一种黑色矿渣微晶石材及其制备方法

一种黑色矿渣微晶石材及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种黑色矿渣微晶石材及其制备方法，涉及玻璃、建材制造工艺领域。解决了现有的以高炉渣为原料制备成矿渣微晶石材的高炉渣利用率低、色泽差及质量差的技术问题。本发明的主要技术方案为：将60-80重量份的高炉渣和19-47重量份的辅料形成的混合物，进行熔制处理得到玻璃熔体；19-47重量份的辅料包括：10-28重量份的用于提供二氧化硅的第一调质剂、5-8重量份的用于提供钠元素的第二调质剂、4-9重量份的晶核剂及0-1重量份的还原剂；将玻璃熔体采用浮法工艺成型为玻璃板材；将玻璃板材进行核化、晶化处理得到黑色矿渣微晶石材。本发明制备的黑色矿渣微晶石材的高炉渣利用率高、色泽纯正、平整度及表面质量高。
【专利说明】-种黑色矿渣微晶石材及其制备方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及玻璃、建材制造工艺领域，尤其涉及一种黑色矿渣微晶石材及其制备 方法。

【背景技术】
[0002] 微晶石材又称为微晶玻璃或玻璃陶瓷，是一种独特的新型无机非金属材料。微晶 石材就有许多优异的性能，如力学强度高、化学稳定性及热稳定性好、抗磨损、耐腐蚀等，在 电子、建筑、化工、机械工程等领域作为结构材料、功能材料、装饰材料而获得广泛应用。
[0003] 高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的一种废渣，其属于硅酸盐质材料，主要成分 包括二氧化硅、氧化钙、三氧化二铝、氧化镁等，且高炉渣在1400-160(TC的高温下形成熔融 体。随着我国钢铁工业的发展，高炉渣排量日益增多，历年来的积累使其堆积如山，占用大 量的土地。由于我国钢铁企业通常采用水淬工艺处理高炉热渣，不仅使溶融矿渣携带的显 热不仅没有得到利用，还浪费了宝贵的水资源，且该方法产生的污水和含硫蒸汽对环境造 成严重污染。
[0004] 由于高炉渣的主要成分是构成玻璃尤其是Ca0-Al203-Si02体系玻璃的重要成分， 且高炉渣附带的显热也能很好地为后期玻璃熔制节约大量的能源。因此，采用高炉渣为主 要原料制备高档矿渣微晶石材，可以有效降低微晶石材的成本及解决高炉渣资源利用的难 题。
[0005] 但是发明人发现由于高炉渣中较高的钙含量以及铁、硫、碳元素的存在，使以高炉 渣为原料制备的微晶石材很难实现高炉渣的大比例添加，且制备成的微晶石材平整度及表 面质量差，且外观呈现为土灰色、色泽差，很难得到市场的认可和推广。


【发明内容】

[0006] 有鉴于此，本发明实施例提供一种黑色矿渣微晶石材及其制备方法，主要目的是 在实现矿渣微晶石材中高炉渣高的添加率，并制备出一种色泽纯正、平整度及表面质量好 的黑色矿渣微晶石材。
[0007] 为达到上述目的，本发明主要提供如下技术方案：
[0008] -方面，本发明实施例提供了一种黑色矿渣微晶石材的制备方法，包括如下步 骤：
[0009] 将60-80重量份的高炉渣和19-47重量份的辅料形成的混合物，进行熔制处理得 到玻璃熔体；其中，所述19-47重量份的辅料包括：10_28重量份的用于提供二氧化硅的第 一调质剂、4-10重量份的用于提供钠元素的第二调质剂、4-9重量份的晶核剂及0-1重量份 的还原剂；
[0010] 将所述玻璃熔体浮法成型为玻璃板材；
[0011] 将所述玻璃板材进行核化、晶化处理得到黑色矿渣微晶石材。
[0012] 前述的黑色矿渣微晶石材的制备方法，所述第一调质剂选用石英砂；
[0013] 所述第二调质剂选用碳酸钠；
[0014] 所述4-10重量份的晶核剂包括2-4重量份的铬铁矿、0-1重量份的二氧化钛及 2-5重量份的氟娃酸钠；
[0015] 所述还原剂选用煤粉或碳粉。
