一种利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺方法 [0002] 萤石尾矿是选矿厂所排放出来的固体废物，数量巨大，一般是矿场产品的数倍乃 至数十倍。目前国内采取的主要处理手段是采用尾矿库存放处理，不仅需要大量人力、物力 用于维持尾矿库的的运行和管理，而且容易造成环境污染和安全事故，所建尾矿库更需要 大量土地资源，因此萤石尾矿的回收利用一直是国内外争相研究的课题。 [0003] 微晶玻璃又称微晶玉石或陶瓷玻璃，是综合玻璃。它具有玻璃和陶瓷的双重特性， 因为它内部的原子排列是有规律的，所以，微晶玻璃比陶瓷的亮度高，比玻璃韧性强，是一 种性能优良的新型材料，足以满足现今建筑材料对性能上的要求。 [0004] 微晶玻璃材料的生产原料单一，生产成本普遍偏高，这也使得微晶玻璃在市场上 难以完全代替其他建筑石材。萤石尾矿中含有生产微晶玻璃所需的石英、长石、氧化铝、氧 化钙及晶核剂组分，因此有可能采用萤石尾矿作为主要原料，添加部分化工原料生产微晶 玻璃材料，这不仅可以大幅降低生产微晶玻璃材料的成本，同时也能解决因萤石尾矿堆积 而产生的环境与安全问题。现有技术中虽然已有利用萤石尾矿用于制备微晶玻璃材料的报 道，但是这些报道中的方法都是将萤石尾矿作为一种辅助配料用于生产微晶玻璃，不能有 效的解决萤石尾矿产生的环境与安全问题。
[0005] 为了解决因萤石尾矿堆积而产生的环境污染与安全问题，本发明提供一种利用萤 石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺方法。本发明的特点在于大量的使用廉价的萤石尾 矿，将萤石尾矿作为主要原料，其关键技术在于控制萤石尾矿与其他添加物的配比加入量， 经过大量优化配比实验，筛选出适合用于生产泡沫微晶保温装饰板的配方。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
[0007] 本发明提供一种利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺方法，该工艺方法 中，突石尾矿的加入量为50-80% ;所述方法包括下述步骤：
[0008] (1)调质搅拌和澄清搅拌：将萤石尾矿加入调质池高温熔化，加入改质剂、澄清 齐?，搅拌均匀，保证熔化温度；得到萤石尾矿熔浆；
[0009] (2)渣包缓冲：萤石尾矿熔浆先从调质池中进入中间缓冲包（又称渣包）中； [0010] (3)熔浆水淬：萤石尾矿熔浆由渣包的渣口流入水淬池水淬形成微晶玻璃颗粒；
[0011] (4)研磨干燥：微晶玻璃颗粒研磨、筛分；选出微晶玻璃粒料和微晶玻璃粉料、烘 干；在微晶玻璃粉料中加入发泡剂和稳泡剂，得到微晶玻璃混合料；
[0012] (5)分层布料：将微晶玻璃粒料和微晶玻璃混合料分层铺至模具上；
[0013] (6)热处理：将模具中的微晶玻璃粒料和微晶玻璃混合料进行热处理；冷却后得 到泡沫微晶保温装饰板。
[0014] 进一步的，上述热处理步骤包括发泡晶化，烧结成型，退火冷却。
[0015] 进一步的，调质搅拌步骤中，保温1-2小时。
[0016] 进一步的，上述的利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺方法中，所述调 质搅拌和澄清搅拌是分开的两个步骤：将萤石尾矿加入调质搅拌池，高温熔化，加入改质 齐IJ，搅拌均匀；由调质搅拌池流出的熔浆进入澄清搅拌池，加入澄清剂，搅拌均匀，澄清之后 的熔浆进入步骤（2)所述的渣包中。
[0017] 进一步的，上述的利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺方法中，所述方 法包括下述步骤：
[0018] (1)调质搅拌：将萤石尾矿高温熔化，加入改质剂、澄清剂，搅拌均匀，保证熔化温 度，熔化温度为1450-1600°c ;
[0019] (2)渣包缓冲和熔浆水淬：萤石尾矿熔浆先从调质熔池中进入中间缓冲包中，再 由缓冲包下水口流入水淬池，进行水淬处理，形成微晶玻璃颗粒；
