山东东平尾矿微晶玻璃建设项目可行性研究报告
热膨胀系数 热特性 比热 热传导率 耐酸性[2] 耐碱性[2] 化学性能 吸水率 耐海水性 抗冻性[3] ×10-7/℃ J/g.K W/m.k 1%H2SO4 3%NaOH % Mg/cm2 % 40~70 710 1.05 0.05~0.1 0.03~0.08 ＜0.1 0.073 0.01~0.03 80~250 750 2.3 7~12 0.2~0.5 0.3~0.8 0.19 0.2~0.4 50~150 750 2.1 0.5~1.2 0.05~0.1 0.2~0.5 0.17 0.2~0.4 注：[1]瞬间负重造成破坏所必需的能量；
[2]室温，1%酸、碱深液浸泡，20天后的失重率；
[3]室温放臵20小时，-10℃放臵4小时，反复20次后的失重率。
4.2.4 主要物料平衡
表 4-3：微晶玻璃生产物料所需
序号 名称 单位 原辅材料 1 2 3 4 5 6 尾矿 助燃剂 着色剂 澄清剂 烧结剂 氧化钙、氧化钠、氧化镁、氧化铝等辅助材料 吨 吨 吨 吨 吨 吨 能源动力 1 2 3 用水 用电 天然气 吨 万Kwh 万立方米 12600 280 33.6 当地自来水管网 当地电力公司供给 当地天然气公司 105000 1525 375 1125 825 7500 均由当地矿产企业和其他工业原料企业供应。 年需求量 供应渠道 28
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第五章 项目生产工艺、设备及方案
5.1 产品方案 5.1.1 产品生产依据
本项目微晶玻璃材料产品的技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装及贮存等条件主要依据以下文件：
GB 1347-88《钠钙硅玻璃化学分析方法》； GB 3404-82《硅质玻璃原料化学分析方法》；
DIN ISO 719《玻璃98℃时玻璃晶粒的耐水解性，试验方法和分类》 ISO 695《玻璃抗沸腾碱溶液腐蚀性，试验和分类方法》
DIN 12116《测试玻璃耐沸水溶解盐酸冲击性的试验和分类方法》 JC/T 872-2000《建筑装饰用微晶玻璃》 Gb6566-2001《建筑材料放射性核素限量》
HJ/T 312-2006《环境标志产品认证技术要求与食物接触的陶瓷、微晶玻璃和玻璃餐具制品》等
5.1.2 产品方案
本项目年生产24万平米尾矿微晶玻璃板材，其中直板20万平方米，异形板4万平方米。产品规格以1200mm×1200mm×12mm为主。本项目产品市场定位为建筑装饰和工业防腐耐磨领域。
东平县铁尾矿脉石矿物以石英，普通角闪石为主，其次为辉石、黑云母、石榴子石、绢云母、副矿石有磷灰石。东平县铁尾矿的主要成为CaO、MgO、Al2O3、SiO2等，其中SiO2含量最高可达70.05%，根据本
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铁尾矿成分，其微晶玻璃产品属于CaO-MgO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃，产品主晶相为辉石、硅灰石，其在机械强度、耐磨、耐酸碱腐蚀方面明显优于传统的建筑装饰材料。增加适量氧化物，可扩大结晶相比例，生成细晶结构，降低共熔温度和熔融澄清温度。
本项目微晶玻璃板材具体技术如下所示：
表 5-1：项目产品相关原材料配方
成分 比例 SiO2 57 Al2O3 8 Fe2O3 5.5 CaO 14 MgO 3.5 Na2O 3.5 K2O 0.75 BaO 4.5 B2O3 3.5 ZrO 5 产品的颜色可以根据加入的金属氧化物的含量来调节不同颜色。
5.2 生产工艺 5.2.1 技术发展情况
微晶玻璃的制备技术根据其所用原料的种类、特性及对产品性能的要求而变化，主要有熔融法（压延法和浇注法）、烧结法。目前工业生产基本成熟的工艺有压延法和烧结法，国内现以烧结法为主。两种工艺工作原理分别如下：
1、压延法
将生料融成玻璃液，然后将玻璃液压延，经热处理再切割成板材。 2、烧结法
将生料熔融成玻璃液，淬冷成碎料，然后将碎料倒入模具铺平，放入熔炉中热处理得到微晶玻璃板材。
烧结法原理：玻璃是一种非晶态固体，从热力学观点看，它处于一种亚稳状态，较之晶体有较高的内能，所以在一定条件下，可以转化为
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结晶态。从动力学观点来看，玻璃熔体在冷却过程中，粘度急剧增加，抑制晶核的形成和晶体长大，阻止了结晶体的成长壮大。建筑用微晶玻璃利用了不加晶核剂的非均相结晶化机理，充分应用了热力学上的可能和动力学上的抑制，在一定条件下，使这种相反相成的物理过程，形成一个新的平衡，而获得的一种新材料。
目前建筑用微晶玻璃均采用烧结法，二者之间的优劣势比较如下图所示：
表 5-2：微晶玻璃工艺比较
生产工艺 连续压延法 优点 可以连续流水生产，热耗低，成本低廉，产量大。 缺点 必须连续化生产、设备复杂，工艺不十分成熟；产品颜色、种类单一。 工艺复杂，对模具要求高，表面层致密化深度浅（2mm左右），内部气孔难以排除，板材容易变形，生产成本高、产量低。 产品品种多，质量稳定，设备既可烧结法 独立分成三个单元，又可连续化生（又名水淬法） 产，工艺成熟。 5.2.2 工艺技术分析
结合地方资源情况和相关技术发展现状，本项目采用烧结法，其流程主要包括以下几项：化学成分控制技术、玻璃熔化技术、玻璃微晶化技术、产品精整技术。
1、各种原辅材料按采购标准采购进库，按比例混匀送入窑头料仓。其工艺流程如下：
图 5-1：原材料初加工工艺流程图
2、把混匀原料送进熔窑进行高温熔化、澄清后，通过流液道流入料
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池，流下时用加压水枪冲水急冷，使玻璃体水淬成6mm以下的玻璃颗粒后脱水，经烘干、过筛后提升进熟料仓备用。其工艺流程如下：
图 5-2：熔制工艺流程图
3、把玻璃粒料按工艺要求送入布料设备上方的工作料斗，布料设备自动在棚板上布料，输送线自动把布好玻璃粒料的棚板送入辊道窑中进行核化、晶化、退火等处理。其工艺流程如下：
图 5-3：晶化工艺流程图
4、对成型晶化的产品进行磨、抛、切裁、形成成品。其工艺流程如下：
图 5-4：产品精整工艺流程图
5、成品经检测后包装入库。
微晶玻璃生产流程总流程图如下图所示：
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