晶化制度对矿渣微晶玻璃析晶行为的影响作用研究

以铁尾矿、硼泥和粉煤灰为原料,采用熔融法工艺制备微晶玻璃,借助XRD、SEM和显微硬度等测试方法,研究了晶化制度对微晶玻璃结构和性能的影响。试验结果表明:随着晶化温度的升高和晶化时间的延长,微晶玻璃中主晶相均为辉石相,且随着晶化温度的升高和晶化时间的延长,晶体尺寸逐渐增大,而微晶玻璃的表观体积密度和显微硬度呈升高后降低的趋势。     

烧结法稀土尾矿微晶玻璃装饰板的研究

以稀土尾矿为主要原料,采用烧结法制备稀土尾矿微晶玻璃板材。借助X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM),对晶化试样的物相进行鉴定和微观结构分析,测定了稀土尾矿微晶玻璃的辐射指数,探讨了稀土尾矿的引入量、热处理制度对烧结、晶化过程及样品外观的影响,确定合理的微晶玻璃成分范围和工艺制度。     

晶化温度对CaO-Al2O3-SiO2-Fe2O3系粉煤灰微晶玻璃析晶及性能的影响

以粉煤灰、石灰石和无水碳酸钠为原料,通过烧结法制备了以钙长石、钙铁辉石和霞石为晶相的复合晶相微晶玻璃.借助差热分析、X射线衍射及扫描电子显微镜研究了晶化温度(850～1100℃)对微晶玻璃析晶行为、显微形貌和性能的影响.结果表明:随晶化温度的升高钙长石和霞石晶相的含量先增加后降低,钙铁辉石晶相含量逐渐增加,同时微晶玻璃中晶体形态逐渐由球形微晶发育成柱状,最后长成片状;晶化温度的升高有利于微晶玻璃的烧结致密化,1050℃时微晶玻璃的线收缩率和体积密度达到最大,分别为17.04％和2.76 g/cm3,吸水率最小,为0.01％.过高的晶化温度(1100℃)会降低其致密程度.     

钽铌尾矿在烧结微晶玻璃中的应用研究

通过大量实验 ,研究了钽铌尾矿在烧结法微晶玻璃装饰板中的应用。确定了 Ca O— Al2 O3— Si O2 系统玻璃颗粒的起始烧结温度 ( Ts) ,起始析晶温度 ( Tc)。利用 X射线衍射分析 ( XRD)和扫描电子显微镜 ( SEM) ,对晶化试样的物相进行鉴定和微观结构观察。研究结果表明 ,钽铌尾矿可以作为烧结法生产微晶玻璃的原料 ,并且可以得到主晶相为β-硅灰石的微晶玻璃。     

CaO-MgO-Al2O3-SiO2系铜尾矿微晶玻璃析晶特征研究

以铜尾矿为主要原料,采用压延法开展玻璃熔制实验制备CMAS系基础玻璃,进行玻璃微晶化及稳定性等方面的研究.利用差热分析(DSC)、X衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)等方法系统研究了微晶玻璃组分、热处理温度和时间等因素对玻璃析晶的影响.完成了以透辉石(Ca(Mg,Al)(Si,Al)2 O6)为主晶相的微晶玻璃制品实验配方及制备工艺方案,确定了热处理制度为900℃保温2 h的最佳工艺参数,制备的微晶玻璃力学性能优于市场同类产品.     

