專利名稱：以高鈦高爐渣和廢玻璃粉制備微晶泡沫玻璃的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微晶泡沫玻璃制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種以高鈦高爐渣和廢玻璃粉為主要原料制備微晶泡沫玻璃的方法。
背景技術(shù)：
微晶泡沫玻璃是一種新型的多功能材料，具體是由玻璃相、晶體和氣孔三部分組成，其相比泡沫玻璃，由于有更多晶體分布在具有均勻氣孔結(jié)構(gòu)的玻璃基體中，形成玻晶結(jié)構(gòu)，可明顯提高材料力學(xué)性能；其相比微晶玻璃，因有更多均一氣孔分布在玻晶交織的基體中，可在降低材料容重的同時提高其保溫隔熱性能，主要應(yīng)用于王承遇，陶瑛主編.玻璃材料手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2008.保溫、隔熱材料；吸聲材料；輕質(zhì)填充材料和輕質(zhì)混凝土粒料；綠化用保水材料。攀枝花一西昌(即攀西)地區(qū)蘊(yùn)藏著豐富的釩鈦磁鐵礦資源，其中鈦占全國總儲量的93%以上。釩鈦磁鐵礦經(jīng)選礦處理，約54%的TiO2進(jìn)入鐵精礦，其余為在選鐵尾礦。而通過燒結(jié)、高爐冶煉，鐵精礦中的鈦絕大部分進(jìn)入高爐渣，其TiO2含量高達(dá)20 26%，故稱為高鈦型高爐渣，目前已累積約6000萬噸，并還在以每年約360萬噸的速度遞增。大量的高爐渣堆積如山，既造成 鈦資源的極大浪費(fèi)，又占用土地、污染環(huán)境，同時還造成了潛在的重大自然災(zāi)害隱患李興華，蒲江濤.攀枝花高鈦型高爐渣綜合利用研究最新進(jìn)展[J].鋼鐵釩鈦，2011，32 (2):10-14.。如何綜合治理利用高鈦高爐渣一直是科技工作者密切關(guān)注的問題。目前公開的主要處理方式是將其用于生產(chǎn)混凝土骨料、路沿石、礦棉、地磚、水泥摻和料等低附加值產(chǎn)品劉松利，楊紹利.攀枝花高鈦型高爐渣綜合利用研究現(xiàn)狀[J].輕金屬，2007 (7):48-50.，很顯然，這是對高鈦高爐渣中寶貴的鈦資源的一種浪費(fèi)。因此，如何利用好高鈦高爐渣中富含的TiO2，提高其綜合利用率和附加值是亟待解決的問題。高鈦高爐渣中的主要成分為:Ti02、SiO2, CaO、Al2O3和MgO，占爐渣總量的95%左右，其中Si02、CaO、Al2O3和MgO是形成玻璃相的主要氧化物，TiO2是性能優(yōu)良的晶核劑，在制備微晶泡沫玻璃時不需另加晶核劑，從而降低生產(chǎn)成本。因此，從成分來看利用高鈦高爐渣制備微晶泡沫玻璃具有可行性。對于含有以工業(yè)廢渣(如油頁巖渣、煤粉爐渣、粉煤灰和高鈦高爐渣等)為原料的微晶泡沫玻璃制備，由于原料的軟化溫度較高，通常需要先高溫熔融原料并水淬制備基礎(chǔ)玻璃，再將基礎(chǔ)玻璃磨細(xì)，加入添加劑并球磨混勻，通過一次或二次燒結(jié)來實(shí)現(xiàn)。CN101113076公開了以油頁巖渣為主要原料，加入其他輔助原料于1250°C熔融90min制備基礎(chǔ)玻璃，而后采用粉末燒成技術(shù)制備了微晶泡沫玻璃；陸金馳等利用煤粉爐渣制備微晶泡沫玻璃的研究[J].中國陶瓷，2012，48 (8):52-35.以煤粉爐渣為主要原料，與CaC03、MgCO3和Na2CO3按一定配比混合均勻，裝入坩鍋中，于1450°C熔融90min后水淬制備得基礎(chǔ)玻璃，再將基礎(chǔ)玻璃磨細(xì)，加入添加劑，在程控高溫爐中熱處理制備微晶泡沫玻璃；朱凱華等朱凱華等.熱處理制度對微晶泡沫玻璃性能的影響[J].中國陶瓷，2012，48 (4):47-49.