利用贵州息烽镍钼钒矿渣制备微晶玻璃的研究

摘要

贵州是一个矿产资源大省，矿产丰富，但矿山长期生产堆积的矿渣，不但影响当地的生态环境，而且占用了当地有限耕地资源。据资料显示贵州息烽地区因矿山用地而废弃的土地，居全省之首。因此如何合理利用矿渣资源来加工有高附加值的产品，以减少当地的矿山生产对环境造成的破坏就成了当地经济发展中必须考虑的一个问题。微晶玻璃又称玻璃陶瓷，是由玻璃经控制晶化过程而得到的多晶固体材料。其性能结合了普通玻璃与普通陶瓷的优点，拥有热稳定性好、化学稳定性高、机械强度大、致密均匀、多晶透明、晶体细小等优点。矿渣微晶玻璃是在微晶玻璃的研究中一个重要的分支，它是主要利用矿渣中的二氧化硅、三氧化二铝、氧化钙等化学成分为基础原料，经过一定的热处理制度而制备的微晶玻璃材料，现已广泛应用于建筑装饰领域。 本文阐述了贵州息烽地区镍钼钒矿渣为主要原料制备微晶玻璃的方法。这种方法可以大量消耗镍钼钒矿渣，解决现有环境污染问题，保护生态环境，减少该区矿山废弃用地。研究获得的主要成果为：通过对镍钼钒矿渣原料的化学成分做了适当的调整后，使之成为适于制备以硅灰石为主晶相的矿渣微晶玻璃原料，矿渣利用率高，在75％以上；通过扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM、偏光显微镜等现代分析技术证明了制备出的微晶玻璃材料晶体显微结构较好，晶体自形程度高；通过物化性能的综合测试指出镍钼钒矿渣优于天然石材。初步解决了如何利用息烽地区固体废物的问题，为该地区的如何恢复矿山环境及镍钼钒矿渣固体废弃物的利用发展提供了良好的解决方案。

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第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 微晶玻璃概述

1.2.1 微晶玻璃的性能

1.2.2微晶玻璃的种类

1.2.3 微晶玻璃的应用

1.2.4微晶玻璃制备工艺

1.3 矿渣微晶玻璃国内外研究现状

1.4 研究意义及内容

第2章 微晶玻璃的制备工艺

2.1 主要实验仪器

2.2 基础成分设计

2.2.1 镍钼钒矿渣原料分析

2.2.2基础成分设计

2.2.3 氧化物的作用

2.2.4晶核剂的作用

2.3 基础玻璃的制备

2.4 热处理制度的确定

2.5 微晶玻璃的制备

2.6 本章小结

第3章 微晶玻璃的测试方法

3.1 偏光显微镜的观察

3.2 透射电子显微镜的观察

3.3 X射线衍射分析

3.4 扫描电子显微镜测试

3.5 抗压强度的测试

3.6 抗折强度的测试

3.7 体积密度、吸水率的测试

第4章 实验结果与分析

4.1 基础成分对玻璃熔制的影响

4.2 XRD分析

4.3 样品薄片的分析

4.4 表面析晶

4.5 扫描电子显微镜分析

4.6 透射电子显微镜的分析

4.7 物化性能测试

4.8 小结

第5章 结论

参考文献

致谢