[发明专利]一种以粉煤灰为原料的微晶玻璃

说明书

本发明提供了一种以粉煤灰为原料的微晶玻璃。所述微晶玻璃由包含粉煤灰的原料制备得到，粉煤灰在原料中的质量占比为90％～100％，粉煤灰成分中SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃的质量百分数之和为50％～70％，所述微晶玻璃包括玻璃相和微晶相，所述玻璃相的质量分数在6％以下。本发明的有益效果可包括：能够实现粉煤灰的综合利用，粉煤灰利用率为90～100％；微晶玻璃的性能优异，性能高于天然石材。

技术领域

本发明涉及粉煤灰综合利用与资源化利用领域，特别地，涉及一种以粉煤灰为原料的微晶玻璃。

背景技术

粉煤灰是煤经燃烧排放出的一种人工火山质的混合材料，是煤粉在锅炉中高温燃烧后，由除尘器收集到的粉状物质。然而随着时代的发展，更多煤被作为动力燃料使用，这就会产生更多的粉煤灰，粉煤灰亟待高附加值的综合利用。

微晶玻璃是以玻璃与陶瓷成型技术为基础，通过控制热处理制度，得到的微晶相与玻璃相并存的一类多晶材料，因其机械性能、耐化学腐蚀性、热稳定性和绝缘性能良好，热膨胀系数可调等而在建筑装饰、机械、化工、电子电工、航天等领域被广泛应用。粉煤灰主要成分一般为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、 CaO等，这些物质是生产微晶玻璃所需的常用原料。因此，以粉煤灰为原料制备微晶玻璃产品既可以解决粉煤灰的高附加值资源化问题，又可以有效降低原料的经济成本，加大工业化生产的可能性。

现有的微晶玻璃生产工艺主要包括：整体析晶法、熔融烧结法和溶胶-凝胶法，对于工业废渣微晶玻璃，其主要生产工艺为前两种。整体析晶法的生产流程为配料→高温熔融→浇筑成型→退火→核化晶化→抛光切边→产品，熔融烧结法的生产流程为配料→高温熔融→水淬→球磨→压片→核化晶化→抛光切边→产品。

而现有的利用粉煤灰制备微晶玻璃主流生产工艺-整体析晶法和熔融烧结法存在生产能耗高、工艺流程长、废渣利用率低等问题，即使省略了高温熔融阶段制备的微晶玻璃，其粉煤灰的利用率也较低。

目前尚未有通过一次高温处理、且能够高效利用粉煤灰的方法所制备出的微晶玻璃。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的一个或多个问题。例如，本发明的目的之一在于提供一种以粉煤灰为主要原料的微晶玻璃，来实现粉煤灰的高效利用。

为了实现上述目的，本发明提供了一种微晶玻璃。所述微晶玻璃由包含粉煤灰的原料制备得到，粉煤灰在原料中的质量占比为90％～100％，粉煤灰成分中SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃的质量百分数之和为50％～70％，所述微晶玻璃包括玻璃相和微晶相，所述玻璃相的质量分数为6％以下。

根据本发明的一个示例性实施例，所述粉煤灰中CaO的质量分数在10％以上。

根据本发明的一个示例性实施例，所述微晶相在微晶玻璃中的质量占比为94～96％，所述微晶相可包括普通辉石相，其中，所述普通辉石相的形态包括长度为0.3～1.0μm、宽为0.1～0.2μm的条柱状。

根据本发明的一个示例性实施例，所示条柱状普通辉石相的长宽比为1～ 10。

根据本发明的一个示例性实施例，具有普通辉石相的微晶玻璃可包括按照质量百分比计的如下成分：