pa?S，溫度為950°C時玻璃熔體粘度為12589Pa?S。
[0069] 3、將上述玻璃熔體經(jīng)玻璃窯爐的流液洞、上升道進入供料道，待玻璃熔體的溫度 降低為1300°C時，經(jīng)唇磚將玻璃熔體引導(dǎo)入對應(yīng)的錫槽中對其進行浮法成型得到玻璃板 材。
[0070](成型條件為：玻璃熔體進入錫槽時的溫度為1250°C，錫槽拋光區(qū)的溫度為 1250-1075°C，冷卻區(qū)溫度為1050-650°C;錫槽設(shè)置石墨擋墻以控制熔體攤平厚度，獲得成 形板材厚度為12mm，寬度1. 5m，拋光區(qū)停留時間為3min，拉引速率為72米/小時，錫槽浮拋 區(qū)長度為3. 6m，錫槽總長度為22. 6m)
[0071] 4、將冷卻區(qū)定形好的玻璃板材直接經(jīng)輥道傳送至輥道窯進行核化、晶化處理成為 黑色礦渣微晶石材。
[0072] 具體核化、晶化處理參數(shù)為：將玻璃板材經(jīng)60min由650°C升溫至750°C并保溫1 小時，再經(jīng)30min升溫至860°C保溫30min,經(jīng)30min升溫至930°C并保溫30min,經(jīng)120min 降溫至40°C出輥道窯。
[0073] 5、將晶化好的黑色礦渣微晶石材按需求尺寸切割，并進行表面打磨、拋光，包裝成 品。
[0074] 本實施例制備的黑色礦渣微晶石材主晶相為顆粒狀硅灰石和透輝石相，晶粒尺寸 約100nm，結(jié)晶度約94% ;該黑色礦渣微晶石材斷口整齊，質(zhì)感細膩，黑色純正。
[0075] 實施例二
[0076] 1、首先將78份高爐熔融渣引入到玻璃熔窯中；然后將10份石英砂、6份純堿、2份 氟硅酸鈉、3份鉻鐵礦、0. 6份二氧化鈦及0. 4份煤粉混合均勻后緩慢送入玻璃熔窯中。
[0077] 2、控制熔化溫度為1480°C，經(jīng)4-6小時熔化、2-3小時攪拌均化和1-2小時澄清 后，獲得可用的調(diào)質(zhì)玻璃熔體。
[0078] 在此步驟中檢測玻璃熔體的化學(xué)成分，使玻璃熔體的成分為：Si02S41.85%，CaO 為 29. 9 %，A1203 為 12. 3%，MgO為 5. 4 %，F(xiàn)e203 為 1. 9 %，Cr203 為 1. 9 %，Na20 為 4. 3 %， F為1.26%，1102為0. 74%，其他為0.45%。該玻璃熔體的析晶溫度上限為1050°C，溫度 1150°C時玻璃熔體粘度為500Pa?S，溫度為950°C時玻璃熔體粘度為15849Pa?S。
[0079] 3、將上述玻璃熔體經(jīng)玻璃窯爐的流液洞、上升道進入供料道，待玻璃熔體的溫度 降低為1250°C，經(jīng)唇磚將玻璃熔體引導(dǎo)入對應(yīng)的錫槽中對其進行平板成型得到玻璃板材。
[0080] (成型條件為：玻璃熔體進入錫槽時的溫度為1200°c，錫槽拋光區(qū)的溫度為 1075-1200°C，冷卻區(qū)溫度為1050-650°C;錫槽可不設(shè)置拉薄成形區(qū)，玻璃熔體平衡厚度為 7. 5mm，設(shè)置板材寬度為2m，拋光區(qū)停留時間為2min，拉引速率為108米/小時，錫槽浮拋區(qū) 長度為3. 6m，錫槽總長度為25. 4m)
[0081] 4、將冷卻區(qū)定形好的玻璃板材直接經(jīng)輥道傳送至輥道窯進行核化、晶化處理成為 黑色礦渣微晶石材。
[0082] 具體核化、晶化處理參數(shù)為：將玻璃板材經(jīng)60min由650°C升溫至690°C并保溫 lh,再經(jīng)1. 5h升溫至750°C保溫30min,經(jīng)60min升溫至860°C后保溫30min,經(jīng)120min降 溫至40°C出輥道窯；
[0083] 5、將晶化好的黑色礦渣微晶石材按需求尺寸切割，并進行表面打磨、拋光，包裝成 品。
[0084] 本實施例制備的黑色礦渣微晶石材的主晶相為團簇狀鈣鋁黃長石晶相，結(jié)晶度約 90% ;且該黑色礦渣微晶石材呈黑色，斷口整體，質(zhì)感細膩。
[0085] 實施例三
[0086]1、將65份高爐水淬渣、石英砂26份、純堿7份、氟硅酸鈉2份、鉻鐵礦3. 4份-混 合均勻得到玻璃配合料。
[0087] 2、將上述配合料緩慢送入玻璃窯爐中，控制熔化溫度為1500°C，經(jīng)4-6小時的熔 化、2-3小時的均化和1-2小時的澄清后得到可用的調(diào)質(zhì)玻璃熔體。
[0088] 在此步驟中檢測玻璃熔體的化學(xué)成分，使玻璃熔體的成分為：Si02為50. 8%，CaO 為 24. 8%，A1203 為 9. 8%，Mg0 為 4. 86%，F(xiàn)e203 為 1. 87%，Cr203 為 2. 2%，Na20 為 4. 23%， ?為1.30%其他：0.14%。玻璃熔體的析晶溫度上限為10601：，溫度11501：時玻璃熔體粘 度為640Pa?S，溫度為950°C時玻璃熔體粘度為12889Pa?S。
