孙强强　亢小红

摘      要： 以钼尾矿、金尾矿和铁尾矿等为主要原料，采用烧结法制备了钙铁辉石系微晶玻璃。采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、差热扫描量热仪（DTA）表征了其结构，研究了Eu³⁺在微晶玻璃中的发光性能。结果表明：采用一步法可成功制备钙铁辉石微晶玻璃，Eu³⁺掺杂的微晶玻璃的有效激发波长为415 nm，发射波长为591 nm的橙-红光。

关  键  词：钙铁辉石;微晶玻璃;尾矿;稀土Eu³⁺

中图分类号：TQ 171.1       文献标识码： A       文章编号： 1671-0460（2020）06-1035-04

Experiment of Preparing Glass-ceramics and It's Luminescence Properties With Tailing in Shangluo

SUN Qiang-qiang¹， KANG Xiao-hong²

（1. Shaanxi Key Laboratory of Comprehensive Utilization of Tailings Resources， Shangluo University，

Shangluo Shaanxi 726000， China;

2. Xi'an Changda Highway Maintenance Technology Co.， Ltd.， Xian Shaanxi 710077， China）

Abstract： Hedenbeigite glass-ceramics were prepared from Iron tailing， gold tailing and copper mine tailing by sintering method.The phases， thermal properties and microstructures were characterized by XRD， SEM， DTA. The luminescence properties of Eu³⁺in glass-ceramic were studied. The results showed that hedenbeigite glass-ceramic was successfully prepared by one-step method; Eu³⁺doped glass-ceramic had an effective excitation wavelength of 415 nm and an orange-red light emission at 591 nm.

Key words： Hedenbeigite; Glass-ceramic; Fluorescence; Rare earth Eu³⁺

微晶玻璃是由特定組分设计的基础玻璃，经过一定的热处理（核化和晶化）控制析晶而得到的一类含有微晶相与玻璃相的复合多晶材料^[1]。陕西商洛钼尾矿、金尾矿和铁尾矿含SiO₂、CaO和Fe₂O₃等氧化物的成分多，是钙铁辉石系微晶玻璃的主要化学组分，利用尾矿渣为主要原料制备微晶玻璃不仅可以降低生产成本，而且可减少其对环境的危害。近年来，国内外主要利用粉煤灰、油页岩灰以及转炉渣制备一系列晶系的微晶玻璃^[2-4]，并做了大量的实验和理论研究^[5-6]，当前对于微晶玻璃在尾矿中提取的研究受到了众多研究者的报道^[7-9]。但是研究不够深入，本文以尾矿为主要原料，通过烧结法制备钙铁辉石系微晶玻璃，并研究了其发光性能。

1  实验

1.1  主要化学组成

该课题研究的目标尾矿中，Si、Al、Fe、Ca等元素质量分数较高，通过X射线荧光光谱分析仪得到该商洛尾矿中主要的成分如表1所示。通过表中的化学成分配成可制备CaFeSi₂O₆系微晶玻璃的原料配方^[10]。确定基础玻璃配方，见表2。……