CN101786855B - 一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法 - Google Patents

一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法 Download PDF

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本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法，沙漠沙烧结装饰砖由以下质量百分比的原料复配而成：沙漠沙子10％～90％、页岩0％～50％、煤矸石0％～50％、粘土0％～50％、膨润土5％～15％；制造方法为：通过将上述原料破碎筛分、配料、搅拌、陈化、成型、切割、干燥、表面施釉、焙烧的工艺步骤制作而成。本发明一方面大量利用沙漠沙子，可为沙漠地域清沙；另一方面用页岩、煤矸石废渣为配料，具有节能利废、资源合理化配置的特点；同时通过对砖体表面进行施釉，改变传统烧结砖的外观属性，提高了建筑的保温隔热性能。

Description

一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法
技术领域
本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法。
背景技术
2006年6月17日国家林业局公布，我国内陆历史以来自然形成的沙漠以及沙漠化地域面积为173.97万平方公里，占国土面积的18％以上。如果能在治理沙漠扩大化的基础上，对已存在的沙漠子加以开发利用，就能实现生态效益和经济效益的统一。沙漠沙的主体仍然是以二氧化硅为主，在有条件的情况下，有针对性的选择辅助材料，按照一定比例复配，通过烧制或以水泥凝结，制成建筑砌块、保温性墙材等也将是沙漠沙的用武之地，为此合理开发利用沙漠沙子已成为亟待研究和解决的重大课题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种利用沙漠沙子、页岩、煤矸石、膨润土、粘土资源合理化配置的沙漠沙烧结装饰砖。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种沙漠沙烧结装饰砖，其特征在于，由以下质量百分比的原料复配而成：
沙漠沙子10％～90％，页岩0％～50％，煤矸石0％～50％，粘土0％～50％，膨润土5％～15％。
本发明优选的技术方案为：一种沙漠沙烧结装饰砖，其特征在于，由以下质量百分比的原料复配而成：
沙漠沙子10％～80％，页岩5％～50％，煤矸石5％～50％，粘土5％～50％，膨润土5％～15％。
本发明的另一目的是提供一种沙漠沙烧结装饰砖的制造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)沙漠沙子的破碎：将沙漠沙子经辊式破碎机破碎至3mm以下；
2)页岩、煤矸石、粘土和膨润土的破碎筛分：将页岩、煤矸石、粘土和膨润土经颚式破碎机和锤式破碎机破碎后进行筛分，筛分后的颗粒细度小于3mm；
3)配料：将步骤1)中破碎后的沙漠沙子和步骤2)中经破碎筛分处理好的页岩、煤矸石、粘土和膨润土按照质量百分比计量；
4)混合搅拌：将步骤3)中配料好的原料经胶带输送机进入双轴搅拌机并加水混合搅拌，控制混合料的含水量按质量百分比计为15％～20％；
5)陈化：将步骤4)中混合搅拌后的混合料经胶带输送机送入陈化库陈化，陈化时间不少于72小时；
6)成型：将陈化后的混合料经多斗挖掘机取料以及箱式给料机计量，由胶带输送机送入搅拌挤出机混炼搅拌后，经胶带输送机送至挤出成型机挤出成型或压力机压制成型为砖坯，挤出压力为2.5～3.8MPa，挤出成型机的真空度为-1.5～-0.5Mpa，压制压力为5～30Mpa；
7)切割干燥：将成型后的砖坯经切条机和切坯机进行切块，自动码坯系统或人工将砖坯码放于干燥车上，入干燥室干燥；
8)配制装饰性原料，装饰性原料由釉料和化妆土组成：