以粉煤灰粉為主要原料，與二氧化硅、碳酸鈉和氧化鈣等按比例混合均勻后裝入鉬金坩堝中，于1500°C下熔融lh，再將玻璃液倒入冷水中水淬，制備出基礎(chǔ)玻璃，然后加入適量添加劑，采用粉末燒結(jié)法制備了微晶泡沫玻璃。也有研究者嘗試以高鈦高爐渣為原料制備微晶泡沫玻璃，需要說明的是，由于該渣中SiO2含量較低，不宜直接作為制備玻璃的原料，需引入硅質(zhì)原料，故CN101323503公開的利用高鈦高爐渣制備微晶泡沫玻璃方法，就是以高爐渣、微硅粉、碳酸鈉為基礎(chǔ)配料(其中微硅粉為引入的硅質(zhì)原料)，13500C 1400°C熔融3h保溫9(Γ180分鐘水淬后得到基礎(chǔ)玻璃料，然后在基礎(chǔ)玻璃料中摻加適量的發(fā)泡劑、助熔劑及穩(wěn)泡劑等添加劑進(jìn)行粉末燒結(jié)制得泡沫玻璃，再通過二次熱處理才能制得微晶泡沫玻璃。由于該方法采用的高鈦高爐渣自身熔點(diǎn)在1350°C以上，且引入的硅質(zhì)原料為微硅粉，其熔點(diǎn)也高于1400°C，故而導(dǎo)致基礎(chǔ)配料熔點(diǎn)高，需要在很高的溫度下材料才能軟化熔融，這不僅對生產(chǎn)設(shè)備要求較高，且耗能高。其次因發(fā)泡和微晶化是分開進(jìn)行的，需經(jīng)過兩次熱處理，故工藝復(fù)雜，制備周期長，大大增加了生產(chǎn)成本。而且制造的微晶泡沫玻璃平均孔徑偏大，孔壁變薄，從而會降低材料的力學(xué)性能，并且使吸水率增大，影響該材料作為新型功能材料的應(yīng)用。綜上，對于含有工業(yè)廢洛為原料的微晶泡沫玻璃制備中，由于選擇的原料軟化溫度均較高，通常需要高溫熔融先制備基礎(chǔ)玻璃，然后再來制備微晶泡沫玻璃，甚而還有研究者將泡沫化和微晶化過程分開進(jìn)行，這些繁瑣的過程無疑增加了生產(chǎn)工序，加大了生產(chǎn)的難度，增加生產(chǎn)成本，從而在一定程度上限制了微晶泡沫玻璃的推廣應(yīng)用
發(fā)明內(nèi)容
:本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種以高鈦高爐渣和廢玻璃粉為主要原料制備微晶泡沫玻璃的方法，該方法可將制備基礎(chǔ)玻璃、發(fā)泡、析晶等過程一步完成。本發(fā)明提供的以高鈦高爐渣和廢玻璃粉制備微晶泡沫玻璃的方法，該方法的工藝步驟和條件如下:I)先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉分別磨細(xì)至20(Γ300目，然后按質(zhì)量百分比計，將10^40%高鈦高爐渣、40 85%廢玻璃粉`、Γ15%助熔劑、廣8%發(fā)泡劑和2 6%穩(wěn)泡劑充分混勻；2)將混合好的粉體于壓力5 10MPa下壓塊，然后放入加熱裝置中，先以flO°C /分鐘升溫速率從室溫升至30(T500°C下烘干預(yù)熱2(Γ60分鐘，再以5 20°C /分鐘的升溫速率升至700°C 1000°C并保溫15 90分鐘進(jìn)行發(fā)泡、析晶，繼后以1(T30°C /分鐘的冷卻速率將其冷卻至40(T60(TC，最后以f 4°C /分鐘的速率緩慢降溫退火至室溫即得到微晶泡沫玻
3 ο以上方法中按質(zhì)量百分比計各組分的用量優(yōu)選為:1(Γ30%高鈦高爐渣、6(Γ80%廢玻璃粉、5 10%助熔劑、2 5%發(fā)泡劑和3 5%穩(wěn)泡劑。以上方法中助熔劑優(yōu)選四硼酸鈉或氟硅酸鈉，發(fā)泡劑優(yōu)選碳酸鈣或碳酸鈉或水玻璃，穩(wěn)泡劑優(yōu)選磷酸鈉或磷酸氫二鈉。以上方法中烘干預(yù)熱的升溫速率優(yōu)選為3飛。