[0089] 3、將上述玻璃熔體經(jīng)玻璃窯爐的流液洞、上升道進入供料道，待玻璃熔體的溫度 降低為1300°C時，經(jīng)唇磚將玻璃熔體引導(dǎo)入對應(yīng)的錫槽中對其進行平板成型得到玻璃板 材。
[0090](成型條件為：玻璃熔體進入錫槽時的溫度為1250°c，錫槽拋光區(qū)的溫度為 1075-1250°C，冷卻區(qū)溫度為1050-650°C;錫槽設(shè)置有石墨擋墻以控制熔體攤平厚度，獲得 成形板材厚度為15mm，寬度1. 2m，拋光區(qū)停留時間為3min，拉引速率為72米/小時，錫槽浮 拋區(qū)長度為3. 6m，錫槽總長度為22. 6m)
[0091] 4、將冷卻區(qū)定形好的玻璃板材直接經(jīng)輥道傳送至輥道窯進行核化、晶化處理成為 黑色礦渣微晶石材。
[0092] 具體核化、晶化處理參數(shù)為：將玻璃板材經(jīng)60min由650°C升溫至750°C并保溫1 小時，再經(jīng)30min升溫至860°C保溫30min，經(jīng)30min升溫至900°C并保溫30min，經(jīng)120min 降溫至40°C出輥道窯。
[0093] 5、將晶化好的黑色礦渣微晶石材板按需求尺寸切割，并進行表面打磨、拋光，包裝 成品。
[0094]本實施例制備的黑色礦渣微晶石材的主晶相為鏈狀、短棒狀狀鈣鋁黃長石晶相， 晶粒尺寸約500nm-lum，結(jié)晶度約80%。另外本實施例制備的黑色礦渣微晶石材呈整體粗 糙斷口，外觀呈淡黑色。
[0095] 實施例四
[0096] 1、將70份高爐熱態(tài)熔融渣引入到玻璃熔窯中；然后將石英砂18份、純堿7份、氟 硅酸鈉5份、鉻鐵礦3份、二氧化鈦0. 7份、煤粉0. 5份混合均勻后緩慢送入玻璃熔窯中。
[0097] 2、控制熔化溫度為1500°C，經(jīng)4-6小時的熔化、2-3小時的均化和1-2小時的澄清 后得到可用的調(diào)質(zhì)玻璃熔體。
[0098] 在此步驟中檢測玻璃熔體的化學(xué)成分，使玻璃熔體的成分為：Si02S44. 849. 2%， CaO為 26. 4%，A1203 為 10. 5%，MgO為 4. 66%，F(xiàn)e203 為 1. 98%，Cr203 為-1. 98%，Na20 為 6. 23%，F(xiàn)為2. 30%，1102為0. 65%，其他：0. 48%。該玻璃熔體的析晶溫度上限為1055°C， 溫度1150°C時玻璃熔體粘度為560Pa?S，溫度為950°C時玻璃熔體粘度為14849Pa?S。
[0099] 3、將上述玻璃熔體經(jīng)玻璃窯爐的流液洞、上升道進入供料道，待玻璃熔體的溫度 降低為1250°C時，經(jīng)唇磚將玻璃熔體引導(dǎo)入對應(yīng)的錫槽中對其進行平板成型得到玻璃板 材。
[0100] (成型條件為：玻璃熔體進入錫槽時的溫度為1250°c，錫槽拋光區(qū)的溫度為 1075-1250°C，冷卻區(qū)溫度為1050-650°C;錫槽不設(shè)置拉薄成形區(qū)，玻璃熔體平衡厚度為 7. 5mm，設(shè)置板材寬度為2m，拋光區(qū)停留時間為2. 5min，拉引速率為90米/小時，錫槽浮拋 區(qū)長度為3. 8m，錫槽總長度為27m)
[0101] 4、將冷卻區(qū)定形好的玻璃板材直接經(jīng)輥道傳送至輥道窯進行核化、晶化處理成為 黑色礦渣微晶石材。
[0102] 具體核化、晶化處理參數(shù)為：將玻璃板材經(jīng)60min由650°C升溫至750°C并保溫 1. 5小時，再經(jīng)30min升溫至860°C保溫60min，經(jīng)120min降溫至40°C出輥道窯。
[0103] 5、將晶化好的黑色礦渣微晶石材板按需求尺寸切割，并進行表面打磨、拋光，包裝 成品。
[0104] 本實施例制備的黑色礦渣微晶石材的主晶相為顆粒狀透輝石相，結(jié)晶度約92%， 且該黑色礦渣微晶石材呈灰黑色，整體斷口，質(zhì)感細膩。
[0105] 實施例五
[0106] 對實施例一-實施例四制備的黑色礦渣微晶石材的色澤、斷口、質(zhì)感及其物理性 質(zhì)（主晶相、結(jié)晶度）和物理性能（彎曲強度）進行常規(guī)的測試，測試結(jié)果如表1所示。
[0107] 注：（1)黑色礦渣微晶石材的性能檢測依照標準JC/T872-2000《建筑裝飾用微晶 玻璃》標準進行測試。
[0108] (2)黑色礦渣微晶石材的主晶相、結(jié)晶度采用XRD檢測方法。