ZrO_2对尾矿微晶玻璃析晶及断裂韧性的影响

尾矿微晶玻璃的制备实现了固体废弃物的清洁、高值及高效利用,其具有的高力学性能可作为冶金、电力、矿山等领域高耐磨、耐腐蚀输运管道使用。尾矿微晶玻璃断裂韧性的提高必然会进一步拓宽其应用领域。通过外加ZrO_2,研究其对尾矿微晶玻璃析晶及断裂韧性的影响规律。通过XRD、DTA等测试研究了ZrO_2对微晶玻璃析晶特性的影响。结果表明,随着ZrO_2含量的增加,微晶玻璃析晶放热峰右移,主晶相晶格参数增加。微晶玻璃的密度、耐酸性、弹性模量及剪切模量均随ZrO_2含量的增加呈现先增加后降低的趋势,维氏硬度及裂纹扩展长度先减小后增大。最终导致微晶玻璃的断裂韧性先增大后降低。ZrO_2含量为2.6 wt%时,其最大断裂韧性达到2.2 MPa·m~(1/2)。     

基于商洛尾矿的微晶玻璃制备及其发光性能研究

以钼尾矿、金尾矿和铁尾矿等为主要原料,采用烧结法制备了钙铁辉石系微晶玻璃。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、差热扫描量热仪(DTA)表征了其结构,研究了Eu~(3+)在微晶玻璃中的发光性能。结果表明:采用一步法可成功制备钙铁辉石微晶玻璃,Eu~(3+)掺杂的微晶玻璃的有效激发波长为415 nm,发射波长为591 nm的橙-红光。     

白云鄂博尾矿微波还原除铁制备CAS系微晶玻璃工艺研究

利用“微波还原-磁选”除铁后的白云鄂博尾矿制备了CaO-Al2 O3-SiO2 (CAS)系微晶玻璃.借助差热分析、扫描电子显微镜和X射线能谱分析研究了CAS系微晶玻璃经680℃核化后不同晶化温度(870～930℃)对其析晶行为、显微形貌和性能的影响.结果表明:此CAS系微晶玻璃相组成随晶化温度的升高由长石相转变为辉石相,同时微晶玻璃中晶体形态逐渐长大,由方块状小颗粒微晶发育成板条状以及大颗粒的雪花状和方块状的“骨架”微晶;而且适当提高晶化温度有利于微晶玻璃的烧结致密化,进而提高其力学性能,900℃晶化处理的微晶玻璃抗折强度和密度分别为181.2 MPa和3.1 g·cm-3,而且其耐酸碱性能很好.本研究对于开发微晶玻璃新产品、新工艺有重要的指导意义.     

利用铁尾矿制备微晶玻璃试验研究

以商洛铁尾矿为主要原料,采用烧结法制备CaO-MgO-Al_2O_3-SiO_2四元体系微晶玻璃。研究了晶化温度对微晶玻璃抗压强度、密度和化学稳定性的影响。结果表明,随着晶化温度的升高,微晶玻璃的抗压强度和密度均呈现先增大后降低的趋势,而耐酸性和耐碱性呈现先降低后增高的趋势。当晶化温度为900℃,保温时间为2 h时,制备的微晶玻璃性能最优,其主晶相为透辉石相,抗压强度为164.75 MPa,密度为2.82 g·cm-3,耐酸质量损失率为0.11%,耐碱质量损失率为0.13%。     

S~(2-)+F~-复合晶核剂制备铁尾矿微晶玻璃的研究

以河北省承德地区的铁尾矿为主要原料,以Ca O-Mg O-Al2O3-Si O2系统微晶玻璃作为配方的依据,选用S2-+F-复合晶核剂,采用熔融法制备透辉石晶相的微晶玻璃。经过DTA、X射线衍射仪、耐磨测试仪分析和测试该微晶玻璃的结构与耐磨性能,结果符合微晶玻璃的耐磨性指标。为低成本规模生产铁尾矿微晶玻璃做了部分技术准备。     

铁尾矿-CRT玻璃协同制备CMAS微晶玻璃的研究

以废弃的承德铁尾矿和CRT显像管废玻璃为主要原料,采用烧结法制备CaO-MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃,并利用DSC、XRD和EPMA等测试手段对样品的晶相种类、微观结构以及各项理化性能进行表征.结果表明:CRT玻璃的合适引入量为20％.直接采用CRT玻璃和铁尾矿进行烧结,微晶玻璃主晶相为石英,无法制备具有预期晶相的试样;将铁尾矿高温熔化后进行水淬,可以有效提高烧结反应活性,有利于制备CMAS微晶玻璃;铁尾矿中额外添加11.6wt％ CaO,6.2wt％ MgO和2.7wt％ Al2O3后再熔化水淬,与CRT玻璃复合在900℃保温2h进行烧结后样品的主晶相为透辉石,此时微晶玻璃结晶度最高,样品体积密度为2.54 g/cm3,气孔率0.8％,维氏硬度为6.9 GPa.     