[0020] (3)研磨干燥：将得到的微晶玻璃颗粒研磨后筛选出微晶玻璃粒料和微晶玻璃 粉料；在微晶玻璃粉料中加入占粉料质量的〇. 1-5 %的发泡剂、0. 1-5 %的稳泡剂并充分 混合，得到微晶玻璃混合料；微晶玻璃粒料的粒度为4-100目，微晶玻璃混合料的粒度为 220-325 目；
[0021] (4)分层布料：通过布料机将微晶玻璃粒料与微晶玻璃混合料分层铺在模具上， 微晶玻璃粒料铺在下层，微晶玻璃混合料铺在上层；
[0022] (5)热处理：将模具中的微晶玻璃粒料和微晶玻璃混合料放入窑炉中进行热处 理；冷却后，得到原始泡沫微晶保温装饰板；
[0023] (6)切割抛光：将原始泡沫微晶保温装饰板按要求进行切割抛光，得到成品泡沫 微晶保温装饰板。
[0024] 进一步的，上述的利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺方法中，所述泡 沫微晶保温装饰板的原料包括下述成分，所述百分数为占原料总重量的重量百分含量：萤 石尾矿的含量是50-80 %，改质剂的含量是19-45 %，澄清剂的含量是1-5 %。上述原料不包 括发泡剂和稳泡剂。
[0025] 进一步的，所述萤石尾矿的含量是60 %，改质剂的含量是37-38 %，澄清剂的含量 是 2_3 。
[0026] 进一步的，所述萤石尾矿的含量是60%，方解石的含量是15-20%，钾长石的含量 是5-10 %，碳酸钡的含量是5-10 %，碳酸钠的含量是0-12. 5 %，澄清剂的含量是2-3 %。 [0027] 进一步的，所述澄清剂为氧化锑。
[0028] 进一步的，上述方法中，原料由下述材料组成：萤石尾矿60%，方解石20%，钾长 石5%，碳酸钡5%，碳酸钠7%，氧化锑3%，微晶玻璃粉料中加入占粉料质量的2%的发泡 剂，1 %的稳泡剂。所述发泡剂为碳酸钙，所述稳泡剂为硼砂。
[0029] 进一步的，上述的利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺方法中，所述萤 石尾矿包括下述成分，所述百分比为重量百分比：
[0030] 二氧化硅的含量是75-85%，氧化钙的含量是1-8%，氧化镁的含量是1-7%，氧化 铝的含量是1-15 %，氧化铁的含量是1-5 %、氟化钙的含量是0-10 %，其它杂质的含量为 0-1%。
[0031] 二氧化硅的含量是75-85%，氧化钙的含量是3-8%，氧化镁的含量是2-6%，氧化 铝的含量是2-5 %，氧化铁的含量是1-5 %、氟化钙的含量是0-7 %，其它杂质的含量为1 %。
[0032] 二氧化硅的含量是75-80%，氧化钙的含量是4-8%，氧化镁的含量是4-6%，氧化 铝的含量是3-5%，氧化铁的含量是5 %、氟化钙的含量是0-4%，其它杂质的含量为1 %。
[0033] 进一步的，上述的利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺方法中，所述改 质剂选自高炉渣，钾长石，钠长石，方解石，粘土，碳酸钠，硝酸钠，硅藻土，高岭土，碳酸钡， 陶土，锂辉石，金属尾矿，电厂灰，硼砂，粉煤灰，生活污泥，高炉钛渣中的一种或多种。
[0034] 进一步的，所述改质剂为钾长石，方解石，碳酸钠，和碳酸钡的混合物。
[0035] 改质剂的添加量根据生产产品的成分要求和改质剂的价格及来源途径确定。
[0036] 碳酸钠可以作为改质剂使用，也可以作为发泡剂使用。碳酸钠作为改质剂是在熔 渣的时候加入，碳酸钠作为发泡剂是在混料烧结的时候加入。
[0037] 碳酸钠作为改质剂（原料）时是提供氧化钠，作为发泡剂时是提供碳酸根产生二 氧化碳。
[0038] 进一步的，上述的利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺方法中，所述发 泡剂选自尿素、淀粉、碳粉、似 2〇)3、1(2〇)3、51(^&〇) 3^1102、（順4)2(1)3中的一种或多种；所述 稳泡剂选自磷酸钠、氧化锌、硼砂中的一种或多种，所述澄清剂选自白砒，氧化锑，硝酸钠， 硝酸铵，二氧化铈中的一种或多种。
[0039] 所述CaC03包括轻钙粉和重质碳酸钙。
[0040] 进一步的，上述方法中，所述发泡剂为碳粉、轻钙粉、碳酸钠中的一种或几种。
