鎢尾礦的重生之路—微晶玻璃

鎢尾礦是礦山生產留下的廢棄物，我國是鎢資源生產大國，據說各大鎢礦山都留有數量龐大的尾礦庫，幾十年甚至上百年積累下來的尾礦庫多而大到難以想像。有些達到邊際品位的尾礦可以拿來再次提取，但更大部分的尾礦是沒有再回意義，如何為這些尾礦找到出路？

鎢尾礦處理一直是礦山企業棘手的問題，不僅是銅和鐵，鎢礦山也絞盡腦汁為尾礦尋找新的出路，最普通的鎢尾礦應用就是製造水泥，板磚。然而，隨著工業技術的發展，人們發現用鎢尾礦做水泥，做磚頭，簡直是在暴殄天物。近年來，科學家發明了一種性能介於陶瓷和玻璃之間的材料，在電子，建築，生化等行業幹得有風有色，它就是微晶玻璃，科學家們還發現，鎢尾礦是處理微晶玻璃最合適的原材料。

微晶玻璃又稱微晶玉石，是一種通過熔融冷淬然後控制析晶制得的多晶材料，它集中了玻璃，陶瓷及天然石材的三重優點。普通玻璃因內部原子排列沒有規則而易碎，微晶玻璃則像陶瓷一樣，由晶體組成，原子排列有規律，比玻璃韌性更強，同時又比陶瓷的亮度更高，而且性能優於天然石材，除可用於建築幕牆及室內高檔裝飾外，還製作成機械上的結構材料，電子和電工的絕緣材料，大型積體電路的底板材料，微波爐耐熱裂器皿，化工與防腐材料和礦山耐磨材料等，是非常有發展前景的新型材料。

眾所周知，玻璃的主要原材料是二氧化矽，即石英，陶瓷的主要原材料是高嶺土。巧合的是，鎢尾礦的主要成份也是矽，並有可能富含其它高嶺土的成分。在科技人員的眼中，鎢尾礦的成分大多與微晶玻璃原料相近，不需要太複雜的處理，就能加工成微晶玻璃。

有學者利用利用經過磁選除鐵後的鎢尾礦製備微晶玻璃，並通過改變燒結過程中溫度制度得到性能較好的微晶玻璃進一步探索微晶玻璃燒結過程中的結晶動力學。晶化溫度在 950 ～1100 ℃之間調整，結果表明: 微晶玻璃的主要晶相是鈣黃長石( Ca2Al2SiO7) 和鐵鈣輝石( CaFeSi2O6) ，微晶玻璃的晶相數量和晶粒大小隨著晶化溫度的升高而增大。晶相形態從小顆粒狀到片狀都有分佈。當晶相再次加熱，當晶化溫度為 1100 ℃時，部分鐵鈣輝石轉化為鈣黃長石。根據對晶體生長的動力學分析得出，晶化溫度為 1050 ℃時鎢尾礦微晶玻璃晶體結構最好，性能最高，具有作為建築材料的潛力。

而且隨著鎢，鐵，銅等尾礦的開發應用於微晶玻璃，微晶玻璃的成本大幅下降，有兩個簡單的例子，我們用於手機螢幕的康寧玻璃能耐磨耐刮，還能承受一定的防撞力，因為它就是微晶玻璃；裝修用的微晶瓷磚，它比傳統玻化瓷磚更耐磨和更亮，也是在釉面使用微晶玻璃，尾礦的應用惠及千家萬戶，早期的康寧玻璃只用于高端手機，如今卻是所有智慧機的標配；早期的微晶瓷磚每片都要一二百元，現在很多價格都降低了一半。

微晶玻璃實現了鎢尾礦低端應用的華麗轉身，它不僅使尾礦能夠再度創造價值，也是解決環境污染問題的一個重要途徑，在 2010年遠景規劃中，國家將微晶玻璃被規劃為國家綜合利用行動的戰略發展重點和環保治理的重點。

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