一種利用CRT屏玻璃制備納米微晶石板材的方法技術

一種利用CRT屏玻璃制備納米微晶石板材的方法，首先，對去除電子槍后的廢陰極射線管的屏玻璃破碎，加入輔助原料熔制制備濃縮色料；然后按照質量分數將CRT屏玻璃粉，濃縮色料粉末混合成型，經過加熱結晶，冷卻后即得納米微晶石。按照本發明專利技術的制備方法制得的納米微晶石板材氣孔率低，吸水率小，強度高，色差小，燒結工藝簡單，成本低，CRT屏玻璃利用量大，并且在生產和使用過程中不會對環境產生污染。產品耐酸堿性強，耐磨度高，無放射性危害，可作為高檔的新型裝飾板材。本發明專利技術制備工藝操作過程簡單，成本低廉，可以有效地降低納米微晶石的生產成本。保護環境，變廢為寶，適于工業化大規模生產，具有明顯的經濟效益和環保效益。

【技術實現步驟摘要】
一種利用CRT屏玻璃制備納米微晶石板材的方法
本專利技術涉及一種納米微晶石的制造方法，特別涉及一種利用CRT屏玻璃制備納米微晶石板材的方法。技術背景中國是家用電器的生產和消費大國，目前，中國已經進入了電視機和電腦更新換代的高峰期，每年淘汰量將達800萬臺以上，占整機重量55～65wt％的陰極射線管(CRT)急需找到合適的資源化解決方法。尤其是CRT中無鉛的屏玻璃，如果不進行回收利用，不但占用土地，而且浪費資源，如何將廢棄的屏玻璃變廢為寶，成為目前亟待解決的難題。李英俠等以廢玻璃和礦渣為主要原料，通過高溫熔融法制備了微晶玻璃。這些方法中廢玻璃采用廢棄的平板玻璃或瓶罐玻璃，且廢玻璃的加入量大都在50％以下。([1]李英俠,陳嘉庚.利用廢玻璃和礦渣制備燒結微晶玻璃[J].河北理工學院學報,2007,29(2):89-92；[2]明果英,胡鵬飛,歐陽蘭容等.一種利用冶煉廢渣及CRT廢舊玻璃制造微晶玻璃的方法[P].CN201110305757.8,2011-10-11.[3]章為夷.利用廢玻璃制備建筑用微晶玻璃板材的方法[P].CN200410104277.5,2004-12-20.[4]雷恒孚.用廢玻璃制作的微晶玻璃板[P].CN200610140748.7,2006-10-9.[5]大連交通大學.利用廢玻璃制備建筑用微晶玻璃板材的方法[Z].gkls085624,2009.[6]馮翠蘭.黑色微晶玻璃裝飾板的研制[J].佛山陶瓷,2003,13(2):15-17.[7]張雯.低成本微晶玻璃材料及制備工藝[P].CN200710194303.1,2007-12-14.[8]章為夷.利用廢玻璃制備建筑用微晶玻璃板材的方法[P].CN200410104277.5,2004-12-20.[9]雷恒孚.用廢玻璃制作的微晶玻璃板[P].CN200610140748.7,2006-10-9.[10]大連交通大學.利用廢玻璃制備建筑用微晶玻璃板材的方法[Z].gkls085624,2009.)CN102503140A公開了一種利用冶煉廢渣和CRT廢玻璃制造的微晶玻璃，其特征在于：根據產品要求設計工藝配方，其原材料配方為：按重量比，冶煉廢渣45％，CRT廢玻璃45％，方解石灰3-5％，石英砂5％，外加劑0.5-1％。所用燒結方法為傳統的顆粒堆積燒結方法。郭艷平等([1]郭艷平,鐘高輝,區雪連等.利用鉛鋅尾礦和CRT玻璃固體廢棄物協同制備微晶玻璃工藝[J]再生資源與循環經濟,2014,7(5):30-34.[2]李宇,蒼大強,努爾艾力·庫爾班江,熱娜古麗·艾克白爾.一種利用熔渣處理廢棄CRT并制備微晶玻璃的方法[P],CN201410110097.1.2014-3-24.)以鉛鋅尾礦和CRT玻璃固體廢棄物為主要原料,采用燒結法制備微晶玻璃材料。結果表明：利用鉛鋅尾礦、CRT玻璃廢棄物制備微晶玻璃的最佳配方為:尾礦20％、CRT玻璃30％、添加輔料石英砂29.7％、方解石25％、Al2O312％、晶核劑TiO21％。該方法不但CRT玻璃用量少，而且整個燒結熔融溫度高，制備工藝復雜，成本高。CN201110349617.0公開了一種利用廢棄CRT玻璃渣及熒光粉制備微晶玻璃工藝，其特征是，包括以下步驟：(1)CRT中的熒光粉用稀硫酸進行溶解，加入HF將溶解出的稀土離子轉變成氟化稀土沉淀，過濾，干燥；(2)CRT玻璃殘渣經過清洗、過濾、研磨，然后與氟化稀土和氟化鈉按比例混合，混合物中各物質的質量含量為：玻璃殘渣：62％～68％、氟化鈉：28％～32％、氟化稀土：4％～6％，然后研磨使其混合均勻；(3)然后將物料在溫度900～1200℃焙燒20～60min，將玻璃水倒入不銹鋼板中，在380～450℃高溫爐中冷卻1～2h，再自然冷卻至室溫，即得微晶玻璃。