專利名稱：污泥微晶玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種污泥微晶玻璃及其制備方法，具體地講，涉及一種以城市生活污水污泥為主要原料制備的建筑裝飾用微晶玻璃及其制備方法。
背景技術(shù)：
建筑裝飾用微晶玻璃是一類高檔建筑飾面材料，具有抗折強度高、熱穩(wěn)定性好、不吸水、質(zhì)地堅硬、耐酸堿腐蝕、抗凍、防潮、易清潔等優(yōu)點，可廣泛應用于高檔建筑的墻地面裝飾。
現(xiàn)役微晶玻璃生產(chǎn)工藝采用的原料是高品位礦物原料和化工原料，原料成本較高，增加了微晶玻璃產(chǎn)品的總生產(chǎn)成本。
城市生活污水污泥(以下簡稱污泥)是城市生活污水處理廠排放的固體廢物，含有有機污染物、重金屬和病菌等有害物質(zhì)，極易造成環(huán)境污染；但同時也含有粘土、石英、長石、方解石等無機成分，可作為原材料而被用于制備微晶玻璃；而且，污泥中所含的硫、磷、鐵、鈦及其它重金屬成分隨同污泥原料而進入母玻璃中，在母玻璃晶化時，可起到晶核劑的作用，促進母玻璃的成核、析晶。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)成本低的污泥微晶玻璃及其制備方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是污泥微晶玻璃，其特征在于它包括煅燒污泥、石灰石和白云石原料制成，各原料所占重量份數(shù)為煅燒污泥45-80份，石灰石12-30份，白云石8-25份，石膏0-10份，三氧化二銻0-1份，各原料重量份數(shù)之和為100份；所述的煅燒污泥是將污水處理廠排放的濕污泥烘干，再進入窯爐中于800-1100℃下煅燒1-3小時，冷卻碾碎后獲得。
所述的煅燒污泥的最佳重量份數(shù)為55-70份。
上述煅燒污泥的化學成分范圍為(wt％)SiO250-65；Al2O313-18；CaO5-8；MgO1.5-2.5；K2O1-3；Na2O0.5-2；Fe2O35-8；TiO20.5-2；P2O52-5；MnO0.1-0.5；燒失量0.5-1.5；其它＜0.5％。
污泥微晶玻璃的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)煅燒污泥的制備將污水處理廠排放的濕污泥烘干，再進入窯爐中于800-1100℃下煅燒1-3小時，待冷卻后取出，并碾碎至粒度小于1mm，得煅燒污泥；2)配料按各原料所占重量份數(shù)比例稱取各原料，并混合均勻，得配合料；所述各原料所占重量份數(shù)為煅燒污泥45-80份、石灰石12-30份、白云石8-25份、石膏0-10份、三氧化二銻0-1份，各原料重量份數(shù)之和為100份；3)玻璃熔煉將配合料置于玻璃熔爐內(nèi)，于1400-1550℃下熔煉1-3小時，再降至1300-1450℃下澄清0.5-2小時，制得玻璃液；4)成型采用壓延法或澆注法，將玻璃液制成玻璃板，并于500-700℃下退火1-4小時；
5)熱處理將玻璃板置于墊板上，進入梭式窯或隧道窯或抽屜窯或輥道窯或臺車爐，于650-800℃下保溫核化0.5-1.5小時，再升溫至900-1050℃，保溫晶化1-3小時，再降溫至500-700℃，保溫退火1-3小時，得污泥微晶玻璃原板；6)打磨拋光采用常規(guī)石材加工工藝，對污泥微晶玻璃原板進行切割、打磨、拋光，得污泥微晶玻璃成品。
本發(fā)明的特點(1)以污泥作為主要原料，制備建筑裝飾用微晶玻璃，拓展了建筑裝飾用微晶玻璃的原料范圍；(2)將污泥制備成建筑裝飾用微晶玻璃，可為污泥的資源化利用指明一條新途徑，并消除其環(huán)境污染；(3)原料來源經(jīng)濟，所用污泥為一種固體廢物，所用石灰石、白云石、石膏均為礦物原料，不外摻昂貴的晶核劑原料，這可使原料成本大大降低；(4)配料操作工序簡單，由于原料種類不超過5種，有利于簡化配料操作工序，降低制造成本。
