9.4.2　炉渣或飞灰制备玻璃陶瓷材料

9.4.2　炉渣或飞灰制备玻璃陶瓷材料

9.4.2.1　生产工艺流程

利用生活垃圾焚烧炉渣或飞灰制备玻璃陶瓷材料的生产工艺流程为：按比例制备含有炉渣的玻璃配料→添加晶核形成剂→高温熔制→熔体形成→退火与检验→热处理。

影响玻璃结晶的两个主要因素是成核速度和晶体生长速度，结晶过程是先成核后晶体生长。在玻璃体冷却的初始阶段，温度较高，晶体生长速度快而晶核形成速度慢，且玻璃熔体的黏度小，不易析晶。温度过低时，晶核形成速度快而晶体生长速度慢，也不利于析晶。

使玻璃受控析晶对于提升玻璃陶瓷材料的性能影响显著。这需要选择合适的晶核形成剂，它可以使晶化温度降低，从而促进析晶过程。热处理过程也非常重要。热处理的温度应使结晶速度达到或接近最大值，且作用时间不宜过长。

9.4.2.2　原材料

当制备以透辉石为目标主晶相的玻璃陶瓷材料时，主要原材料为飞灰或飞灰与炉渣的混合物，并且需要添加适量的MgO、TiO2和Al2 O3，为生成透辉石提供条件。当主要原材料仅为飞灰时，由于飞灰中SiO2含量低于炉渣，故需要额外添加SiO2。

原材料中应含有一定量的玻璃形成剂，如SiO2、B2 O3等，还需引入具有小离子半径、大场强的Li+、Mg2+、Zn2+等，使玻璃易于分相和晶化。

Gungren Qian等给出了以炉渣或飞灰为主原料制备的玻璃陶瓷材料的XRD分析图谱，如图9-17所示。虽然4个样品的原材料配比存在差异（见表9-5）。但4个样品的峰值位置及峰值强度具有非常类似的特征，主晶相均为透辉石（CaMgSi2 O6）。