高爐渣微晶玻璃的制備及其性能研究.pdf

1、高爐渣是目前我國冶金工業(yè)中排放量很大的一種廢渣，大部分高爐渣用作礦渣水泥的原材料，雖然可以制備出對水泥漿附著性良好、有較高強(qiáng)度的安全骨料，但其附加值較低，不利于推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)化發(fā)展。 高爐渣的主要成分為硅酸鹽和鋁硅酸鹽，這些成分與制備玻璃的原料相近，同時(shí)其中富含的Fe203(FeO)也可以作為微晶玻璃的有效晶核劑。以高爐渣為主要原料制備微晶玻璃對于提高高爐渣利用的附加值，以及對廢棄資源的綜合利用具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2、 本文以湖南某大型鋼鐵企業(yè)排放的高爐渣為主要原料，通過添加石英、長石、螢石、白云石、方解石等天然礦物原料以及六偏磷酸鈉、Cr203等化學(xué)試劑，采用熔融法制備了CaO(MgO)．A1203.Si02系統(tǒng)高爐渣微晶玻璃，其主晶相為普通輝石(CaSi03)和透輝石(Ca-Mg(Si03)2)。運(yùn)用DSC、XRD和SEM等現(xiàn)代檢測分析手段對高爐渣微晶玻璃的核化晶化溫度、物相組成和顯微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，測定了其力學(xué)性能，探討了晶核劑的選擇、熱處理工

3、藝制度以及高爐渣用量對玻璃的熔制、微晶玻璃的理化性能、晶相組成及其顯微結(jié)構(gòu)的影響。 高爐渣的引入量對微晶玻璃的制備有一定的影響。當(dāng)配方中高爐渣的引入量為20-45wt﹪時(shí)，玻璃熔制良好，成型后的玻璃出現(xiàn)乳濁，說明玻璃內(nèi)部發(fā)生了分相，有利于玻璃的成核和析晶。當(dāng)引入量超過50wt﹪以上時(shí)，玻璃在熔制過程中表層會(huì)產(chǎn)生浮渣，且成型后的玻璃不易發(fā)生分相，晶化比較困難。隨著高爐渣引入量的增加，所制備的微晶玻璃晶相含量有所降低，力學(xué)性能也隨之

4、變差。選用合適的晶核劑并優(yōu)化熱處理工藝參數(shù)可以改善高爐渣引入量增加帶來的缺陷。 通過選擇適當(dāng)?shù)木Ш藙┛梢灾频眯阅軆?yōu)良的高爐渣微晶玻璃材料。本文實(shí)驗(yàn)采用以CaF2為主的復(fù)合晶核劑制備高爐渣微晶玻璃，可以有效提高微晶玻璃的機(jī)械性能和抗化學(xué)侵蝕性能。 優(yōu)化高爐渣玻璃的熱處理工藝參數(shù)也可以有效的提高微晶玻璃的綜合性能。本文經(jīng)優(yōu)化后最佳的熱處理工藝參數(shù)為：退火溫度600℃；核化溫度840℃，保溫Ih；晶化溫度910℃，保溫1h。升