具體實施例方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。
實施例1污泥的預處理(煅燒污泥的制備)將武漢市沙湖污水處理廠排放的濕污泥于105℃烘干，進入臺車爐中于1000℃煅燒2小時，待冷卻后取出，碾碎至粒度小于1mm；對煅燒污泥進行化學成分分析，結(jié)果如下(wt％)

原料配比煅燒污泥60.0份；石灰石16.3份；白云石18.0份；石膏5.0份；三氧化二銻0.7份。
按原料配比稱量各原料，混合均勻后投入坩鍋中，于1500℃熔煉2小時，再降至1400℃下澄清0.5小時，制得玻璃液；澆注至模具中，成型為玻璃板，于600℃退火2小時；再轉(zhuǎn)入臺車爐中，于770℃下保溫核化1小時，再升溫至1000℃，保溫晶化2小時，再降溫至600℃，保溫退火2小時，冷卻后制得污泥微晶玻璃原板；對污泥微晶玻璃原板進行切割、打磨、拋光，制得污泥微晶玻璃成品。
實施例2污泥的預處理及化學成分同實施例1。
原料配比煅燒污泥65.0份；石灰石18.0份；白云石16.0份；三氧化二銻1.0份。
具體工藝過程和工藝參數(shù)同實施例1。
實施例3污泥的預處理及化學成分同實施例1。
原料配比煅燒污泥70.0份；石灰石20.0份；白云石9.0份；三氧化二銻1.0份。
按原料配比稱量各原料，混合均勻后投入坩鍋中，于1550℃熔煉2小時，再降至1420℃下澄清0.5小時，制得玻璃液；澆注至模具中，成型為玻璃板，于650℃退火2小時；再轉(zhuǎn)入臺車爐中，于780℃下保溫核化1小時，再升溫至1020℃，保溫晶化3小時，再降溫至650℃，保溫退火2小時，冷卻后制得污泥微晶玻璃原板；對原板進行切割、打磨、拋光，制得污泥微晶玻璃成品。
實施例4污泥的預處理(煅燒污泥的制備)將武漢市二郎廟污水處理廠排放的濕污泥于105℃烘干，進入臺車爐中于1000℃煅燒2小時，待冷卻后取出，碾碎至粒度小于1mm；對煅燒污泥進行化學成分分析，結(jié)果如下(wt％)

原料配比煅燒污泥60.0份；石灰石15.9份；白云石18.5份；石膏5.0份；三氧化二銻0.6份。
按原料配比稱量各原料，混合均勻后投入坩鍋中，于1500℃熔煉2小時，再降至1400℃下澄清0.5小時，制得玻璃液；澆注至模具中，成型為玻璃板，于600℃退火2小時；再轉(zhuǎn)入臺車爐中，于770℃下保溫核化1小時，再升溫至1000℃，保溫晶化2小時，再降溫至600℃，保溫退火2小時，冷卻后制得污泥微晶玻璃原板；對原板進行切割、打磨、拋光，制得污泥微晶玻璃成品。
實施例5污泥的預處理及化學成分同實施例4。
原料配比煅燒污泥65.0份；石灰石17.0份；白云石17.0份；三氧化二銻1.0份。
具體工藝過程和工藝參數(shù)同實施例4。
實施例6污泥的預處理及化學成分同實施例4。
原料配比煅燒污泥55.0份；石灰石15.0份；白云石21.5份；石膏8.0份；三氧化二銻0.5份。
按原料配比稱量各原料，混合均勻后投入坩鍋中，于1450℃熔煉2小時，再降至1350℃下澄清0.5小時，制得玻璃液；澆注至模具中，成型為玻璃板，于580℃退火2小時；再轉(zhuǎn)入臺車爐中，于760℃下保溫核化1小時，再升溫至980℃，保溫晶化1.5小時，再降溫至580℃，保溫退火2小時，冷卻后制得污泥微晶玻璃原板；對原板進行切割、打磨、拋光，制得污泥微晶玻璃成品。
實施例7污泥的預處理(煅燒污泥的制備)將武漢市洪山污水處理廠排放的濕污泥于105℃烘干，進入臺車爐中于1000℃煅燒2小時，待冷卻后取出，碾碎至粒度小于1mm；對煅燒污泥進行化學成分分析，結(jié)果如下(wt％)

原料配比煅燒污泥60.0份；石灰石15.2份；白云石19.0份；石膏5.0份；三氧化二銻0.8份。
按原料配比稱量各原料，混合均勻后投入坩鍋中，于1500℃熔煉2小時，再降至1400℃下澄清0.5小時，制得玻璃液；澆注至模具中，成型為玻璃板，于600℃退火2小時；再轉(zhuǎn)入臺車爐中，于770℃下保溫核化1小時，再升溫至1000℃，保溫晶化2小時，再降溫至600℃，保溫退火2小時，冷卻后制得污泥微晶玻璃原板；對原板進行切割、打磨、拋光，制得污泥微晶玻璃成品。
