一種復合尾礦渣微晶玻璃及其制備方法技術

本發(fā)明專利技術屬于工業(yè)固體廢棄物資源化利用領域，具體涉及一種復合尾礦渣微晶玻璃及其制備方法。所述復合尾礦渣微晶玻璃的原料組分按重量份數(shù)計為：電解錳渣30份～90份，鉛鋅浮選尾礦5份～20份，石英砂5份～30份，長石0份～20份。本發(fā)明專利技術以電解錳渣、鉛鋅浮選尾礦的復合尾礦渣為主要原料制備得到微晶玻璃，不僅可以消除電解錳渣和鉛鋅浮選尾礦對環(huán)境的危害，實現(xiàn)電解錳渣和鉛鋅浮選尾礦的資源化利用，還可以生產(chǎn)出具有高附加值的微晶玻璃產(chǎn)品，促進電解金屬錳行業(yè)和鉛鋅礦采選、加工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；本發(fā)明專利技術制成的微晶玻璃具有機械強度高、耐磨性和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)良特性，同時具有玻璃和陶瓷的特性，可用作高檔建筑裝飾材料。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術屬于工業(yè)固體廢棄物資源化利用領域，具體涉及一種復合尾礦渣微晶玻璃及其制備方法。
技術介紹
微晶玻璃是一種理想的高級內(nèi)、外墻及地面裝飾材料，是由特定組成的基礎玻璃經(jīng)熱處理析晶得到的含有大量微晶相及玻璃相的多晶固體材料，具有很高的機械強度、良好的耐磨性及耐化學腐蝕性、極低的吸水率和膨脹率以及獨特的光學性能等優(yōu)良性能。傳統(tǒng)的微晶玻璃主要用天然礦物原料制備，成本較高，因而以固體廢棄物為原料制備微晶玻璃越來越受到人們的關注。電解錳渣是生產(chǎn)電解金屬錳過程中產(chǎn)生的一種工業(yè)廢渣，每生產(chǎn)1噸金屬錳約產(chǎn)生7～9噸的電解錳渣。近年來，電解金屬錳行業(yè)發(fā)展迅猛，全國堆存的電解錳渣達5000萬噸以上，并以每年近千萬噸的速度增加。目前對電解錳渣的主要處理方式是筑壩濕法堆存，一方面，尾渣露天堆集，占用大量土地資源，增加企業(yè)堆置廢渣的土地征用和場地處置費用，而且堆放的尾礦庫存在潛在的潰壩等安全隱患，威脅到人民群眾的安全；另一方面，電解錳渣露天堆集過程中，其中的重金屬離子、有毒元素和銨鹽等將會隨著雨水沖刷滲入到地下水、江河和土壤中，危害周邊環(huán)境及人和動植物的健康。因此，尋找一種實現(xiàn)電解錳渣資源化綜合利用的方法可以有效降低其對環(huán)境的污染，提高其經(jīng)濟利用價值。鉛鋅浮選尾礦是鉛鋅礦浮選過程中產(chǎn)生的廢渣，目前主要的處理方式為筑壩堆存，不僅占用大量地面資源，還造成生態(tài)環(huán)境惡化。鉛鋅尾礦在長期的堆放過程中，不僅在經(jīng)濟上帶來巨大損失，還會引發(fā)重大的地質與工程災害，如尾渣庫潰壩，給社會帶來極大的損失。鉛鋅尾渣中的鉛、鋅、銅、鎘等重金屬在堆放過程中，由于受到外界各種因素和內(nèi)部相互作用產(chǎn)生了有害氣體和酸性水，導致了流失，其中很大一部分隨著雨水進入了尾渣庫周邊的地面水體和地下水，從而使地表水和地下水源受到重金屬污染。目前電解錳渣、鉛鋅浮選尾礦的資源化綜合利用尚處于起步階段。電解錳渣的應用主要集中在作水泥緩凝劑、制備復合膠凝材料、生產(chǎn)黏土磚類產(chǎn)品以及用于農(nóng)業(yè)化肥等方面，鉛鋅浮選尾礦的應用主要有作為水泥生產(chǎn)的原料、生產(chǎn)各種免燒磚、制玻璃、充填礦山采空區(qū)等，但這些技術中均存在尾礦渣利用率低、產(chǎn)品附加值低等問題，難以大規(guī)模推廣應用。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術針對現(xiàn)有技術的不足，目的在于提供一種復合尾礦渣微晶玻璃及其制備方法。為實現(xiàn)上述專利技術目的，本專利技術所采用的技術方案為：一種復合尾礦渣微晶玻璃，其原料組分按重量份數(shù)計為：電解錳渣30份～90份，鉛鋅浮選尾礦5份～20份，石英砂5份～30份，長石0份～20份。上述方案中，所用電解錳渣、鉛鋅浮選尾礦、石英砂、長石的粒度均控制在100目以下。上述復合尾礦渣微晶玻璃的制備方法，包括如下步驟：(1)按各組分配比稱取原料，混合均勻后，得到玻璃生料；(2)將玻璃生料在高溫下熔融為玻璃液；隨后倒入水中淬冷為玻璃顆粒，再將玻璃顆粒烘干、破碎、磨細后過篩，再平鋪到耐火模具中成型；(3)將成型后的玻璃顆粒放入窯爐中進行燒結核化處理，再進行晶化攤平處理；隨后冷卻至室溫，得到微晶玻璃。上述方案中，所述玻璃生料的粒度不大于100目，含水率不高于5％。上述方案中，所述玻璃生料熔融的溫度為1300～1400℃，熔融時間為1～4h。上述方案中，所述玻璃顆粒全部過60目～200目的方孔篩。