該方法CRT玻璃殘渣加入量低，且所制備的微晶玻璃中含有部分對環境和人體有害的稀土物質，不能大規模用于建筑裝飾板材。Lazau等人([1]Lazau,I,Borcanescu,S,Pacurariu,C.KineticStudyOfTheNon-IsothermalCrystallizationProcessOfHematiteInCeramicGlazesObtainedFromCrtWastes[J].JournalOfThermalAnalysisAndCalorimetry,2013,112(1):345-351.)以CRT玻璃(包括屏玻璃，頸玻璃，錐玻璃)和Fe2O3為原料制備了陶瓷用顏料。其中Fe2O3用量超過20％，并研究了成核析晶動力學性能。其中廢棄的CRT屏玻璃使用量都較低，且所制備的產品基本為傳統的建筑陶瓷或玻璃材料的。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有技術的缺點，提供了一種燒結溫度低，利用CRT屏玻璃制備納米微晶石板材的方法，按照本專利技術的制備方法制得的納米微晶石板材氣孔率低，吸水率小，強度高，色差小，不會產生光污染，燒結工藝簡單，成本低，CRT玻璃利用量大，并且在生產和使用過程中不會對環境產生污染。為達到上述目的，本專利技術采用的技術方案是：第一步：濃縮色料的制備1)首先，對去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進行清洗，并去除熒光涂層和柵網，然后將屏玻璃放入球磨機中破碎，并通過50～80目標準篩得CRT屏玻璃粉；2)然后，按照質量分數將75～85.5％的CRT屏玻璃粉，6～12％的二氧化錳，3～5％的三氧化二鐵，0.5～1％的氧化鎳，3～5％的碳酸鈣，2～10％的三氧化二鋁放入混料機中，混合至均勻度大于98％后，形成配合料；3)然后，將已經制備好的配合料的一半加入已經升溫至1350℃的剛玉坩堝中，并通過10min升溫至1450℃，并保溫20min；4)然后，將剩余配合料再加入剛玉坩堝中，并通過10min升溫至1450～1480℃，保溫60min后，采用攪料棒對玻璃液攪拌1min，并通過10min升溫至1450～1480℃，保溫60min后，再次采用攪料棒對玻璃液攪拌1min后，并通過10min升溫至1450～1480℃，保溫30min后，將玻璃液傾倒入室溫的水中水淬成小于30目的玻璃粒；5)最后，將水淬玻璃粒撈出，烘干球磨后通過400目標準篩后即得濃縮色料粉末；第二步：納米微晶石坯體的制備1)首先，對去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進行清洗，并去除熒光涂層和柵網，然后對屏玻璃進行破碎，球磨并通過200～400目標準篩，即得CRT屏玻璃粉末；2)然后，按照質量分數將80～90％的上述CRT屏玻璃粉，10～20％的濃縮色料粉末放入混料機中，混合至均勻度大于98％后，形成配合料；3)然后，再向配合料中加入含有1％的羧甲基纖維素和4％的硅酸鈉混合溶液的粘結劑，粘結劑加入量為配合料質量分數的6～8％，并混合均勻；4)然后，將混合均勻加入粘結劑的配合料過50目標準篩，并反復過篩兩次，即得混合均勻的配合料；5)然后，將過篩后的配合料放入密閉的容器中，室溫下放置8～24小時后備用；6)然后，將水分充分均化的配合料裝入模具中，于40～60MPa的壓力下成型，成型后坯體試樣厚度為3～6cm；7)最后，將成型的坯體試樣放入烘箱中，在110℃保溫10本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用CRT屏玻璃制備納米微晶石板材的方法，其特征在于：第一步：濃縮色料的制備1)首先，對去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進行清洗，并去除熒光涂層和柵網，然后將屏玻璃放入球磨機中破碎，并通過50～80目標準篩得CRT屏玻璃粉；2)然后，按照質量分數將75～85.5％的CRT屏玻璃粉，6～12％的二氧化錳，3～5％的三氧化二鐵，0.5～1％的氧化鎳，3～5％的碳酸鈣，2～10％的三氧化二鋁放入混料機中，混合至均勻度大于98％后，形成配合料；3)然后，將已經制備好的配合料的一半加入已經升溫至1350℃的剛玉坩堝中，并通過10min升溫至1450℃，并保溫20min；4)然后，將剩余配合料再加入剛玉坩堝中，并通過10min升溫至1450～1480℃，保溫60min后，采用攪料棒對玻璃液攪拌1