[0016] 前述的黑色矿渣微晶石材的制备方法，所述玻璃熔体包括以下化学成分：以重 量百分含量计，二氧化娃为40-53 %,氧化興为20-30 %,三氧化二错为9-13 %,氧化镁为 4-5. 4%，三氧化二铁为1. 2-2. 2%，三氧化二铬为1. 2-2. 5%，氧化钠为3. 4-5. 8%，氟为 1. 2-3. 4%，二氧化钛为0-1 %，余量为不可避免的杂质。
[0017] 前述的黑色矿渣微晶石材的制备方法，所述高炉渣为高炉水淬渣；
[0018] 其中，所述将60-80重量份的高炉水淬渣和19-47重量份的辅料形成的混合物，进 行熔制处理得到玻璃熔体，具体为：
[0019] 将60-80重量份的高炉水淬渣与19-47重量份的辅料混合均匀得到混合物；
[0020] 将所述混合物投入至玻璃窑炉中，使所述混合物在1450-1500°C的温度下进行熔 化、均化、澄清后得到混合熔体。
[0021] 前述的黑色矿渣微晶石材的制备方法，所述高炉渣为高炉热态熔融渣；
[0022] 其中，所述将60-80重量份的高炉热态熔融渣和19-47重量份的辅料形成的混合 物，进行熔制处理得到玻璃熔体，具体为：
[0023] 将60-80重量份的高炉热态熔融渣引入至玻璃窑炉中；
[0024] 将混合均匀的19-47重量份的辅料投入至所述玻璃窑炉中；
[0025] 使玻璃窑炉中的所述高炉热态熔融渣与所述辅料混合均匀形成混合物，使所述混 合物在1450-1500°C的温度下进行熔化、均化、澄清后得到混合熔体。
[0026] 前述的黑色矿渣微晶石材的制备方法，将所述玻璃熔体浮法成型为玻璃板材的步 骤在锡槽中进行；
[0027] 其中，所述锡槽抛光区的温度为1200-1075 °C，所述锡槽冷却区的温度为 1050-650°C。
[0028] 前述的黑色矿渣微晶石材的制备方法，将所述玻璃熔体浮法成型为玻璃板材的步 骤之前还包括：
[0029] 待所述玻璃熔体的温度降低至1250-1300°C时，将所述玻璃熔体从引入到所述锡 槽中进行浮法成型。
[0030] 前述的黑色矿渣微晶石材的制备方法，将所述玻璃板材核化、晶化处理后得到黑 色矿渣微晶石材的步骤在辊道窑中进行，具体为：
[0031] 将所述玻璃板材经30-60min升温至690-750°C，在690-750°C下保温60-90min;
[0032] 将所述玻璃板材经30-60min升温至860-930°C，在860-930°C下保温60-90min;
[0033] 将所述玻璃板材经90_120min降温至80°C以下，得到黑色矿渣微晶石材。
[0034] 另一方面，本发明实施例还提供一种黑色矿渣微晶石材，所述黑色矿渣微晶石材 由上述任一项所述的方法制成。
[0035] 前述的黑色矿渣微晶石材，以重量百分含量计，二氧化硅为40-50%，氧化钙为 20-30 %，三氧化二铝为9-12 %，氧化镁为4-5. 3 %，三氧化二铁为1. 2-2. 2 %，三氧化二铬 为1. 2-2. 4%，氧化钠为3. 4-5. 8%，氟为1. 2-3. 4%，二氧化钛为0-1%，余量为不可避免的 杂质。
[0036] 本发明实施例提出的一种黑色矿渣微晶石材及其制备方法至少具有以下优点：
[0037] (1)本发明提出的黑色矿渣微晶石材原料为高炉渣和辅料，其中，高炉渣的添加率 高达60 %以上，本发明通过采用石英砂、碳酸钠、氟硅酸钠、铬铁矿、二氧化钛及还原剂作为 辅料起到调质、助熔、形核等作用，通过熔体经成型、析晶、退火后获得矿渣微晶石材内部具 有独特的组织结构，可以实现可见光波段的全吸收，突破了黑色矿渣微晶石材的制造瓶颈。
[0038] (2)本发明根据原料成分的料性、析晶特点，采用浮法工艺制备微晶石材，该工艺 有效解决了现有制备工艺（浇注成型、压延成型等）由于玻璃熔体中高的钙含量，而造成料 性短、易析晶，使成型难度大、料道堵塞的技术问题。而本发明通过该浮法制备工艺可获得 色泽纯正、平整度高、表面质量好的黑色矿渣微晶石材。
[0039] 综上，本发明提出的黑色矿渣微晶石材及其制备方法增大了高炉渣的利用率，降 低了黑色矿渣微晶石材的原料成本，且制成的黑色矿渣微晶石材的质量较好、色泽纯正。

