利用花岗石废弃物生产微晶玻璃装饰板材的方法 【技术领域】
本发明涉及建筑建材技术领域，特别一种利用废弃花岗石生产装饰用建材的方法。
背景技术
微晶玻璃(又名：微晶石)装饰板材是一种新型高档建筑装饰材料，它是应用受控晶化技术而得到的新型装饰材料，理化性能集中了玻璃和陶瓷的双重优点，各项性能指标均优于天然石材和其它人造石材，凭借其华丽的装饰效果和近乎完美的理化性能，成为高档天然石材的更新换代产品，被誉为21世纪新型建筑材料。
从检索到的文献看，国外在欧美最先用作建筑材料而进行工业化生产的是矿渣微晶玻璃和岩石微晶玻璃，前苏联于20世纪60年代中期率先利用工业矿渣作为主要原料，采用压延生产法制成了矿渣微晶玻璃板材；捷克于70年代初，通过熔融铸造玄武岩，制成了耐磨性地板材料；美国于70年代初生产出了建筑岩石微晶玻璃装饰板，主要是利用矿渣、岩石及其它玻璃原料混合熔化，采用平板玻璃的成型方法先生产出平板，再经热处理(晶化)和抛光加工成为微晶玻璃装饰板。后来又相继研制出了以硅灰石为主晶相的高档微晶玻璃装饰板。在亚洲，日本最先开发出建筑用微晶玻璃，1967年开发出的微晶玻璃花岗石是以安山岩为主要原料，经熔化、辊压成板、热处理和冷加工而制成的黑色微晶玻璃装饰板，但其生产工艺和产品质量存在一些问题。后经大量工作，开发出熔融烧结法生产以硅灰石为主晶相的微晶玻璃工艺化生产工艺并继续完善其生产工艺。其生产技术和产品质量都代表了微晶玻璃装饰板的世界先进水平。韩国紧跟日本之后也生产出了高档微晶玻璃装饰板。国外文献报道中，以硅灰石、高岭土为原料生产微晶玻璃及其下游产品已有成熟的工业生产技术，同时以粉煤灰，各种尾矿、矿渣为主要原料制备微晶玻璃的报道不断推出，但迄今为止尚未见以花岗石废料为主要原料且采用全电熔压延整体析晶法生产微晶玻璃装饰板材的相关文献报道。
国内对微晶玻璃装饰材料的研究起步较晚，直到20世纪80年代末、90年代初才在全国掀起研发热潮，主要以清华大学、上海硅酸盐研究所、秦皇岛玻璃工业研究设计院、晶牛集团、武汉理工、西北轻工业学院以及蚌埠玻璃工业设计研究院等几家成为龙头。在研发初期，国内各科研院所大多采用浇注法整体析晶来生产微晶玻璃板，生产成本高，质量不稳定，难以工业化生产。90年代初国内开始采用熔融烧结法研发的微晶玻璃装饰板生产技术，主要采用粉煤灰、煤矸石、各种尾矿、冶炼炉渣、泥砂、废玻璃等为主要原料，并且在对原料作熔化处理过程中，均采用火焰熔融炉。
而在当前的建筑建材领域，均要大量的使用各类花岗石原料，而在开采过程中，以及开采出的花岗石在加工制造过程中，均要产生大量的花岗石废弃物和边角余料等，而这类废弃物对环境造了极大污染，如何综合利用花岗石废弃物，以及将其变废为宝，是政府和相关企业均十分关注的问题。
综上所述，目前微晶玻璃装饰板材的生产技术中鲜见有以花岗石废弃物作为主要原料的，未能变废为宝，未能解决花岗石废弃物对环境的污染问题；同时现有技术均采用火焰熔融炉，其具有热效率低、控制稳定性不足、操作复杂、噪声大、对环境污染大、产成品成分不均匀等缺点。
【发明内容】
本发明旨在解决现有微晶玻璃装饰板材生产过程中热效率低、控制稳定性不足、操作复杂、噪声大、环境污染大、产成品成分不均匀、花岗石废弃物造成环境污染等技术问题，以提供一种可对花岗石废弃物进行综合利用、生产成本低、产成品品质高、无环境污染的微晶玻璃装饰板材生产方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
本发明的利用花岗石废弃物生产微晶玻璃装饰板材的方法，其中包括如下步骤：
a)将花岗石废弃物粉碎为50-350目的细粉；
b)将上述花岗石细粉及其它组份按如下重量比混合均匀：
花岗石细粉 75-90
萤石粉 2-5
重钙粉 6-12
纯缄 1-4
水 1-4；
c)将上述混合料送入全电熔窑，在1550-1650℃的温度条件下熔化成玻璃液，经流液洞、上升道进入澄清、均化料道，澄清、均化好后的玻璃液进入成形料道；
d)将上述玻璃液由成型料道输送至压延机压延成形，成形温度为1050-1150℃，之后将已成形的玻璃温度降为850-950℃，经渡辊台输送至退火窑，进行退火处理；
