白云鄂博尾礦變身新型復合材料硬度接近金剛石

12月19日，內(nèi)蒙古科技大學披露：利用白云鄂博尾礦、鋼渣、鐵渣及粉煤灰等固體廢棄物研制并生產(chǎn)出500噸同時具備玻璃陶瓷與金屬性能的納米級微晶玻璃復合管材。這種新型材料目前國內(nèi)外未見報道，國家有關部門將此材料作為國家標準于12月10日進行公示。

經(jīng)國家建材檢測中心檢測，這種微晶玻璃管材抗彎強度達到192兆帕（金屬性能），耐酸性大于99%，耐堿性大于97%，莫氏強度接近金剛石，達到9級，耐磨性每平方厘米小于0.04克，體積密度每立方厘米3.2克。包頭市天龍混凝土公司試用該管材，其管道使用壽命提高了3～4倍。

白云鄂博礦是以稀土為特色的多金屬共生鐵礦，包鋼每年產(chǎn)生700萬噸尾礦，同時每年排放400多萬噸鋼渣、鐵渣，其中含有一定量的稀土、鈮、鐵等金屬元素。內(nèi)蒙古科技大學教授李保衛(wèi)，從2004年開始帶領課題組組建內(nèi)蒙古白云鄂博礦多金屬資源綜合利用實驗室，研究利用白云鄂博尾礦、粉煤灰等固體廢棄物制備高性能微晶玻璃。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)白云鄂博尾礦、鋼渣、鐵渣殘留的鐵、鈮、稀土、螢石可作為復合晶核劑，與粉煤灰中的硅、鈣、鋁互補，滿足微晶玻璃的基礎成分要求。

從2009年開始，課題組采用熔融—離心鑄造法制備微晶玻璃，進行了微晶玻璃納米晶粒的工藝控制研究，設計配方、開展實驗，探索鐵、鈮、稀土等元素在微晶玻璃制備過程中的綜合作用機理，詳細研究退火、晶化熱處理制度與玻璃軟化、晶化制度等系統(tǒng)全面的工藝參數(shù)，建立了各種工藝參數(shù)與微晶玻璃變形缺陷之間的關系。在國家、自治區(qū)、包頭市三級科技管理部門的支持下，開發(fā)出適合生產(chǎn)微晶玻璃管材的成套裝備，優(yōu)化形成了微晶玻璃管材成型工藝，建設了一條日生產(chǎn)能力3000公斤的微晶玻璃管材中試生產(chǎn)線。