a、釉料包括以下质量百分比的原料：硅酸盐5％～90％，长石5％～90％，硼质熔化物的钙盐或硼酸5％～90％，无机助熔剂0％～50％，色料0％～50％，助剂0％～50％；所述硼质熔化物的钙盐为硼酸钙、高硼酸钙和硼砂中的一种，所述无机助熔剂为氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化镁、氧化钡和氧化锶中的一种，所述色料为氧化铬、氧化钴、氧化锆、氧化铁、氧化铜、氧化锶、氧化锌、氧化钛、氧化镉、尖晶石、锆石、金红石、铁红、铬绿、钴蓝和镉红中的一种，所述助剂为多元醇或有机磺酸盐；
釉料的制备方法为：将上述原料计量后装入研磨罐内并加水混合研磨，控制混合料的含水量按质量百分比计为10％～50％，研磨至300目以下，备用；
b、化妆土包括以下质量百分比的原料：硅酸盐10％～90％，页岩0％～50％，煤矸石0％～50％，膨润土0％～15％，粘土5％～50％，遮盖材料0％～50％，胶结材料5％～50％，助剂0％～50％；所述遮盖材料为氧化钙、氧化钛和氧化锌中的一种，所述胶结材料为苯丙乳液或醋酸乙烯乳液，所述助剂为多元醇或有机磺酸盐；
化妆土的制备方法为：将上述原料计量后装入研磨罐内并加水混合研磨，控制混合料的含水量按质量百分比计为10％～50％，研磨至300目以下，备用；
9)施釉：将步骤7)中干燥后的砖坯通过选择施釉面进行表面施釉，在施釉前首先用化妆土涂饰施釉表面；
10)焙烧：将施釉后的砖坯于温度800～1300℃条件下，经隧道窑烧制为成品。
上述的干燥、焙烧工艺步骤中采用二次码烧工艺，采用逆流式隧道干燥室，干燥热源来自隧道窑余热，通过系统调节送风温度及风量大小，确保砖坯的干燥质量。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明采用质量百分比为10％～90％的沙漠沙子制造烧结砖，开辟了利用沙漠沙制造烧结装饰砖的新领域；
2、充分利用页岩、煤矸石等工业固体废物为配料，符合资源循环利用和可持续发展方向；
3、采取了节能干燥和烧成技术，节约了能源；
4、以不同装饰材料对砖体进行陶瓷类釉面烧成装饰和化妆土涂饰，改变了传统烧结砖的外观属性；
5、由于砖体外侧面装饰层极低的吸水率，减少了雨雪对建筑外立面的侵蚀，使建筑结构得到保护，同时提高了建筑的保温隔热性能。
具体实施方式
以下实施例的原料均按质量百分比计：
实施例1
一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法，包括如下次序的几个步骤进行：
1)沙漠沙子的破碎：将沙漠沙子经辊式破碎机破碎至3mm以下；
2)页岩、煤矸石、粘土和膨润土的破碎筛分：将页岩、煤矸石、粘土和膨润土经颚式破碎机和锤式破碎机破碎后进行筛分，筛分后的颗粒细度小于3mm；
3)配料：将步骤1)中破碎后的沙漠沙子和步骤2)中经破碎筛分处理好的页岩、煤矸石、粘土和膨润土按照沙漠沙子10％，页岩40％，煤矸石20％，粘土20％，膨润土10％计量；
4)混合搅拌：将步骤3)中配料好的原料经胶带输送机进入双轴搅拌机并加水混合搅拌，控制混合料的含水量按质量百分比计为18％；
5)陈化：将步骤4)中混合搅拌后的混合料经胶带输送机送入陈化库陈化，陈化时间不少于72小时；
6)成型：将陈化后的混合料经多斗挖掘机取料以及箱式给料机计量，由胶带输送机送入搅拌挤出机混炼搅拌后，经胶带输送机送至挤出成型机挤出成型或压力机压制成型为砖坯，挤出压力为2.5MPa，挤出成型机的真空度为-0.8MPa，压制压力为5Mpa；
7)切割干燥：将成型后的砖坯经切条机和切坯机进行切块，自动码坯系统或人工将砖坯码放于干燥车上，入干燥室干燥；
8)配制装饰性原料，装饰性原料由釉料和化妆土组成：
a、釉料包括以下质量百分比的原料：硅酸盐5％，长石90％，硼质熔化物的钙盐或硼酸5％，无机助熔剂0％，色料0％，助剂0％；所述硼质熔化物的钙盐为硼酸钙、高硼酸钙和硼砂中的一种，所述无机助熔剂为氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化镁、氧化钡和氧化锶中的一种，所述色料为氧化铬、氧化钴、氧化锆、氧化铁、氧化铜、氧化锶、氧化锌、氧化钛、氧化镉、尖晶石、锆石、金红石、铁红、铬绿、钴蓝和镉红中的一种，所述助剂为多元醇或有机磺酸盐；
