一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃，按質(zhì)量百分比計(jì)，它的原料包括如下組分：金銅尾礦60-75wt％，石英砂20-35wt％，純堿2-5wt％，二氧化鈦1-3wt％，三氧化二鈷0.1-0.5wt％。本發(fā)明所制備的黑色裝飾玻璃具有板面尺寸大，黑色色澤純正，光澤度高，密度和強(qiáng)度大的特點(diǎn)，密度在2.8-3.4g/cm3的范圍內(nèi)，抗折強(qiáng)度高達(dá)120-200MPa，可以作為玻璃家具、玻璃臺(tái)面LOGO板、背景墻面、包柱玻璃、玻璃圍擋、玻璃地臺(tái)、雕刻藝術(shù)玻璃等使用。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃及其制備方法，屬于建筑裝飾材料的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)工業(yè)化的迅速發(fā)展，礦產(chǎn)資源的需求急劇增加，在過(guò)度開(kāi)發(fā)的過(guò)程當(dāng)中，不可避免地產(chǎn)生大量的固體廢渣。全球范圍內(nèi)有大量的礦山被開(kāi)采，產(chǎn)生了數(shù)量巨大的廢棄尾礦，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響與破壞，環(huán)境恢復(fù)需要相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。在廢棄的礦山尾礦中存在一些重金屬和其他有害元素的重要載體，對(duì)地表土壤和地下水的質(zhì)量有很大影響，不容忽視。
[0003]金銅尾礦是在金銅礦開(kāi)采、分選之后排放的粉狀廢料，包括金銅礦山尾礦和選廠(chǎng)尾礦，其中，礦山尾礦包括已經(jīng)開(kāi)采出的伴生巖石和選礦中途剔除的低品位礦石。為此，通常情況下，在開(kāi)采金銅礦山的同時(shí)要建設(shè)巨大的可容納礦山全部生產(chǎn)期間排出尾砂的尾礦庫(kù)，尾礦工程投資較大，還要占用大量農(nóng)田和林地，破壞了生態(tài)平衡。
[0004]隨著我國(guó)金 銅產(chǎn)量的增加，金銅深加工能力也具有一定的規(guī)模，但是金銅礦經(jīng)精選后所產(chǎn)生的尾礦粉被大量排出，給社會(huì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)帶來(lái)了巨大的壓力。金銅礦開(kāi)采不斷推進(jìn)，對(duì)環(huán)境和社會(huì)的影響也在加劇，再加上尾礦庫(kù)的坍塌事故多發(fā)，合理充分利用金銅尾礦是金銅礦開(kāi)采、加工企業(yè)亟待解決的社會(huì)難題。
[0005]近年來(lái)，對(duì)于尾礦的開(kāi)發(fā)利用，以前主要集中用于生產(chǎn)水泥及硅酸鹽制品，品種單一，且品質(zhì)與附加值不高。黑色裝飾玻璃是經(jīng)過(guò)本體特殊著色處理的玻璃，其顏色純正、均勻。純正的色彩，優(yōu)良的品質(zhì)，總能拓寬設(shè)計(jì)思路，帶給您不同的裝飾效果。黑色是一個(gè)不老的流行色，純正而富有神秘的美，永遠(yuǎn)不可替代，黑色玻璃作為玻璃家族中出色的一員，一直受到關(guān)注。黑色裝飾玻璃可以作為玻璃家具、玻璃臺(tái)面LOGO板、背景墻面、包柱玻璃、玻璃圍擋、玻璃地臺(tái)、雕刻藝術(shù)玻璃等使用。
[0006]目前制備黑色裝飾玻璃的方法主要是在無(wú)色的建筑玻璃中，加入三氧化二鈷、氧化鎳和三氧化二鐵為復(fù)合著色劑，實(shí)現(xiàn)玻璃的著色而制得的，其制備工藝控制較難，生產(chǎn)成本相對(duì)較高，對(duì)生產(chǎn)裝備的要求高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足而提供一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃及其制備方法，所得黑色裝飾玻璃密度大、強(qiáng)度高、色澤純正。
[0008]本發(fā)明為解決上述提出的問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為:
[0009]一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃，按質(zhì)量百分比計(jì)，其原料包括如下組分:金銅尾礦60-75wt%,石英砂20-35wt%,純堿2-5wt%, 二氧化鈦l_3wt%,三氧化二鈷0.1—0.5wt % ο[0010]上述以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃的制備方法，將上述原料金銅尾礦、石英砂、硼砂、純堿、二氧化鈦按比例混合后，經(jīng)熔制、成型、退火、后加工制得黑色裝飾玻璃。
