利用白泥和粉煤灰復合制備玻璃陶瓷的方法技術

本發明專利技術涉及白泥和粉煤灰的綜合利用，尤其涉及利用白泥和粉煤灰復合制備高性能玻璃陶瓷的方法。其目的在于解決制堿白泥和粉煤灰的環境污染問題，變廢為寶，提供一種利用白泥和粉煤灰復合制備玻璃陶瓷材料的方法。本發明專利技術的目的是采用下述技術方案實現的：利用白泥和粉煤灰復合制備玻璃陶瓷的方法，將質量百分含量為10~50%的白泥、質量百分含量為40~80%的粉煤灰與質量百分含量為5~25%的添加劑均勻混合，采用高溫熔融法制備基礎玻璃，再由基礎玻璃進行熱處理得到玻璃陶瓷。本發明專利技術的有益效果為：不僅可以最大程度消耗固體廢棄物，變廢為寶，而且節能降耗，大幅度降低生產成本同時可實現綠色環保生產，具有良好的社會效益和經濟效益。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及固體廢棄物白泥和粉煤灰的綜合利用，尤其涉及利用白泥和粉煤灰復合制備高性能玻璃陶瓷的方法，適用于建筑裝飾領域和エ藝品領域。
技術介紹
白泥包括制堿白泥和造紙白泥。制堿白泥又稱堿渣，是純堿エ業產生的固體廢棄物。純堿エ業在國民經濟中占有重要的地位。純堿的生產方法主要有氨堿法、天然堿法和聯堿法，姆生產It純堿,排放大約IOm3廢液,其中含廢洛300 600kg。目前,全世界純堿年 產量約7000萬噸,氨堿法制堿是當前世界生產純堿的主要方法,氨堿法純堿約5000萬噸，產生的堿渣白泥約2000萬噸。堿渣的排放，不但占用大量土地，而且對環境和人類健康造成很大危害。我國火力發電廠以燃煤為主，據報道統計，2010年我國火電業約耗標煤13億噸，產生的粉煤灰量多達4億噸。以山東省為例，煤耗達到了 2. 5億噸，粉煤灰排放量近8000萬噸，實際上近年來為節約能源建立的多座煤矸石和低燃值煤泥發電廠的投產，使粉煤灰的排放量増大，估計總量超過8000萬噸，數量巨大。粉煤灰的堆放不但要占用大量土地，而且粉煤灰質輕、顆粒小極易造成環境污染。大量粉煤灰的排放，給廢物處理和環境保護帶來了很大的壓力。各級政府都很重視粉煤灰的處理問題。到目前為止，粉煤灰的利用除制建筑砌塊，制磚，制低檔混凝土以外，很大一部分 仍然用于填坑、鋪路，其綜合利用率不超過40%，有些經濟不發達地區甚至低于30%。因此，如何高效、大量利用粉煤灰成為當今社會ー項十分艱巨的任務。大量粉煤灰的排放，給廢物處理和環境保護帶來了很大的壓力。發達國家已將它作為ー種新的資源來利用，粉煤灰利用率已高達70%-80%，而我國目前的利用率僅為30%左右。目前制堿白泥的堆放量越來越多，環保壓力越來越大。雖然我國的白泥應用研究廣泛涉及到建筑工程、煙氣脫硫、白泥制復合肥等領域。但幾乎沒有一項技術得到規模化應用，白泥的消耗量相比巨大的排放量依然較低。為了提高白泥和粉煤灰的利用率，本研究采用高溫熔融法制備高附加值產品白泥粉煤灰玻璃陶瓷，二者的總利用率最高可達95%，制得的白泥粉煤灰玻璃陶瓷可用作建筑裝飾材料、エ業耐磨損材料及エ藝品。
技術實現思路
本專利技術的目的在于解決制堿白泥和粉煤灰的環境污染問題，變廢為寶，提供ー種利用白泥和粉煤灰復合制備玻璃陶瓷材料的方法。本專利技術的目的是采用下述技術方案實現的，將質量百分含量為10飛0%的白泥、質量百分含量為40 80%的粉煤灰與質量百分含量為5 25%的添加劑均勻混合，采用高溫熔融法制備基礎玻璃，再由基礎玻璃進行熱處理得到玻璃陶瓷。所述添加劑由Na2CO3、硼酸H3BO3、硼砂Na2B4O7中的至少ー種和ZrO2、TiO2中的至少ー種組成。所述的添加劑由(TlO重量份Na2CO3,(TlO重量份硼酸H3BO3,(TlO重量份硼砂Na2B4O7, (T5重量份ZrO2, (T5重量份TiO2組成；其中Na2CO3、硼酸H3BO3、硼砂Na2B4O7至少有ー種重量份數不能為0，ZrO2、TiO2至少有ー種重量份數不能為O。所述采用高溫熔融法制備基礎玻璃的操作為將質量百分含量為10飛0%的白泥、質量百分含量為4(T80%的粉煤灰與質量百分含量為5 25%的添加劑均勻混合，在高溫爐中保持1400°C 1600°C溫度I 4h，進行熔化處理；玻璃體在550°C 750°C退火，經0. 5-10h后冷卻至室溫，得到基礎玻璃。