用钨尾矿为主要原料研制低碱玻璃

钨尾矿是一种废渣,含有石英,钠长石和黑钨矿.低碱玻璃的基础成分(重量%)为:SiO_246～57%、Al_2O_38～13%、CaO22～25%、MgO0.7～2.3%、Na_2O3～4.2%、K_2O2～2.3%和WO_30.01%.配合料组成为钨尾矿50～60%、石灰石35～45%、长石2～10%、纯碱3～5%、芒硝1～2%.对低碱玻璃的形成范围和性质进行了研究.     

钨尾矿玻璃陶瓷的研究

运用差热分析（DTA）、扫描电镜（SEM）、能谱分析（EDAX）、X射线粉晶衍射（XRD）等测试手段,研究了钨尾矿CaO－Al2O3－SiO2系统玻璃陶瓷的微观结构、晶相组成及Fe2O3对玻璃析晶的影响,最后测定了尾矿玻璃陶瓷的性能。     

熔融法制备钨尾矿微晶玻璃的研究

以广东韶关梅子窝矿区钨尾矿为主要原料,按比例增加相应化学原料,采用熔融法制备了CaO-Al_2O_3-SiO_2系建筑装饰用微晶玻璃。采用差热扫描(DSC)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段表征了样品的晶相和微观结构,测试了样品的密度、抗折强度、显微硬度及耐酸耐碱性等性能。结果表明利用熔融法制备钨尾矿微晶玻璃的主晶相为β-硅灰石,密度达2.82 g/cm~3、抗弯强度达97.52 MPa、显微硬度达527 MPa、耐酸性为0.19%、耐碱性为0.18%。钨尾矿微晶玻璃的成功制备为尾矿的高附加值资源化利用提供了一条借鉴途径。     

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.     

Al2O3对稀土尾矿微晶玻璃结构和性能的影响

采用熔融法制备了以白云鄂博稀土尾矿为主要原料的微晶玻璃。利用DTA、XRD、SEM等现代分析手段,系统地研究了Al2O3含量对稀土尾矿微晶玻璃的析晶温度、主要晶相、晶体结构、晶粒大小、密度和耐酸碱腐蚀性能的影响。结果表明:稀土尾矿微晶玻璃的主晶相为透辉石和钙长石;随着Al2O3含量的升高,稀土尾矿微晶玻璃的初始析晶温度逐渐升高、晶体粒度变大、析晶困难、析晶率降低;微晶玻璃的表观密度、抗折强度、耐酸性呈现出先升高后降低的趋势,而耐碱性呈现先降低后升高的趋势。Al2O3的含量在6.43%时,抗折强度最大为200.11MPa。     

硫铁尾矿酸浸除铁和铝的研究

要用川南废弃的硫铁尾矿高岭土制备彩色矿渣微晶玻璃,其关键是降低尾矿高岭土的铁含量。本实验采用了煅烧、二次酸浸工艺,进行硫铁尾矿酸浸除铁和铝试验。结果表明,浸渣的Al2O3和Fe2O3的含量分别小于6%和0.2%。摸索出制备性能优越的微晶玻璃的原料的工艺。     

掺铒钨碲酸盐玻璃光谱性质的研究

研究了掺铒钨碲酸盐玻璃的吸收光谱和荧光光谱。应用JuddOfelt理论计算了Er3+的光谱强度参数Ωt(t=2,4,6)、自发辐射跃迁几率、荧光分支比和辐射寿命。从光谱强度参数的计算说明掺铒钨碲酸盐玻璃中Er—O键的共价性强于碲酸盐玻璃中Er—O键的共价性。玻璃的荧光半高宽为52nm,大于Er3+在磷酸盐和硅酸盐玻璃中的荧光半高宽。应用McCumber理论,计算了钨碲酸盐玻璃中Er3+离子在峰值波长1532nm的受激发射截面,为0.91×10-20cm2,大于Er3+在碲酸盐玻璃中的受激发射截面0.75×10-20cm2。由于掺铒钨碲酸盐玻璃的玻璃转变温度高、有较大的声子能量、较宽的荧光半高宽和较大的受激发射截面,是制作高增益的光波导放大器的理想材料。     

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。     

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.     

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.     

TiO2对硫铁尾矿玻璃晶核作用的影响研究

运用差热分析(DTA),X射线衍射分析(XRD)和扫描电镜(SEM)等分析手段研究了以TiO2作晶核剂时CaO-MgO-SiO2-Al2O3系统尾矿微晶玻璃析晶特征.结果表明:TiO2作为晶核剂的核化机理是首先促进玻璃的分相,然后析出金红石晶体来诱导异相成核.它能使在相图中确定的组成点向高Al2O3方向偏移.合理控制热处理条件可获得性能良好的主晶相为透辉石的矿渣微晶玻璃.     

