CN103304270B

CN103304270B - 一种利用金矿尾砂制备陶瓷釉料的方法

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Publication number: CN103304270B
Application number: CN201310192837.6A
Authority: CN
Inventors: 高淑雅; 陈维铅; 董亚琼; 刘杰
Original assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Current assignee: Shaanxi University of Science and Technology
Priority date: 2013-05-22
Filing date: 2013-05-22
Publication date: 2014-12-24
Anticipated expiration: 2033-05-22
Also published as: CN103304270A

Abstract

本发明公开了一种利用金矿尾砂制备陶瓷釉料的方法，属于陶瓷釉料加工技术领域，本方法包括以下步骤：以质量份数计，取以下原料并充分混合：金矿尾砂50～85份、石英5～20份、方解石20～30份、硼砂5～10份、萤石0～3份、Li₂CO₃0～8份、Fe₂O₃0～6份、Cr₂O₃0～8份、ZnO0～3份、MnO₂0～2份、CuO0～2份、Co₂O₃0～6份、Sb₂O₃0.5～2份；混合均匀后，过60～80目筛后，在1200～1400℃下，熔炼2～4h后水淬，得到块状釉料；将块状釉料经湿法球磨后，过筛除杂得到釉浆，将釉浆施于坯体表面，烧制后冷却，得到陶瓷釉料。本发明利用金矿尾砂为主要原料制备陶瓷油料的方法，以金矿尾砂代替天然纯原料制备釉料，二次开发资源、变废为宝、同时减少环境污染，降低了陶瓷釉料的生产成本。

Description

一种利用金矿尾砂制备陶瓷釉料的方法

技术领域

本发明属于陶瓷釉料加工技术领域，具体涉及一种利用金矿尾砂制备陶瓷釉料的方法。

背景技术

随着生产技术的发展，越来越多的矿产资源被开采，可利用矿产资源迅速减小，资源需求与资源短缺的矛盾日益突出。同时，在矿产资源的开采过程中，造成尾矿资源的大量堆积，污染环境，给人类的生存带来了严重的威胁，并且造成矿产资源的浪费。因此，有效开发利用尾矿资源，是减轻环境污染的压力和缓解矿产资源紧缺问题的重要途径，具有巨大的经济效益和社会效益。

现有技术制备陶瓷釉料，大都采用工业纯天然原料（如石英、长石、石灰石等）为主要原料熔制而成。由于纯矿产资源的减少，价格日益增加，提高了陶瓷釉料的生产成本。因此，开发利用尾砂资源为主要原料制备陶瓷釉料，为釉料的生产探索新原料，降低其生产成本。金矿尾砂的大量堆积，急需人们开辟利用金矿尾砂的途径。公开号为CN101125766A的发明专利申请，公开了一种利用花岗岩废料制备陶瓷釉料的方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用金矿尾砂制备陶瓷釉料的方法，能够有效利用金矿尾砂资源，同时能制备烧成范围宽、熔融良好、性能稳定的陶瓷釉料。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种陶瓷釉料，以质量分数计，包括以下组分：SiO₂40～55%、Al₂O₃9～20%、CaO10～20%、MgO1～5%、Li₂CO₃0～6%、K₂O2～5%、Na₂O2～5%、B₂O₃2～5%、Fe₂O₃3～8%、MnO₂0～2%、CuO0～2%、Co₂O₃0～3%、TiO₂0.3～0.8、Cr₂O₃0～6%、CaF₂0～3%、ZnO0～3%、Sb₂O₃0.5～2%。

一种陶瓷釉料，以质量份数计，由以下原料组分烧制而成：金矿尾砂50～85份、石英5～20份、方解石20～30份、硼砂5～10份、萤石0～3份、Li₂CO₃0～8份、Fe₂O₃0～6份、Cr₂O₃0～8份、ZnO0～3份、MnO₂0～2份、CuO0～2份、Co₂O₃0～6份、Sb₂O₃0.5～2份。

