一種利用crt屏玻璃制備納米微晶石板材的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種納米微晶石的制造方法，特別涉及一種利用CRT屏玻璃制備納米微晶石板材的方法。
技術(shù)背景
[0002]中國是家用電器的生產(chǎn)和消費大國，目前，中國已經(jīng)進入了電視機和電腦更新?lián)Q代的高峰期，每年淘汰量將達800萬臺以上，占整機重量55?65wt%的陰極射線管(CRT)急需找到合適的資源化解決方法。尤其是CRT中無鉛的屏玻璃，如果不進行回收利用，不但占用土地，而且浪費資源，如何將廢棄的屏玻璃變廢為寶，成為目前亟待解決的難題。
[0003]李英俠等以廢玻璃和礦渣為主要原料，通過高溫熔融法制備了微晶玻璃。這些方法中廢玻璃采用廢棄的平板玻璃或瓶罐玻璃，且廢玻璃的加入量大都在50%以下。([I]李英俠，陳嘉庚.利用廢玻璃和礦渣制備燒結(jié)微晶玻璃[J].河北理工學(xué)院學(xué)報，2007，29 (2):89-92; [2]明果英，胡鵬飛，歐陽蘭容等.一種利用冶煉廢渣及CRT廢舊玻璃制造微晶玻璃的方法[P].CN201110305757.8，2011-10-11.[3]章為夷.利用廢玻璃制備建筑用微晶玻璃板材的方法[P].CN200410104277.5，2004-12-20.[4]雷恒孚.用廢玻璃制作的微晶玻璃板[P].CN200610140748.7,2006-10-9.[5]大連交通大學(xué).利用廢玻璃制備建筑用微晶玻璃板材的方法[Z].gkls085624，2009.[6]馮翠蘭.黑色微晶玻璃裝飾板的研制[J].佛山陶瓷，2003，13(2):15-17.[7]張雯.低成本微晶玻璃材料及制備工藝[P], CN200710194303.1, 2007-12-14.[8]章為夷.利用廢玻璃制備建筑用微晶玻璃板材的方法[P], CN200410104277.5, 2004-12-20.[9]雷恒孚.用廢玻璃制作的微晶玻璃板[P].CN200610140748.7，2006-10-9.[10]大連交通大學(xué).利用廢玻璃制備建筑用微晶玻璃板材的方法[Z], gkls085624, 2009.)
[0004]CN102503140A公開了一種利用冶煉廢渣和CRT廢玻璃制造的微晶玻璃，其特征在于:根據(jù)產(chǎn)品要求設(shè)計工藝配方，其原材料配方為:按重量比，冶煉廢渣45%，CRT廢玻璃45 %，方解石灰3-5 %，石英砂5 %，外加劑0.5-1 %。所用燒結(jié)方法為傳統(tǒng)的顆粒堆積燒結(jié)方法。
[0005]郭艷平等([I]郭艷平，鐘高輝，區(qū)雪連等.利用鉛鋅尾礦和CRT玻璃固體廢棄物協(xié)同制備微晶玻璃工藝[J]再生資源與循環(huán)經(jīng)濟，2014，7(5):30-34.[2]李宇，蒼大強，努爾艾力.庫爾班江，熱娜古麗.艾克白爾.一種利用熔渣處理廢棄CRT并制備微晶玻璃的方法[P], CN201410110097.1.2014-3-24.)以鉛鋅尾礦和CRT玻璃固體廢棄物為主要原料，采用燒結(jié)法制備微晶玻璃材料。結(jié)果表明:利用鉛鋅尾礦、CRT玻璃廢棄物制備微晶玻璃的最佳配方為:尾礦20%、CRT玻璃30%、添加輔料石英砂29.7%、方解石25%、Al20312%、晶核劑T12I %。該方法不但CRT玻璃用量少，而且整個燒結(jié)熔融溫度高，制備工藝復(fù)雜，成本尚。
[0006]CN201110349617.0公開了一種利用廢棄CRT玻璃渣及熒光粉制備微晶玻璃工藝，其特征是，包括以下步驟= (I)CRT中的熒光粉用稀硫酸進行溶解，加入HF將溶解出的稀土離子轉(zhuǎn)變成氟化稀土沉淀，過濾，干燥；(2)CRT玻璃殘渣經(jīng)過清洗、過濾、研磨，然后與氟化稀土和氟化鈉按比例混合，混合物中各物質(zhì)的質(zhì)量含量為:玻璃殘渣:62%?68%、氟化鈉:28%?32%、氟化稀土:4%?6%，然后研磨使其混合均勻；(3)然后將物料在溫度900?1200°C焙燒20?60min，將玻璃水倒入不銹鋼板中，在380?450°C高溫爐中冷卻I?2h，再自然冷卻至室溫，即得微晶玻璃。該方法CRT玻璃殘渣加入量低，且所制備的微晶玻璃中含有部分對環(huán)境和人體有害的稀土物質(zhì)，不能大規(guī)模用于建筑裝飾板材。