實施例8污泥的預處理及化學成分同實施例7。
原料配比煅燒污泥65.0份；石灰石19.0份；白云石15.0份；三氧化二銻1.0份。
具體工藝過程和工藝參數(shù)同實施例7。
本發(fā)明的煅燒污泥、石灰石、白云石、石膏和三氧化二銻原料的上下限取值以及區(qū)間值都能實現(xiàn)本發(fā)明，在此就不一一列舉實施例。
權(quán)利要求
1.污泥微晶玻璃，其特征在于它包括煅燒污泥、石灰石和白云石原料制成，各原料所占重量份數(shù)為煅燒污泥45-80份，石灰石12-30份，白云石8-25份，石膏0-10份，三氧化二銻0-1份，各原料重量份數(shù)之和為100份；所述的煅燒污泥是將污水處理廠排放的濕污泥烘干，再進入窯爐中于800-1100℃下煅燒1-3小時，冷卻碾碎后獲得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥微晶玻璃，其特征在于所述的煅燒污泥的重量份數(shù)為55-70份。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污泥微晶玻璃，其特征在于所述的煅燒污泥的化學成分范圍為(wt％)SiO250-65；Al2O313-18；CaO5-8；MgO1.5-2.5；K2O1-3；Na2O0.5-2；Fe2O35-8；TiO20.5-2；P2O52-5；MnO0.1-0.5；燒失量0.5-1.5；其它＜0.5％。
4.如權(quán)利要求1所述的污泥微晶玻璃的制備方法，其特征在于它包括如下步驟1)煅燒污泥的制備將污水處理廠排放的濕污泥烘干，再進入窯爐中于800-1100℃下煅燒1-3小時，待冷卻后取出，并碾碎至粒度小于1mm，得煅燒污泥；2)配料按各原料所占重量份數(shù)比例稱取各原料，并混合均勻，得配合料；所述各原料所占重量份數(shù)為煅燒污泥45-80份、石灰石12-30份、白云石8-25份、石膏0-10份、三氧化二銻0-1份，各原料重量份數(shù)之和為100份；3)玻璃熔煉將配合料置于玻璃熔爐內(nèi)，于1400-1550℃下熔煉1-3小時，再降至1300-1450℃下澄清0.5-2小時，制得玻璃液；4)成型采用壓延法或澆注法，將玻璃液制成玻璃板，并于500-700℃下退火1-4小時；5)熱處理將玻璃板置于墊板上，進入梭式窯或隧道窯或抽屜窯或輥道窯或臺車爐，于650-800℃下保溫核化0.5-1.5小時，再升溫至900-1050℃，保溫晶化1-3小時，再降溫至500-700℃，保溫退火1-3小時，得污泥微晶玻璃原板；6)打磨拋光采用常規(guī)石材加工工藝，對污泥微晶玻璃原板進行切割、打磨、拋光，得污泥微晶玻璃成品。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種污泥微晶玻璃及其制備方法。污泥微晶玻璃，其特征在于它包括煅燒污泥、石灰石和白云石原料制成，各原料所占重量份數(shù)為煅燒污泥45－80份，石灰石12－30份，白云石8－25份，石膏0－10份，三氧化二銻0－1份，各原料重量份數(shù)之和為100份；所述的煅燒污泥是將污水處理廠排放的濕污泥烘干，再進入窯爐中于800－1100℃下煅燒1－3小時，冷卻碾碎后獲得。本發(fā)明利用污泥制備建筑裝飾用微晶玻璃，既可拓展建筑裝飾用微晶玻璃制備的原料范圍、降低原料成本，又可為污泥的資源化指明一條新途徑，并消除其環(huán)境污染，具有深遠的資源和環(huán)保意義。
文檔編號C03B1/02GK1807311SQ20061001831
公開日2006年7月26日 申請日期2006年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月25日
發(fā)明者王焰新, 周俊, 李飛 申請人:中國地質(zhì)大學(武漢)