釉料的制备方法为：将上述原料计量后装入研磨罐内并加水混合研磨，控制混合料的含水量按质量百分比计为25％，研磨至300目以下，备用；
b、化妆土包括以下质量百分比的原料：硅酸盐10％，页岩50％，煤矸石0％，膨润土0％，粘土20％，遮盖材料0％，胶结材料20％，助剂0％；所述遮盖材料为氧化钙、氧化钛和氧化锌中的一种，所述胶结材料为苯丙乳液或醋酸乙烯乳液，所述助剂为多元醇或有机磺酸盐；
化妆土的制备方法为：将上述原料计量后装入研磨罐内并加水混合研磨，控制混合料的含水量按质量百分比计为10％，研磨至300目以下，备用；
9)施釉：将步骤7)中干燥后的砖坯通过选择施釉面进行表面施釉，在施釉前首先用化妆土涂饰施釉表面；
10)焙烧：将施釉后的砖坯于温度800℃条件下，经隧道窑烧制为成品。
实施例2
一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法，包括如下次序的几个步骤进行：
1)配料：将破碎后的沙漠沙子和经破碎筛分处理好的页岩、煤矸石、粘土和膨润土按照沙漠沙子90％，页岩2.5％，煤矸石2.5％，粘土0％，膨润土5％计量；
2)混合搅拌：混合料的含水量为15％；
3)成型：挤出压力为3.8MPa，挤出机的真空度为-1.5Mpa，压制压力为30Mpa；
4)配制装饰性原料，装饰性原料由釉料和化妆土组成：
a、釉料包括以下质量百分比的原料：硅酸盐90％，长石5％，硼质熔化物的钙盐或硼酸5％，无机助熔剂0％，色料0％，助剂0％；
釉料的制备方法为：混合料的含水量为10％；
b、化妆土包括以下质量百分比的原料：硅酸盐90％，页岩0％，煤矸石0％，膨润土0％，粘土5％，遮盖材料0％，胶结材料5％，助剂0％；
化妆土的制备方法为：混合料的含水量为50％；
5)焙烧：焙烧温度为1300℃；
6)其它步骤同实施例1。
实施例3
一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法，包括如下次序的几个步骤进行：
1)配料：将破碎后的沙漠沙子和经破碎筛分处理好的页岩、煤矸石、粘土和膨润土按照沙漠沙子80％，页岩0％，煤矸石5％，粘土10％，膨润土5％计量；
2)混合搅拌：混合料的含水量为20％；
3)成型：挤出压力为3MPa，挤出机的真空度为-1.2MPa，压制压力为10Mpa；
4)配制装饰性原料，装饰性原料由釉料和化妆土组成：
a、釉料包括以下质量百分比的原料：硅酸盐5％，长石5％，硼质熔化物的钙盐或硼酸90％，无机助熔剂0％，色料0％，助剂0％；
釉料的制备方法为：混合料的含水量为15％；
b、化妆土包括以下质量百分比的原料：硅酸盐15％，页岩0％，煤矸石50％，膨润土15％，粘土10％，遮盖材料0％，胶结材料10％，助剂0％；
化妆土的制备方法为：混合料的含水量为25％；
5)焙烧：焙烧温度为900℃；
6)其它步骤同实施例1。
实施例4
一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法，包括如下次序的几个步骤进行：
1)配料：将破碎后的沙漠沙子和经破碎筛分处理好的页岩、煤矸石、粘土和膨润土按照沙漠沙子25％，页岩10％，煤矸石0％，粘土50％，膨润土15％计量；
2)混合搅拌：混合料的含水量为16％；
3)成型：挤出压力为3.6MPa，挤出机的真空度为-0.5MPa，压制压力为25Mpa；
4)配制装饰性原料，装饰性原料由釉料和化妆土组成：
a、釉料包括以下质量百分比的原料：硅酸盐20％，长石20％，硼质熔化物的钙盐或硼酸10％，无机助熔剂50％，色料0％，助剂0％；
釉料的制备方法为：混合料的含水量为50％；
b、化妆土包括以下质量百分比的原料：硅酸盐40％，页岩0％，煤矸石0％，膨润土0％，粘土5％，遮盖材料0％，胶结材料5％，助剂50％；
化妆土的制备方法为：混合料的含水量为40％；
5)焙烧：焙烧温度为1000℃；
6)其它步骤同实施例1。
实施例5