一种利用金矿尾砂制备陶瓷釉料的方法，包括以下步骤：

1）以质量份数计，取金矿尾砂50～85份、石英5～20份、方解石20～30份、硼砂5～10份、萤石0～3份、Li₂CO₃0～8份、Fe₂O₃0～6份、Cr₂O₃0～8份、ZnO0～3份、MnO₂0～2份、CuO0～2份、Co₂O₃0～6份、Sb₂O₃0.5～2份，充分混匀，得到混合料；

2）将混合料过60～80目筛后，在1200～1400℃下，熔炼2～4h后水淬，得到块状釉料；

3）将块状釉料经湿法球磨后，过筛除杂得到釉浆，将釉浆施于坯体表面，干燥至釉浆中的水分小于1%后，在1100～1200℃下，烧制1～3h，冷却后，得到陶瓷釉料。

所述的釉浆的浓度为1.4～2.0g/ml。

所述的干燥是在60～180℃下烘干或自然晾干。

所述的熔炼是在箱式硅碳棒电阻炉内进行的。

所述的冷却为随炉自然冷却至室温。

将步骤3）过筛除杂得到的釉浆干燥成粉末，使用时与水混匀后，施敷于坯体表面，干燥至釉浆中的水分小于1%后，在1100～1200℃下，烧制1～3h，冷却后，得到陶瓷釉料。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明利用金矿尾砂为主要原料制备陶瓷釉料，以金矿尾砂代替纯原料制备釉料，二次开发资源，变废为宝，降低了陶瓷釉料的生产成本，实现了尾矿资源的有效利用，提高了金矿尾砂的附加值，缓解了由于金矿尾砂大量堆积造成的环境问题；同时，通过本方法制得的釉料，不含铅等有毒物质，对人体和环境无毒害。

通过本发明制得的陶瓷釉料成本低，对坯体适应性强，釉烧成范围宽，熔融良好，性能稳定，本方法工艺简单，绿色环保，适合工业化大规模生产。具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明的实施例，采用陕西省汉阴地区经筛选的金矿尾砂为主要原料，经筛选的金矿尾砂，除去了粒度较小的泥质部分，这些泥质部分对原料的干燥、高温玻璃液的澄清、釉料的稳定性有不良的影响。

分析经筛选的金矿尾砂的化学组成（质量分数）为：SiO₂60%；Al₂O₃18%；CaO1.12%；MgO5.83%；Fe₂O₃7.14%；Na₂O3.73%；K₂O4.82%；TiO₂0.83%。

实施例1

本发明的陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：

1）以质量分数计，取以下原料混合：所述经筛选的金矿尾砂52份，石英12份、方解石20份、硼砂6份、萤石2份、ZnO2份、Cr₂O₃2份、Sb₂O₃1份；混合均匀并过60目筛后，在箱式硅碳棒电阻炉内于1250～1350℃熔炼3～4h后，得到玻璃液，将玻璃液水淬后得到块状釉料；

2）将块状釉料经湿法球磨，球磨后的料浆过200目筛除去杂质，得到釉浆，釉浆浓度控制在1.5g/ml；

3）将釉浆以刷釉的方式涂于坯体表面，在烘箱内于80℃干燥至其水分小于1%后，在1150～1200℃烧制成形，保温2h后，随炉自然冷却到室温，可以得到浅绿色施釉坯体。

经本实施例制得的陶瓷釉料，对坯体适应性强，釉烧成范围宽，熔融良好，性能稳定，通过分析，获得釉料的化学组成（质量分数）为：SiO₂48.13%；Al₂O₃12.36%；CaO17.74%；MgO3.03%；K₂O2.5%；Na₂O3.4%；B₂O₃2.2%；Fe₂O₃3.71%；TiO₂0.43%；Cr₂O₃2%；CaF₂2%；ZnO2%；Sb₂O₃0.5%。

