一种镍渣制备黑色玻璃的工艺的制作方法
【专利摘要】一种镍渣制备黑色玻璃的工艺，以冶镍熔渣(简称镍渣)为主要原料，适当添加高岭土、石英砂、碳酸钠等原料，依据普通玻璃的制备方法，高温熔制而成。与普通黑色玻璃相比，本黑色玻璃的制备不需要使用着色剂，也不需要复杂的配方计算和复杂的热工制度，仅需在镍渣中添加少量的高岭土、石英砂和碳酸钠，采用制备普通玻璃的热工制度，即可以制备出色泽纯正、工艺性能优良、成本低廉的黑色玻璃。该发明充分利用了镍渣中的硅、钙、镍、铁、镁等元素，既固化了冶镍熔渣，使镍渣无害化并变废为宝，又制备出了应用范围广泛品质优良的黑色玻璃。
【专利说明】-种镍渣制备黑色玻璃的工艺
【技术领域】
[0001] 本发明属于普通玻璃材料制备领域，涉及一种利用工业废弃物冶镍熔渣（简称镍 渣）制备黑色玻璃的制造方法。
【背景技术】
[0002] 由红土镍矿提炼镍铁后排放的冶镍熔渣（镍渣）产量很大，该镍渣除了含有较多 量的硅、镁、钙元素外，还含有少量的镍铁等重金属杂质。
[0003] 特殊的冶镍熔渣成分，使镍渣的综合应用比较少，大部分直接堆放或用于铺路材 料，存在潜在的环境危害，镍渣的价值也没有得到体现。
[0004] 镍渣中含有大量的硅钙镁等元素，是构成普通玻璃的主要元素；镍渣中含有的镍、 铁等元素，是黑色玻璃着色剂的主要组成元素。
[0005] 利用镍渣制备黑色玻璃材料，既固化了其中的有害重元素，又开发了新的玻璃原 料，提升了镍渣的价值，还能避免潜在的环境危险，增加镍铁企业的经济效益。
[0006] 黑色玻璃材料是一种重要的装饰玻璃材料，也是一种重要的功能玻璃材料，广泛 用于建筑装饰、机械电器面板、电器元件封装、人造饰品等领域。
[0007] 与普通玻璃材料的制备相比，黑色玻璃的制备，需要根据玻璃的化学成分和制备 工艺选择使用不同种类的着色剂和不同的辅助助剂，采用不同的熔制工艺制度，因此黑色 玻璃的制备工艺较复杂，成本相对较高。
[0008] 目前对有色玻璃的研究较多，但是对黑色玻璃的研究相对较少。相关的文献报道， 钴镍的混合着色能产生透紫外光的黑色玻璃，采用Co、Mn0、Fe 302的混合着色也能产生黑色 微晶玻璃，还可以采用Fe302、C〇 203、Ni2O3着色剂在CaO-Al2O 3-SiO2系玻璃中制作一系列黑 色微晶玻璃。
【发明内容】
[0009] 本发明针对目前低成本高品质黑色玻璃的需求，采用红土镍矿提炼镍铁后排放的 镍渣为主要原料，适当添加高岭土、石英砂、碳酸钠等天然和化工原料，简单机械混合后制 成黑色玻璃配合料。将这种配合料装入耐火容器中，采用常规熔制和退火工艺，适当调整熔 制温度制度和退火温度制度，即可获得高品质的黑色玻璃材料。
[0010] 实现本发明所采用的具体技术方案是： 1) 、选用红土镍矿提炼镍铁后排放的冶镍熔渣（镍渣）为主要原料，该镍渣的化 学成分含量范围见表1，再适当添加高岭土、石英砂和碳酸钠，其中，镍渣的加入量为 25-60wt %，高岭土的加入量为10-40wt %，石英砂的加入量为0-40wt %，碳酸钠的加入量 为 10-20wt%。 2) 、按配方分别称量镍渣、高岭土、石英砂和碳酸钠，简单机械混合制成配合料。 3) 、将配合料装入耐火容器中，在熔炉中加热熔制，形成黑色玻璃熔体。 4) 、上述黑色玻璃熔体的熔制温度制度为，按1_5°C /分钟的升温速度由常温加热到最 高熔制温度，最高熔制温度为1350-1550°C，在最高熔制温度保温1-3小时。 5) 、将获得的黑色玻璃熔体急冷至成型温度，进行玻璃制品的成型，成型好的玻璃制品 在600-800°C保温0. 5-3小时进行退火，然后自然冷却至室温，获得黑色玻璃成品。 6) 、还可以将获得的黑色玻璃熔体倒入冷水中，急冷形成黑色玻璃颗粒。 表1镍渣平均化学成分含量表
【权利要求】
1. 一种黑色玻璃材料，其特征在于采用红土镍矿提炼镍铁排放的冶镍熔渣（镍渣）为 主要原料，镍渣含量范围为25-60wt%，再适量添加10-40wt%的高岭土，0-40wt%的石英 砂和10-20wt %的碳酸钠，简单机械混合后经高温熔制而成。
2. 按权利要求1所述的黑色玻璃材料，其特征在于该黑色玻璃材料的熔制工艺制 度为，将配合料按1_5°C /分钟的升温速度由常温加热到最高熔制温度，最高熔制温度为 1350-1550°C，在最高熔制温度保温1-3小时。
3. 按权利要求1所述的黑色玻璃材料，其特征在于该黑色玻璃材料的熔体，可以直接 成型成玻璃制品，玻璃制品的退火冷却温度制度为，在600-800°C保温0. 5-3小时，然后自 然冷却至室温。
【文档编号】C03C4/02GK104402225SQ201410587074
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】张雯 申请人:河北工业大学