e)将上述退火后的玻璃在晶化窑内加热至950-1050℃，经3-6小时的核化和晶化，然后冷却，成为微晶石毛板；
f)将上述微晶石毛板进行打磨、抛光处理后，成为微晶玻璃装饰板材。
本发明的利用花岗石废弃物生产微晶玻璃装饰板材的方法，其中所述步骤a中所使用的花岗石废弃物，其成分含量百分比如下：
SiO2 73.20-76.50％
Fe2O3 0.95-1.20％
FeO 0.20-0.95％
Al2O3 11.00-12.10％
Na2O 4.00-4.92％
K2O 3.50-5.00％
CaO 0.20-0.95％
MgO 0.95-1.20％
TiO2 0.03-0.09％
MnO 0.02-0.06％
P2O5 0.02-0.06％
杂质 余量。
本发明的利用花岗石废弃物生产微晶玻璃装饰板材的方法，其中所述步骤a中所使用的花岗石废弃物，其成分含量百分比如下：
SiO2 75.08％
Fe2O3 1.02％
FeO 0.53％
Al2O3 11.99％
Na2O 4.72％
K2O 4.15％
CaO 0.76％
MgO 1.14％
TiO2 0.07％
MnO 0.03％
P2O5 0.04％
杂质 余量。
本发明的利用花岗石废弃物生产微晶玻璃装饰板材的方法，其中所述步骤a中将花岗石废弃物粉碎为100-240目的细粉。
本发明的利用花岗石废弃物生产微晶玻璃装饰板材的方法，其中所述步骤b中将花岗石细粉及其它组份按如下重量比混合均匀：
花岗石细粉 85
萤石粉 3
重钙粉 8
纯缄 2
水 2。
本发明的利用花岗石废弃物生产微晶玻璃装饰板材的方法，其中所述步骤c中，将混合料送入全电熔窑的频率为10-20分钟/次。
本发明的利用花岗石废弃物生产微晶玻璃装饰板材的方法，其中所述步骤c中，将混合料在1600℃的温度条件下熔化成玻璃液。
本发明的利用花岗石废弃物生产微晶玻璃装饰板材的方法，其中所述步骤d中，玻璃液的成形温度为1100℃，之后将已成形的玻璃温度降为900℃。
本发明的利用花岗石废弃物生产微晶玻璃装饰板材的方法，其中所述步骤d中，将经退火处理后的玻璃通过退火辊道窑输送入冷端切割线，裁切成设定规格的板材。
本发明的利用花岗石废弃物生产微晶玻璃装饰板材的方法，其中所述步骤e中，退火后的玻璃在晶化窑内加热至1000℃，经4小时的核化和晶化。
本发明利用花岗石废弃物生产微晶玻璃装饰板材地方法之有益效果：
1.可对花岗石废弃物进行综合利用，降低生产成本、减少环境污染；
2.综合生产成本低；
3.产成品品质高；
4.全电熔窑的炉型结构简单，占地面积小，控制平稳且易操作，并减少了原料中某些昂贵氧化物的飞散与挥发，降低噪声无污染，改善劳动条件，熔制出的玻璃液成分均匀。
【具体实施方式】
本发明采用了全电熔窑压延整体析晶法以生产微晶玻璃装饰板材，其实施工艺、作用与功效，通过如下实施方式予以说明。
实施例1
利用花岗石废弃物，采用如下工艺流程制作微晶玻璃装饰板材：
a)将花岗石废弃物粉碎为50-240目的细粉；
花岗石废弃物的成分含量百分比如下：
SiO2 73.2％
Fe2O3 1.2％
FeO 0.95％
Al2O3 12.1％
Na2O 4.92％
K2O 5％
CaO 0.95％
MgO 1.2％
TiO2 0.09％
MnO 0.06％
P2O5 0.06％
杂质 余量；
b)将上述花岗石细粉及其它组份按如下重量比混合均匀：
花岗石细粉 75
萤石粉 5
重钙粉 12
纯缄 4
水 4；
c)将上述混合料按10分钟/次送入全电熔窑，在1550℃的温度条件下熔化成玻璃液，经流液洞、上升道进入澄清、均化料道，澄清、均化好后的玻璃液进入成形料道；
d)将上述玻璃液由成型料道输送至压延机压延成形，成形温度为1050℃，之后将已成形的玻璃温度降为850℃，经渡辊台输送至退火窑，进行退火处理，将经退火处理后的玻璃通过退火辊道窑输送入冷端切割线，裁切成设定规格的板材；
e)将上述退火后的玻璃在晶化窑内加热至950℃，经6小时的核化和晶化，然后冷却，成为微晶石毛板；
f)将上述微晶石毛板进行打磨、抛光处理后，成为微晶玻璃装饰板材。
实施例2
利用花岗石废弃物，采用如下工艺流程制作微晶玻璃装饰板材：
