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微波加热制备含稀土(La2O3)矿渣微晶玻璃研究

2021-06-16赵广凯徐文策刘赛余张宇轩吴楠楠欧阳顺利

人工晶体学报 2021年5期

赵广凯,徐文策,刘赛余,,张宇轩,3,吴楠楠,刘 芳,欧阳顺利

(1.内蒙古科技大学,白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室,包头 014010;2.内蒙古科技大学理学院,包头 014010; 3.内蒙古科技大学材料与冶金学院,包头 014010)

0 引 言

社会经济的迅速发展推动了矿山资源大量开采,采矿遗留产物矿山固体废弃物的堆积占用了大量的土地,造成了环境污染,堆积处置问题愈加突出明显[1-2]。资源化利用矿山固废制备材料是解决矿山固废堆积的有效途径[3-5]。其中,矿渣微晶玻璃是微晶玻璃材料的重要组成之一,其主要以尾矿为原料制备物理化学性能优异的微晶玻璃[6]。白云鄂博尾矿是包头地区主要固废之一,其大量堆积占用了土地资源、破坏生态环境[1]。利用白云鄂博尾矿制备微晶玻璃是解决该问题的有效途径。前人研究发现稀土原子优先取代透辉石中的钙原子,稀土掺杂降低了透辉石的各向异性程度,从而抑制了微裂纹的产生[7]。然而,当前制备含稀土矿渣微晶玻璃工艺以熔融整体析晶法为主,析晶过程常采用马弗炉,晶化热处理时间长、温度高造成了生产过程能耗较高,资源浪费严重。

近几年,新型烧结工艺逐渐被应用于材料生产制备过程,特别是在直流或低频交流电场作用下,陶瓷的超快速(闪速)烧结效果受到了广泛的关注[8-9]。大量研究介绍了各种氧化物陶瓷烧结过程,并且实验研究结果表明微波辐射可以促进烧结体进行体析晶达到快速烧结的效果[10-12]。……

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