專利名稱：用黃金尾礦生產(chǎn)微晶玻璃制品的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及尾礦渣再利用領(lǐng)域，具體地說涉及一種用黃金尾礦生產(chǎn)微晶玻璃制品的方法。
隨著工礦企業(yè)的迅速發(fā)展，工業(yè)礦渣、廢渣的種類和積蓄量逐年增加，占用了耕地，污染了環(huán)境，人們已朝著這個方向努力，在廢渣利用、治理環(huán)境方面取得了很大進(jìn)展。
一專利申請文件，申請?zhí)枮?5100521，名稱為“粉煤灰廢渣微晶玻璃”的發(fā)明創(chuàng)造報道了粉煤灰的利用情況；另一專利申請文件，申請?zhí)枮?1106992.5，名稱為“磷尾礦渣制微晶玻璃大理石的方法”的發(fā)明創(chuàng)造報道了磷尾礦渣的利用情況。近年來，淘金工業(yè)的規(guī)模越來越大，黃金尾礦的堆積已引起了人們的關(guān)注，急需人們開發(fā)研究對黃金尾礦的再次利用。
本發(fā)明的目的是提供一種對黃金尾礦的再次利用的方法，具體地提供一種用黃金尾礦生產(chǎn)微晶玻璃制品的方法。
本發(fā)明的目的通過以下方案來實現(xiàn)用黃金尾礦生產(chǎn)微晶玻璃制品的方法，依次經(jīng)過如下步驟原料篩選、配料、升溫至1400～1500℃保溫3～6h熔化、成型、脫模，在700～800℃保溫1～3h進(jìn)行核化處理，再在800～9O0℃保溫1～3h進(jìn)行晶化處理，最后冷卻，其特征在于原料配料的重量百分組成為黃金尾礦55～70工業(yè)石灰石15～36工業(yè)硼酸0～15工業(yè)氧化鋅0～10工業(yè)氟化鈣0～4工業(yè)硫酸鋇0～14工業(yè)氧化鉻0～5工業(yè)二氧化錳0～5工業(yè)氧化銅0～6工業(yè)氧化鐵0～6工業(yè)無水芒硝0～5，使配料的化學(xué)組成落在CaO—Al2O3—SiO2系統(tǒng)相圖中，其重量百分比為SiO245～65 CaO 10～25 MgO 0～5 Al2O310～25 Fe2O31～20 R2O 1～10 Cr2O30～5 TiO20～10 ZnO 0～10 MnO20～5CuO 0～6 B2O30～4 BaO 0～7 F-0～2上述所用黃金尾礦的化學(xué)組成重量百分比為SiO270.42～82.55Al2O39.84～14.O8 Fe2O31.23～2.00 MgO 0.154～0.45CaO 0.76～1.36 R2O 1.23～8.08 TiO20.07～0.20 IL 1.5～12其礦物組成為石英30～65.24鉀長石14.36～29.5鈉長石12.4～30.5絹云母3.2～5.2褐鐵礦2.7～2.9其它1.9～2.1用黃金尾礦生產(chǎn)微晶玻璃制品的工藝流程如下原料篩選后，按配方組成計量配料，其中，呈色原料成分，如Cr2O3、Fe2O3、MnO2、CuO等，按需要選擇加入；配好料后，攪拌均勻，投入玻璃熔窯中熔化，熔化溫度控制在1400～1500℃，最佳為1450℃，保溫3～6h，最佳為4h，得到熔化好的澄清的玻璃液。將此玻璃液按不同的要求采用不同的成型方法成型，如澆鑄法、拉延法、模壓法、離心法等，稍冷卻后脫模，在500℃溫度左右時送入晶化窯進(jìn)行處理，首先，以5℃/mm的升溫速度升至700～800℃進(jìn)行核化，最佳核化溫度為750℃，并保溫1～3h；繼續(xù)以5℃/mm升溫速度升至800～900℃進(jìn)行晶化，最佳晶化溫度為850℃，并保溫1～3h，然后冷卻得微晶玻璃制品。根據(jù)不同制品的不同要求，可對制品進(jìn)行常規(guī)后處理，如研磨、拋光等。
為了使制品產(chǎn)生不同的藝術(shù)效果，在生產(chǎn)中可以增加水淬工序，如將高溫熔液進(jìn)行水淬處理，研磨粉碎至粒徑小于1mm，再按不同要求配料，比如說黑的水淬料與白的水淬料以7∶3比例適當(dāng)混合(所渭適當(dāng)混合是指不要求完全混合均勻，以便能在所得產(chǎn)品中呈現(xiàn)出黑點和白點)，攪拌后放入模具中，在900～1150℃熔融燒結(jié)，冷卻后得所需制品，仍以上述比例的配合料為例，所得制品為黑點、白點隨機排列圖案的微晶玻璃制品。