[0011]按上述方案，所述各原料均為粉狀；所述各原料若為潮濕狀態(tài)，需經(jīng)過(guò)預(yù)干燥處理。
[0012]按上述方案，所述熔制的溫度優(yōu)選為1460°C -1500°c。
[0013]按上述方案，所述熔制在玻璃熔窯中進(jìn)行，所述成型在壓延成型機(jī)中進(jìn)行，所述連接玻璃熔窯與壓延成型機(jī)的供料道溫度控制在1180°C -1260°C。
[0014]按上述方案，所述成型方法可以采用壓延法、吹制法、拉引法、澆注法、壓制法等，本發(fā)明中采用壓延法。
[0015]按上述方案，所述退火的溫度為600_650°C。
[0016]按上述方案，本發(fā)明中后加工為按一定的尺寸規(guī)格進(jìn)行切割和磨邊，即得到了產(chǎn)
品O
[0017]上述以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃板材的制備方法，詳細(xì)步驟如下:
[0018]I)混合:按質(zhì)量百分比計(jì)，稱(chēng)取金銅尾礦60_75wt 石英砂20_35wt 純堿 2-5wt%, 二氧化鈦l-3wt%,三氧化二鈷0.1-0.5wt%,混合均勻成配合料；
[0019]2)熔制:將所制得的配合料于玻璃熔窯進(jìn)行熔化，溫度控制在1460°C -1500°C的條件下，形成符合成型要求的玻璃熔體；
[0020]3)壓延:將所述玻璃熔體用壓輥延展成玻璃板；
[0021]4)退火:將所述玻璃板通過(guò)退火消除其中的應(yīng)力；
[0022]5)后加工:將退火后的玻璃板進(jìn)行切割、磨邊，即得到以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃。
[0023]本發(fā)明所制備的以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃具有板面尺寸大，黑色色澤純正，光澤度高，密度和強(qiáng)度大的特點(diǎn)，其密度在2.8-3.4g/cm3的范圍內(nèi)，抗折強(qiáng)度高達(dá)120-200MPa，可以用于玻璃家具、玻璃臺(tái)面LOGO板、背景墻面、包柱玻璃、玻璃圍擋、玻璃地臺(tái)、雕刻藝術(shù)玻璃等。
[0024]金銅尾礦中含有多種有色金屬氧化物，可作為非常有益黑色玻璃著色劑，另外添加部分玻璃形成體氧化物和非常少量的三氧化二鈷，即可制備出顏色純正的黑色玻璃。要生成黑色的玻璃，常常是同時(shí)使用二種或二種以上的著色劑物質(zhì)進(jìn)行著色，即混合著色。利用不同離子對(duì)看見(jiàn)光的吸收波長(zhǎng)的不同，使之產(chǎn)生對(duì)光吸收的疊加，從而在可見(jiàn)光范圍內(nèi)(400~700nm)產(chǎn)生大面積的吸收，使玻璃顯黑色。在利用金銅尾礦為主原料制備的黑色裝飾玻璃中，金銅尾礦中的三氧化二鐵和另外添加的三氧化二鈷是作為復(fù)合著色劑共同對(duì)玻璃體進(jìn)行著色，鐵離子在300~400nm和650~1000nm對(duì)可見(jiàn)光產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收，鈷離子在500~600nm對(duì)可見(jiàn)光產(chǎn)生強(qiáng)烈吸收組合，就使的玻璃顯純正的黑色。以前工業(yè)化生產(chǎn)黑色玻璃的原料多為品位高的礦物原料和化工原料，造成了生產(chǎn)成本較高，由此人們開(kāi)始尋找一些低成本的含有氧化鐵的尾礦原料作為黑色玻璃的原料使用，以實(shí)現(xiàn)降低成本和保護(hù)環(huán)境的雙重作用。目前人們對(duì)金銅尾礦的應(yīng)用研究并不多，對(duì)其產(chǎn)品的研發(fā)少之又少。另外，隨著人們環(huán)保意識(shí)的提高，對(duì)金銅尾礦的利用有所加強(qiáng)。
[0025]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:
[0026]I)本發(fā)明制備的以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃，其密度在2.8-3.4g/cm3的范圍內(nèi)，抗折強(qiáng)度高達(dá)120-200MPa，板材內(nèi)部沒(méi)有氣泡等缺陷，具有板面尺寸大，黑色色澤純正，光澤度高，密度和強(qiáng)度大的特點(diǎn)；