【专利附图】

【附图说明】
[0040] 图1为本发明实施例提供的一种黑色矿渣微晶石材制备方法的流程图。

【具体实施方式】
[0041] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合 较佳实施例，对依据本发明提出的一种黑色矿渣微晶石材及其制备方法【具体实施方式】、特 征及其功效，详细说明如下。
[0042] 如图1所示，本发明实施例提供的黑色矿渣微晶石材的制备方法主要包括将高炉 渣与辅料形成的混合物进行熔制处理的步骤1、将玻璃熔体浮法成型为玻璃板材的步骤2、 将玻璃板材进行核化、晶化处理的步骤3及切割、打磨、抛光的步骤4,具体如下：
[0043] 1)将60-80重量份的高炉渣和19-47重量份的辅料形成的混合物，进行熔制处理 得到玻璃熔体；其中，所述19-47重量份的辅料包括：10-28重量份的用于提供二氧化硅的 第一调质剂、5-8重量份的用于提供钠离子的第二调质剂、4-10重量份的晶核剂及0-1重量 份的还原剂；
[0044] 其中，高炉渣为高炉水淬渣或高炉热态熔融渣，另外，本发明实施例选用的高炉渣 化学成分范围如下：以重量百分含量计，氧化钙为35-48%，二氧化硅为28-42%，三氧化二 铝为6-18%，氧化镁3-14%，余量为杂质。
[0045] 其中，若高炉渣选用高炉水淬渣时，该步骤具体为：
[0046] 称取60-80重量份的高炉渣和19-47重量份的辅料，将其混合均匀得到混合物，将 混合物投入至玻璃窑炉中进行熔化、均化、澄清后得到混合熔体。
[0047] 其中，若高炉渣为高炉热态熔融渣时，该步骤具体为：
[0048] 将60-80重量份的高炉渣投入至玻璃窑炉；将19-47重量份的辅料混合均匀后投 入至玻璃窑炉中；玻璃窑炉中的搅拌系统将上述原料搅拌均匀得到混合物，该混合物在玻 璃窑炉中熔化、均化、澄清后得到混合熔体。另外，选用的高炉热态熔融渣由于具有高的显 热，可以提高原料的熔制效率，并节省制备玻璃熔体所消耗的能源。
[0049] 较佳地，该步骤中的熔化温度为1450-1500°C;该步骤中混合熔体包括以下成分： 以重量百分含量计，二氧化娃为40-53%,氧化興为20-30%,三氧化二错为9-13%,氧化镁 为4-5. 4%，三氧化二铁为1. 2-2. 2 %，三氧化二铬为1. 2-2. 5 %，氧化钠为3. 4-5. 8 %，氟为 1. 2-3. 4%，二氧化钛为0-1 %，余量为不可避免的杂质。
[0050] 较佳地，第一调质剂选用石英砂，或者其他可以提供二氧化硅的材料（且材料的 添加量保证提供与石英砂等量的二氧化硅）。5-8重量份的第二调质剂采用碳酸钠，其中， 碳酸钠在此不仅可以用于提供钠离子，还起到助熔的作用，使原料熔化的速率加快；在此也 可以采用硫酸钠代替碳酸钠。。2-5重量份的晶核剂包括2-4重量份的铬铁矿、0-1重量份 的二氧化钛及2-5重量份的氟硅酸钠；氟硅酸钠不仅能够提供钠元素，其中的氟具有助熔 和促进分相形核的作用。铬铁矿促进形核析晶的同时还可以保证矿渣微晶石材的色泽呈 纯正黑色；本发明实施例所选用的铬铁矿的粒度为100-300目，其中三氧化二铬的含量为 40-45%，氧化亚铁的含量为20-15%，剩余为其他。还原剂选用煤粉或碳粉。
[0051]上述辅料中的除了还原剂和二氧化钛外的其他成分还可以用部分萤石（CaF2)、钠 长石、铁鳞（Fe0、Fe203)替代，只需保证辅料的加入量能够保证获得上述玻璃熔体化学成 分及含量即可。
[0052] 较佳地，上述原料的配比优选为：以重量份计，高炉渣60-65份，石英砂25-28份， 纯碱6-8份，氟硅酸钠2-3份，铬铁矿3-4份，二氧化钛0. 6-0. 8份，煤粉0. 5-0. 8份。
[0053] 较佳地，该步骤得到的玻璃熔体的析晶温度上限高于1050°C，当温度为1150°C 时，该玻璃熔体的黏度低于500Pa?S;当温度为950°C时，该玻璃熔体的黏度lOOOOPa?S。
[0054] 2)将玻璃熔体浮法成型为玻璃板材；
