本發(fā)明屬于涉及一種建筑材料，特別涉及一種復(fù)合利用鉛鋅尾礦、電解錳廢渣的微晶玻璃及其制作方法。
背景技術(shù)：
微晶玻璃是一種高級飾面材料，集中了玻璃、陶瓷及天然石材的三重優(yōu)點，優(yōu)于天然石材和陶瓷，可用于建筑幕墻及室內(nèi)高檔裝飾，還可做機械上的結(jié)構(gòu)材料，電子、電工上的絕緣材料，大規(guī)模集成電路的底板材料、微波爐耐熱列器皿、化工與防腐材料和礦山耐磨材料等，是具有發(fā)展前途的21世紀的新型材料。眾多實驗研究表明，在微晶玻璃中加入尾礦成分可以降低熔化溫度，節(jié)約燃料，還可以改善玻璃的性能，降低成本。生產(chǎn)微晶玻璃所需礦業(yè)材料具備MgO、CaO、SiO2、Al2O3等基本成分，利用尾礦生產(chǎn)各種微晶玻璃，不僅能實現(xiàn)資源的有效合理利用并減少尾礦堆積所帶來的環(huán)境問題，實現(xiàn)經(jīng)濟和社會效益。
我國85％以上的能源和原材料依賴于礦產(chǎn)資源，由于我國礦產(chǎn)中難選礦較多，生產(chǎn)加工技術(shù)水平和開發(fā)利用率低，礦產(chǎn)資源損失和浪費現(xiàn)象嚴重，產(chǎn)生尾礦數(shù)量龐大。我國鉛鋅礦產(chǎn)分布廣泛，特點是貧礦多、富礦少，結(jié)構(gòu)構(gòu)造和礦物組成復(fù)雜。許多鉛鋅礦選礦難度高，加工過程中產(chǎn)生大量尾礦。據(jù)國土資源部提供的信息，我國現(xiàn)有尾礦庫12718座，其中在建尾礦庫1526座，占總數(shù)的12％，已經(jīng)閉庫的尾礦庫1024座，占總數(shù)的8％。目前，全國尾礦堆積總量約為80.46億噸，且每年還以數(shù)億噸的數(shù)量增加。我國金屬尾礦的綜合利用率低于10％，與國外尾礦60％的利用率差距較大，大量尾礦堆放在尾礦庫和一些自然場地中，帶來資源、環(huán)境、安全和土地等諸多問題。尾礦已成為我國工業(yè)目前產(chǎn)出量最大、綜合利用率最低的大宗固體廢棄物。礦山尾礦是一種復(fù)合礦物原料，除含少量金屬組份外，其主要成分可以分為三類：脈石礦物、鋁硅酸鹽礦物、鈣鎂碳酸鹽礦物；其化學成份主要以硅、鋁、鈣、鎂、鐵等氧化物為主，并伴有少量硫、磷等，其化學成分與建材領(lǐng)域所用原料十分接近。由此可見，根據(jù)尾礦廢渣資源化處理的現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展水平和趨勢，結(jié)合尾礦資源特點和未來環(huán)保發(fā)展要求，研究開發(fā)市場前景廣闊、尾礦利用量大的高附加值建筑材料，是使礦山尾礦得以有效利用、實現(xiàn)資源化的有效途徑。
我國也是電解錳生產(chǎn)大國，電解錳產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量97％以上。與此同時，每年排放的主要廢渣——電解錳廢渣高達600萬t以上,估計全國電解錳廢渣積存量已超過2000萬噸。但是，其利用率卻很低。電解錳生產(chǎn)企業(yè)須征用大量專用場地存放，既增加了企業(yè)土地征用和場地處置等費用，使生產(chǎn)成本增加，又大量消耗土地資源。更為嚴重的是這些酸浸廢渣顆粒細小，且含有一定量的有害元素，若長期存放，一些有害元素通過土層滲透，也將影響地下水資源，污染環(huán)境。
綜合有關(guān)鉛鋅尾礦、電解錳廢渣等固廢的現(xiàn)有研究與利用情況來看，我國大多數(shù)鉛鋅礦山資源綜合利用工作已經(jīng)開展，但由于綜合利用科研工作深度、廣度不夠，未形成系統(tǒng)的科學管理體系，缺乏從礦物原料到加工利用各環(huán)節(jié)的綜合利用研究。存在的主要問題有：
①鉛鋅尾礦利用率不高，產(chǎn)品附加值較低，尾礦綜合利用技術(shù)攻關(guān)投入不足，相關(guān)支持政策力度不夠等，導(dǎo)致尾礦綜合利用發(fā)展不平衡。
②利用尾礦生產(chǎn)微晶玻璃是一條尾礦資源利用產(chǎn)業(yè)化途徑，尾礦利用率大、產(chǎn)品附加值高、經(jīng)濟效益好。從現(xiàn)有研究及應(yīng)用來看，利用高鈣鎂型尾礦生產(chǎn)飾面材料已經(jīng)得到應(yīng)用，但利用鉛鋅尾礦、電解錳廢渣生產(chǎn)微晶玻璃還未見報道，值得開展深入研究。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種利用鉛鋅尾礦、電解錳廢渣、廢玻璃粉制作的微晶玻璃及其制作方法。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的的技術(shù)方案是：