a)将花岗石废弃物粉碎为100-350目的细粉；
花岗石废弃物的成分含量百分比如下：
SiO2 76.5％
Fe2O3 0.95％
FeO 0.2％
Al2O3 11％
Na2O 4％
K2O 3.5％
CaO 0.2％
MgO 0.95％
TiO2 0.03％
MnO 0.02％
P2O5 0.02％
杂质 余量；
b)将上述花岗石细粉及其它组份按如下重量比混合均匀：
花岗石细粉 90
萤石粉 2
重钙粉 6
纯缄 1
水 1；
c)将上述混合料按20分钟/次送入全电熔窑，在1650℃的温度条件下熔化成玻璃液，经流液洞、上升道进入澄清、均化料道，澄清、均化好后的玻璃液进入成形料道；
d)将上述玻璃液由成型料道输送至压延机压延成形，成形温度为1150℃，之后将已成形的玻璃温度降为950℃，经渡辊台输送至退火窑，进行退火处理，将经退火处理后的玻璃通过退火辊道窑输送入冷端切割线，裁切成设定规格的板材；
e)将上述退火后的玻璃在晶化窑内加热至1050℃，经3小时的核化和晶化，然后冷却，成为微晶石毛板；
f)将上述微晶石毛板进行打磨、抛光处理后，成为微晶玻璃装饰板材。
实施例3
利用花岗石废弃物，采用如下工艺流程制作微晶玻璃装饰板材：
a)将花岗石废弃物粉碎为100-240目的细粉；
花岗石废弃物的成分含量百分比如下：
SiO2 75.08％
Fe2O3 1.02％
FeO 0.53％
Al2O3 11.99％
Na2O 4.72％
K2O 4.15％
CaO 0.76％
MgO 1.14％
TiO2 0.07％
MnO 0.03％
P2O5 0.04％
杂质 余量；
b)将上述花岗石细粉及其它组份按如下重量比混合均匀：
花岗石细粉 85
萤石粉 3
重钙粉 8
纯缄 2
水 2；
c)将上述混合料按15分钟/次送入全电熔窑，在1600℃的温度条件下熔化成玻璃液，经流液洞、上升道进入澄清、均化料道，澄清、均化好后的玻璃液进入成形料道；
d)将上述玻璃液由成型料道输送至压延机压延成形，成形温度为1100℃，之后将已成形的玻璃温度降为900℃，经渡辊台输送至退火窑，进行退火处理，将经退火处理后的玻璃通过退火辊道窑输送入冷端切割线，裁切成设定规格的板材；
e)将上述退火后的玻璃在晶化窑内加热至1000℃，经4小时的核化和晶化，然后冷却，成为微晶石毛板；
f)将上述微晶石毛板进行打磨、抛光处理后，成为微晶玻璃装饰板材。
采用本发明生产的微晶玻璃(微晶石)装饰板材，其产品具有低成本、档次高、密度高、硬度强、韧性好、耐磨性好、高平整度、耐酸碱、无辐射、防滑、零吸水、零气孔、免养护等特点，经中国建筑材料检验认证中心检测达到和超过《JC/T 872-2000建筑装饰用微晶玻璃标准》，各项性能指标均优于天然大理石、花岗岩和各类人造石材，已成为新型建筑装饰材料的重要代表和高档天然石材的最佳更新换代产品，其装饰效果远远超过花岗石、大理石、瓷砖等装饰材料，真正代表了微晶石装饰建材乃至新型建筑装饰材料的发展方向，在2010年远景规划中，微晶石装饰建材被规划为国家综合利用行动的战略发展重点和环保治理的重点，被称为“跨世纪的环境协调材料”和“二十一世纪绿色环保饰材”。
本发明采用电作为唯一能源，整个生产过程无废水、废气、废渣的排放，在保护环境的前提下实现了资源节约与清洁生产相结合的循环经济及可持续发展过程，具有环保效益、社会效益与经济效益三方面的优势，是一个前景广阔、不可多得的资源循环利用的高科技环保型项目。
本发明使用全电熔窑代替传统的火焰加热熔融炉，由于利用玻璃液直接作为焦耳热效应的导电体，所以玻璃电熔化的热效率远高于火焰熔融炉，热效率可以高达80％～85％。全电熔窑的炉型结构简单，占地面积小，控制平稳且易操作，并减少了原料中某些昂贵氧化物的飞散与挥发，降低噪声无污染，改善劳动条件，熔制出的玻璃液成分均匀，产品质量高，这些都是火焰窑难以比拟的。
从上所述，本发明的利用花岗石废弃物生产微晶玻璃装饰板材的方法，可将花岗石生产过程产生的大量废弃物变废为宝，达到资源的再生利用，并治理环境污染；同时以废弃的花岗石为主要原料，代替昂贵的工业原料生产微晶石装饰，以电作为唯一能源代替重油、天气等能源，大降低了生产成本。