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《南京工业大学》 2006年
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复合尾矿废渣微晶玻璃的研制

江勤  
【摘要】: 随着工业现代化的迅猛发展,工业产量也随之迅速增加,伴随着各种尾矿废渣排放量日益剧增。目前,我国尾矿废渣综合治理和利用仍滞留于途径单一、技术含量及产品附加值低等阶段。近年来,利用尾矿废渣加工成微晶玻璃,在国外已广泛应用于建筑装饰材料,但国内由于技术及制备工艺方面的缺陷,使其成本过高,没有得到广泛应用,因此有继续深入研究下去的必要。以期降低成本,提高品质。 本论文对建筑装饰材料现状及发展趋势、尾矿废渣微晶玻璃体系、制备方法及其应用作了较系统的综述;并以钢渣、铜尾矿、粉煤灰为主要原料,以Cr_2O_3和Fe_2O_3为复合晶核剂,采用熔融法制备以CaO-Al_2O_3-SiO_2为系统、主晶相为透辉石(Ca(Fe,Al)(Si,Al)_2O_6)的复合尾矿微晶玻璃。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及红外光谱(IR)等现代测试手段,对制备的微晶玻璃试样物相组成、显微结构及晶体结构进行研究。利用正交设计方法选取较合适的微晶玻璃配方组成及复合晶核剂用量;参考差热分析(DTA)数据,利用正交试验进行热处理制度确定试验方案,优化热处理工艺参数;探讨了热处理制度、添加剂用量对微晶玻璃性能的影响,还对微晶玻璃析晶过程进行了探讨。为实际生产提供了一定的技术支持和理论参考依据。 试验结果表明:尾矿废渣利用率达60wt%;热处理最佳工艺参数为:以2~6℃/min升温至900℃,晶化并保温2h,然后随炉温冷却即可;Cr_2O_3为有效晶核剂,其引入量以0.25wt%为最佳,继续增加其含量不利于玻璃的熔制和成型,导致玻璃缺陷而影响制品的力学性能和微观结构;同时对Cr_2O_3和Fe_2O_3作为复合晶核剂的析晶过程进行了分析研究,得出在以CaO-Al_2O_3-SiO_2为系统的复合尾矿废渣微晶玻璃中起核化、晶化作用过程中始终表现为六价铬离子(Cr~(6+))形式。在此量保持不变时,引入其他晶核剂,也不影响玻璃的主晶相和化学键官能团;通过引入不同质量含量添加剂ZnO和ZrO_2,讨论其对微晶玻璃的力学性能和显微结构的影响。氧化锌在以CaO-Al_2O_3-SiO_2系统的尾矿微晶玻璃中起着助熔、晶化、改变制品的光泽、颜色、密度等作用。其引入2wt%为最佳,微晶玻璃的抗弯强度显著提高,显微粒径也有原来的0.5μm长至1μm,继续提高其
【学位授予单位】:南京工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ171

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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