一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法，包括如下次序的几个步骤进行：
1)配料：将破碎后的沙漠沙子和经破碎筛分处理好的页岩、煤矸石、粘土和膨润土按照沙漠沙子15％，页岩5％，煤矸石50％，粘土25％，膨润土5％计量；
2)混合搅拌：混合料的含水量为20％；
3)成型：挤出压力为2.8MPa，挤出机的真空度为-1MPa，压制压力为15Mpa；
4)配制装饰性原料，装饰性原料由釉料和化妆土组成：
a、釉料包括以下质量百分比的原料：硅酸盐10％，长石10％，硼质熔化物的钙盐或硼酸5％，无机助熔剂0％，色料50％，助剂25％；
釉料的制备方法为：混合料的含水量为35％；
b、化妆土包括以下质量百分比的原料：硅酸盐20％，页岩0％，煤矸石0％，膨润土0％，粘土5％，遮盖材料25％，胶结材料50％，助剂0％；
化妆土的制备方法为：混合料的含水量为15％；
5)焙烧：焙烧温度为850℃；
6)其它步骤同实施例1。
实施例6
一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法，包括如下次序的几个步骤进行：
1)配料：将破碎后的沙漠沙子和经破碎筛分处理好的页岩、煤矸石、粘土和膨润土按照沙漠沙子20％，页岩50％，煤矸石15％，粘土5％，膨润土10％计量；
2)混合搅拌：混合料的含水量为19％；
3)成型：挤出压力为3.2MPa，挤出机的真空度为-0.6MPa，压制压力为20Mpa；
4)配制装饰性原料，装饰性原料由釉料和化妆土组成：
a、釉料包括以下质量百分比的原料：硅酸盐40％，长石5％，硼质熔化物的钙盐或硼酸5％，无机助熔剂0％，色料0％，助剂50％；
釉料的制备方法为：混合料的含水量为20％；
b、化妆土包括以下质量百分比的原料：硅酸盐10％，页岩0％，煤矸石0％，膨润土0％，粘土8％，遮盖材料50％，胶结材料17％，助剂25％；
化妆土的制备方法为：混合料的含水量为35％；
5)焙烧：焙烧温度为1200℃；
6)其它步骤同实施例1。
实施例7
一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法，包括如下次序的几个步骤进行：
1)配料：将破碎后的沙漠沙子和经破碎筛分处理好的页岩、煤矸石、粘土和膨润土按照沙漠沙子60％，页岩0％，煤矸石0％，粘土25％，膨润土15％计量；
2)混合搅拌：混合料的含水量为18％；
3)成型：挤出压力为3.5MPa，挤出机的真空度为-0.8MPa，压制压力为16Mpa；
4)配制装饰性原料，装饰性原料由釉料和化妆土组成：
a、釉料包括以下质量百分比的原料：硅酸盐15％，长石45％，硼质熔化物的钙盐或硼酸10％，无机助熔剂5％，色料25％，助剂0％；
釉料的制备方法为：混合料的含水量为45％；
b、化妆土包括以下质量百分比的原料：硅酸盐10％，页岩5％，煤矸石0％，膨润土8％，粘土50％，遮盖材料0％，胶结材料27％，助剂0％；
化妆土的制备方法为：混合料的含水量为20％；
5)焙烧：焙烧温度为1100℃；
6)其它步骤同实施例1。
实施例8
一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法，包括如下次序的几个步骤进行：
1)配料：将破碎后的沙漠沙子和经破碎筛分处理好的页岩、煤矸石、粘土和膨润土按照沙漠沙子70％，页岩20％，煤矸石0％，粘土0％，膨润土10％计量；
2)混合搅拌：混合料的含水量为17％；
3)成型：挤出压力为2.6MPa，挤出机的真空度为-1.1MPa，压制压力为12Mpa；
4)配制装饰性原料，装饰性原料由釉料和化妆土组成：
a、釉料包括以下质量百分比的原料：硅酸盐50％，长石5％，硼质熔化物的钙盐或硼酸45％，无机助熔剂0％，色料0％，助剂0％；
釉料的制备方法为：混合料的含水量为35％；
b、化妆土包括以下质量百分比的原料：硅酸盐60％，页岩25％，煤矸石5％，膨润土0％，粘土5％，遮盖材料0％，胶结材料5％，助剂0％；
化妆土的制备方法为：混合料的含水量为30％；
5)焙烧：焙烧温度为950℃；
6)其它步骤同实施例1。