[0055] 该步骤主要采用浮法工艺对混合熔体进行平板成型，具体为：将玻璃熔体经玻璃 窑炉中的流液洞、上升道进入所述玻璃窑炉中的供料道；
[0056] 待玻璃熔体的温度降低至1250-1300°C时，将玻璃熔体从供料道引入到锡槽中进 行平板成型。
[0057] 其中，所述锡槽抛光区的温度为1075-1200°C，锡槽冷却区的温度为1650-1050°C。
[0058] 另外，在该步骤中，由于玻璃熔体平衡厚度为7_8mm，锡槽不设置拉薄成形区， 玻璃离开锡槽的速率与玻璃进入锡槽抛光区速率一致，且玻璃在锡槽的抛光区停留时间 1.5-3min，根据不同的拉引厚度（7-15mm)，拉引速率范围为72-108米/小时，锡槽浮抛区长 度1. 8-5. 4m;如需获得10-15mm厚玻璃板材，需在高温抛光区设置挡墙以确定玻璃板带的 厚度和宽度。
[0059] 3)将玻璃板材进行核化、晶化处理后得到黑色矿渣微晶石材；
[0060] 该步骤在辊道窑中进行，具体为：将辊道窑中的玻璃板材经30-60min升温至 690-750°C，在 690-750°C下保温 60-90min;再经 30-60min升温至 860-930°C，在 860-930°C 下保温60-90min;最后将玻璃板材经90-120min降温至40°C以下，得到黑色矿渣微晶石材。
[0061] 4)将晶化好的黑色矿渣微晶石材切割、表面打磨、抛光，包装成品。
[0062] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0063] 实施例一-实施例四中所用的高炉渣选用济钢的高炉废渣，其包括以下化学成 分范围如下：以重量百分含量计，氧化钙为36. 7%，二氧化硅为36. 9%，三氧化二铝为 15. 0%，氧化镁6. 7%，余量为杂质。
[0064] 另外，实施例一-实施例四中所用的铬铁矿中的三氧化二铬的含量为44. 5%,氧 化亚铁的含量为25. 9%，三氧化二铝为14. 78%，氧化镁为9. 4%，剩余为其他。
[0065] 实施例一
[0066] 1、将60份高炉水淬渣、石英砂27份、纯碱6份、氟硅酸钠2份、铬铁矿4份、二氧 化钛0. 6份、煤粉0. 4份混合均匀得到玻璃配合料。
[0067] 2、将上述配合料缓慢送入玻璃窑炉中，控制熔化温度为1500°C，经4-6小时的熔 化、2-3小时的均化和1-2小时的澄清后得到可用的调质玻璃熔体。
[0068] 在此步骤中检测玻璃熔体的化学成分，使玻璃熔体的成分为：Si02为52. 3%，CaO 为 22. 9%，A1203 为 9. 39%，Mg0 为 4. 16%，Fe203 为 2. 15%，Cr203 为 2. 5%，Na20 为 4. 23%，F 为1. 43%，Ti02为0.62%，其他：0.32%。玻璃熔体的析晶温度上限为1065°C，温度1150°C 时玻璃熔体粘度为650Pa?S，温度为950°C时玻璃熔体粘度为12589Pa?S。
[0069] 3、将上述玻璃熔体经玻璃窑炉的流液洞、上升道进入供料道，待玻璃熔体的温度 降低为1300°C时，经唇砖将玻璃熔体引导入对应的锡槽中对其进行浮法成型得到玻璃板 材。
[0070](成型条件为：玻璃熔体进入锡槽时的温度为1250°C，锡槽抛光区的温度为 1250-1075°C，冷却区温度为1050-650°C;锡槽设置石墨挡墙以控制熔体摊平厚度，获得成 形板材厚度为12mm，宽度1. 5m，抛光区停留时间为3min，拉引速率为72米/小时，锡槽浮抛 区长度为3. 6m，锡槽总长度为22. 6m)
[0071] 4、将冷却区定形好的玻璃板材直接经辊道传送至辊道窑进行核化、晶化处理成为 黑色矿渣微晶石材。
[0072] 具体核化、晶化处理参数为：将玻璃板材经60min由650°C升温至750°C并保温1 小时，再经30min升温至860°C保温30min,经30min升温至930°C并保温30min,经120min 降温至40°C出辊道窑。