一種復(fù)合利用鉛鋅尾礦、電解錳廢渣的微晶玻璃，所選原材料按以下質(zhì)量百分比組成：50％～65％的鉛鋅尾礦、15％～25％的電解錳廢渣、10％～20％的廢玻璃粉以及5％～15％的工業(yè)碳酸鈉。
上述的復(fù)合利用鉛鋅尾礦、電解錳廢渣的微晶玻璃中，所述鉛鋅尾礦為脫水、自然風干的鉛鋅2尾礦；電解錳廢渣為脫水、自然風干的電解錳廢渣；廢玻璃粉為廢玻璃經(jīng)分選、清洗、機械粉磨后形成的廢玻璃粉末。
一種復(fù)合利用鉛鋅尾礦、電解錳廢渣的微晶玻璃的制作方法，其步驟為：
1)將粉狀鉛鋅尾礦、電解錳廢渣、廢玻璃粉、工業(yè)碳酸鈉按比例進行配料，其中各種原材料質(zhì)量百分比為：鉛鋅尾礦50％～65％、電解錳廢渣15％～25％、廢玻璃粉10％～20％、工業(yè)碳酸鈉5％～15％；
2)將上述配好的物料放入球磨機內(nèi)混合均勻，并裝入剛玉坩堝內(nèi)；
3)將放有物料的剛玉坩堝置于高溫電爐內(nèi)，進行熔制；以10℃～15℃/min的升溫速率煅燒，升溫時間控制在60min～90min；煅燒至1400℃，保溫2h，關(guān)火，得到高溫熔融的基礎(chǔ)玻璃液；
4)用坩堝鉗將上述熔融的基礎(chǔ)玻璃液從電爐內(nèi)取出，迅速倒入水池中水淬，得到水淬玻璃碎粒；
5)將上述玻璃碎粒置于烘箱內(nèi)烘干，置于球磨機內(nèi)粉磨后，過0.16mm篩，得到基礎(chǔ)玻璃粉末；
6)配制成濃度為0.5％～1％的羧甲基纖維素鈉溶液；將羧甲基纖維素鈉溶液與步驟5)所述的基礎(chǔ)玻璃粉末按重量比為5％～8％共混均勻，采用壓力機壓制成型，成型壓力20MPa～30MPa；
7)將上述壓制成型的試件置于涂有玻璃脫模劑的瓷舟內(nèi)，將瓷舟置于高溫電爐內(nèi)，以5℃～10℃/min的速率升溫至950℃時，保溫40min～60min，再以5℃～10℃/min的速率升溫至1150℃時，保溫2h，關(guān)火。
本發(fā)明的技術(shù)效果在于：本發(fā)明利用鉛鋅尾礦、電解錳廢渣、廢玻璃粉生產(chǎn)微晶玻璃，采用常規(guī)燒結(jié)法，無需晶核劑，工藝簡單，不需要對原材料進行二次破碎、去除表面雜質(zhì)和細磨等工序，可不經(jīng)復(fù)雜處理，就直接應(yīng)用于生產(chǎn)，能耗低，效率高。在微晶玻璃生產(chǎn)配料中，摻用大量的鉛鋅尾礦以提供硅質(zhì)材料，摻入電解錳渣提供鈣質(zhì)材料，添加適量廢玻璃粉作為輔助熔劑。本發(fā)明采用高溫快燒工藝，有利于固化鉛鋅尾礦、電解錳廢渣中的有害重金屬離子，同時也能有效避免電解錳渣因煅燒溫度過高或煅燒時間過長而產(chǎn)生氣體發(fā)泡引起產(chǎn)品變形等問題，鉛鋅尾礦中所含氧化鋅等成分還可以降低熔制溫度、節(jié)約燃料、改善玻璃的性能、降低成本，生成強度高且又環(huán)保的高檔微晶玻璃制品，既保護了環(huán)境，又使工業(yè)固體廢棄物得到有效利用。
具體實施方式
實施例1：
1.備料。將鉛鋅礦廠廢棄的鉛鋅尾礦、電解錳廠廢棄的電解錳廢渣經(jīng)脫水、風干后，送至專門的儲灰池備用。將廢玻璃經(jīng)鱷式破碎機破碎后，再分別送至球磨機研磨成粉狀的廢玻璃粉，輸送至專用儲灰池備用，廢玻璃粉顆粒粗細程度按0.16mm篩孔篩余量應(yīng)≤3％。
2.配料與混料。各種原材料配比所占重量百分比如下：鉛鋅尾礦60％、電解錳廢渣15％、廢玻璃粉15％、工業(yè)碳酸鈉10％。將上述配好的物料由輸送機送至球磨機里混合均勻，然后出料。
3.熔制基礎(chǔ)玻璃液。將混合均勻的物料置于高溫窯爐內(nèi)高溫燒結(jié)，以10℃～15℃/min的升溫速率，煅燒至1400℃，保溫2h后。
4.基礎(chǔ)玻璃液水淬。將熔融、澄清的玻璃液倒入水淬池，迅速水淬，得到玻璃碎粒。
5.制備基礎(chǔ)玻璃粉。將水淬得到的玻璃碎粒烘干，置入球磨機內(nèi)粉磨30min后，出料，過0.16mm篩。
6.燒制微晶玻璃。將基礎(chǔ)玻璃粉置入模具內(nèi)，送入高溫窯爐內(nèi)燒制，以5℃～10℃/min的速率升溫至950℃時，保溫40min～60min，再以5℃～10℃/min的速率升溫至1150℃時，保溫2h，關(guān)火。
7.微晶玻璃成品。將隨爐冷卻后的微晶玻璃出爐，經(jīng)切割成型、打磨、拋光后，再輸送至成品庫，打包，即得微晶玻璃成品。
實施例2：各種原材料配比所占重量百分比如下：鉛鋅尾礦65％、電解錳廢渣10％、廢玻璃粉25％、工業(yè)碳酸鈉5％。其它和實施例1相同。