[发明专利]利用赤泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法

说明书

技术领域

本发明涉及利用固体废弃物制备陶瓷的方法，尤其涉及利用赤泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法，适用于建筑装饰领域和工艺品领域。 

背景技术

赤泥是用铝土矿生产氧化铝产生的固体废弃物，矿物组成及化学成分非常复杂，每生产1吨氧化铝大约生产1.0-1.3吨赤泥。作为氧化铝生产中排放量最大的废渣，主要成分有SiO₂、CaO、Fe₂O₃、Al₂O₃和少量的TiO₂、MgO、Na₂O、K₂O及几十种微量稀散元素。虽然赤泥在一些工程利用方面有一定的利用率，但是用量还是有限，还不能大量的消耗赤泥。

我国火力发电厂以燃煤为主，据报道统计，2010年我国火电业约耗标煤13亿吨，产生的粉煤灰量多达4亿吨。以山东省为例，煤耗达到了2.5亿吨，粉煤灰排放量近8000万吨，实际上近年来为节约能源建立的多座煤矸石和低燃值煤泥发电厂的投产，使粉煤灰的排放量增大，估计总量超过8000万吨，数量巨大。粉煤灰的堆放不但要占用大量土地，而且粉煤灰质轻、颗粒小极易造成环境污染。大量粉煤灰的排放，给废物处理和环境保护带来了很大的压力。粉煤灰的处理问题受到很大关注。

到目前为止，粉煤灰的利用除制建筑砌块，制砖，制低档混凝土以外，很大一部分仍然用于填坑、铺路，其综合利用率不超过40%，有些经济不发达地区甚至低于30%。因此，如何高效、大量利用粉煤灰成为当今社会一项十分艰巨的任务。大量粉煤灰的排放，给废物处理和环境保护带来了很大的压力。如何提高赤泥和粉煤灰的利用率是本发明需要解决的问题。 

发明内容

本发明的目的就是针对上述存在的缺陷而提供利用赤泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷材料的方法，在于解决赤泥和粉煤灰的环境污染问题，变废为宝，本发明采用高温熔融法制备高附加值产品赤泥粉煤灰玻璃陶瓷，二者的总利用率最高可达95%，制得的赤泥粉煤灰玻璃陶瓷可用作建筑装饰材料、工业耐磨损材料及工艺品。

本发明的利用赤泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法技术方案为，利用赤泥和粉煤灰复合制备玻璃陶瓷的方法，将质量百分含量为10~70%的赤泥、20~70%的粉煤灰与5~25%的添加剂均匀混合，采用高温熔融法制备基础玻璃，再由基础玻璃进行热处理得到玻璃陶瓷。

进一步的，将质量百分含量为30~40%的赤泥、40~55%的粉煤灰与15~20%的添加剂均匀混合，采用高温熔融法制备基础玻璃，再由基础玻璃进行热处理得到玻璃陶瓷。

所述的添加剂由Na₂CO₃ 、H₃BO₃ 、Na₂B₄O₇中的至少一种和ZrO₂ 、TiO₂中的至少一种组成。

添加剂由0~15重量份Na₂CO₃，0~10重量份H₃BO₃，0~5重量份Na₂B₄O₇，0~3重量份ZrO₂，0~5重量份TiO₂组成；其中Na₂CO₃ 、硼酸H₃BO₃ 和硼砂Na₂B₄O₇中至少有一种的重量份数不能为0，ZrO₂ 和TiO₂中至少有一种重量份数不能为0。

优选的，制备玻璃陶瓷的各组分配比为，40重量份的赤泥、40重量份的粉煤灰、10重量份的 Na₂CO₃，5重量份的 H₃BO₃，3重量份的TiO₂，2重量份的ZrO₂。

制备玻璃陶瓷的各组分配比还可以为，将50重量份的赤泥、45重量份的粉煤灰、2重量份的 Na₂CO₃，3重量份的TiO₂。