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。內蒙古科技大學教授李保衛，從2004年開始帶領課題組組建內蒙古白云鄂博礦多金屬資源綜合利用實驗室，研究白云鄂博尾礦、粉煤灰等固體廢棄物制備高性能微晶玻璃。經研究發現白云鄂博尾礦、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、晶化制度等系統全面的工藝參數，建立了各種工藝參數與微晶玻璃變形缺陷之間的關系。在國家、自治區、包頭市三級科技管理部門的支持下，開發出適合生產微晶玻璃管材的成套裝備，優化形成了微晶玻璃管材成型工藝，建設了一條日生產能力3000公斤的微晶玻璃管材中試生產線。