[0027]2)本發(fā)明利用金銅尾礦制備黑色裝飾玻璃板材的，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，成本較低，且能消耗大量的尾礦廢料，可起到變廢為寶，保護(hù)環(huán)境的作用。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明制備的以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃的照片。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0030]通過(guò)X射線(xiàn)熒光分析測(cè)試本實(shí)施方案中金銅尾礦中的化學(xué)成分主要包括=SiO2為30.9wt %，Al2O3 為 8.2wt %，F(xiàn)e2O3 為 24.6wt %，CaO 為 29.9wt %，MgO 為 4.6wt %，這些氧化物的總量占整個(gè)金銅尾礦氧化物成分的98wt%以上，另外還有少量的K20，Na2O, TiO2和SO3,以上成分幾乎全部可以為制備金銅尾礦黑色裝飾玻璃板材時(shí)所利用。
[0031]實(shí)施例1
[0032]一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃，按質(zhì)量百分比計(jì)，其原料包括如下組分:金銅尾礦75wt%,石英砂20wt%,純堿3wt%, 二氧化鈦1.5wt%,三氧化二鈷0.5wt%。
[0033]上述以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃的制備方法，具體包括如下步驟:
[0034]I)按質(zhì)量百分比計(jì),稱(chēng)取金銅尾礦75wt%,石英砂20wt%,純堿3wt%, 二氧化鈦
1.5wt%,三氧化二鈷0.5wt%,混合均勻成配合料；
[0035]2)熔制:將所制得的配合料投入到淺池(玻璃熔窯熔化池的深度〈600_)蓄熱室馬蹄焰窯中進(jìn)行熔化，溫度控制在1460°C，形成符合成型要求的玻璃熔體；
[0036]3)成型:熔化質(zhì)量達(dá)到要求的玻璃熔體通過(guò)熔窯后部的工作部、供料道流入玻璃壓延機(jī)，供料道的溫度控制在1180°C，在對(duì)輥壓延機(jī)的壓制下使玻璃熔體延展成玻璃板；
[0037]4)退火:將所得玻璃板通過(guò)退火窯，消除其中的應(yīng)力，退火溫度可設(shè)置為610°C ；
[0038]5)后加工:將退火后的玻璃板進(jìn)行切割、磨邊，即得到一定尺寸規(guī)格的以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃。
[0039]本實(shí)施例所制備的黑色裝飾玻璃具有板面尺寸大，黑色色澤純正，光澤度高，密度和強(qiáng)度大的特點(diǎn)，密度為3.4g/cm3，抗折強(qiáng)度高達(dá)200MPa。
[0040]實(shí)施例2
[0041]一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃，按質(zhì)量百分比計(jì)，其原料包括如下組分:金銅尾礦70wt%,石英砂35wt%,純堿3.7wt%, 二氧化鈦Iwt %,三氧化二鈷0.3wt%。
[0042]上述以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃的制備方法，具體包括如下步驟:
[0043]I)按質(zhì)量百分比計(jì),稱(chēng)取金銅尾礦70wt%,石英砂35wt%,純堿3.7wt%, 二氧化鈦Iwt %,三氧化二鈷0.3wt %,混合均勻成配合料；
[0044]2)熔制:將所制得的配合料投入到淺池(玻璃熔窯熔化池的深度<600mm)蓄熱室馬蹄焰窯中進(jìn)行熔化，溫度控制在1480°C，形成符合成型要求的玻璃熔體；
[0045]3)成型:熔化質(zhì)量達(dá)到要求的玻璃熔體通過(guò)熔窯后部的工作部、供料道流入玻璃壓延機(jī)，供料道的溫度控制在1220°C，在對(duì)輥壓延機(jī)的壓制下使玻璃熔體延展成玻璃板；[0046]4)退火:將所得玻璃板通過(guò)退火窯，消除其中的應(yīng)力，退火溫度可設(shè)置為610°C ；
[0047]5)后加工:將退火后的玻璃板進(jìn)行切割、磨邊，即得到一定尺寸規(guī)格的以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃。
[0048]本實(shí)施例所制備的黑色裝飾玻璃具有板面尺寸大，黑色色澤純正，光澤度高，密度和強(qiáng)度大的特點(diǎn)，密度為3.lg/cm3，抗折強(qiáng)度高達(dá)160MPa。