C，烘干預(yù)熱的溫度優(yōu)選為35(T450°C，烘干預(yù)熱的時間優(yōu)選為3(Γ40分鐘；發(fā)泡、析晶的升溫速率優(yōu)選為l(Tl5°C /分鐘，發(fā)泡、析晶的溫度優(yōu)選為80(Γ950 V，發(fā)泡、析晶的時間優(yōu)選為2(Γ60分鐘。以上方法中冷卻的降溫速率優(yōu)選為15 25°C /分鐘，冷卻溫度優(yōu)選為48(T520°C ；降溫退火的速率優(yōu)選為2 3°C /分鐘。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下積極效果:1、由于本發(fā)明利用高鈦高爐渣中富含TiO2可作為晶核劑這一特點(diǎn)，以低熔點(diǎn)的廢玻璃粉作為硅質(zhì)原料，再適量地匹配相應(yīng)的助熔劑，因而不僅大大降低了整個配料的軟化溫度，且只需一次燒結(jié)即可完成制備基礎(chǔ)玻璃、發(fā)泡、析晶等過程，成功制備出微晶泡沫玻璃，同時也為制備微晶泡沫玻璃探索出了一條更為簡便的途徑。2、由于本發(fā)明可大大降低配料的軟化溫度，因而不僅可降低能耗，節(jié)約生產(chǎn)成本，還可改善制備環(huán)境的工作條件。3、由于本發(fā)明能夠一步燒結(jié)制備出微晶泡沫玻璃，因而大大簡化了生產(chǎn)工藝，縮短了制備周期，進(jìn)一步節(jié)約了生產(chǎn)成本。4、由于本發(fā)明還同時采用了適宜的烘干預(yù)熱、發(fā)泡、析晶的升溫速率和預(yù)熱、保溫時間，以及特定的冷卻降溫速率等技術(shù)措施，因而在獲得以上效果的基礎(chǔ)上，還使所得到微晶泡沫玻璃的泡孔均勻，泡徑適中，體積密度小，吸水率低，保溫隔熱效果良好，機(jī)械強(qiáng)度聞。5、由于本發(fā)明所采用的基礎(chǔ)原料——高鈦高爐渣和廢玻璃粉，均為兩種固體廢棄物，因而不僅可再進(jìn)一步降低產(chǎn)品成本，提高高鈦高爐渣利用附加值，還同時解決了廢棄高爐渣和廢玻璃粉堆積如山、污染環(huán)境以及鈦資源浪費(fèi)等問題，也為制備微晶泡沫玻璃找到了十分廉價的原料，應(yīng)用前景廣闊。
具體實(shí)施例方式下面通過實(shí)施例 對本發(fā)明進(jìn)行具體的描述，有必要在此指出的是本實(shí)施例只用于對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述本發(fā)明的內(nèi)容做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。值得說明的是:1)以下各實(shí)施例所用物料的比例均為質(zhì)量百分比；2)以下各實(shí)施例所得微晶泡沫玻璃的體積密度和吸水率是參照泡沫玻璃絕熱制品標(biāo)準(zhǔn)(JC/T647-2005)進(jìn)行測試的；平均孔徑是在長方體試樣的6個面上隨機(jī)劃一條30mm長的直線，統(tǒng)計被直線穿過的孔數(shù)，然后計算出的直線長度與孔數(shù)的比值(忽略孔壁厚度)即為平均孔徑；導(dǎo)熱系數(shù)采用穩(wěn)態(tài)法在杭州大華儀器制造有限公司生產(chǎn)的YBF-2型導(dǎo)熱系數(shù)測定儀上測試的；抗壓強(qiáng)度按照GB5486.2-85進(jìn)行測試的，速度為2mm/min ;抗折強(qiáng)度是按照GB228-87，采用三點(diǎn)彎曲法進(jìn)行測定的，跨距為15mm,加載速度為lmm/min。