[0007]Lazau 等人([I]Lazau, I, Borcanescu, S, Pacurariu, C.Kinetic Study OfThe Non-1sothermal Crystallizat1n Process Of Hematite In Ceramic GlazesObtained From Crt Wastes[J].Journal Of Thermal Analysis And Calorimetry, 2013，112(1):345-351.)以CRT玻璃(包括屏玻璃，頸玻璃，錐玻璃)和Fe2O3為原料制備了陶瓷用顏料。其中Fe2O3用量超過20%，并研宄了成核析晶動力學(xué)性能。其中廢棄的CRT屏玻璃使用量都較低，且所制備的產(chǎn)品基本為傳統(tǒng)的建筑陶瓷或玻璃材料的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種燒結(jié)溫度低，利用CRT屏玻璃制備納米微晶石板材的方法，按照本發(fā)明的制備方法制得的納米微晶石板材氣孔率低，吸水率小，強度高，色差小，不會產(chǎn)生光污染，燒結(jié)工藝簡單，成本低，CRT玻璃利用量大，并且在生產(chǎn)和使用過程中不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。
[0009]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0010]第一步:濃縮色料的制備
[0011]I)首先，對去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進行清洗，并去除熒光涂層和柵網(wǎng)，然后將屏玻璃放入球磨機中破碎，并通過50?80目標(biāo)準(zhǔn)篩得CRT屏玻璃粉；
[0012]2)然后，按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)將75?85.5%的CRT屏玻璃粉，6?12%的二氧化錳，3?5 %的三氧化二鐵，0.5?I %的氧化鎳，3?5 %的碳酸鈣，2?10 %的三氧化二鋁放入混料機中，混合至均勻度大于98%后，形成配合料；
[0013]3)然后，將已經(jīng)制備好的配合料的一半加入已經(jīng)升溫至1350°C的剛玉坩禍中，并通過1min升溫至1450°C，并保溫20min ；
[0014]4)然后，將剩余配合料再加入剛玉坩禍中，并通過1min升溫至1450?1480°C，保溫60min后，采用攪料棒對玻璃液攪拌lmin，并通過1min升溫至1450?1480°C，保溫60min后，再次采用攪料棒對玻璃液攪拌Imin后，并通過1min升溫至1450?1480°C，保溫30min后，將玻璃液傾倒入室溫的水中水淬成小于30目的玻璃粒；
[0015]5)最后，將水淬玻璃粒撈出，烘干球磨后通過400目標(biāo)準(zhǔn)篩后即得濃縮色料粉末；
[0016]第二步:納米微晶石坯體的制備
[0017]I)首先，對去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進行清洗，并去除熒光涂層和柵網(wǎng)，然后對屏玻璃進行破碎，球磨并通過200?400目標(biāo)準(zhǔn)篩，即得CRT屏玻璃粉末；
[0018]2)然后，按照質(zhì)量分?jǐn)?shù)將80?90%的上述CRT屏玻璃粉，10?20%的濃縮色料粉末放入混料機中，混合至均勻度大于98%后，形成配合料；
[0019]3)然后，再向配合料中加入含有I %的羧甲基纖維素和4%的硅酸鈉混合溶液的粘結(jié)劑，粘結(jié)劑加入量為配合料質(zhì)量分?jǐn)?shù)的6?8%，并混合均勻；
