Al2O3對稀土尾礦微晶玻璃結(jié)構(gòu)和性能的影響.pdf

1、近年來,環(huán)境污染越來越嚴(yán)重,使人們更加注重對資源的二次利用,減少廢棄物的排放,實現(xiàn)對環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。為發(fā)展經(jīng)濟(jì),每年因開采礦石產(chǎn)生大量的各種尾礦,對環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染并帶來一系列的社會問題,由于尾礦具有數(shù)量大、類型多、性質(zhì)復(fù)雜的特點,在我國利用率非常低,利用尾礦制造具有高附加值的微晶玻璃成為利用尾礦的一條重要途經(jīng)。尾礦微晶玻璃主要屬于CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)。Al2O3是CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)微晶玻璃的重要組成部分

2、,是網(wǎng)絡(luò)外氧化物,但是過量的Al2O3也能以鋁氧四面體的形式進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,成為玻璃中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一部分,但是會造成微晶玻璃粘度增加、抑制析晶、成型困難等。如果Al2O3含量過低,微晶玻璃又會出現(xiàn)析晶不均勻、穩(wěn)定性降低等。所以,研究Al2O3對尾礦微晶玻璃的析晶規(guī)律、晶化溫度、核化溫度、晶粒大小、晶體結(jié)構(gòu)和性能的影響有著重要意義。
　　本課題以CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)微晶玻璃為研究對象,采用熔融法制備了以白云鄂博稀土尾礦為主

3、要原料的稀土尾礦微晶玻璃,在一定的熱處理制度下,采用調(diào)整基礎(chǔ)玻璃配方中的Al2O3含量,通過差熱分析研究Al2O3含量對稀土尾礦微晶玻璃燒結(jié)過程及熱處理工藝的影響;通過XRD、SEM等現(xiàn)代分析手段來系統(tǒng)地研究Al2O3含量對稀土尾礦微晶玻璃的析晶性能、晶體結(jié)構(gòu)、晶粒大小等微觀結(jié)構(gòu)的影響;通過各種宏觀性能測試分析,研究Al2O3含量對稀土尾礦微晶玻璃的密度、耐酸堿腐蝕性、抗折強(qiáng)度、抗壓強(qiáng)度、耐磨性、熱膨脹系數(shù)等宏觀性能的影響,從而確定稀土

4、尾礦微晶玻璃中更為合理的Al2O3含量,為更好合理的利用稀土尾礦制造性能更好的微晶玻璃制品打下理論基礎(chǔ)。
　　研究結(jié)果表明:稀土尾礦微晶玻璃經(jīng)過合適的熱處理制度晶化后,Al2O3含量從3.20％到9.62%的范圍內(nèi),得到的稀土尾礦微晶玻璃主晶相均為透輝石和鈣長石;隨著稀土尾礦微晶玻璃中Al2O3含量的升高,稀土尾礦微晶玻璃的初始析晶溫度和晶化溫度逐漸升高;微晶玻璃的初始析晶速度和晶體生長速度都降低;微晶玻璃的晶體析出變得困難;微晶