實(shí)施例1先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉分別裝入球磨機(jī)中磨細(xì)至200目，然后將高鈦高爐渣10%、廢玻璃粉85%、四硼酸鈉1%、碳酸鈣1%和磷酸鈉3%于球磨機(jī)中充分混勻；將混合好的粉體于壓力5MPa下壓塊，然后放入電爐中，先以5°C/分鐘的升溫速率從室溫升至400°C下烘干預(yù)熱30分鐘，再以15°C /分鐘的升溫速率升至800°C并保溫60分鐘進(jìn)行發(fā)泡、析晶，繼后以20°C /分鐘的冷卻速率將其冷卻至600°C，最后以2°C /分鐘的速率緩慢降溫至室溫即得到微晶泡沫玻璃。該微晶泡沫玻璃的體積密度為0.425g.cm—3 ;平均孔徑為2.85mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.18w(m.k” ;吸水率為4.5% ;抗壓強(qiáng)度為10.8Mpa ;抗折強(qiáng)度為8.5Mpa。
實(shí)施例2先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉分別裝入球磨機(jī)中磨細(xì)至200目，然后將高鈦高爐渣15%、廢玻璃粉75%、四硼酸鈉4%、碳酸鈣2%和磷酸鈉4%于球磨機(jī)中充分混勻；將混合好的粉體于壓力7MPa下壓塊，然后放入電爐中，先以5°C/分鐘的升溫速率從室溫升至300°C下烘干預(yù)熱30分鐘，再以15°C /分鐘的升溫速率升至850°C并保溫45分鐘進(jìn)行發(fā)泡、析晶，繼后以20°C /分鐘的冷卻速率將其冷卻至480°C，最后以2°C /分鐘的速率緩慢降溫至室溫即得到微晶泡沫玻璃。該微晶泡沫玻璃的體積密度為0.483g.cm_3 ;平均孔徑為2.52mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.20w(m.kr1 ;吸水率為4.7% ;抗壓強(qiáng)度為11.6Mpa ;抗折強(qiáng)度為10.1Mpa0實(shí)施例3先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉分別裝入球磨機(jī)中磨細(xì)至300目，然后將高鈦高爐渣20%、廢玻璃粉60%、氟硅酸鈉11%、碳酸鈉4%和磷酸氫二鈉5%于球磨機(jī)中充分混勻；將混合好的粉體于壓力5MPa下壓塊，然后放入電爐中，先以4°C /分鐘的升溫速率從室溫升至450°C下烘干預(yù)熱60分鐘，再以10°C /分鐘的升溫速率升至700°C并保溫30分鐘進(jìn)行發(fā)泡、析晶，繼后以25°C /分鐘的冷卻速率將其冷卻至520°C，最后以1°C /分鐘的速率緩慢降溫至室溫即得到微晶泡沫玻璃。該微晶泡沫玻璃的體積密度為0.528g.cm_3 ;平均孔徑為2.31mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.21w(m.k” ;吸水率為4.8% ;抗壓強(qiáng)度為11.8Mpa ;抗折強(qiáng)度為10.5Mpa。實(shí)施例4先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉分別裝入球磨機(jī)中磨細(xì)至300目，然后將高鈦高爐渣30%、廢玻璃粉55%、氟硅酸鈉8%、水玻璃3%和磷酸氫二鈉4%于球磨機(jī)中充分混勻；將混合好的粉體于壓力6MP a下壓塊，然后放入電爐中，先以4°C /分鐘的升溫速率從室溫升至450°C下烘干預(yù)熱35分鐘，再以12°C /分鐘的升溫速率升至900°C并保溫25分鐘進(jìn)行發(fā)泡、析晶，繼后以20°C /分鐘的冷卻速率將其冷卻至500°C，最后以3°C /分鐘的速率緩慢降溫至室溫即得到微晶泡沫玻璃。該微晶泡沫玻璃的體積密度為0.585g.cm_3 ;平均孔徑為2.24mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.23w(m.k)-1 ;吸水率為5.3% ;抗壓強(qiáng)度為12.1Mpa ;抗折強(qiáng)度為10.9Mpa。