铝镁质量比对矿渣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系矿渣微晶玻璃。利用DTA、XRD、SEM等研究了Al2O3/MgO质量比对微晶玻璃结构及力学性能的影响。结果表明:Al2O3/MgO比值的增加有助于晶化温度的升高。Al2O3/MgO质量比为3.3时,得到的微晶玻璃密度最大,综合力学性能最优。     

钼尾矿制备建筑用微晶玻璃的初步研究

微晶玻璃具有较低的热膨胀系数,较高的机械强度,显著的耐腐蚀、抗风化能力、良好的抗热震性能以及装饰等其他特殊性能,本文选用CaO—Al2O3-SiO2系统微晶玻璃作为研究对象,以钼尾矿为主要原料制微晶玻璃,探讨钼尾矿用于生产建筑用微晶玻璃的可行性以及生产工艺和性能特点等。     

工艺参数对铁尾矿制备泡沫玻璃性能的影响

以铁尾矿为主要原料、CaCO3和Na2CO3为发泡剂、Na3PO4×12H2O和硼砂(Na2B4O7×10H2O)为稳定剂,制备了性能良好的泡沫玻璃材料,并研究了工艺参数对制品性能的影响. 结果表明,CaCO3为主要发泡剂,Na2CO3含量对制品性能影响不大;Na3PO4×12H2O为主要稳定剂,Na2B4O7×10H2O含量不宜过多;发泡温度升高使制品孔径变大、容重和抗压强度降低;而烧结温度升高使制品的容重和抗压强度均先减小后增大. 制备泡沫玻璃适宜的工艺参数为(%, w)：基础玻璃84, CaCO3 3, Na2CO3 2, Na3PO4×12H2O 8, Na2B4O7×10H2O 3, 发泡温度900~950℃,烧结温度1100℃. 由此制得的泡沫玻璃材料容重约为2.05 g/cm3,抗压强度达62 MPa左右.     

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。     

钨尾矿熔制低碱玻璃中反应过程的研究

钨尾矿来自选矿中含有ＳｉＯ２，Ａｌ２Ｏ３，ＣａＯ，Ｋ２Ｏ，Ｎａ２Ｏ和ＷＯ３。低碱玻璃配合料以钨尾矿为基础，辅助加入长石，石灰石和熔剂。本文中用差热分析和ｘ线衍射研究了低碱玻璃配料熔制过程的反应，结果表明低碱玻璃固相反应开始温较高于钠钙玻璃，但玻璃相出现的温度接近于钠钙玻璃。     

高岭土尾矿微晶玻璃的烧结与晶化

本研究对高岭土尾矿为主要原料制备的CaO－Al2O3－SiO2系统玻璃进行了烧结收缩试验,借助X射线衍射分析了影响烧结致密化过程的因素;探讨了玻璃组成对烧结和晶化的影响,采用合适的玻璃组成,用烧结工艺获得了主晶相为β-CaO·SiO2的高岭土尾矿微晶玻璃。     

节能瓶罐玻璃成分与配方的探讨

评述了国内外瓶罐玻璃成分的发展,阐述了在熔制时采用原料配料反应新途径以及加入钨尾矿为熔剂的方法以研制节能瓶罐玻璃成分.     

含稀土ZnO-B2O3-SiO2玻璃的化学稳定性

为了探索稀土氧化物掺杂对硼硅酸盐玻璃化学稳定性的影响,利用熔融冷却法制备了掺杂Nd2O3、Gd2O3和Y2O3的ZnO-B2O3-SiO2系玻璃.在一定的条件下,对玻璃在去离子水、酸、碱液态侵蚀介质中的腐蚀行为进行了研究.利用扫描电镜和能谱分析对腐蚀后的玻璃样品表面形貌和成分变化进行了表征,对酸性侵蚀介质中出现的白色沉淀进行了X射线物性分析,同时利用电感耦合等离子光谱仪测定了去离子水中浸出离子的浓度.结果表明:该系统玻璃的化学稳定性顺序为:耐酸性＜耐碱性＜耐水性.稀土氧化物的添加降低了玻璃侵蚀过程中的质量损失,减轻了玻璃的腐蚀程度和抑制了各组分的浸出量.Y2O3、Gd2O3和Nd2O3的添加使得该玻璃在去离子水中钠离子的浸出量从148.703 μg/cm2分别降低到43.751,63.984和138.828 μg/cm2.Nd2O3、Gd2O3和Y2O3掺杂对硼硅酸盐玻璃化学稳定性的改善作用顺序为Y2O3＞ Gd2O3＞ Nd2O3.     

ZnO-B2O3-P2O5系封接玻璃的研究

采用熔融法制备了ZnO-B2O3-P2O5系无铅磷酸盐封接玻璃,研究了组成对玻璃结构、特征温度、热膨胀和化学稳定性的影响.结果表明:B2O3和P2O5为玻璃网络形成体,ZnO含量较低时可以参与到玻璃网络结构中,提高玻璃的稳定性;玻璃转变点Tg、熔制温度Tm、封接温度Ts、软化点Td都随P2O5/B2O3减小而增加;B2O3/ZnO是影响玻璃熔制温度的主要因素;ZnO含量对玻璃密度和热膨胀系数影响较大.ZnO-B2O3-P2O5系玻璃在中性环境下的化学稳定性较好.