[0020]4)然后，將混合均勻加入粘結(jié)劑的配合料過50目標(biāo)準(zhǔn)篩，并反復(fù)過篩兩次，即得混合均勻的配合料；
[0021]5)然后，將過篩后的配合料放入密閉的容器中，室溫下放置8?24小時后備用；
[0022]6)然后，將水分充分均化的配合料裝入模具中，于40?60MPa的壓力下成型，成型后還體試樣厚度為3?6cm ；
[0023]7)最后，將成型的坯體試樣放入烘箱中，在110°C保溫10?15小時，即得納米微晶石坯體試樣；
[0024]第三步:納米微晶石板材的制備
[0025]I)首先，將上述所制備的納米微晶石坯體試樣推入內(nèi)壁涂刷有脫模劑的耐火匣缽模具中；
[0026]2)然后，將耐火匣缽模具連同坯體一起送入梭式窯中；
[0027]3)然后，由室溫開始，以I?2°C /min的升溫速率升溫至550°C ；
[0028]4)然后，以2?5°C /min的升溫速率由550°C升溫至780°C?960°C，并在780°C?960 °C下保溫I?3h ;
[0029]5)然后，以3?5°C /min的降溫速率由780°C?960°C降溫至740°C?750°C，并在740 °C?750°C保溫I?3h ;
[0030]6)最后，以I?5°C /min的降溫速率由740°C?750°C降溫至50以下，取出試樣，按照尺寸切割拋光后即得納米微晶石板材。
[0031]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于:
[0032]本發(fā)明充分利用廢棄的CRT屏玻璃為主要原料，采用先壓制成型，再進行燒結(jié)析晶。其致密的結(jié)構(gòu)充分保證了自身的均勻受熱，減少了燒成過程的破損率，促進了試樣的整體析晶，降低了試樣的氣孔率，保證了試樣整體的力學(xué)性能，縮短了整個燒結(jié)時間，消除了納米微晶石的顏色差異。同時，采用了以CRT玻璃為主要原料制備濃縮著色料，不但降低了購買色料的高昂成本投資，而且可以做到嚴(yán)格的控制顏色色度差異的難題。按照本發(fā)明的制備方法制得的納米微晶石板材氣孔率低，吸水率小，強度高，色差小，不會產(chǎn)生光污染，燒結(jié)工藝簡單，成本低，CRT玻璃利用量大，并且在生產(chǎn)和使用過程中不會對環(huán)境產(chǎn)生污染。
[0033]此外，本發(fā)明還具有以下優(yōu)勢:1)比傳統(tǒng)的燒結(jié)法燒成溫度降低了 150?350°C以上；2)整個工藝過程中，CRT屏玻璃利用量大于90% ；3)產(chǎn)品中不會存在傳統(tǒng)生產(chǎn)中的大孔，也不會在產(chǎn)品底部存在大孔現(xiàn)象，可以對產(chǎn)品進行雙面打磨加工，裝飾效果顯著；4)產(chǎn)品色差小，對燒制氣氛要求低，且在二次燒結(jié)過程中也不會產(chǎn)生色差，可以進行二次加工和異型產(chǎn)品加工；5)產(chǎn)品耐酸堿性強，耐磨度高，無放射性危害，可作為高檔的新型裝飾板材。本發(fā)明制備工藝操作過程簡單，成本低廉，可以有效地降低了納米微晶石的生產(chǎn)成本，保護環(huán)境，變廢為寶，適于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，具有明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。
【附圖說明】
[0034]圖1是實施例1制備的納米微晶石板材的差熱分析曲線圖，其中橫坐標(biāo)為溫度。
[0035]圖2是實施例1制備的納米微晶石板材的XRD晶相分析曲線圖，其中橫坐標(biāo)為衍射角，縱坐標(biāo)為衍射峰強度。
[0036]圖3是實施例1制備的納米微晶石板材的高溫線膨脹曲線圖，其中橫坐標(biāo)為溫度， 縱坐標(biāo)為試樣隨溫度的伸長率。
【具體實施方式】
[0037]實施例1:
[0038]第一步:濃縮色料的制備
[0039]I)首先，對去除電子槍后的廢陰極射線管的玻璃表面進