實(shí)施例5先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉分別裝入球磨機(jī)中磨細(xì)至200目，然后將高鈦高爐渣35%、廢玻璃粉50%、四硼酸鈉10%、碳酸鈉3%和磷酸鈉2%于球磨機(jī)中充分混勻；將混合好的粉體于壓力5MPa下壓塊，然后放入電爐中，先以6°C/分鐘的升溫速率從室溫升至450°C下烘干預(yù)熱35分鐘，再以10°C /分鐘的升溫速率升至950°C并保溫30分鐘進(jìn)行發(fā)泡、析晶，繼后以25°C /分鐘的冷卻速率將其冷卻至600°C，最后以2°C /分鐘的速率緩慢降溫至室溫即得到微晶泡沫玻璃。該微晶泡沫玻璃的體積密度為0.661g.cnT3 ;平均孔徑為2.62mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.24w(m.kr1 ;吸水率為5.7% ;抗壓強(qiáng)度為13.2Mpa ;抗折強(qiáng)度為11.5Mpa。實(shí)施例6先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉分別裝入球磨機(jī)中磨細(xì)至300目，然后將高鈦高爐渣40%、廢玻璃粉40%、四硼酸鈉15%、碳酸鈣2%和磷酸鈉3%于球磨機(jī)中充分混勻；將混合好的粉體于壓力8MPa下壓塊，然后放入電爐中，先以8°C /分鐘的升溫速率從室溫升至500°C下烘干預(yù)熱60分鐘，再以20°C /分鐘的升溫速率升至900°C并保溫60分鐘進(jìn)行發(fā)泡、析晶，繼后以15°C /分鐘的冷卻速率將其冷卻至500°C，最后以3°C /分鐘的速率緩慢降溫至室溫即得到微晶泡沫玻璃。該微晶泡沫玻璃的體積密度為0.736g.cm_3 ;平均孔徑為2.14mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.26w(m.kr1 ;吸水率為6.3% ;抗壓強(qiáng)度為13.7Mpa ;抗折強(qiáng)度為12.8Mpa。實(shí)施例7先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉分別裝入球磨機(jī)中磨細(xì)至250目，然后將高鈦高爐渣10%、廢玻璃粉80%、氟硅酸鈉5%、碳酸鈣2%和磷酸氫二鈉3%于球磨機(jī)中充分混勻；將混合好的粉體于壓力9MPa下壓塊，然后放入電爐中，先以3°C /分鐘的升溫速率從室溫升至350°C下烘干預(yù)熱20分鐘，再以5°C /分鐘的升溫速率升至900°C并保溫15分鐘進(jìn)行發(fā)泡、析晶，繼后以10°C /分鐘的冷卻速率將其冷卻至400°C，最后以4°C /分鐘的速率緩慢降溫退火至室溫即得到微晶泡沫玻璃。該微晶泡沫玻璃的體積密度為0.433g.cm_3 ;平均孔徑為2.76mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為
0.19w(m.k” ;吸水率為4.6% ;抗壓強(qiáng)度為10.9Mpa ;抗折強(qiáng)度為8.3Mpa。實(shí)施例8先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉分別裝入球磨機(jī)中磨細(xì)至200目，然后將高鈦高爐渣10%、廢玻璃粉70%、四硼酸鈉7%、水玻璃8%和磷酸鈉5%于球磨機(jī)中充分混勻；將混合好的粉體于壓力7MPa下壓塊，然后放入電爐中，先以1°C /分鐘的升溫速率從室溫升至475°C下烘干預(yù)熱25分鐘，再以8°C /分鐘的升溫速率升至1000°C并保溫45分鐘進(jìn)行發(fā)泡、析晶，繼后以13°C /分鐘的冷卻速率將其冷卻至450°C，最后以1°C /分鐘的速率緩慢降溫至室溫即得到微晶泡沫玻璃。