CN103242031A

CN103242031A - 一种利用废瓷制备的卫生陶瓷及方法

Info

Publication number: CN103242031A
Application number: CN2013101490427A
Authority: CN
Inventors: 王群; 程小苏
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2013-04-25
Filing date: 2013-04-25
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2033-04-25
Also published as: CN103242031B

Abstract

本发明公开了一种利用废瓷制备的卫生陶瓷及方法，属于陶瓷制造领域。该方法将卫生陶瓷废瓷粉、钠长石、乌土、西坑泥、球土和烧滑石按照质量比（25～35）：（6～10）：（3～9）：（20～30）：（25～35）：（1～3）配料，且添加上述六种原料总质量0.2～0.5%的水玻璃，均匀混料并陈腐，制得料浆，然后利用上述料浆制备卫生陶瓷。本发明利用废瓷辅以必要的陶瓷原料生产卫生陶瓷，其废瓷掺量可达30%以上。从工艺和配方上解决了废瓷大量引入带来的不利影响，变废为宝，达到了资源循环利用的目的。与此同时，由于废瓷经过烧结并含有较多的玻璃相，还能降低烧成温度，降低能耗，缓解资源压力。

Description

一种利用废瓷制备的卫生陶瓷及方法

技术领域

本发明涉及一种陶瓷制造领域，特别是涉及一种利用废瓷制备的卫生陶瓷及方法。

背景技术

近20年来，陶瓷行业进入了日新月异的发展阶段，新技术、新设备的大量使用，陶瓷产量也有较大幅度增长。在产量猛增的同时，废弃陶瓷的产量也越来越多，以潮州瓷区为例，年卫生陶瓷产量200多万吨，产生的废瓷在10万吨以上。而且陶瓷碎片千年难以风化，难以处理，环保费用高。大量的陶瓷废料不仅让企业为如何处理而头疼，也让政府为其对环境造成的破坏而大伤脑筋。

目前，由于大量开采，瓷土资源正以惊人的速度减少，以潮州多数陶瓷厂家依赖的飞天燕瓷土矿为例，在短短十几年间，已从原来的“高山”变成“小丘”。有人预测，以目前这样的开采速度，再过10年，瓷都可能出现无瓷土开采的尴尬局面！同时，废瓷是烧结之物，故其在烧成过程中所需热量少，因此可以节省燃料成本。同时，废瓷中含有10～30%的莫来石晶体，8～15%的方石英，40～70%的玻璃相，这些玻璃相使得坯体在烧结过程中较早出现液相，促进烧结，降低烧结温度。如何将废瓷变废为宝，成为了整个行业实现可持续发展的当务之急。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种利用废瓷制备的卫生陶瓷，处理掉大量堆放的废弃卫生陶瓷，不仅降低成本，同时也实现了保护环境和变废为宝的目的，具有显著的经济、社会效益和推广应用价值。经研究发现，废瓷的使用应配以高可塑性的粘土，并控制好粘土的细度，从而保证浆料的悬浮性和稳定性，防止沉底现象，这对制备高质量的陶瓷产品是至关重要的。

本发明的目的之二在于提供上述卫生陶瓷的制备方法。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种利用废瓷制备卫生陶瓷的方法，将卫生陶瓷废瓷粉、钠长石、乌土、西坑泥、球土和烧滑石按照质量比（25～35）：（6～10）：（3～9）：（20～30）：（25～35）：（1～3）配料，且添加上述六种原料总质量0.2～0.5%的水玻璃，均匀混料并陈腐，制得料浆，然后利用上述料浆制备卫生陶瓷。

优选地，利用料浆制备卫生陶瓷的步骤为：将料浆用石膏模具注浆成型，2～4h取出得青坯，烘干；采用浸釉的方式施超细硅酸锆乳浊釉；再次烘干，然后进行烧结，制得卫生陶瓷。

