一种全固废黑色玻璃陶瓷及其制备方法与应用的制作方法[0002]我国火力发电厂以燃煤为主，据报道统计，2010年我国火电业约耗标煤13亿吨，产生的粉煤灰量多达4亿吨。以山东省为例，煤耗达到了 2.5亿吨，粉煤灰排放量近8000万吨，实际上近年来为节约能源建立的多座煤矸石和低燃值煤泥发电厂的投产，使粉煤灰的排放量增大，估计总量超过8000万吨，数量巨大。粉煤灰的堆放不但要占用大量土地，而且粉煤灰质轻、颗粒小极易造成环境污染。大量粉煤灰的排放，给废物处理和环境保护带来了很大的压力。各级政府都很重视粉煤灰的处理问题。[0003]电石泥是电石水解获取乙炔气后的以氢氧化钙为主要成分的废渣。It电石加水可生成300多千克乙炔气，同时生成IOt含固量约12%的工业废液，俗称电石渣浆，电石渣浆经压滤处理后得到电石泥。它的处置一直令生产厂头痛。钢渣是炼钢工业排出的废渣，目前，我国的钢渣排放量约为粗钢产量15%~20%。据资料统计，我国钢渣有效利用率仅为10%左右。赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般平均每生产I吨氧化铝，附带产生I~1.8吨赤泥。预计到2015年，赤泥累计 堆存量将达到3.5亿吨。目前，我国赤泥综合利用率仅为4%。黑泥是生产钛白粉后排出的废渣，其酸性强，对环境危害大。大量的电石泥、钢渣、赤泥和黑泥排放堆积形成渣山，不仅占用了大量的土地，还污染环境，破坏自然生态，给环境和企业带来很大负担。[0004]到目前为止，粉煤灰的利用除制建筑砌块，制砖，制低档混凝土以外，很大一部分仍然用于填坑、铺路，其综合利用率不超过60%，有些经济不发达地区甚至低于30%。电石泥主要是用于填海、填沟，水泥掺料等。钢渣主要是用于道路渣石和回填工程材料、水泥添加料、砌砖等。赤泥主要应用于墙体材料、颜料、金属回收等，而黑泥主要应用于水泥添加料、混凝土骨料、砌砖等。上述固体废弃物的应用多数只有社会效益、没有经济效益。
[0005]本发明的目的在于提供一种利用粉煤灰等固体废弃物制备全固废黑色玻璃陶瓷，旨在解决粉煤灰、电石泥、钢渣、赤泥、黑泥等固体废弃物综合利用率不高并导致污染环境的问题。[0006]本发明的另一目的在于提供上述全固废黑色玻璃陶瓷的制备方法。[0007]本发明的再一目的在于提供上述全固废黑色玻璃陶瓷的应用。
[0008]本发明是这样实现的，一种全固废黑色玻璃陶瓷瓷，由以下按质量份计组分制备而成:
[0009]粉煤灰30%~85%
电石泥O~30%，
钢渣O~3 5%,
赤泥O~35%，
黑泥O~35%。
[0010]本发明进一步提供了一种全固废黑色玻璃陶瓷的制备方法，包括以下步骤:
[0011](I)将30%~85%的粉煤灰、O~30%的电石泥、O~35%的钢渣、O~35%的赤泥以及O~35%的黑泥均匀混合，置于高温炉在1400°C~1600°C温度下加热I~4h后融化得到玻璃体，调节温度为550°C~650°C退火30min~lh，随炉冷却得到基础玻璃；
[0012](2)将步骤(1)得到的基础玻璃在成型后置于热处理炉中，在800°C~1050°C的条件下保温I~2h进行析晶热处理，然后冷却得到全固废黑色玻璃陶瓷。
[0013]本发明进一步提供了上述全固废黑色玻璃陶瓷的应用，用于制造建筑装饰材料、工业耐磨损材料以及工艺品。
[0014]本发明为了提高粉煤灰的利用率，同时降低电石泥、钢渣、赤泥和黑泥等固体废弃物的污染，提供一种全固废黑色玻璃陶瓷及其制备方法，通过以30%~85%的粉煤灰、O~30%的电石泥、O~35%的钢渣、O~35%的赤泥以及O~35%的黑泥为原料，采用高温熔融法制备高附加值产品的全固废黑色玻璃陶瓷。本发明100%利用固体废弃物制备高附加值的玻璃陶瓷，不仅解决环境污染问题，而且还变废为宝，做到了环保和经济双效益。制得的全固废黑色玻璃陶瓷色泽亮黑、强度高、耐腐蚀，可用作建筑装饰材料、家具台面、工业耐磨损材料及工艺品。

[0015]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0016]实施例1
[0017](I)将30%的粉煤灰、15%的电石泥、15%的钢渣、15%的赤泥以及25%的黑泥均匀混合，置于高 温炉在1400°C~1600°C温度下加热I~4h后融化得到玻璃体，调节温度为550°C~650°C退火30min~lh，随炉冷却得到基础玻璃；
