专利名称：含有煤矸石的红色微晶石及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种红色微晶石及其制备方法。
背景技术：
微晶石是在高温状态下运用高新技术经过高温烧结而成。微晶石既有特殊的微晶结构，又有特殊的玻璃基质结构，质地细腻，板面晶莹亮丽，可用于建筑物的内外墙面、地面、圆柱、台面和家具装饰等任何需要石材建设、装饰的地点。目前生产微晶石所使用的原料除了石英砂以外基本上都是工业用纯化工原料。这种玻璃原料的缺点是成本高，玻璃熔化温度高，燃料消耗大，玻璃液对窑炉耐火材料的侵蚀严重。玻璃配合料中的化工原料较多，也加重了玻璃液对熔窑耐火材料的侵蚀影响。煤矸石是一种煤炭开采中形成的固体废弃物，它占用土地、污染水和大气环境，发生自燃，甚至有可能引发燃爆造成危及生命财产安全的灾害性事故。把煤矸石用在玻璃配合料中能够全部代替氧化铝，部分代替石英砂、纯碱、碳酸钙、三氧化二铁等常规生产原料。 但由于煤矸石产地不同，各地煤矸石的化学成分波动很大。如采用煤矸石做为玻璃配合料的主要成分，还需针对煤矸石与红色玻璃配合料的化学成分差异，添加其他原料进行配比。 如不考虑不同产地煤矸石的化学成分差异，选用任意成分的煤矸石做为玻璃配合料，则无法完成微晶石的制备。目前红色微晶石的花色品种市场需求旺，经济回报高，但红色微晶石的着色一直是微晶石制备中的难题。由于现有玻璃配合料中使用的红色着色剂品种单一、配比不科学， 使制备出的红色微晶石产品色泽晦暗、污浊，极大影响了红色微晶石产品的推广使用。此外，现有红色微晶石的玻璃配合料普遍加入大量价格昂贵的着色剂氧化铜，使得这种玻璃配合料原料成本较大提高，达到每吨原料成本MOO元以上。
发明内容
本发明提供一种含有煤矸石的红色微晶石及其制备方法，要解决现有的红色微晶石玻璃配合料价格昂贵、色泽不佳的技术问题，并解决现有红色微晶石制备时玻璃熔化温度偏高、对设备侵蚀严重的技术问题。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是
这种含有煤矸石的红色微晶石，它的玻璃配合料按重量份配比如下 煤矸石30 40份，石英砂34 40份，碳酸钙14 17份，纯碱3. 0 3. 3份，氧化锌3. 2 3. 5份，碳酸钡4. 4 4. 8份，硼砂0. 3 0. 5份，三氧化二铁0 1. 3份，氧化铜 0. 1 0. 2份，硝酸钠0. 1 0. 2份，氧化铬0 0. 2份；
所述煤矸石的化学成分组成按重量百分比计为=SiO2 60. 24%, AL2O3 21.68%，CaO 0. 44%, MgO 0. 76%, K2O + Na2O 4. 65%, Fe2O3 2. 33%, TiO2 0. 94%, SO3 0. 06%, P2O5 0. 10%，余量为杂质；
所述三氧化二铁、氧化铜、硝酸钠和氧化铬为红色微晶石的红色着色剂成分。
它的玻璃配合料的化学成分组成按重量百分比计为SiA ^ 65%;A1203 6. 5 8. 8% ；CaO 13 17% ；MgO 0 8% ；Na2CHK2O 3 5% ；Fe2O3 0 8% ；B2O3 0 3% ；ZnO 3 6% ； BaO 4 7% ο它的玻璃配合料按重量份的最佳配比如下
煤矸石35份，石英砂38份，碳酸钙15份，纯碱3. 1份，氧化锌3. 2份，碳酸钡4. 5份， 硼砂0. 5份，三氧化二铁0. 4份，氧化铜0. 2份，硝酸钠0. 1份。所述石英砂是脉石英、石英岩或硅石经过机械破碎、球磨机粉磨后，筛选成的80 目粒级干粉料。这种含有煤矸石的红色微晶石的制备方法，制备步骤如下 步骤一，将煤矸石进行机械破碎、球磨机粉磨后，筛选成干粉料； 步骤二，按比例将各玻璃配合料称量、混合；
步骤三，将上述玻璃配合料在温度1450 1490°C下熔化2小时成玻璃液； 步骤四，熔化完成后使玻璃液直接流入水中水淬冷却成为玻璃颗粒料； 步骤五，将玻璃颗粒料平铺在耐火模具中进行晶化，晶化温度为1020 1040°C ； 步骤六，将得到的红色微晶石板材研磨切割。所述步骤一中干粉料的细度为60目粒级。所述步骤三中玻璃配合料熔化所用的设备为玻璃池窑、坩埚窑或箱式电炉。所述步骤四中玻璃液的粘度为10 12Pa. S。所述步骤五中玻璃颗粒料晶化所用的设备为梭式窑或箱式电炉。所述步骤五中玻璃颗粒料晶化的升温速度为5 0C /min，成核温度点为640°C，成核时间为0. 5 1小时，晶化的最高温度点为1040°C，晶化压力为23 Pa，红色微晶石板材的晶化烧成周期为观 32小时。本发明的有益效果如下
