用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法。
【背景技术】
[0002]微晶玻璃是通过控制玻璃的结晶而得到的一种多晶材料。低膨胀微晶玻璃主要是指Li20-A1203-Si02系统微晶玻璃。由于它同时具备了抗温度冲击，高频绝缘，高机械强度，高化学稳定性这四个方面的优良性能，所以能够广泛应用于天文望远镜、高温电光源玻璃、实验室用加热器具、高温热交换器、代石英玻璃、高温窗、炊具、餐具等领域，目前已成为微晶玻璃乃至材料科学中的一个重要分支。
[0003]现有的微晶玻璃的通常都是利用多种化工制造的，而不能有效利用矿山废弃物高硅铁尾矿。高硅铁尾矿是一种矿山废弃物，它侵占耕地、污染环境，大量堆积甚至有可能造成溃坝等危及生命财产的灾害性事故，而将其作为工业原料加以利用可以减少其堆存量，减轻高硅铁尾矿对环境的危害。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种将矿山废弃物高硅铁尾矿作为主要原料，变废为宝，实现废物的综合利用，减少环境污染，降低生产成本，所得到的微晶玻璃热膨胀系数低，热稳定性高，软化温度高，抗热冲击性非常好的用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法。
[0005]本发明通过对高硅铁尾矿的有效处理，使之成为一种有用的建筑材料，同时提供一种有效解决高硅铁尾矿的途径，形成一种良性循环。
[0006]本发明的用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法，其包括如下步骤:
[0007]A、准备低膨胀微晶玻璃配合料，低膨胀微晶玻璃配合料包括80目的高硅铁尾矿40—45重量份、100目的石英砂50—55重量份、100目的氧化铝10—15重量份、碳酸锂10—15重量份、氧化锌3—6重量份、砸酸钡3—6重量份、稀土氧化铺粉体2—5重量份、错酸锂1 一4重量份、氮化硼2—5重量份、氯化镨3—6重量份、氧化被0.2一0.5重量份、喊式碳酸祕0.5一
0.9重量份、偏铺酸纳0.1一0.4重量份；
[0008]所述高硅铁尾矿的重量百分比组分为:二氧化硅69.08%—75.56%、氧化铝1.93% —2.75%、三氧化二铁 12.38%—18.46%、氧化钙3.52% —4.27%、氧化镁 3.60% —
4.02%和0.83 % —1.97 %的多种其他化合物；
[0009]B、将步骤A得到的玻璃配合料混合后搅拌均匀，再将玻璃配合料置于玻璃池窑、坩祸或箱式电炉内加热至1500°C?1530°C，使玻璃配合料熔化成液态，保温2—3小时，然后将熔化的玻璃液通过浇注、压制或压延的方法成型；
[0010]C、将步骤B得到的成型玻璃立即送入窑炉中进行退火，温度为640°C—650°C，退火时间为70—80分钟；
[0011]D、对步骤C得到的退火玻璃立即进行核化处理，核化处理温度为715°C—725°C，核化处理时间为70—80分钟；
[0012]E、对步骤D得到的玻璃立即进行晶化处理，晶化处理温度为880-890°C，时间70—80分钟；晶化处理结束后让玻璃以2°C—3°C/小时的速度降温至650°C，再以6°C—8°C/小时的速度降温至室温，即可得到低膨胀微晶玻璃。
[0013]本发明的用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法，其中所述步骤A中低膨胀微晶玻璃配合料包括80目的高硅铁尾矿41 一44重量份、100目的石英砂51—54重量份、100目的氧化招11一14重量份、碳酸裡11一14重量份、氧化锌4一5重量份、砸酸钡4一5重量份、稀土氧化铈粉体3—4重量份、锆酸锂2—3重量份、氮化硼3—4重量份、氯化镨4一 5重量份、氧化被0.3—0.4重量份、喊式碳酸秘0.6一0.8重量份、偏铺酸纳0.2一0.3重量份。
[0014]本发明的用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法，其中所述步骤B中是将玻璃配合料置于玻璃池窑、坩祸或箱式电炉内加热至1510°C?1520°C，使玻璃配合料熔化成液态，保温2.2—2.8小时，然后将熔化的玻璃液通过浇注、压制或压延的方法成型。