[0018](2)将步骤(1)得到的基础玻璃在成型后置于热处理炉中，在800°C~1050°C的条件下保温2h进行析晶热处理，然后冷却得到全固废黑色玻璃陶瓷I。
[0019]实施例2
[0020](I)将85%的粉煤灰、10%的钢渣以及5%的黑泥均匀混合，置于高温炉在1400°C~1600°C温度下加热I~4h后融化得到玻璃体，调节温度为550°C~650°C退火30min~lh，随炉冷却得到基础玻璃；
[0021](2)将步骤(1)得到的基础玻璃在成型后置于热处理炉中，在800°C~1050°C的条件下保温Ih进行析晶热处理，然后冷却得到全固废黑色玻璃陶瓷2。[0022]实施例3
[0023](I)将60%的粉煤灰、15%的电石泥、5%的钢渣以及20%的赤泥均匀混合，置于高温炉在1400°C~1600°C温度下加热I~4h后融化得到玻璃体，调节温度为550°C~650°C退火30min~lh，随炉冷却得到基础玻璃；
[0024](2)将步骤⑴得到的基础玻璃在成型后置于热处理炉中，在800°C~1050°C的条件下保温I~2h进行析晶热处理，然后冷却得到全固废黑色玻璃陶瓷3。
[0025]实施例4
[0026](I)将50%的粉煤灰、30%的电石泥、15%的赤泥、5%的黑泥均匀混合，置于高温炉在1400°C~1600°C温度下加热I~4h后融化得到玻璃体，调节温度为550°C~650°C退火30min~lh，随炉冷却得到基础玻璃；
[0027](2)将步骤(1)得到的基础玻璃在成型后置于热处理炉中，在800°C~1050°C的条件下保温Ih进行析晶热处理，然后冷却得到全固废黑色玻璃陶瓷4。
[0028]实施例5
[0029](I)将45%的粉煤灰、35%的钢渣、12%的赤泥、8%的黑泥均匀混合，置于高温炉在1400°C~1600°C温 度下加热I~4h后融化得到玻璃体，调节温度为550°C~650°C退火30min~lh，随炉冷却得到基础玻璃；
[0030](2)将步骤(1)得到的基础玻璃在成型后置于热处理炉中，在800°C~1050°C的条件下保温Ih进行析晶热处理，然后冷却得到全国废黑色玻璃陶瓷5。
[0031]实施例6
[0032](I)将50%的粉煤灰、10%的电石泥、5%的钢渣、35%的赤泥均匀混合，置于高温炉在1400°C~1600°C温度下加热I~4h后融化得到玻璃体，调节温度为550°C~650°C退火30min~lh，随炉冷却得到基础玻璃；
[0033](2)将步骤(1)得到的基础玻璃在成型后置于热处理炉中，在800°C~1050°C的条件下保温Ih进行析晶热处理，然后冷却得到全固废黑色玻璃陶瓷6。
[0034]实施例7
[0035](I)将45%的粉煤灰、4%的电石泥、16%的钢渣以及35%的黑泥均匀混合，置于高温炉在1400°C~1600°C温度下加热I~4h后融化得到玻璃体，调节温度为550°C~650°C退火30min~lh，随炉冷却得到基础玻璃；
[0036](2)将步骤(1)得到的基础玻璃在成型后置于热处理炉中，在800°C~1050°C的条件下保温Ih进行析晶热处理，然后冷却得到全固废黑色玻璃陶瓷7。
[0037]效果实施例
[0038]本发明制备的全固废黑色玻璃陶瓷色泽亮黑，将上述实施例得到的玻璃陶瓷根据GB/T9966.2-1988测试方法测试抗折强度，显微硬度根据GB/T16534-2009的测试方法测试，结果表明，本发明制备出的玻璃陶瓷产品维氏硬度值> 800MPa，抗折强度值> 150MPa。
[0039]相比与现有技术的缺点和不足，本发明具有以下有益效果:
[0040](I)本发明的粉煤灰玻璃陶瓷的制备所需原材料均为固体废弃物，原料成本低，制备方法简单，有利于工业化生产推广。
[0041](2)本发明中固体废弃物的利用率达到100%，极大的减少了粉煤灰、电石泥、钢渣、赤泥和黑泥堆放的土地成本、堆场建设和维护费用，避免了粉煤灰、电石泥、钢渣、赤泥和黑泥对周围土地环境、水源和空气的污染，有利于节约土地资源，保护环境。
[0042](3)本发明的粉煤灰玻璃陶瓷色泽亮黑、强度高、耐腐蚀，能很好的用于制造建筑装饰材料、家具台面、工业耐磨 耐蚀材料以及工艺品。
[0043]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。