復(fù)合尾礦廢渣微晶玻璃的研制.pdf

1、隨著工業(yè)現(xiàn)代化的迅猛發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)量也隨之迅速增加，伴隨著各種尾礦廢渣排放量日益劇增。目前，我國(guó)尾礦廢渣綜合治理和利用仍滯留于途徑單一、技術(shù)含量及產(chǎn)品附加值低等階段。近年來(lái)，利用尾礦廢渣加工成微晶玻璃，在國(guó)外已廣泛應(yīng)用于建筑裝飾材料，但國(guó)內(nèi)由于技術(shù)及制備工藝方面的缺陷，使其成本過(guò)高，沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用，因此有繼續(xù)深入研究下去的必要。以期降低成本，提高品質(zhì)。 本論文對(duì)建筑裝飾材料現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)、尾礦廢渣微晶玻璃體系、制備方法及其應(yīng)用作

2、了較系統(tǒng)的綜述；并以鋼渣、銅尾礦、粉煤灰為主要原料，以Cr2O3和Fe2O3為復(fù)合晶核劑，采用熔融法制備以CaO－Al2O3－SiO2為系統(tǒng)、主晶相為透輝石(Ca(Fe,Al)(Si,Al)2O6)的復(fù)合尾礦微晶玻璃。利用X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)及紅外光譜(IR)等現(xiàn)代測(cè)試手段，對(duì)制備的微晶玻璃試樣物相組成、顯微結(jié)構(gòu)及晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。利用正交設(shè)計(jì)方法選取較合適的微晶玻璃配方組成及復(fù)合晶核劑用量；參考差熱分析(DTA)

3、數(shù)據(jù)，利用正交試驗(yàn)進(jìn)行熱處理制度確定試驗(yàn)方案，優(yōu)化熱處理工藝參數(shù)；探討了熱處理制度、添加劑用量對(duì)微晶玻璃性能的影響，還對(duì)微晶玻璃析晶過(guò)程進(jìn)行了探討。為實(shí)際生產(chǎn)提供了一定的技術(shù)支持和理論參考依據(jù)。 試驗(yàn)結(jié)果表明：尾礦廢渣利用率達(dá)60wt％；熱處理最佳工藝參數(shù)為：以2～6℃/min升溫至900℃，晶化并保溫2h，然后隨爐溫冷卻即可；Cr2O3為有效晶核劑，其引入量以0.25wt％為最佳，繼續(xù)增加其含量不利于玻璃的熔制和成型，導(dǎo)致玻璃

4、缺陷而影響制品的力學(xué)性能和微觀結(jié)構(gòu)；同時(shí)對(duì)Cr2O3和Fe2O3作為復(fù)合晶核劑的析晶過(guò)程進(jìn)行了分析研究，得出在以CaO－Al2O3－SiO2為系統(tǒng)的復(fù)合尾礦廢渣微晶玻璃中起核化、晶化作用過(guò)程中始終表現(xiàn)為六價(jià)鉻離子(Cr6+)形式。在此量保持不變時(shí)，引入其他晶核劑，也不影響玻璃的主晶相和化學(xué)鍵官能團(tuán)；通過(guò)引入不同質(zhì)量含量添加劑ZnO和ZrO2，討論其對(duì)微晶玻璃的力學(xué)性能和顯微結(jié)構(gòu)的影響。氧化鋅在以CaO－Al2O3－SiO2系統(tǒng)的尾礦微晶

5、玻璃中起著助熔、晶化、改變制品的光澤、顏色、密度等作用。其引入2wt％為最佳，微晶玻璃的抗彎強(qiáng)度顯著提高，顯微粒徑也有原來(lái)的0.5μm長(zhǎng)至1μm，繼續(xù)提高其含量時(shí)，玻璃易析晶，經(jīng)熱處理后發(fā)育不完全小晶粒被包覆于玻璃體中，致使玻璃性能顯著下降；晶核劑氧化鋯難熔，其引入量不宜超過(guò)1wt％，否則，引起玻璃缺陷，導(dǎo)致性能下降。 將本試驗(yàn)制得的微晶玻璃的各項(xiàng)性能與花崗巖、大理石及瓷質(zhì)磚相比較，可以得出微晶玻璃性能明顯優(yōu)于它們。因此，利用復(fù)