[0015]本发明的用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法，其中所述步骤C中退火温度为642°C—648°C，退火时间为72—78分钟；所述步骤D中晶化处理温度为882-888°C，时间72—78分钟。
[0016]本发明的用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法，其中所述步骤A中低膨胀微晶玻璃配合料包括80目的高硅铁尾矿42—43重量份、100目的石英砂52—53重量份、100目的氧化铝12—13重量份、碳酸锂12—13重量份、氧化锌4.5重量份、砸酸钡4.5重量份、稀土氧化铺粉体3.5重量份、错酸锂2.5重量份、氮化硼3.5重量份、氯化镨4.5重量份、氧化铍
0.35重量份、碱式碳酸祕0.7重量份、偏铺酸钠0.25重量份。
[0017]本发明的用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法，其中所述步骤B中是将玻璃配合料置于玻璃池窑、坩祸或箱式电炉内加热至1515°C?1518°C，使玻璃配合料熔化成液态，保温2.5小时，然后将熔化的玻璃液通过浇注、压制或压延的方法成型。
[0018]本发明的用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法，其中所述步骤C中退火温度为644°C—646°C，退火时间为75分钟；所述步骤D中晶化处理温度为884-886°C，时间75分钟。
[0019]本发明的用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法，其玻璃配合料包括80目的高硅铁尾矿40—45重量份、100目的石英砂50—55重量份、100目的氧化铝10—15重量份、碳酸锂.10—15重量份、氧化锌3—6重量份、砸酸钡3—6重量份、稀土氧化铺粉体2—5重量份、错酸锂1 一4重量份、氮化硼2—5重量份、氯化镨3—6重量份、氧化铍0.2—0.5重量份、碱式碳酸铋0.5—0.9重量份、偏锑酸钠0.1—0.4重量份；由于采用了本发明独有的配方，极大地提高了玻璃制品的耐高温性，显著改善了玻璃制品的热稳定性，降低了玻璃制品的热膨胀系数，还有效提高了玻璃制品的机械强度，玻璃制品的热膨胀系数为1.5X10—7/°C，抗弯强度可达到150Mpa，热变形温度可达到1300°C以上。因此，本发明的用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法具有突出的实质性特点和显著的进步。
[0020]下面结合对本发明用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法作进一步说明。
【具体实施方式】
[0021]实施例1
[0022]本发明的用高硅铁尾矿制造低膨胀微晶玻璃的方法，包括如下步骤:
[0023]A、准备低膨胀微晶玻璃配合料，低膨胀微晶玻璃配合料包括80目的高硅铁尾矿40—45重量份、100目的石英砂50—55重量份、100目的氧化铝10—15重量份、碳酸锂10—15重量份、氧化锌3—6重量份、砸酸钡3—6重量份、稀土氧化铺粉体2—5重量份、错酸锂1 一4重量份、氮化硼2—5重量份、氯化镨3—6重量份、氧化被0.2一0.5重量份、喊式碳酸祕0.5一
0.9重量份、偏铺酸纳0.1一0.4重量份；
[0024]所述高硅铁尾矿的重量百分比组分为:二氧化硅69.08%—75.56%、氧化铝1.93% —2.75%、三氧化二铁 12.38%—18.46%、氧化钙3.52% —4.27%、氧化镁 3.60% —
4.02%和0.83 % —1.97 %的多种其他化合物;多种其他化合物可视为杂质；
[0025]B、将步骤A得到的玻璃配合料混合后搅拌均匀，再将玻璃配合料置于玻璃池窑、坩祸或箱式电炉内加热至1500°C?1530°C，使玻璃配合料熔化成液态，保温2—3小时，然后将熔化的玻璃液通过浇注、压制或压延的方法成型；
[0026]C、将步骤B得到的成型玻璃立即送入窑炉中进行退火，