min，并通過10min升溫至1450～1480℃，保溫60min后，再次采用攪料棒對玻璃液攪拌1min后，并通過10min升溫至1450～1480℃，保溫30min后，將玻璃液傾倒入室溫的水中水淬成小于30目的玻璃粒；5)最后，將水淬玻璃粒撈出，烘干球磨后通過400目標準篩后即得濃縮色料粉末；第二步：納米微晶石坯體的制備1)首先，對去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進行清洗，并去除熒光涂層和柵網，然后對屏玻璃進行破碎，球磨并通過200～400目標準篩，即得CRT屏玻璃粉末；2)然后，按照質量分數將80～90％的上述CRT屏玻璃粉，10～20％的濃縮色料粉末放入混料機中，混合至均勻度大于98％后，形成配合料；3)然后，再向配合料中加入含有1％的羧甲基纖維素和4％的硅酸鈉混合溶液的粘結劑，粘結劑加入量為配合料質量分數的6～8％，并混合均勻；4)然后，將混合均勻加入粘結劑的配合料過50目標準篩，并反復過篩兩次，即得混合均勻的配合料；5)然后，將過篩后的配合料放入密閉的容器中，室溫下放置8～24小時后備用；6)然后，將水分充分均化的配合料裝入模具中，于40～60MPa的壓力下成型，成型后坯體試樣厚度為3～6cm；7)最后，將成型的坯體試樣放入烘箱中，在110℃保溫10～15小時，即得納米微晶石坯體試樣；第三步：納米微晶石板材的制備1)首先，將上述所制備的納米微晶石坯體試樣推入內壁涂刷有脫模劑的耐火匣缽模具中；2)然后，將耐火匣缽模具連同坯體一起送入梭式窯中；3)然后，由室溫開始，以1～2℃/min的升溫速率升溫至550℃；4)然后，以2～5℃/min的升溫速率由550℃升溫至780℃～960℃，并在780℃～960℃下保溫1～3h；5)然后，以3～5℃/min的降溫速率由780℃～960℃降溫至740℃～750℃，并在740℃～750℃保溫1～3h；6)最后，以1～5℃/min的降溫速率由740℃～750℃降溫至50以下，取出試樣，按照尺寸切割拋光后即得納米微晶石板材。...

【技術特征摘要】
1.一種利用CRT屏玻璃制備納米微晶石板材的方法，其特征在于：第一步：濃縮色料的制備1)首先，對去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進行清洗，并去除熒光涂層和柵網，然后將屏玻璃放入球磨機中破碎，并通過50～80目標準篩得CRT屏玻璃粉；2)然后，按照質量分數將75～85.5％的CRT屏玻璃粉，6～12％的二氧化錳，3～5％的三氧化二鐵，0.5～1％的氧化鎳，3～5％的碳酸鈣，2～10％的三氧化二鋁放入混料機中，混合至均勻度大于98％后，形成配合料；3)然后，將已經制備好的配合料的一半加入已經升溫至1350℃的剛玉坩堝中，并通過10min升溫至1450℃，并保溫20min；4)然后，將剩余配合料再加入剛玉坩堝中，并通過10min升溫至1450～1480℃，保溫60min后，采用攪料棒對玻璃液攪拌1min，并通過10min升溫至1450～1480℃，保溫60min后，再次采用攪料棒對玻璃液攪拌1min后，并通過10min升溫至1450～1480℃，保溫30min后，將玻璃液傾倒入室溫的水中水淬成小于30目的玻璃粒；5)最后，將水淬玻璃粒撈出，烘干球磨后通過400目標準篩后即得濃縮色料粉末；第二步：納米微晶石坯體的制備1)首先，對去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進行清洗，并去除熒光涂層和柵網，然后對屏玻璃進行破碎，球磨并通過200～400目標準篩，即得CRT屏玻璃粉末；2)然后，按照質量分數將80～90％的上述CRT屏玻璃粉，10～20％的濃縮色料粉末放入混料機中，混合至均勻度大于98％后，形成配合料；3)然后，再向配合料中加入含有1％的羧甲基纖維素和4％的硅酸鈉混合溶液的粘結劑，粘結劑加入量為配合料質量分數的6～8％，并混合均勻；4)然后，將混合均勻加入粘結劑的配合料過50目標準篩，并反復過篩兩次，即得混合均勻的配合料；5)然后，將過篩后的配合料放入密閉的容器中，室溫下放置8～24小時后備用；6)然后，將水分充分均化的配合料裝入模具中，于40～60MPa的壓力下成型，成型后坯體試樣厚度為3～6cm；7)最后，將成型的坯體試樣放入...

【專利技術屬性】
技術研發人員：付玉生，胡亞春，黃信謀，許建國，易家吉，王健，于豐，陳曉，
申請(專利權)人：天津仁新玻璃材料有限公司，
類型：發明
國別省市：天津;12