实施例2

本发明的陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：

1）以质量分数计，取以下原料混合：所述经筛选的金矿尾砂70份，石英5份、方解石25份、硼砂7份、萤石2.5份、ZnO2.5份、Cr₂O₃5份、Sb₂O₃1.5份；混合均匀并过60目筛后，在箱式硅碳棒电阻炉内于1300～1350℃熔炼3～4h后，得到玻璃液，将玻璃液水淬后得到熔块釉料；

2）将块状釉料经湿法球磨，球磨后的料浆过200目筛除去杂质，得到釉浆，釉浆浓度控制在1.6g/ml；

3）将釉浆以刷釉的方式涂于坯体表面，在烘箱内于80℃干燥至其水分小于1%后，在1150～1200℃烧制成形，保温2.5h后，随炉自然冷却到室温，可以得到绿色施釉坯体。

经本实施例制得的陶瓷釉料，对坯体适应性强，釉烧成范围宽，熔融良好，性能稳定，通过分析，获得釉料的化学组成（质量分数）为：SiO₂47%；Al₂O₃12.2%；CaO13.7%；MgO4.08%；K₂O3.31%；Na₂O2.53%；B₂O₃2.3%；Fe₂O₃3.0%；TiO₂0.58%；Cr₂O₃6.0%；CaF₂2.1%；ZnO2.1%；Sb₂O₃1.1%。

实施例3

本发明的陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：

1）以质量分数计，取以下原料混合：所述经筛选的金矿尾砂85份，石英6份、方解石25份、硼砂8份、萤石3份、ZnO3份、Sb₂O₃2份；混合均匀并过60目筛后，在箱式硅碳棒电阻炉内于1350～1400℃熔炼3～4h后，得到玻璃液，将玻璃液水淬后得到熔块釉料；

2）将块状釉料经湿法球磨，球磨后的料浆过200目筛除去杂质，得到釉浆，釉浆浓度控制在1.8g/ml；

3）将釉浆以刷釉的方式涂于坯体表面，在烘箱内于80℃干燥至其水分小于1%后，在1150～1200℃烧制成形，保温3h后，随炉自然冷却到室温，可以得到橙色施釉坯体。

经本实施例制得的陶瓷釉料，对坯体适应性强，釉烧成范围宽，熔融良好，性能稳定，通过分析，获得釉料的化学组成（质量分数）为：SiO₂40.07%；Al₂O₃12.1%；CaO17.3%；MgO5.0%；K₂O4.05%；Na₂O4.4%；B₂O₃2.78%；Fe₂O₃6.0%；TiO₂0.7%；CaF₂3.0%；ZnO3.0%；Sb₂O₃1.6%。

实施例4

本发明的陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：

1）以质量分数计，取以下原料混合：所述经筛选的金矿尾砂68份、石英7份、方解石20份、硼砂7份、Li₂CO₃7.5份、Cr₂O₃6份、Fe₂O₃3份、Co₂O₃3份、MnO₂1份、Sb₂O₃1.5份；混合均匀并过60目筛后，在箱式硅碳棒电阻炉内于1300～1350℃熔炼3～4h后，得到玻璃液，将玻璃液水淬后得到熔块釉料；

2）将釉料颗粒进行湿法球磨，球磨后的料浆过200目筛除去杂质，得到釉浆，釉浆浓度控制在1.7g/ml；

3）将釉浆以刷釉的方式涂于坯体表面，在烘箱内于100℃干燥至其水分小于1%后，在1100～1150℃烧制成形，保温2.5h后，随炉自然冷却到室温，可以得到灰色施釉坯体。

经本实施例制得的陶瓷釉料，对坯体适应性强，釉烧成范围宽，熔融良好，性能稳定，通过分析，获得釉料的化学组成（质量分数）为：SiO₂50.4%；Al₂O₃12.12%；CaO11.9%；MgO3.16%；Li₂CO₃4.3%；K₂O3.28%；Na₂O3.66%；B₂O₃2.52%；Fe₂O₃4.44%；MnO₂0.86%；Co₂O₃1.58%；TiO₂0.56%；Sb₂O₃1.29%。