1、本发明采样烧结法工艺，提出红色微晶石原料的化学成分组合范围配比是SW2 55 65% ；Al2O3 6. 5 8. 8% ；CaO 13 17% ；MgO 0 8% ；Na2CHK2O 3 5% ；Fe2O3 0 8% ； B2O3 0 3% ；ZnO 3 6% ；BaO 4 7%，并且以此做为煤矸石引入量的设计依据。表红色微晶石原料化学成分组合范围表
权利要求
1.一种含有煤矸石的红色微晶石，其特征在于它的玻璃配合料按重量份配比如下煤矸石30 40份，石英砂34 40份，碳酸钙14 17份，纯碱3. 0 3. 3份，氧化锌3. 2 3. 5份，碳酸钡4. 4 4. 8份，硼砂0. 3 0. 5份，三氧化二铁0 1. 3份，氧化铜 0. 1 0. 2份，硝酸钠0. 1 0. 2份，氧化铬0 0. 2份；所述煤矸石的化学成分组成按重量百分比计为=SiO2 60. 24%, AL2O3 21.68%，CaO 0. 44%, MgO 0. 76%, K2O + Na2O 4. 65%, Fe2O3 2. 33%, TiO2 0. 94%, SO3 0. 06%, P2O5 0. 10%，余量为杂质；所述三氧化二铁、氧化铜、硝酸钠和氧化铬为红色微晶石的红色着色剂成分。
2.根据权利要求1所述的含有煤矸石的红色微晶石，其特征在于它的玻璃配合料的化学成分组成按重量百分比计为=SiO2 55 65% ；Al2O3 6. 5 8. 8% ；CaO 13 17% ；MgO 0 8% ；Na2CHK2O 3 5% ；Fe2O3 0 8% ；B2O3 0 3% ； ZnO 3 6% ；BaO 4 7%。
3.根据权利要求1所述的含有煤矸石的红色微晶石，其特征在于它的玻璃配合料按重量份的最佳配比如下煤矸石35份，石英砂38份，碳酸钙15份，纯碱3. 1份，氧化锌3. 2份，碳酸钡4. 5份， 硼砂0. 5份，三氧化二铁0. 4份，氧化铜0. 2份，硝酸钠0. 1份。
4.根据权利要求1所述的含有煤矸石的红色微晶石，其特征在于所述石英砂是脉石英、石英岩或硅石经过机械破碎、球磨机粉磨后，筛选成的80目粒级干粉料。
5.一种如权利要求1 4所述任意一项含有煤矸石的红色微晶石的制备方法，其特征在于制备步骤如下步骤一，将煤矸石进行机械破碎、球磨机粉磨后，筛选成干粉料；步骤二，按比例将各玻璃配合料称量、混合；步骤三，将上述玻璃配合料在温度1450 1490°C下熔化2小时成玻璃液；步骤四，熔化完成后使玻璃液直接流入水中水淬冷却成为玻璃颗粒料；步骤五，将玻璃颗粒料平铺在耐火模具中进行晶化，晶化温度为1020 1040°C ；步骤六，将得到的红色微晶石板材研磨切割。
6.根据权利要求5所述含有煤矸石的红色微晶石的制备方法，其特征在于所述步骤一中干粉料的细度为60目粒级。
7.根据权利要求5所述含有煤矸石的红色微晶石的制备方法，其特征在于所述步骤三中玻璃配合料熔化所用的设备为玻璃池窑、坩埚窑或箱式电炉。
8.根据权利要求5所述含有煤矸石的红色微晶石的制备方法，其特征在于所述步骤四中玻璃液的粘度为10 12Pa. s。
9.根据权利要求5所述含有煤矸石的红色微晶石的制备方法，其特征在于所述步骤五中玻璃颗粒料晶化所用的设备为梭式窑或箱式电炉。
10.根据权利要求5所述含有煤矸石的红色微晶石的制备方法，其特征在于所述步骤五中玻璃颗粒料晶化的升温速度为5 0C /min，成核温度点为640°C，成核时间为0. 5 1 小时，晶化的最高温度点为1040°C，晶化压力为23 Pa，红色微晶石板材的晶化烧成周期为 28 32小时。
全文摘要
一种含有煤矸石的红色微晶石及其制备方法，它的玻璃配合料按重量份配比如下煤矸石30～40份，石英砂34～40份，碳酸钙14～17份，纯碱3.0～3.3份，氧化锌3.2～3.5份，碳酸钡4.4～4.8份，硼砂0.3～0.5份，三氧化二铁0～1.3份，氧化铜0.1～0.2份，硝酸钠0.1～0.2份，氧化铬0～0.2份。该红色微晶石产品由于具有强度高、抗磨损、耐腐蚀、耐风化、不吸水、清洁维护方便、无放射性危害等优良的理化特性，以及色调均匀、光泽柔和晶莹、表面致密无暇等优异的外观特点，使它作为一种新型花色品种的高附加值新产品，能够广泛应用于内外墙、地面、廊柱、台面等各类建筑物的装修工程中。
文档编号C03C1/04GK102320750SQ20111025039
公开日2012年1月18日 申请日期2011年8月29日 优先权日2011年8月29日
发明者张一唯, 毛明, 黄伟, 黄华, 黄启存 申请人:长治市黛威斯建材有限公司