本發(fā)明涉及固廢綜合利用的方法，屬于材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

冶煉1噸精銅將產(chǎn)生2～3噸銅渣；乙炔生產(chǎn)中，每消耗1噸電石約產(chǎn)生1.2噸電石渣；每生產(chǎn)1噸Al₂O₃，可產(chǎn)生1.0～1.8噸赤泥。隨著工業(yè)的發(fā)展，固廢堆積越來越多，嚴(yán)重污染環(huán)境，目前固廢處理已成為全世界需要解決的一項(xiàng)重要工作。本研究主要對(duì)銅渣和赤泥進(jìn)行提鐵后將二次尾渣和電石渣按一定比例摻和，制備高附加值的微晶玻璃板，實(shí)現(xiàn)多種固廢回收利用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服前述技術(shù)存在的缺陷，為此本發(fā)明提出一種固廢綜合利用制微晶玻璃的方法，將銅尾渣、赤泥尾渣和電石渣等工業(yè)廢渣按一定比例配合制備硅灰石微晶玻璃，用于建材裝飾材料，該產(chǎn)品具有較低膨脹系數(shù)和耐酸堿性。既綜合利用各種尾渣廢棄物又能創(chuàng)造可觀的經(jīng)濟(jì)效益。目前以多種固廢為原料綜合利用生產(chǎn)微晶玻璃的報(bào)道鮮為人知。

本發(fā)明公開了一種利用銅尾渣、赤泥尾渣以及電石渣為主要原料合成微晶玻璃的技術(shù)方法，銅尾渣的主要化學(xué)成分為SiO₂，Al₂O₃、CaO、另有少量的MgO、FeO；赤泥尾渣主要成分是SiO₂、Al₂O₃、CaO，含有少量Na₂O和TiO₂；電石渣的主要成分是Ca(OH)₂，是制備CaO-Al₂O₃-SiO₂系硅灰石微晶玻璃的主要原料。其中所含有的少量TiO₂和FeO可作為主要晶核劑，Na₂O可作為助熔劑降低熔化溫度。多種固廢尾渣中的SiO₂、Al₂O₃、CaO含量滿足硅灰石微晶玻璃體系(SiO₂：45～65重量份，CaO:22～50重量份，Al₂O₃：0～19重量份)要求，通過調(diào)整尾渣配料比例來調(diào)整原料的化學(xué)成分，以適應(yīng)微晶玻璃的配方要求。

本發(fā)明中的一種固廢綜合利用制微晶玻璃的方法，包括以下步驟：

(1)將銅尾渣、赤泥渣及電石渣按一定配比混勻磨細(xì)組成混合料；

(2)將混合料投入燃?xì)馊鄯譅t中，升溫使其熔化并在惰性氣氛下恒溫至所述混合料完全熔化并澄清，將熔融態(tài)混合料水萃得到基礎(chǔ)玻璃；

(3)將基礎(chǔ)玻璃裝料成型進(jìn)行核化晶化處理，得到微晶玻璃。

其中，步驟(1)的所述混合料中各組分以重量份計(jì)為：45～60重量份SiO₂、25～50重量份CaO、5～16重量份Al₂O₃；晶核劑主要為赤泥渣中的TiO₂，助熔劑為赤泥渣中的Na₂O，晶核劑和助熔劑之間的重量比為35～60：40～65，銅渣中的銅為著色劑。為此，步驟(1)中各種渣重量份配比范圍為赤泥渣0～50重量份，銅渣45～79重量份、電石渣5～55重量份，上述各種渣重量份之和為100。

其中，步驟(2)中升溫到1400～1450℃。

其中，步驟(2)中在惰性氣氛下恒溫時(shí)間為3～4h。

其中，步驟(3)中所述核化晶化處理過程具體為：在爐內(nèi)以5℃/min的升溫速率升600～700℃，保溫2-3h，以10℃/min的速率至900～950℃，保溫4～5h；自然冷卻至室溫。

本發(fā)明還公開了一種采用固廢綜合利用制微晶玻璃的方法生產(chǎn)的微晶玻璃，其中所述微晶玻璃硬度>500kg/mm²，耐酸堿性<0.05/1％酸堿。

本發(fā)明公開的固廢綜合利用制微晶玻璃的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明在熔分渣中直接投料生產(chǎn)微晶玻璃，重復(fù)利用了熔分渣的熱量，生產(chǎn)工藝不僅成本低還可以帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)解決了固廢堆放的問題。