[0109] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 一種黑色礦渣微晶石材的制備方法，其特征在于，包括如下步驟： 將60-80重量份的高爐渣和19-47重量份的輔料形成的混合物，進行熔制處理得到玻 璃熔體；其中，所述19-47重量份的輔料包括：10-28重量份的用于提供二氧化硅的第一調(diào) 質(zhì)劑、5-8重量份的用于提供鈉元素的第二調(diào)質(zhì)劑、4-10重量份的晶核劑及0-1重量份的還 原劑； 將所述玻璃熔體浮法成型為玻璃板材； 將所述玻璃板材進行核化、晶化處理得到黑色礦渣微晶石材。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 所述第一調(diào)質(zhì)劑選用石英砂； 所述第二調(diào)質(zhì)劑選用碳酸鈉； 所述4-10重量份的晶核劑包括2-4重量份的鉻鐵礦、0-1重量份的二氧化鈦及2-5重 量份的氟硅酸鈉； 所述還原劑選用煤粉或碳粉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述玻璃熔體包括以下化學(xué)成分：以重 量百分含量計，二氧化娃為40-53%,氧化|丐為20-30%,三氧化二錯為9-13%,氧化鎂為 4-5. 4%，三氧化二鐵為1. 2-2. 2%，三氧化二鉻為1. 2-2. 5%，氧化鈉為3. 4-5. 8%，氟為 1. 2-3. 4%，二氧化鈦為0-1 %，余量為不可避免的雜質(zhì)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述高爐渣為高爐水淬渣； 其中，所述將60-80重量份的高爐水萃淬渣和19-47重量份的輔料形成的混合物，進行 熔制處理得到玻璃熔體，具體為： 將60-80重量份的高爐水淬渣與19-47重量份的輔料混合均勻得到混合物； 將所述混合物投入至玻璃窯爐中，使所述混合物在1450-1500°C的溫度下進行熔化、均 化、澄清后得到混合熔體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述高爐渣為高爐熱態(tài)熔融渣； 其中，所述將60-80重量份的高爐熱態(tài)熔融渣和19-47重量份的輔料形成的混合物，進 行熔制處理得到玻璃熔體，具體為： 將60-80重量份的高爐熱態(tài)熔融渣引入至玻璃窯爐中； 將混合均勻的19-47重量份的輔料投入至所述玻璃窯爐中； 使所述玻璃窯爐中的高爐熱態(tài)熔融渣與所述輔料混合均勻形成混合物，使所述混合物 在1450-1500°C的溫度下進行熔化、均化、澄清后得到混合熔體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述將玻璃熔體浮法成型為玻璃板材 的步驟是在錫槽中進行； 其中，所述錫槽拋光區(qū)的溫度為1200_1075°C，所述錫槽冷卻區(qū)的溫度為1050-650°C。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，將所述玻璃熔體浮法成型為玻璃板材的 步驟之前還包括： 待所述玻璃熔體的溫度降低至1250-1300°C時，將所述玻璃熔體引入到所述錫槽中進 行浮法成型。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，將所述玻璃板材進行核化、晶化處理后得 到黑色礦渣微晶石材的步驟在輥道窯中進行，具體為： 將所述玻璃板材經(jīng)30-60min升溫至690-750°C，在690-750°C下保溫60-90min ; 將所述玻璃板材經(jīng)30-60min升溫至860-930°C，在860-930°C下保溫60-90min ; 將所述玻璃板材經(jīng)90-120min降溫至80°C以下，得到黑色礦渣微晶石材。
9. 一種黑色礦渣微晶石材，其特征在于，所述黑色礦渣微晶石材由權(quán)利要求1-8任一 項所述的方法制成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的黑色礦渣微晶石材，其特征在于，所述黑色礦渣微晶石材包 括以下化學(xué)成分：以重量百分含量計，二氧化硅為40-50%，氧化鈣為20-30%，三氧化二鋁 為9-12 %，氧化鎂為4-5. 3 %，三氧化二鐵為1. 2-2. 2%，三氧化二鉻為1. 2-2. 4%，氧化鈉 為3. 4-5. 8%，氟為1. 2-3. 4%，二氧化鈦為0-1%，余量為不可避免的雜質(zhì)。
【文檔編號】C03C6/06GK104355541SQ201410549844
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】李要輝, 黃幼榕, 王晉珍 申請人:中國建筑材料科學(xué)研究總院, 北京航玻新材料技術(shù)有限公司