实施例5

本发明的陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：

1）以质量分数计，取以下原料混合：所述经筛选的金矿尾砂60份，石英4份、方解石25份、硼砂6份、Li₂CO₃5份、Cr₂O₃8份、Fe₂O₃6份、Co₂O₃4份、MnO₂2份、CuO2份、Sb₂O₃2份；混合均匀并过60目筛后，在箱式硅碳棒电阻炉内于1300～1350℃熔炼3～4h后，得到玻璃液，将玻璃液水淬后得到熔块釉料；

3）将釉浆以刷釉的方式涂于坯体表面，在烘箱内于100℃干燥至其水分小于1%后，在1100～1150℃烧制成形，保温2h后，随炉自然冷却到室温，可以得到黑色施釉坯体。

经本实施例制得的陶瓷釉料，对坯体适应性强，釉烧成范围宽，熔融良好，性能稳定，通过分析，获得釉料的化学组成（质量分数）为：SiO₂40%；Al₂O₃9.0%；CaO20.0%；MgO2.2%；Li₂CO₃4.04%；K₂O2.26%；Na₂O3.2%；B₂O₃2.0%；Fe₂O₃8.0%；MnO₂2.0%；CuO2.0%；Co₂O₃3.0%；TiO₂0.3%；Sb₂O₃2.0%。

实施例6

本发明的陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：

1）以质量分数计，取以下原料混合：所述经筛选的金矿尾砂50份，石英20份、方解石30份、硼砂5份、萤石1份、Li₂CO₃8份、Fe₂O₃2份、ZnO2份、MnO₂1份、Co₂O₃6份、Sb₂O₃0.5份；混合均匀并过60目筛后，在箱式硅碳棒电阻炉内于1300～1350℃熔炼3～4h后，得到玻璃液，将玻璃液水淬后得到熔块釉料；

2）将釉料颗粒进行湿法球磨，球磨后的料浆过200目筛除去杂质，得到釉浆，釉浆浓度控制在1.6g/ml；

3）将釉浆以刷釉的方式涂于坯体表面，在烘箱内于80℃干燥至其水分小于1%后，在1100～1150℃烧制成形，保温1.5h后，随炉自然冷却到室温，可以得到黑色施釉坯体。

经本实施例制得的陶瓷釉料，对坯体适应性强，釉烧成范围宽，熔融良好，性能稳定，通过分析，获得釉料的化学组成（质量分数）为：SiO₂55%；Al₂O₃9.28%；CaO10.0%；MgO1.0%；Li₂CO₃3.0%；K₂O5.0%；Na₂O5.0%；B₂O₃5.0%；Fe₂O₃3.0%；Co₂O₃2.28%；TiO₂0.8%；Sb₂O₃1.64%。

实施例7

本发明的陶瓷釉料的制备方法，包括以下步骤：

1）以质量分数计，取以下原料混合：所述经筛选的金矿尾砂53份，石英18份、方解石26份、硼砂10份、萤石2份、Li₂CO₃5份、Fe₂O₃6份、ZnO2份、Co₂O₃2份、Sb₂O₃2份；混合均匀并过60目筛后，在箱式硅碳棒电阻炉内于1250～1300℃熔炼3～4h后，得到玻璃液，将玻璃液水淬后得到熔块釉料；

2）将釉料颗粒进行湿法球磨，球磨后的料浆过200目筛除去杂质，得到釉浆，釉浆浓度控制在1.73g/ml；

3）将釉浆以刷釉的方式涂于坯体表面，在烘箱内于80℃干燥至其水分小于1%后，在1100～1150℃烧制成形，保温2h后，随炉自然冷却到室温，可以得到黑色施釉坯体。