优选地，所述废瓷粉的细度在0～2μm占15～20%，2～10μm占55～65%，10～75μm占20～30%。

优选地，所述废瓷粉是由卫生陶瓷废瓷经破碎后，辊磨17～20h制得。

优选地，所述乌土、西坑泥、球土的最大粒径小于250μm，并且细度在0～10μm占55～70%；所述钠长石、烧滑石的最大粒径小于150μm。

优选地，所述乌土、西坑泥、球土分别破碎后，按照球：料：水重量比为1:1:1，球磨2.5～3.5h。

优选地，所述混料过程中控制为：料：球：水的重量比=1:2:（0.45～0.5）；所述混料时间为0.5～1h；陈腐时间为1～2天。

优选地，所述料浆性能控制为：比重1.66～1.73；万孔筛余为2.7%以下；料浆的流动性为25～40s；厚化度为1.5～1.9；PH为7～9。

优选地，所述烧结温度为1200～1220℃，烧结时间为8h。

本发明所提供的利用废瓷制备的卫生陶瓷及方法，制品性能良好,加入废瓷量可达到30%以上，克服了废瓷大量引入带来的不利影响：(1)微细的粘土矿物中小于0.2μm的微细颗粒，是料浆粘度提高、吸浆速度降低的根本原因。本发明通过对硬质原料和粘土类软质原料单独球磨，再混料制浆，避免了软质原料的过度球磨而硬质原料未充分球磨。这样可保持粘土中的自然颗粒，控制了料浆中微细颗粒的含量，改善料浆性能，提高生产效率，有利于大规模生产；(2)本发明引入可塑性好的球土，保水性好的西坑泥，并合理控制其粒度及比例，解决了大量引入废瓷带来的料浆不稳定及成型性能差等问题。（3）本发明在钙釉的基础上，通过调整硅铝比造成液相分离，形成带乳浊的基础釉，配合超细硅酸锆乳浊剂，形成高遮盖能力的乳浊釉，解决了由于废瓷中Fe₂O₃和TiO₂含量较高，使烧后瓷坯白度很差的问题。（4）本发明通过选取合适的原料、工艺流程并配合适宜的烧成制度，克服了废瓷大量引入带来的抗热震性差的问题。配方中大量引入废瓷，在减少陶瓷原料的耗费，缓解了资源压力的同时，还带来了不少好处：作为瘠性料，可以减少变形，便于控制产品的尺寸；同时，加入30%左右的废瓷制备卫生陶瓷，其烧成温度是1200～1220℃，低于潮州地区卫生洁具瓷的烧成温度，目前该地区卫生洁具瓷的烧成温度一般高达1250℃，降低了30～50℃，约计节煤6～8%，具有良好的经济效益。

具体实施方式

下面对本发明做进一步描述，但本发明的实施方式不限于此，对未特别说明的工艺参数，可参照常规技术进行。

实施例1

一种利用废瓷制备卫生陶瓷的方法，包括如下步骤：

（1）取卫生陶瓷废瓷，其化学成分如表1，破碎后，辊磨18h，细度控制在0～2μm占15%，2～10μm占60%，10～75μm占25%。

表1潮州地区某卫生陶瓷厂卫生废瓷的成分表

（2）分别取乌土、西坑泥、球土，破碎后，按照球：料：水重量比为1:1:1，球磨3h，细度控制在0～10μm占60%，并且最大粒径小于250μm。。

（3）钠长石、烧滑石球磨后最大粒径小于150μm。

（4）称取废瓷粉150g，其他原料按废瓷粉、钠长石、乌土、西坑泥、球土和烧滑石质量比为25：10：9：24：30：2称取，并外加模数为3的水玻璃1.3g；利用粉料混合机对配料均匀混料0.5h，混料过程中控制为：料：球：水的重量比=1:2:0.45；陈腐2天后，即制得料浆，料浆比重1.68；万孔筛余为2.7%以下；PH为8；用恩氏粘度计测流动性，值为40s，厚化度为1.7。