[0049]實(shí)施例3
[0050]一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃，按質(zhì)量百分比計(jì)，其原料包括如下組分:金銅尾礦60wt%,石英砂35wt%,純堿2.9wt%, 二氧化鈦Iwt %,三氧化二鈷0.1wt %。
[0051]上述以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃的制備方法，具體包括如下步驟:
[0052]I)按質(zhì)量百分比計(jì),稱(chēng)取金銅尾礦60wt%,石英砂35wt%,純堿2.9wt%, 二氧化鈦Iwt三氧化二鈷0.1wt混合均勻成配合料；[0053]2)熔制:將所制得的配合料投入到淺池(玻璃熔窯熔化池的深度<600mm)蓄熱室馬蹄焰窯中進(jìn)行熔化，溫度控制在1500°C，形成符合成型要求的玻璃熔體；
[0054]3)成型:熔化質(zhì)量達(dá)到要求的玻璃熔體通過(guò)熔窯后部的工作部、供料道流入玻璃壓延機(jī)，供料道的溫度控制在1260°C，在對(duì)輥壓延機(jī)的壓制下使玻璃熔體延展成玻璃板；
[0055]4)退火:將所得玻璃板通過(guò)退火窯，消除其中的應(yīng)力，退火溫度可設(shè)置為610°C ；
[0056]5)后加工:將退火后的玻璃板進(jìn)行切割、磨邊，即得到一定尺寸規(guī)格的以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃。
[0057]本實(shí)施例所制備的黑色裝飾玻璃具有板面尺寸大，黑色色澤純正，光澤度高，密度和強(qiáng)度大的特點(diǎn)，密度2.8g/cm3，抗折強(qiáng)度高達(dá)120MPa。
【權(quán)利要求】
1.一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃，其特征在于:按質(zhì)量百分比計(jì)，它的原料包括如下組分:金銅尾礦60-75wt %,石英砂20-35wt %,純堿2_5wt %, 二氧化鈦l-3wt%,三氧化二鈷 0.1-0.5wt%。
2.權(quán)利要求1所述的一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃的制備方法，其特征在于:將原料金銅尾礦、石英砂、硼砂、純堿、二氧化鈦按比例混合后，經(jīng)熔制、成型、退火、后加工制得黑色裝飾玻璃。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃的制備方法，其特征在于:所述熔制的溫度為1460°C -1500°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃的制備方法，其特征在于:所述熔制在玻璃熔窯中進(jìn)行，所述成型在壓延成型機(jī)中進(jìn)行，所述連接玻璃熔窯與壓延成型機(jī)的供料道 的溫度控制在1180°C -1260°C。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃的制備方法，其特征在于:所述成型方法采用壓延法。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃的制備方法，其特征在于:所述退火的溫度為600-650°C。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃的制備方法，其特征在于:所述后加工為切割和磨邊。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃的制備方法，其特征在于:具體步驟如下: 1)混合:按質(zhì)量百分比計(jì)，稱(chēng)取金銅尾礦60-75wt%,石英砂20-35wt%,純堿2-5wt%,二氧化鈦l-3wt%,三氧化二鈷0.1-0.5wt%,混合均勻成配合料； 2)熔制:將所制得的配合料于玻璃熔窯進(jìn)行熔化，溫度控制在1460°C-1500°C的條件下，形成符合成型要求的玻璃熔體； 3)壓延:將所述玻璃熔體用壓輥延展成玻璃板； 4)退火:將所述玻璃板通過(guò)退火消除其中的應(yīng)力； 5)后加工:將退火后的玻璃板進(jìn)行切割、磨邊，即得到以金銅尾礦為主原料的黑色裝飾玻璃。
【文檔編號(hào)】C03C4/02GK103951188SQ201410162655
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月22日
【發(fā)明者】何峰, 謝峻林, 劉小青, 梅書(shū)霞, 金明芳 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)