上述方案中，所述核化處理的工藝為：以5～8℃/min的升溫速度升溫至760℃～900℃，保溫1h～2h。上述方案中，所述晶化處理的工藝為：以3～5℃/min的升溫速度升溫至950℃～1100℃，保溫1h～2h。本專利技術的有益效果如下：(1)本專利技術以電解錳渣、鉛鋅浮選尾礦的復合尾礦渣為主要原料制備得到微晶玻璃，復合尾礦渣的綜合利用率達到50％～95％，不僅可以消除電解錳渣和鉛鋅浮選尾礦對環(huán)境的危害，實現(xiàn)電解錳渣和鉛鋅浮選尾礦的資源化利用，還可以生產(chǎn)出具有高附加值的微晶玻璃產(chǎn)品，促進電解金屬錳行業(yè)和鉛鋅礦采選、加工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展；(2)本專利技術通過配料、熔融、水淬、成型、核化及晶化等工藝制備得到復合尾礦渣微晶玻璃，制成的微晶玻璃具有機械強度高、耐磨性和熱穩(wěn)定性好等優(yōu)良特性，同時具有玻璃和陶瓷的特性，可用作高檔建筑裝飾材料。附圖說明圖1為本專利技術所述復合尾礦渣微晶玻璃的XRD圖譜。具體實施方式為了更好地理解本專利技術，下面結合實施例進一步闡明本專利技術的內(nèi)容，但本專利技術的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。以下實施例中，電解錳渣、鉛鋅浮選尾礦、石英砂、長石的粒度均控制在100目以下，混合后的玻璃生料的粒度不大于100目，含水率不高于5％。實施例1一種復合尾礦渣微晶玻璃，通過如下方法制備得到：(1)按各組分配比稱取原料：電解錳渣30份，鉛鋅浮選尾礦20份，石英砂30份，長石20份；混合均勻后，得到玻璃生料；(2)將玻璃生料在高溫下熔融為玻璃液，熔融溫度為1350℃，熔融時間為2h；隨后倒入水中淬冷為玻璃顆粒，再將玻璃顆粒烘干、破碎、磨細、過60目方孔篩后，平鋪到耐火模具中成型，厚度為10～40mm；(3)將成型后的玻璃顆粒放入窯爐中，以5～8℃/min的升溫速度升溫至900℃，保溫1h進行燒結核化處理，再以3～5℃/min的升溫速度升溫至1100℃，保溫1h進行晶化攤平處理，隨爐冷卻至室溫，得到微晶玻璃。實施例2一種復合尾礦渣微晶玻璃，通過如下方法制備得到：(1)按各組分配比稱取原料：電解錳渣60份，鉛鋅浮選尾礦7份，石英砂20份，長石13份；混合均勻后，得到玻璃生料；(2)將玻璃生料在高溫下熔融為玻璃液，熔融溫度為1400℃，熔融時間為1h；隨后倒入水中淬冷為玻璃顆粒，再將玻璃顆粒烘干、破碎、磨細、過200目方孔篩后，平鋪到耐火模具中成型，厚度為10～40mm；(3)將成型后的玻璃放入窯爐中，以5～8℃/min的升溫速度升溫至760℃，保溫2h進行燒結核化處理，再以3～5℃/min的升溫速度升溫至1000℃，保溫2h進行晶化攤平處理，自然冷卻至室溫，得到微晶玻璃。實施例3一種復合尾礦渣微晶玻璃，通過如下方法制備得到：(1)按各組分配比稱取原料：電解錳渣90份，鉛鋅浮選尾礦5份，石英砂5份，長石0份；混合均勻后，得到玻璃生料；(2)將玻璃生料在高溫下熔融為玻璃液，熔融溫度為1350℃，熔融時間為2h；隨后倒入水中淬冷為玻璃顆粒，再將玻璃顆粒烘干、破碎、磨細、過100目方孔篩后，平鋪到耐火模具中成型，厚度為10～40mm；(3)將成型后的玻璃放入窯爐中，以5～8℃/min的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種復合尾礦渣微晶玻璃，其特征在于，其原料組分按重量份數(shù)計為：電解錳渣30份~90份，鉛鋅浮選尾礦5份~20份，石英砂5份~30份，長石0份~20份。

【技術特征摘要】
1.一種復合尾礦渣微晶玻璃，其特征在于，其原料組分按重量份數(shù)計為：電解錳渣30份~90份，鉛鋅浮選尾礦5份~20份，石英砂5份~30份，長石0份~20份。
2.根據(jù)權利要求1所述的復合尾礦渣微晶玻璃，其特征在于，所述電解錳渣、鉛鋅浮選尾礦、石英砂和長石的粒度均在100目以下。
3.權利要求1~2任一所述復合尾礦渣微晶玻璃的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
（1）按各組分配比稱取原料，混合均勻后，得到玻璃生料；
（2）將玻璃生料在高溫下熔融為玻璃液；隨后倒入水中淬冷為玻璃顆粒，將玻璃顆粒烘干、破碎、磨細后過篩，再平鋪到耐火模具中成型；
（3）將成型后的玻璃放入窯爐中...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：孫濤，石朝軍，王文超，趙皇，李露露，劉嘯，陳益人，
申請(專利權)人：三川德青科技有限公司，花垣縣強樺礦業(yè)有限責任公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42