石棉尾矿微晶玻璃装饰板材的研制

介绍了以石棉尾矿为主要原料制造微晶玻璃。包括原料制备、熔制、成型、退火和晶化等工艺。重点探索了尾矿掺入量以及微晶玻璃的熔制、成型、热处理等制度。利用ＤＴＡ、ＸＲＤ等研究了该系统玻璃的析晶性能。     

一步法热处理对复合尾矿微晶玻璃晶化过程及性能的影响

以金尾矿和铁尾矿为主要原料,采用熔融法制备了CaO-Al2O,-SiO2 (CAS)系微晶玻璃,利用差热分析(DSC)、X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和综合力学性能仪等测试手段,研究了一步法热处理制度中不同温度对CAS系尾矿微晶玻璃显微结构及性能的影响.结果表明:采用一步法热处理制度可以成功制备出以透辉石(Mg0.6Fe0.2Al0.2)Ca(Si1.5Al0.5)O6为主晶相的微晶玻璃,且随着热处理温度的升高,所制备的微晶玻璃的综合性能有所提高.确定最佳的热处理制度为870℃保温2h,所制备的微晶玻璃的密度为2.97 g/cm3,抗折强度为230.33 MPa,耐酸性99.38％,耐碱性99.25％,弹性模量、剪切模量分别为118.19 GPa和47.9 GPa.     

晶化温度对钨尾矿微晶玻璃析晶性能的影响

以广东韶关梅子钨尾矿和相应化学试剂为原料,通过熔融法制备了硅灰石为主晶相,钙长石为次晶相的微晶玻璃。采用差热扫描(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等手段研究了晶化温度对微晶玻璃样品的析晶性能、微观结构的影响,测试了样品的耐酸耐碱性、密度、抗弯强度、显微硬度等性能。结果表明:随着晶化温度的升高,微晶玻璃样品中晶粒逐渐长大,由球型晶体发育成杆状晶体;在850~1050℃热处理的微晶玻璃,其密度、抗弯强度和显微硬度都随着晶化温度的升高逐渐增加,950℃时微晶玻璃性能最优,耐酸性为0.19%、耐碱性为0.18%、密度达2.82g/cm~3、抗弯强度达97.52 MPa、显微硬度达527 MPa,1000℃时,微晶玻璃的性能不同程度的降低可能是因为晶相转变或晶相分布造成不致密结构引起的。     

铁对R_2O-CaO-gO-Al_2O_3-SiO_2系玻璃微晶化的影响

就石材锯切粉在微晶玻璃中应用的主要问题—铁对析晶的影响展开研究。结果表明,少量铁(＜2mol%)的引入,可能引起析晶参数的升高,但外加铁含量超过2mol%时均可降低析晶参数,并使起始析晶至析晶峰的温度区间(Tp-Tg)变窄；外加铁量＜2mol%时,不同含铁量配方的(Tp-Tg)区间重叠显著,可以采用同一温度晶化处理；配方含铁与否对主晶相没有明显影响,但影响玻璃的析晶能力,铁含量＜2mol%时,使玻璃体析晶能力增加,接近或大于3mol%时,玻璃析晶能力降低；微粉制备微晶玻璃可以大幅度缩短晶化时间。     

SiO2/CaO质量比对白云鄂博尾矿微晶玻璃的影响研究

以白云鄂博二次选后尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔融法制备得到了CaO-MgO-Al2O3-SiO2系尾矿微晶玻璃.利用XRD、DTA、SEM等测试手段研究了SiO2/CaO质量比对微晶玻璃结构及物化性能的影响.结果表明:随着SiO2/CaO质量比的增加,基础玻璃放热峰右移、放热峰面积减小;微晶玻璃主晶相由辉石相转变为磁铁矿相;析出晶粒尺寸逐渐减小、晶化程度逐渐降低;微晶玻璃相关物化特性降低.     