[0041] 进一步的，上述的利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺方法中，在分层 布料的步骤中：所述微晶玻璃粒料层的厚度为4-40mm，所述微晶玻璃混合料层的厚度为 30-300mm。进一步的，在分层布料的步骤中，所述微晶玻璃粒料层的厚度为20mm，所述微晶 玻璃混合料层的厚度为1〇〇_。
[0042] 进一步的，上述的利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺方法中，所述热 处理包括：预热、核化、发泡晶化、稳泡、退火冷却。
[0043] 进一步的，上述的利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺方法中，所述热 处理过程中，窑炉的温度制度如下：
[0044] 预热：以5-10°C /min的升温速度升至580-640°C，保温0· l_3h ;
[0045] 核化：以彡6°C /min的速度升至860-940°C，保温0· l_3h ;
[0046] 发泡晶化：以彡4°C /min的速度升至1120-1180°C，保温0. 5-5h ;
[0047] 稳泡：以 5-10°C /min 的速度降至 520-680°C，保温 0· l_2h ;
[0048] 退火冷却：然后以15-20°C /min的速度降至100°C以下出炉。
[0049] 进一步的，所述热处理过程中，窑炉的温度制度为：以10°C /min的升温速度升至 580-640°C，保温l_2h ;以5°C /min的速度升至860-940°C，保温lh ;以3°C /min的速度升 至1100-1180°C，保温2h ;以5°C /min的速度降至520-680°C，保温2h ;然后以20°C /min的 速度降至l〇〇°C以下出炉。
[0050] 所述泡沫微晶保温装饰板由微晶玻璃混合料制成的基体与覆盖其上的由纯微晶 玻璃粒料制成的装饰面组成。
[0051] 本发明所用原料不是昂贵的微晶原料，而是廉价的萤石尾矿。
[0052] 相对于现有技术，本发明充分利用了萤石尾矿固体废弃物资源，产品微晶保温装 饰板具有强度高，耐腐蚀，保温隔音等优点，经济效益和环保效益显著。具体来讲，本发明具 有如下优点：
[0053] 1、本发明利用萤石尾矿生产的微晶保温装饰板具有胜于天然石材的强度、耐磨 性、耐酸、耐碱、耐化学腐蚀等性能，且没有放射性，对人体无害。
[0054] 2、本发明解决了萤石尾矿污染环境、占用大量地面和具有安全隐患等问题，利用 其生产微晶保温装饰板，提升了萤石尾矿的利用价值，产生巨大的经济效益。
[0055] 3、本发明利用萤石尾矿生产微晶保温装饰板，具有发泡微晶玻璃和微晶玻璃板材 的双重优点，即保温隔热、防火、隔音消音，又表面光洁、观赏性较好，具有装饰效果。




[0056] 图1是利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺流程图；
[0057] 图2是利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺的热处理过程中的温度制 度梯度曲线。


[0058] 下面结合实施例及附图对本发明的技术方案进行详细说明。
[0059] 如图1所示，本发明提供的利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺方法， 包括下述步骤：调质搅拌，澄清搅拌，渣包缓冲，熔浆水淬，研磨干燥，分层布料，热处理，切 割抛光。
[0060] 如图2所示，本发明提供的利用萤石尾矿生产泡沫微晶保温装饰板的工艺的热处 理过程包括预热、核化、晶化发泡、稳泡、退火阶段。
[0061] 下面的实施例1-6中，按照本发明提供的方法制备泡沫微晶保温装饰板，在分 层布料的步骤中，所述微晶玻璃粒料层的厚度为20mm，所述微晶玻璃混合料层的厚度为 100mm 〇
[0062] 表1实施例1至6中所使用的萤石尾矿的成分组成
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