（5）将上述料浆利用石膏模具注浆成型，约3.5h取出得青坯，烘干；采用浸釉的方式施超细硅酸锆乳浊釉；再次烘干，然后在1220℃下烧结8h，制得卫生陶瓷。

制品主要技术指标如下：釉面呈乳白色，用白度计测白度，值为76，坯釉结合性良好，用HXD-1000显微硬度计测釉面硬度，维氏硬度为580，用阿基米德排水法测吸水率，值为0.56%，在110～20℃进行热交换时，可达到三次不裂。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于：

废瓷粉、钠长石、乌土、西坑泥、球土和烧滑石质量比为27：9：8：24：30：2。

料浆流动性为39s，厚化度为1.6。

制品主要技术指标如下：釉面呈乳白色，白度值为72，坯釉结合性良好，维氏硬度为602，吸水率0.47%，在110～20℃进行热交换时，可达到三次不裂。

实施例3

本实施例与实施例1不同之处在于：

废瓷粉、钠长石、乌土、西坑泥、球土和烧滑石质量比为30：8：6：24：30：2。

料浆流动性为34s，厚化度为1.5，烧成温度为1200℃。

制品主要技术指标如下：釉面呈乳白色，白度值为80，坯釉结合性良好，维氏硬度为591，吸水率0.61%，在110～20℃进行热交换时，可达到三次不裂。

实施例4

本实施例与实施例1不同之处在于：

废瓷粉、钠长石、乌土、西坑泥、球土和烧滑石质量比为32：7：5：24：30：2。

料浆流动性为30s，厚化度为1.7，烧成温度为1200℃。

制品主要技术指标如下：釉面呈乳白色，白度值为75，坯釉结合性良好，维氏硬度为615，吸水率0.44%，在110～20℃进行热交换时，可达到三次不裂。

实施例5

本实施例与实施例1不同之处在于：废瓷粉、钠长石、乌土、西坑泥、球土和烧滑石质量比为35：6：3：24：30：2。

浆料流动性为27s，厚化度为1.9，烧成温度为1200℃。

制品主要技术指标如下：釉面呈乳白色，白度值为70，坯釉结合性良好，维氏硬度为576，吸水率0.50%，在110～20℃进行热交换时，可达到二次不裂。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种利用废瓷制备卫生陶瓷的方法，其特征在于：将卫生陶瓷废瓷粉、钠长石、乌土、西坑泥、球土和烧滑石按照质量比（25～35）：（6～10）：（3～9）：（20～30）：（25～35）：（1～3）配料，且添加上述六种原料总质量0.2～0.5%的水玻璃，均匀混料并陈腐，制得料浆，然后利用上述料浆制备卫生陶瓷。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用料浆制备卫生陶瓷的步骤为：将料浆用石膏模具注浆成型，经2～4h取出得青坯，烘干；采用浸釉的方式施超细硅酸锆乳浊釉；再次烘干，然后进行烧结，制得卫生陶瓷。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述废瓷粉的细度在0～2μm占15～20%，2～10μm占55～65%，10～75μm占20～30%。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述废瓷粉是由卫生陶瓷废瓷经破碎后，辊磨17～20h制得。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述乌土、西坑泥、球土的最大粒径小于250μm，并且细度在0～10μm占55～70%；所述钠长石、烧滑石的最大粒径小于150μm。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述乌土、西坑泥、球土分别破碎后，按照球：料：水重量比为1:1:1，球磨2.5～3.5h。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述混料过程中控制为：料：球：水的重量比=1:2:（0.45～0.5）；所述混料时间为0.5～1h；陈腐时间为1～2天。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述料浆性能控制为：比重1.66～1.73；万孔筛余为2.7%以下；料浆的流动性为25～40s；厚化度为1.5～1.9；PH为7～9。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述烧结温度为1200～1220℃，烧结时间为8h。

10.权利要求1～9任意一项方法制备的卫生陶瓷。