CeO_2含量对白云鄂博西尾矿为原料制备的微晶玻璃力学性能的影响

以白云鄂博西尾矿和粉煤灰为主要原料,采用熔铸法制备了高性能的CaO-MgO-Al2O3-SiO2(CAMS)系微晶玻璃。研究了不同晶化温度下CeO2含量对CAMS系微晶玻璃析晶行为、显微结构和力学性能的影响。结果表明:Ce4+离子可以置换辉石相主晶相中Ca2+形成置换固溶体;质量分数为0.6%的CeO2可以降低微晶玻璃的晶化温度、提高辉石相结晶度、促进其形成交错咬合的枝晶结构,从而提高微晶玻璃样品的抗折强度和显微硬度;过量的CeO2富集于辉石相晶间并进而形成Ca2Ce8(SiO4)6O2第二相晶间相,阻碍辉石相的形成和长大,从而使样品的力学性能有所降低。添加0.6%CeO2的微晶玻璃样品经870℃晶化2 h后,抗折强度和显微硬度分别达到234 MPa和6.982 GPa。     

Fe2O3对铜尾矿基CaO-MgO-Al2O3-SiO2微晶玻璃析晶行为的影响

以铜尾矿为主要原料,通过熔融法制备CaO-MgO-Al₂O₃-SiO₂(CMAS)微晶玻璃,并外掺Fe₂O₃晶核剂对细粒级铜尾矿基CMAS微晶玻璃析晶行为进行优化。利用DSC、XRD和SEM等手段研究了晶核剂用量对细粒级铜尾矿基CMAS微晶玻璃析晶行为和物理性能的影响,借助Ozawa-Chen法拟合计算了析晶动力学参数。结果表明,外掺Fe₂O₃晶核剂用量大于3.72%(质量分数)时,细粒级铜尾矿制备的微晶玻璃可以实现整体析晶。辉石相的析出是玻璃相中的Fe、Mg元素进入[Si(Al)O₄] 四面体晶格配位的结果,Fe³⁺的增加有利于辉石相的析出并降低了析晶活化能,外掺Fe₂O₃晶核剂能够较好地优化细粒级铜尾矿基微晶玻璃的析晶行为和力学性能。     

利用垃圾焚烧飞灰电弧炉熔渣制备微晶玻璃

垃圾焚烧飞灰电弧炉熔渣经核化、晶化两步处理制备微晶玻璃,采用差热分析法研究了基础玻璃的晶化行为,考察了晶化时间对微晶玻璃微观结构及理化特性的影响。结果表明:基础玻璃的晶化指数为1.48,以表面析晶为主,其最佳热处理制度为:核化温度679℃、核化时间1.5h、晶化温度985℃、晶化时间1.5h。微晶玻璃的主晶相为透辉石Ca(Mg,Al)(Si,Al)_2O_6和少量普通辉石Ca(Mg,Fe,Al)-(Si,Al)_2O_6,在最佳热处理条件下制得的微晶玻璃具有较高的抗弯强度、硬度、韧性及耐酸碱性等性能,有替代天然建材的潜力。     

铁尾矿和钛渣为主要原料的微晶玻璃的研究

以铁尾矿和钛渣为主要原料制备了性能优良的微晶玻璃，用ＤＴＡ，ＸＲＤ，ＳＥＭ及图象分析研究了材料的主要物化性能。结果表明，以废渣中Ｆｅ２Ｏ３，ＴｉＯ２混合物的复合混剂时制得的微晶玻璃主要晶相为钙铁辉石，力学性能优于天然大理石。