該微晶泡沫玻璃的體積密度為0.496g.cm—3 ;平均孔徑為2.68mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.20w(m.kr1 ;吸水率為4.7% ;抗壓強(qiáng)度為11.3Mpa ;抗折強(qiáng)度為9.9Mpa。實(shí)施例9先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉分別裝入球磨機(jī)中磨細(xì)至300目，然后將高鈦高爐渣25%、廢玻璃粉55%、氟硅酸鈉9%、水玻璃5%和磷酸氫二鈉6%于球磨機(jī)中充分混勻；將混合好的粉體于壓力6MPa下壓塊，然后放入電爐中，先以10°C /分鐘的升溫速率從室溫升至325°C下烘干預(yù)熱40分鐘，再以13°C /分鐘的升溫速率升至750°C并保溫90分鐘進(jìn)行發(fā)泡、析晶，繼后以30°C /分鐘的冷卻速率將其冷卻至560°C，最后以2V /分鐘的速率緩慢降溫至室溫即得到微晶泡沫玻璃。該微晶泡沫玻璃的體積密度為0.522g.cm_3 ;平均孔徑為2.41mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.22w(m.k” ;吸水率為4.9% ;抗壓強(qiáng)度為11.7Mpa ;抗折強(qiáng)度為10.5Mpa。實(shí)施例10先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉分別裝入球磨機(jī)中磨細(xì)至250目，然后將高鈦高爐渣35%、廢玻璃粉45%、氟硅酸鈉13%、碳酸鈉5%和磷酸鈉2%于球磨機(jī)中充分混勻；將混合好的粉體于壓力IOMPa下壓塊，然后放入電爐中，先以2V /分鐘的升溫速率從室溫升至375°C下烘干預(yù)熱50分鐘，再以18°C /分鐘的升溫速率升至850°C并保溫20分鐘進(jìn)行發(fā)泡、析晶，繼后以28°C /分 鐘的冷卻速率將其冷卻至580°C，最后以3°C /分鐘的速率緩慢降溫退火至室溫即得到微晶泡沫玻璃。該微晶泡沫玻璃的體積密度為0.712g.cm_3 ;平均孔徑為2.13mm ;導(dǎo)熱系數(shù)為0.25w(m.kr1 ;吸水率為5·.2% ;抗壓強(qiáng)度為13.1Mpa ;抗折強(qiáng)度為11.3Mpa。
權(quán)利要求
1.以高鈦高爐渣和廢玻璃粉制備微晶泡沫玻璃的方法，該方法的工藝步驟和條件如下: O先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉分別磨細(xì)至20(Γ300目，然后按質(zhì)量百分比計，將10^40%高鈦高爐渣、40 85%廢玻璃粉、Γ15%助熔劑、廣8%發(fā)泡劑和2 6%穩(wěn)泡劑充分混勻；2)將混合好的粉體于壓力5 10MPa下壓塊，然后放入加熱裝置中，先以f 10°C /分鐘升溫速率從室溫升至30(T500°C下烘干預(yù)熱2(Γ60分鐘，再以5 20°C /分鐘的升溫速率升至700°C 1000°C并保溫15 90分鐘進(jìn)行發(fā)泡、析晶，繼后以1(T30°C /分鐘的冷卻速率將其冷卻至40(T60(TC，最后以f4°C /分鐘的速率緩慢降溫至室溫即得到微晶泡沫玻璃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的以高 鈦高爐渣和廢玻璃粉制備微晶泡沫玻璃的方法，該方法中按質(zhì)量百分比計各組分的用量為:10 