本發(fā)明的目的還可以通過下述方案來實現(xiàn)在原料篩選時，將粒徑小于0.076mm的細(xì)粒泥質(zhì)部分除去。因為這部分細(xì)粒泥質(zhì)料對原料的干燥、配合料的高溫熔化液的澄清狀態(tài)以及成分的穩(wěn)定性有不良影響。
在除去這部分細(xì)料時，根據(jù)不同的情況采取不同的措施，現(xiàn)介紹兩種方法。第一種，對新出礦的礦渣用高頻篩處理，頻率高達(dá)2000～5000次/分，細(xì)料泥質(zhì)部分將通過篩網(wǎng)而除去，篩上部分存放備用。第二種，對長期積蓄的礦渣的處理，因為這部分礦渣中的泥質(zhì)部分已結(jié)為泥團，不易采用第一種方法處理，可以用孔徑不小于5mm的振動篩處理，視具體情況可進(jìn)行一次或多次，將篩上的泥團除去，篩下部分存放備用。
本發(fā)明的目的還可以通過下述方案來實現(xiàn)在成型工序中添加纖維材料，如氧化鋁纖維、硅酸鋁纖維、氮化硼纖維、碳纖維等，加入狀態(tài)可以是粉狀的，也可以是纖維織物狀的，加入量為玻璃制品總重量的3～5％。加入碳纖維時，采用還原氣氛進(jìn)行處理，以防碳的氧化。
原料經(jīng)熔化成型后脫膜，制品在700～800℃核化處理和800～900℃晶化處理時，制品還會出現(xiàn)液相而軟化變形。在成型時加入三氧化鋁纖維等，增加制品的結(jié)構(gòu)強度，減少制品在核化、晶化處理時的變形，同時，提高了制品的成品率，改變了制品的物理性能。經(jīng)測試，同規(guī)格的微晶玻璃制品與同類產(chǎn)品如大理石和花崗石的性能對比見表1微晶玻璃制品、大理石、花崗石性能對比表表1<
>制造過程中，采用不同的配料，使用不同的成型模具，采用不同的復(fù)合方式(如整體、局部等)增強，即可制得不同用途的微晶玻璃制品，如各類裝飾板材、軸承、閥門、餐具等。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(1)提供了一種黃金尾礦再次利用的方法，變廢為寶，治理環(huán)境，并為微晶玻璃的生產(chǎn)開拓了一種新原料，具有重大的經(jīng)濟效益。和社會效益。
(2)黃金尾礦中含有大量稀有元素，如金、銅、釩等，它們的氧化物是良好的核化劑，所以，在生產(chǎn)中無需再添加核化劑，工序簡化。
(3)原料篩選中除去了微細(xì)顆粒，改善了高溫熔化液的狀態(tài)，消除了其不良作用，提高了制品的質(zhì)量。
(4)在成型過程中添加了增強纖維，減少或克服了制品在核化處理和晶化處理時的變形，提高了生產(chǎn)的成品率，增強了制品強度。
實施例1
使用山東招遠(yuǎn)市河?xùn)|金礦的尾礦，其化學(xué)組成為(wt％)SiO270.42 Al2O314.08 CaO 0.76 MgO 0.45 Fe2O32.00TiO20.15 R2O 1.23 IL 10.91其礦物組成為(wt％)石英 鉀長石 鈉長石 絹云母 褐鐵礦 其它3029.530.55.22.8 2.0經(jīng)高頻篩除去粒徑小于0.076mm的細(xì)粒泥質(zhì)部分后配料，配料百分比為(wt％)黃金尾礦66.7工業(yè)石灰石19.24工業(yè)硼酸2.67工業(yè)氧化鋅4.67工業(yè)氟化鈣2.67工業(yè)硫酸鋇4.07，配合料的化學(xué)組成為(wt％)SiO254.93 Al2O313.2 Fe2O31.48 CaO 13.07MgO 0.35 R2O 6.66 TiO20.117 ZnO 5.46 BaO 3.12 B2O30.78 F-0.79按上述配合料組成，準(zhǔn)確稱量配料，攪拌均勻，投入坩堝窯中，在1400～1500溫度下保溫4h，將澄清的玻璃液澆鑄在305×305×25mm的鋼模中(鋼模預(yù)熱至300℃)，達(dá)到要求厚度的一半(一般為7.5mm)時，即可鋪加一層三氧化鋁纖維，立即再澆鑄一層玻璃液至要求厚度(一般為15mm)。待板材呈暗紅色后，即可脫模送至電爐進(jìn)行核化、晶化處理。以5℃/mm速度升溫至750℃，保溫2.5h，再以5℃/mm速度升溫至900℃保溫1h，冷卻后經(jīng)研磨拋光可制得白色微晶玻璃板材。