实施例9
一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法，包括如下次序的几个步骤进行：
1)配料：将破碎后的沙漠沙子和经破碎筛分处理好的页岩、煤矸石、粘土和膨润土按照沙漠沙子50％，页岩0％，煤矸石40％，粘土0％，膨润土10％计量；
2)混合搅拌：混合料的含水量为18％；
3)成型：挤出压力为3.2MPa，挤出机的真空度为-0.7MPa，压制压力为12Mpa；
4)配制装饰性原料，装饰性原料由釉料和化妆土组成：
a、釉料包括以下质量百分比的原料：硅酸盐60％，长石5％，硼质熔化物的钙盐或硼酸5％，无机助熔剂25％，色料5％，助剂0％；
釉料的制备方法为：混合料的含水量为40％；
b、化妆土包括以下质量百分比的原料：硅酸盐50％，页岩0％，煤矸石25％，膨润土5％，粘土5％，遮盖材料5％，胶结材料5％，助剂5％；
化妆土的制备方法为：混合料的含水量为45％；
5)焙烧：焙烧温度为1250℃；
6)其它步骤同实施例1。
实施例10
一种沙漠沙烧结装饰砖及其制造方法，包括如下次序的几个步骤进行：
1)配料：将破碎后的沙漠沙子和经破碎筛分处理好的页岩、煤矸石、粘土和膨润土按照沙漠沙子30％，页岩15％，煤矸石10％，粘土40％，膨润土5％计量；
2)混合搅拌：混合料的含水量为16％；
3)成型：挤出压力为3.2MPa，挤出机的真空度为-0.7MPa，压制压力为20Mpa；
4)配制装饰性原料，装饰性原料由釉料和化妆土组成：
a、釉料包括以下质量百分比的原料：硅酸盐30％，长石20％，硼质熔化物的钙盐或硼酸20％，无机助熔剂10％，色料10％，助剂10％；
釉料的制备方法为：混合料的含水量为30％；
b、化妆土包括以下质量百分比的原料：硅酸盐25％，页岩5％，煤矸石5％，膨润土8％，粘土27％，遮盖材料10％，胶结材料10％，助剂10％；
化妆土的制备方法为：混合料的含水量为30％；
5)焙烧：焙烧温度为1050℃；
6)其它步骤同实施例1。
上述的干燥、焙烧工艺步骤中采用二次码烧工艺，采用逆流式隧道干燥室，干燥热源来自隧道窑余热，通过系统调节送风温度及风量大小，确保砖坯的干燥质量。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (2)

1.一种沙漠沙烧结装饰砖，其特征在于，由以下质量百分比的原料复配而成：
沙漠沙子10％～90％，页岩0％～50％，煤矸石0％～50％，粘土0％～50％，膨润土5％～15％；
所述装饰砖的装饰性原料由釉料和化妆土组成：
a、釉料包括以下质量百分比的原料：硅酸盐5％～90％，长石5％～90％，硼质熔化物的钙盐或硼酸5％～90％，无机助熔剂0％～50％，色料0％～50％，助剂0％～50％；所述硼质熔化物的钙盐为硼酸钙和高硼酸钙中的一种，所述无机助熔剂为氧化钠、氧化钾、氧化钙、氧化镁、氧化钡和氧化锶中的一种，所述色料为氧化铬、氧化钴、氧化锆、氧化铁、氧化铜、氧化锶、氧化锌、氧化钛、氧化镉、尖晶石、锆石、钴蓝和镉红中的一种，所述助剂为多元醇或有机磺酸盐；
釉料的制备方法为：将上述原料计量后装入研磨罐内并加水混合研磨，控制混合料的含水量按质量百分比计为10％～50％，研磨至300目以下，备用；
b、化妆土包括以下质量百分比的原料：硅酸盐10％～90％，页岩0％～50％，煤矸石0％～50％，膨润土0％～15％，粘土5％～50％，遮盖材料0％～50％，胶结材料5％～50％，助剂0％～50％；所述遮盖材料为氧化钙、氧化钛和氧化锌中的一种，所述胶结材料为苯丙乳液或醋酸乙烯乳液，所述助剂为多元醇或有机磺酸盐；
化妆土的制备方法为：将上述原料计量后装入研磨罐内并加水混合研磨，控制混合料的含水量按质量百分比计为10％～50％，研磨至300目以下，备用。
2.根据权利要求1所述的一种沙漠沙烧结装饰砖，其特征在于，由以下质量百分比的原料复配而成：
沙漠沙子10％～80％，页岩5％～50％，煤矸石5％～50％，粘土5％～50％，膨润土5％～15％。
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