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黄河淤沙利用

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利用黄河淤砂生产仿花岗岩微晶玻璃的研究

淄博张店鹤鸣色釉料厂  刘军章

1.前言

人们曾在十八世纪尝试过用玻璃析晶来生产与陶瓷材料性质相似的多晶材料,然而这一愿望的实现则是在十九世纪五十年代的玻璃分相理论形成以后。目前这种多晶材料(即微晶玻璃或叫玻璃陶瓷)以其优良的性能、简单的生产过程、原料的来源广泛性及利用其它劣质原料和各种工业废料(废渣)的可能,而得到了各国科学家广泛的研究、开发、生产制造和应用。

黄河中下游淤积有大量的细沙(当地人称沙土),经分析研究,其主要矿物构成为石英和长石。我们以这种淤沙做主要原料,配以一般玻璃原料,研制成外观具天然花岗岩花纹和质感的微晶玻璃板材。利用正交实验方法,探讨研究了最佳烧结晶化工艺。测试了制品的理化性能。

2.关于黄河淤沙

本实验所用黄河淤沙取自于黄河下游的滨洲市附近的黄河故道淤积沙土,外观呈土黄色,西沙状。采用偏光显微镜、X射线衍射分析鉴定和DTA—TG热分析证明淤沙中主要矿物为石英和长石,夹杂有少量的碳酸盐和粘土等,成分比较稳定,X射线衍射分析及DTA---TG热分析结果见图12。其化学分析结果见表1

为了保证本研究的可靠性及原料供应的稳定性,我们分别于省内黄河上游的东平县东平镇和位于黄河入海口的东营市利津县河口镇取样进行了化学分析,结果同时列于表1中。

 

1、黄河淤沙的化学组成(Wet%

序号

取样地点

IL

SiO2

Al2O3

Fe2O3

TiO2

CaO

MgO

K2O

Na2O

1

山东滨洲

4.90

74.84

9.87

2.48

0.45

2.39

1.48

1.88

1.90

2

东平

4.76

75.05

9.80

2.45

0.53

2.27

1.43

1.80

1.96

3

河口

4.95

74.64

9.98

2.53

0.48

2.43

1.54

1.94

1.78

由上表可知,黄河沿岸的淤积沙土成分基本稳定(分析结果虽有波动,估计与分析操作误差有关),适于大量采挖利用和稳定的供应生产。

3.制造工艺

31 配方的确定

我们把母玻璃的基本组成定在CaO-Al2O3—SiO2系统的硅灰石相区和鳞石英相区交界附近(见图3)。以黄河淤沙作主要原料(用量70%左右),配以一般玻璃原料,设计了18个配方,设计配方组成范围见表2

经过熔融和晶化试验,从中筛选出熔化性能、成本等方面较为理想,并且在不加晶核剂的情况下,通过适当热处理能自发析晶的两种颜色(浅灰白和艳黑)品种的配方,YRSS-5 YRS-11(组成见表3),进行系统的工艺试验并进行详细的性能测试。

(待续)

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