[0073] 5、将晶化好的黑色矿渣微晶石材按需求尺寸切割，并进行表面打磨、抛光，包装成 品。
[0074] 本实施例制备的黑色矿渣微晶石材主晶相为颗粒状硅灰石和透辉石相，晶粒尺寸 约100nm，结晶度约94% ;该黑色矿渣微晶石材断口整齐，质感细腻，黑色纯正。
[0075] 实施例二
[0076] 1、首先将78份高炉熔融渣引入到玻璃熔窑中；然后将10份石英砂、6份纯碱、2份 氟硅酸钠、3份铬铁矿、0. 6份二氧化钛及0. 4份煤粉混合均匀后缓慢送入玻璃熔窑中。
[0077] 2、控制熔化温度为1480°C，经4-6小时熔化、2-3小时搅拌均化和1-2小时澄清 后，获得可用的调质玻璃熔体。
[0078] 在此步骤中检测玻璃熔体的化学成分，使玻璃熔体的成分为：Si02S41.85%，CaO 为 29. 9 %，A1203 为 12. 3%，MgO为 5. 4 %，Fe203 为 1. 9 %，Cr203 为 1. 9 %，Na20 为 4. 3 %， F为1.26%，1102为0. 74%，其他为0.45%。该玻璃熔体的析晶温度上限为1050°C，温度 1150°C时玻璃熔体粘度为500Pa?S，温度为950°C时玻璃熔体粘度为15849Pa?S。
[0079] 3、将上述玻璃熔体经玻璃窑炉的流液洞、上升道进入供料道，待玻璃熔体的温度 降低为1250°C，经唇砖将玻璃熔体引导入对应的锡槽中对其进行平板成型得到玻璃板材。
[0080] (成型条件为：玻璃熔体进入锡槽时的温度为1200°c，锡槽抛光区的温度为 1075-1200°C，冷却区温度为1050-650°C;锡槽可不设置拉薄成形区，玻璃熔体平衡厚度为 7. 5mm，设置板材宽度为2m，抛光区停留时间为2min，拉引速率为108米/小时，锡槽浮抛区 长度为3. 6m，锡槽总长度为25. 4m)
[0081] 4、将冷却区定形好的玻璃板材直接经辊道传送至辊道窑进行核化、晶化处理成为 黑色矿渣微晶石材。
[0082] 具体核化、晶化处理参数为：将玻璃板材经60min由650°C升温至690°C并保温 lh,再经1. 5h升温至750°C保温30min,经60min升温至860°C后保温30min,经120min降 温至40°C出辊道窑；
[0083] 5、将晶化好的黑色矿渣微晶石材按需求尺寸切割，并进行表面打磨、抛光，包装成 品。
[0084] 本实施例制备的黑色矿渣微晶石材的主晶相为团簇状钙铝黄长石晶相，结晶度约 90% ;且该黑色矿渣微晶石材呈黑色，断口整体，质感细腻。
[0085] 实施例三
[0086]1、将65份高炉水淬渣、石英砂26份、纯碱7份、氟硅酸钠2份、铬铁矿3. 4份-混 合均匀得到玻璃配合料。
[0087] 2、将上述配合料缓慢送入玻璃窑炉中，控制熔化温度为1500°C，经4-6小时的熔 化、2-3小时的均化和1-2小时的澄清后得到可用的调质玻璃熔体。
[0088] 在此步骤中检测玻璃熔体的化学成分，使玻璃熔体的成分为：Si02为50. 8%，CaO 为 24. 8%，A1203 为 9. 8%，Mg0 为 4. 86%，Fe203 为 1. 87%，Cr203 为 2. 2%，Na20 为 4. 23%， ?为1.30%其他：0.14%。玻璃熔体的析晶温度上限为10601：，温度11501：时玻璃熔体粘 度为640Pa?S，温度为950°C时玻璃熔体粘度为12889Pa?S。
[0089] 3、将上述玻璃熔体经玻璃窑炉的流液洞、上升道进入供料道，待玻璃熔体的温度 降低为1300°C时，经唇砖将玻璃熔体引导入对应的锡槽中对其进行平板成型得到玻璃板 材。
[0090](成型条件为：玻璃熔体进入锡槽时的温度为1250°c，锡槽抛光区的温度为 1075-1250°C，冷却区温度为1050-650°C;锡槽设置有石墨挡墙以控制熔体摊平厚度，获得 成形板材厚度为15mm，宽度1. 2m，抛光区停留时间为3min，拉引速率为72米/小时，锡槽浮 抛区长度为3. 6m，锡槽总长度为22. 6m)
