[发明专利]一种以液态钛矿渣为主要原料的微晶玻璃及其制备方法

说明书

本发明公开了一种以液态钛矿渣为主要原料的微晶玻璃及其制备方法。该微晶玻璃原料中，高温液态钛矿渣为75～90％，石英砂9～20％，长石0～15％，Cr₂O₃ 0～1％；所得玻璃熔体的组分为：SiO₂ 33～50％，TiO₂ 4～18％，Al₂O₃ 7～13％，CaO 19～31％，MgO 6～10％，R₂O 1～3％，SO₃ 0～2％，Fe₂O₃ 0.2‑1.1％，Cr₂O₃ 0～1％。通过将高温液态钛矿渣与调质料混合熔化得到均质玻璃熔体后进行连续浇铸成型、核化晶化、退火制备得到。该微晶玻璃中矿渣掺量高，同时利用矿渣高温特性，节能环保，成本低，晶相可控，性能优越，可用于建筑装饰材料代替天然石材。

技术领域

本发明涉及微晶玻璃技术领域，具体涉及一种以液态钛矿渣为主要原料的微晶玻璃及其制备方法。

背景技术

钛矿渣是是以钒钛矿石为原料，在冶炼生铁过程中排出的熔渣经水淬冷却的粒块状废渣。我国的钒钛磁铁矿资源储量约占世界总储量的38.85％，含量丰富，因炼铁而产生的钛矿渣日益堆积且未得到大规模利用，不仅占有耕地且需要耗人力、物力和财力修建堆场，同时堆放过程中还可能危害环境，继而影响生态及人体健康。钛矿渣TiO₂含量一般在10％以上，由于钛含量较高，钛的存在形式较稳定，因此活性差且易磨性较差，尚且没有得到大规模广泛应用。

微晶玻璃，又称玻璃陶瓷，是通过控制基础玻璃经过一定热处理过程后得到的一种多晶(微晶)固体材料，其性能指标往往优于同类玻璃和陶瓷。微晶玻璃的性能好坏与其晶化产生的大量微晶相有关，而控制晶化的关键措施之一就是引入晶核剂，钛矿渣中的TiO₂就是制备微晶玻璃最好的晶核剂之一，因此利用钛矿渣制备微晶玻璃也是该渣大宗化利用最好的途径之一。

目前钛矿渣在微晶玻璃中的利用以冷态水淬渣为主，且掺量往往低于50％，不仅钛矿渣不能得到大宗利用，高温液态渣潜热也得不到回收利用，且需重新升温熔融，又一步耗费能源。因此，冷态水淬渣作为微晶玻璃原料资源开发利用价值不大。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种以液态钛矿渣为主要原料的微晶玻璃及其制备方法，该微晶玻璃中矿渣掺量高，极大节约了制备微晶玻璃的原料成本及能耗，提高了固废利用率，同时微晶玻璃晶相可控，力学性能优越，附加值高，可用于建筑装饰材料代替天然石材。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

提供一种以液态钛矿渣为主要原料的微晶玻璃，所述微晶玻璃的原料由高温液态钛矿渣与调质料组成，所述调质料包括石英砂、长石和Cr₂O₃；其中：

按质量百分比计，所述微晶玻璃的原料中，高温液态钛矿渣为75～90％，石英砂9～20％，长石0～15％，Cr₂O₃ 0～1％；

按质量百分比计，所述高温液态钛矿渣与调质料混熔后所得玻璃熔体的主要组分为：SiO₂ 33～50％，TiO₂ 4～18％，Al₂O₃ 7～13％，CaO 19～31％，MgO 6～10％，R₂O 1～3％，SO₃ 0～2％，Fe₂O₃ 0.2-1.1％，Cr₂O₃ 0～1％。其中R₂O代表K₂O和Na₂O。