實施例2黃金尾礦的來源及組成同實施例1配合料的原料配料比為(wt％)黃金尾礦62工業(yè)石灰石33.2工業(yè)氧化鉻2.48工業(yè)氟化鈣2.48配合料的化學(xué)組成為(wt％)SiO255.71 Al2O310.47 CaO 23.73 MgO 0.33 Fe2O31.27R2O 5.01 Cr2O33.01 F-0.47按配合料組成準(zhǔn)確稱量配料，攪拌均勻，投入坩堝中，在1400～1500℃溫度下熔化，在1350℃熔至為均勻澄清玻璃液，投加A2O3纖維粉末，加入量為總重量的4％，攪拌均勻，用離心法成型，制成盤類、碗類，以下處理方法同實施例1，最后制得草綠色餐具。
實施例3使用三島金礦的尾礦，其化學(xué)組成為(wt％)SiO282.55 Al2O39.84 Fe2O31.48 MgO 0.54 CaO1.36 R2O 2.34 TiO20.10 IL 1.79其礦物組成為(wt％)石英 鉀長石 鈉長石 絹云母 褐鐵礦 其它65.2414.3612.43.22.82.0配合料的原料配比為(wt％)黃金尾礦58.97工業(yè)石灰石31.58工業(yè)氧化鐵4.72 工業(yè)氟化鈣2.36 工業(yè)無水芒硝2.36，配合料的化學(xué)組成為(wt％)SiO260.15 Al2O312.36 CaO 16.35 MgO 0.44Fe2O35.23 R2O 4.89 F-0.58采用實施例1的工藝，高溫時控制為中性氣氛，最后得黑色微晶玻璃板材。
權(quán)利要求
1.一種用黃金尾礦生產(chǎn)微晶玻璃制品的方法，依次經(jīng)過如下步驟原料篩選、配料、1400～1500℃保溫3～6h熔化、成型、脫模、在700～800℃保溫1～3h進(jìn)行核化處理、再在800～900℃保溫1～3h進(jìn)行晶化處理，最后冷卻，其特征在于原料配料的重量百分比為黃金尾礦55～70工業(yè)石灰石15～36工業(yè)硼酸0～15工業(yè)氧化鋅0～10工業(yè)氟化鈣0～4工業(yè)硫酸鋇0～14工業(yè)氧化鉻0～5工業(yè)二氧化錳0～5工業(yè)氧化銅0～6工業(yè)氧化鐵0～6工業(yè)無水芒硝0～5，使配料的化學(xué)組成落在CaO—Al2O3—SiO2系統(tǒng)相圖中，其重量百分比為SiO245～65 CaO 10～25MgO0～5 Al2O3l0～25Fe2O31～20 R2O 1～10 Cr2O30～5 TiO20～10 ZnO0～10MnO20～5 CuO 0～6 B2O30～4 BaO0～7 F-0～2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用黃金尾礦生產(chǎn)微晶玻璃制品的方法，其特征在于黃金尾礦的化學(xué)組成重量百分比為SiO270.42～82.55Al2O39.84～14.08 Fe2O31.23～2.00 MgO0.154～0.45CaO 0.76～1.36 R2O 1.23～8.08 TiO20.07～0.20 IL 1.5～12
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用黃金尾礦生產(chǎn)微晶玻璃制品的方法，其特征在于在原料篩選時，將粒徑小于0.076mm的細(xì)粒泥質(zhì)部分除去。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的用黃金尾礦生產(chǎn)微晶玻璃制品的方法，其特征在于在成型工序中添加耐火纖維。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用黃金尾礦生產(chǎn)微晶玻璃制品的方法，其特征在于成型工序中添加的耐火纖維可以是氧化鋁纖維或硅酸鋁纖維或氮化硼纖維或碳纖維。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以黃金尾礦為主要原料生產(chǎn)微晶玻璃制品的方法，配料的化學(xué)組成符合CaO-Al
文檔編號C03C14/00GK1117029SQ9411074
公開日1996年2月21日 申請日期1994年8月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月13日
發(fā)明者劉心中, 李智廣, 李 浩, 紀(jì)忠廣, 夏候志禹 申請人:山東建材工業(yè)學(xué)院分院科研生產(chǎn)處科技開發(fā)中心