经本实施例制得的陶瓷釉料，对坯体适应性强，釉烧成范围宽，熔融良好，性能稳定，通过分析，获得釉料的化学组成（质量分数）为：SiO₂41%；Al₂O₃20.0%；CaO20.0%；MgO1.0%；Li₂CO₃6.0%；K₂O2.0%；Na₂O2.0%；B₂O₃2.0%；Fe₂O₃3.0%；Co₂O₃1.0%；TiO₂0.3%；Sb₂O₃1.7%。

本发明的陶瓷釉料的制备方法，具有以下优点：

（1）本发明利用金矿尾砂为主要原料制备陶瓷油料的方法，以金矿尾砂代替天然纯原料制备釉料，降低了陶瓷釉料的生产成本。

（2）金矿尾砂是提炼黄金过程中产生的矿渣，它的大量堆积，侵占耕地、污染环境，对人们的生存环境造成的严重的威胁。利用金矿尾砂作为主要原料制备陶瓷油料，开发二次资源、变废为宝、减少环境污染。

（3）本发明利用金矿尾砂为主要原料，通过调节配方组成和添加不同色料可制得黑色、绿色、深红色、灰色等不同深色釉料。所得的陶瓷釉料，对坯体适应性强，釉烧成范围宽，熔融良好，性能稳定。

以上实例是结合具体的优选实施方式对本发明所做的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施仅限于此。在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干推演和替换。

Claims

1.一种陶瓷釉料，其特征在于，以质量分数计，包括以下组分：SiO₂40～55％、Al₂O₃9～20％、CaO10～20％、MgO1～5％、Li₂CO₃0～6％、K₂O2～5％、Na₂O2～5％、B₂O₃2～5％、Fe₂O₃3～8％、MnO₂0～2％、CuO0～2％、Co₂O₃0～3％、TiO₂0.3～0.8、Cr₂O₃0～6％、CaF₂0～3％、ZnO0～3％、Sb₂O₃0.5～2％；

该陶瓷釉料由以下原料组分烧制而成：金矿尾砂50～85份、石英5～20份、方解石20～30份、硼砂5～10份、萤石0～3份、Li₂CO₃0～8份、Fe₂O₃0～6份、Cr₂O₃0～8份、ZnO0～3份、MnO₂0～2份、CuO0～2份、Co₂O₃0～6份、Sb₂O₃0.5～2份。

2.一种利用金矿尾砂制备陶瓷釉料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)以质量份数计，取金矿尾砂50～85份、石英5～20份、方解石20～30份、硼砂5～10份、萤石0～3份、Li₂CO₃0～8份、Fe₂O₃0～6份、Cr₂O₃0～8份、ZnO0～3份、MnO₂0～2份、CuO0～2份、Co₂O₃0～6份、Sb₂O₃0.5～2份，充分混匀，得到混合料；

2)将混合料过60～80目筛后，在1200～1400℃下，熔炼2～4h后水淬，得到块状釉料；

3)将块状釉料经湿法球磨后，过筛除杂得到釉浆，将釉浆施于坯体表面，干燥至釉浆中的水分小于1％后，在1100～1200℃下，烧制1～3h，冷却后，得到陶瓷釉料。

3.根据权利要求2所述的利用金矿尾砂制备陶瓷釉料的方法，其特征在于：所述的釉浆的浓度为1.4～2.0g/ml。

4.根据权利要求2所述的利用金矿尾砂制备陶瓷釉料的方法，其特征在于：所述的干燥是在60～180℃下烘干或自然晾干。

5.根据权利要求2所述的利用金矿尾砂制备陶瓷釉料的方法，其特征在于：所述的熔炼是在箱式硅碳棒电阻炉内进行的。

6.根据权利要求5所述的利用金矿尾砂制备陶瓷釉料的方法，其特征在于：所述的冷却为随炉自然冷却至室温。

7.根据权利要求2所述的利用金矿尾砂制备陶瓷釉料的方法，其特征在于：将步骤3)过筛除杂得到的釉浆干燥成粉末，使用时与水混匀后，施敷于坯体表面，干燥至釉浆中的水分小于1％后，在1100～1200℃下，烧制1～3h，冷却后，得到陶瓷釉料。