(2)本發(fā)明工業(yè)流程緊湊，降低了整個(gè)工序的能耗，生產(chǎn)出的微晶玻璃性能優(yōu)良。

附圖說明

圖1為本發(fā)明固廢綜合利用制微晶玻璃的方法的主要工藝流程圖。

具體實(shí)施方式

為充分公開的目的，以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實(shí)施例1

如附圖1所示，選用轉(zhuǎn)底爐還原后的銅尾渣、赤泥渣經(jīng)磨選提鐵處理后的尾渣作為主要原料，不足的CaO部分用電石渣代替，銅渣中SiO₂＝64.12％，CaO＝10.22％，Al₂O₃＝5.57％，F(xiàn)eO＝7.7％；赤泥渣中SiO₂＝30.97％，CaO＝20.30％，Al₂O₃＝27.41％，TiO₂＝4.93％，Na₂O＝5.85％；電石渣中CaO＝67.23％。上述原料條件下本實(shí)施例選取30重量份赤泥，54重量份銅渣，16重量份電石渣。

將細(xì)磨至200目以下的比例為90％以上的原料按比例混合均勻，放入高溫爐中升溫至1450℃，氮?dú)鈿夥障潞銣?h至物料完全熔化并澄清。將熔融態(tài)的物料水萃，得到的基礎(chǔ)玻璃裝料成型進(jìn)行核化晶化處理，升溫至700℃，保溫3h，然后升溫升至950℃，恒溫4.5h；自然冷卻至室溫，得到的微晶玻璃硬度520kg/mm²，吸水率0％，耐酸性為0.04/1％H₂SO₄，耐堿性為0.03/1％NaOH。

實(shí)施例2

如附圖1所示，選用轉(zhuǎn)底爐還原后的銅尾渣、赤泥渣經(jīng)磨選提鐵處理后的尾渣作為主要原料，不足的CaO部分用電石渣代替，銅渣中SiO₂＝63.53％，CaO＝8.79％，Al₂O₃＝7.72％，F(xiàn)eO＝7.7％；赤泥渣中SiO₂＝34.95％，CaO＝15.32％，Al₂O₃＝32.41％，TiO₂＝4.96％，Na₂O＝4.85％；電石渣中CaO＝67.23％。上述原料條件下本實(shí)施例選取25重量份赤泥，64重量份銅渣，21重量份電石渣。

將細(xì)磨至200目以下的比例為90％以上的原料按比例混合均勻，放入高溫爐中升溫至1430℃，氮?dú)鈿夥障潞銣?h至物料完全熔化并澄清。將熔融態(tài)的物料水萃，得到的基礎(chǔ)玻璃裝料成型進(jìn)行核化晶化處理，升溫至700℃，保溫3h，然后升溫升至950℃，恒溫4.5h；自然冷卻至室溫，得到的微晶玻璃硬度520kg/mm²，吸水率0％，耐酸性為0.04/1％H₂SO₄，耐堿性為0.03/1％NaOH。

實(shí)施例3

如附圖1所示，選用轉(zhuǎn)底爐還原后的銅尾渣、赤泥渣經(jīng)磨選提鐵處理后的尾渣作為主要原料，不足的CaO部分用電石渣代替，銅渣中SiO₂＝65.73％，CaO＝12.53％，Al₂O₃＝9.72％，F(xiàn)eO＝4.5％；赤泥渣中SiO₂＝34.95％，CaO＝16.32％，Al₂O₃＝31.41％，TiO₂＝4.0％，Na₂O＝4.72％；電石渣中CaO＝68.23％。上述原料條件下本實(shí)施例選取50重量份赤泥，40重量份銅渣，10重量份電石渣。

將細(xì)磨至200目以下的比例為90％以上的原料按比例混合均勻，放入高溫爐中升溫至1450℃，氮?dú)鈿夥障潞銣?h至物料完全熔化并澄清。將熔融態(tài)的物料水萃，得到的基礎(chǔ)玻璃裝料成型進(jìn)行核化晶化處理，升溫至650℃，保溫2h，然后升溫升至950℃，恒溫3.5h；自然冷卻至室溫，得到的微晶玻璃硬度530kg/mm²，吸水率0％，耐酸性為0.04/1％H₂SO₄，耐堿性為0.03/1％NaOH。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。