所述基礎玻璃進行熱處理得到玻璃陶瓷的操作為將基礎玻璃試樣成型后置于熱處理爐中，以5 20°C /min的升溫速率升溫至750°C 1100°C，保溫0. 5 5h，后以5 50°C /min的降溫速率降至室溫，得到玻璃陶瓷。本專利技術的有益效果為本專利技術利用固體廢棄物制堿白泥和粉煤灰作為主要原料， 制備出了高性能的玻璃陶瓷材料，在解決環保問題的同時獲得較高的經濟效益。白泥和粉煤灰原料在產品中的比例最高達到95%，且無二次可污染廢渣產生。不僅可以最大程度地消耗固體廢棄物，變廢為寶，化害為利，而且節能降耗，大幅度降低生產成本同時可實現綠色環保生產，具有良好的社會效益和經濟效益。而且由該專利技術生產的玻璃陶瓷具有耐磨、耐酸、堿侵蝕，穩定性好、無放射性、不易退色等優良性能，可作為耐磨材料、耐化學腐蝕材料及建筑裝飾材料使用。具體實施例方式 實施例I : 將50重量份的白泥、40重量份的粉煤灰、5重量份的Na2CO3, 5重量份的ZrO2均勻混合。在高溫爐中保持1500°C溫度2h進行熔化處理，然后裝入550°C退火爐中退火，經2h后冷卻至室溫，得到基礎玻璃。將基礎玻璃試樣成型后于熱處理爐中，以10°C /min的升溫速率升溫至850°C，保溫lh，后以20°C /min的降溫速率降至室溫，得到玻璃陶瓷。實施例2: 將30重量份的白泥、45重量份的粉煤灰、10重量份的Na2CO3,10重量份的H3BO3, 5重量份的TiO2均勻混合。在高溫爐中保持1500°C溫度2h進行熔化處理，然后裝入600°C退火爐中退火，經3h后冷卻至室溫，得到基礎玻璃。將基礎玻璃試樣成型后于熱處理爐中，以5°C /min的升溫速率升溫至900°C，保溫0. 5h，后以10°C /min的降溫速率降至室溫，得到玻璃陶瓷。實施例3 將25重量份的白泥、70重量份的粉煤灰、3重量份的硼酸H3BO3, 2重量份的ZrO2均勻混合。在高溫爐中保持1500°C保溫3h進行熔化處理，然后裝入650°C退火爐中退火，經0. 5h后冷卻至室溫，得到基礎玻璃。將玻璃試樣成型后于熱處理爐中，以15°C /min的升溫速率升溫至1050°C，保溫2h，后以5°C /min的降溫速率降至室溫，得到玻璃陶瓷。實施例4: 將45重量份的白泥、40重量份的粉煤灰、5重量份的Na2CO3, 5重量份的H3BO3, 3重量份的TiO2, 2重量份的ZrO2均勻混合。在高溫爐中保持1400°C溫度4h進行熔化處理，然后裝入750°C退火爐中退火，經IOh后冷卻至室溫，得到基礎玻璃。將基礎玻璃試樣成型后于熱處理爐中，以20°C /min的升溫速率升溫至750°C，保溫5h，后以50°C /min的降溫速率降至室溫，得到玻璃陶瓷。實施例5: 將10重量份的白泥、80重量份的粉煤灰、8重量份的Na2CO3, 2重量份的TiO2均勻混合。在高溫爐中保持1600°C溫度Ih進行熔化處理，然后裝入550°C退火爐中退火，經Ih后冷卻至室溫，得到基礎玻璃。將基礎玻璃試樣成型后于熱處理爐中，以10°C /min的升溫速率升溫至1000°C，保溫lh，后以15°C /min的降溫速率降至室溫，得到玻璃陶瓷。實施例6: 將30重量份的白泥、50重量份的粉煤灰、10重量份的Na2CO3, 5重量份的Na2B4O7, 5重量份的TiO2均勻混合。在高溫爐中保持1550°C溫度3h進行熔化處理，然后裝入600°C退火爐中退火，經3h后冷卻至室溫，得到基礎玻璃。將基礎玻璃試樣成型后于熱處理爐中，以 200C /min的升溫速率升溫至900°C，保溫4h，后以35°C /min的降溫速率降至室溫，得到玻璃陶瓷。實施例7: 將24重量份的白泥、70重量份的粉煤灰、I重量份的硼酸H3BO3, 5重量份的TiO2均勻混合。在高溫爐本文檔來自技高網...

【技術保護點】
利用白泥和粉煤灰復合制備玻璃陶瓷的方法，其特征在于將質量百分含量為10~50%的白泥、質量百分含量為40~80%的粉煤灰與質量百分含量為5~25%的添加劑均勻混合，采用高溫熔融法制備基礎玻璃，再由基礎玻璃進行熱處理得到玻璃陶瓷。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉立強，
申請(專利權)人：山東建筑大學，
類型：發明
國別省市：