30%高鈦高爐渣、60 80%廢玻璃粉、5 10%助熔劑、2 5%發(fā)泡劑和3 5%穩(wěn)泡劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以高鈦高爐渣和廢玻璃粉制備微晶泡沫玻璃的方法，該方法中助熔劑為四硼酸鈉或氟硅酸鈉，發(fā)泡劑為碳酸鈣或碳酸鈉或水玻璃，穩(wěn)泡劑為磷酸鈉或磷酸氫二鈉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以高鈦高爐渣和廢玻璃粉制備微晶泡沫玻璃的方法，該方法中烘干預(yù)熱的升溫速率為3飛。C，烘干預(yù)熱的溫度為35(T450°C，烘干預(yù)熱的時間為3(Γ40分鐘；發(fā)泡、析晶的升溫速率為1(T15°C /分鐘，發(fā)泡、析晶的溫度為80(T95(TC，發(fā)泡、析晶的時間為2(Γ60分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的以高鈦高爐渣和廢玻璃粉制備微晶泡沫玻璃的方法，該方法中烘干預(yù)熱的升溫速率為3飛。C，烘干預(yù)熱的溫度為35(T450°C，烘干預(yù)熱的時間為3(Γ40分鐘；發(fā)泡、析晶的升溫速率為1(T15°C /分鐘，發(fā)泡、析晶的溫度為80(T95(TC，發(fā)泡、析晶的時間為2(Γ60分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的以高鈦高爐渣和廢玻璃粉制備微晶泡沫玻璃的方法，該方法中冷卻的降溫速率為15 25°C /分鐘，冷卻溫度為48(T520°C;降溫的速率為2 3°C /分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的以高鈦高爐渣和廢玻璃粉制備微晶泡沫玻璃的方法，該方法中冷卻的降溫速率為15 25°C /分鐘，冷卻溫度為48(T520°C;降溫退火的速率為2 3°C /分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的以高鈦高爐渣和廢玻璃粉制備微晶泡沫玻璃的方法，該方法中冷卻的降溫速率為15 25°C /分鐘，冷卻溫度為48(T520°C;降溫退火的速率為2 3°C /分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的以高鈦高爐渣和廢玻璃粉制備微晶泡沫玻璃的方法，該方法中冷卻的降溫速率為15 25°C /分鐘，冷卻溫度為48(T520°C;降溫退火的速率為2 3°C /分鐘。
全文摘要
本發(fā)明公開的以高鈦高爐渣和廢玻璃粉制備微晶泡沫玻璃的方法是先將高鈦高爐渣和廢玻璃粉磨細(xì)，然后將高鈦高爐渣、廢玻璃粉、助熔劑、發(fā)泡劑和穩(wěn)泡劑充分混勻壓塊，再放入加熱裝置中，以特定的熱處理工藝，在較低溫度下用一步燒結(jié)法制備微晶泡沫玻璃。由于本發(fā)明利用高鈦高爐渣中富含TiO2可作為晶核劑這一特點(diǎn)，以低熔點(diǎn)的廢玻璃粉作為硅質(zhì)原料，再匹配適量的相應(yīng)助熔劑和燒結(jié)工藝，不僅大大降低了制備溫度，且只需一次燒結(jié)即可完成制備，因而既可降低能耗，簡化工藝，縮短周期，節(jié)約成本，還可獲得泡孔均勻，泡徑適中，體積密度小，吸水率低，保溫隔熱效果好，機(jī)械強(qiáng)度高的產(chǎn)品，進(jìn)而提高了高鈦高爐渣利用附加值。
文檔編號C03C6/02GK103241955SQ201310150838
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月27日
發(fā)明者馮可芹, 王海波, 周宇 申請人:四川大學(xué)