[0091] 4、将冷却区定形好的玻璃板材直接经辊道传送至辊道窑进行核化、晶化处理成为 黑色矿渣微晶石材。
[0092] 具体核化、晶化处理参数为：将玻璃板材经60min由650°C升温至750°C并保温1 小时，再经30min升温至860°C保温30min，经30min升温至900°C并保温30min，经120min 降温至40°C出辊道窑。
[0093] 5、将晶化好的黑色矿渣微晶石材板按需求尺寸切割，并进行表面打磨、抛光，包装 成品。
[0094]本实施例制备的黑色矿渣微晶石材的主晶相为链状、短棒状状钙铝黄长石晶相， 晶粒尺寸约500nm-lum，结晶度约80%。另外本实施例制备的黑色矿渣微晶石材呈整体粗 糙断口，外观呈淡黑色。
[0095] 实施例四
[0096] 1、将70份高炉热态熔融渣引入到玻璃熔窑中；然后将石英砂18份、纯碱7份、氟 硅酸钠5份、铬铁矿3份、二氧化钛0. 7份、煤粉0. 5份混合均匀后缓慢送入玻璃熔窑中。
[0097] 2、控制熔化温度为1500°C，经4-6小时的熔化、2-3小时的均化和1-2小时的澄清 后得到可用的调质玻璃熔体。
[0098] 在此步骤中检测玻璃熔体的化学成分，使玻璃熔体的成分为：Si02S44. 849. 2%， CaO为 26. 4%，A1203 为 10. 5%，MgO为 4. 66%，Fe203 为 1. 98%，Cr203 为-1. 98%，Na20 为 6. 23%，F为2. 30%，1102为0. 65%，其他：0. 48%。该玻璃熔体的析晶温度上限为1055°C， 温度1150°C时玻璃熔体粘度为560Pa?S，温度为950°C时玻璃熔体粘度为14849Pa?S。
[0099] 3、将上述玻璃熔体经玻璃窑炉的流液洞、上升道进入供料道，待玻璃熔体的温度 降低为1250°C时，经唇砖将玻璃熔体引导入对应的锡槽中对其进行平板成型得到玻璃板 材。
[0100] (成型条件为：玻璃熔体进入锡槽时的温度为1250°c，锡槽抛光区的温度为 1075-1250°C，冷却区温度为1050-650°C;锡槽不设置拉薄成形区，玻璃熔体平衡厚度为 7. 5mm，设置板材宽度为2m，抛光区停留时间为2. 5min，拉引速率为90米/小时，锡槽浮抛 区长度为3. 8m，锡槽总长度为27m)
[0101] 4、将冷却区定形好的玻璃板材直接经辊道传送至辊道窑进行核化、晶化处理成为 黑色矿渣微晶石材。
[0102] 具体核化、晶化处理参数为：将玻璃板材经60min由650°C升温至750°C并保温 1. 5小时，再经30min升温至860°C保温60min，经120min降温至40°C出辊道窑。
[0103] 5、将晶化好的黑色矿渣微晶石材板按需求尺寸切割，并进行表面打磨、抛光，包装 成品。
[0104] 本实施例制备的黑色矿渣微晶石材的主晶相为颗粒状透辉石相，结晶度约92%， 且该黑色矿渣微晶石材呈灰黑色，整体断口，质感细腻。
[0105] 实施例五
[0106] 对实施例一-实施例四制备的黑色矿渣微晶石材的色泽、断口、质感及其物理性 质（主晶相、结晶度）和物理性能（弯曲强度）进行常规的测试，测试结果如表1所示。
[0107] 注：（1)黑色矿渣微晶石材的性能检测依照标准JC/T872-2000《建筑装饰用微晶 玻璃》标准进行测试。
[0108] (2)黑色矿渣微晶石材的主晶相、结晶度采用XRD检测方法。
[0109] 表 1

【权利要求】
1. 一种黑色矿渣微晶石材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： 将60-80重量份的高炉渣和19-47重量份的辅料形成的混合物，进行熔制处理得到玻 璃熔体；其中，所述19-47重量份的辅料包括：10-28重量份的用于提供二氧化硅的第一调 质剂、5-8重量份的用于提供钠元素的第二调质剂、4-10重量份的晶核剂及0-1重量份的还 原剂； 将所述玻璃熔体浮法成型为玻璃板材； 将所述玻璃板材进行核化、晶化处理得到黑色矿渣微晶石材。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述第一调质剂选用石英砂； 所述第二调质剂选用碳酸钠； 所述4-10重量份的晶核剂包括2-4重量份的铬铁矿、0-1重量份的二氧化钛及2-5重 量份的氟硅酸钠； 所述还原剂选用煤粉或碳粉。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述玻璃熔体包括以下化学成分：以重 量百分含量计，二氧化娃为40-53%,氧化|丐为20-30%,三氧化二错为9-13%,氧化镁为 4-5. 4%，三氧化二铁为1. 2-2. 2%，三氧化二铬为1. 2-2. 5%，氧化钠为3. 4-5. 8%，氟为 1. 2-3. 4%，二氧化钛为0-1 %，余量为不可避免的杂质。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高炉渣为高炉水淬渣； 其中，所述将60-80重量份的高炉水萃淬渣和19-47重量份的辅料形成的混合物，进行 熔制处理得到玻璃熔体，具体为： 将60-80重量份的高炉水淬渣与19-47重量份的辅料混合均匀得到混合物； 将所述混合物投入至玻璃窑炉中，使所述混合物在1450-1500°C的温度下进行熔化、均 化、澄清后得到混合熔体。
5. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述高炉渣为高炉热态熔融渣； 其中，所述将60-80重量份的高炉热态熔融渣和19-47重量份的辅料形成的混合物，进 行熔制处理得到玻璃熔体，具体为： 将60-80重量份的高炉热态熔融渣引入至玻璃窑炉中； 将混合均匀的19-47重量份的辅料投入至所述玻璃窑炉中； 使所述玻璃窑炉中的高炉热态熔融渣与所述辅料混合均匀形成混合物，使所述混合物 在1450-1500°C的温度下进行熔化、均化、澄清后得到混合熔体。
6. 根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述将玻璃熔体浮法成型为玻璃板材 的步骤是在锡槽中进行； 其中，所述锡槽抛光区的温度为1200_1075°C，所述锡槽冷却区的温度为1050-650°C。
7. 根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述玻璃熔体浮法成型为玻璃板材的 步骤之前还包括： 待所述玻璃熔体的温度降低至1250-1300°C时，将所述玻璃熔体引入到所述锡槽中进 行浮法成型。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述玻璃板材进行核化、晶化处理后得 到黑色矿渣微晶石材的步骤在辊道窑中进行，具体为： 将所述玻璃板材经30-60min升温至690-750°C，在690-750°C下保温60-90min ; 将所述玻璃板材经30-60min升温至860-930°C，在860-930°C下保温60-90min ; 将所述玻璃板材经90-120min降温至80°C以下，得到黑色矿渣微晶石材。
9. 一种黑色矿渣微晶石材，其特征在于，所述黑色矿渣微晶石材由权利要求1-8任一 项所述的方法制成。
10. 根据权利要求9所述的黑色矿渣微晶石材，其特征在于，所述黑色矿渣微晶石材包 括以下化学成分：以重量百分含量计，二氧化硅为40-50%，氧化钙为20-30%，三氧化二铝 为9-12 %，氧化镁为4-5. 3 %，三氧化二铁为1. 2-2. 2%，三氧化二铬为1. 2-2. 4%，氧化钠 为3. 4-5. 8%，氟为1. 2-3. 4%，二氧化钛为0-1%，余量为不可避免的杂质。
【文档编号】C03C6/06GK104355541SQ201410549844
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】李要辉, 黄幼榕, 王晋珍 申请人:中国建筑材料科学研究总院, 北京航玻新材料技术有限公司