CN103951383B - 一种低吸水率陶瓷砖及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低吸水率陶瓷砖及其制备方法，其由以下重量份的原料制成：硅质页岩45-55、钾长石30-40、绿泥石25-35、改性粘土20-30、刚玉粉15-25、橄榄石12-23、煤矸石10-20、锰尾矿7-16、黄磷矿渣5-10、氧化铍3-6、纳米氮化硅2-4、碳酸钙9-18、石膏粉 5-10、粉煤灰8-14。本发明陶瓷砖具有吸水率低、收缩率低，耐水性好，抗折强度高，不易开裂等特点，其吸水率≤0.5%，抗折强度≥15MPa，可以广泛应用于居民住宅、宾馆饭店、公共场所等建筑物外墙和室内地面的装饰。

Description

一种低吸水率陶瓷砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种低吸水率陶瓷砖及其制备方法，属于建筑陶瓷材料领域。

背景技术

    陶瓷砖是由粘土、石英砂以及其他无机非金属原料，经配料、球磨、制粉、成型、烧结等工艺生产的板状或块状陶瓷制品，广泛应用于装饰与保护建筑物、构筑物的墙面和地面。随着房地产业的迅速发展，使得瓷砖的生产和消费都获得了较大的发展，同时对瓷砖的吸水率要求也越来越低，因为吸水率越低，玻化程度越好，产品理化性能越好，越不易发生龟裂或剥落。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低吸水率陶瓷砖及其制备方法，可以应用于居民住宅、宾馆饭店、公共场所等建筑物外墙和室内地面的装饰。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

    一种低吸水率陶瓷砖，由以下重量份的原料制成：硅质页岩45-55、钾长石30-40、绿泥石25-35、改性粘土20-30、刚玉粉15-25、橄榄石12-23、煤矸石10-20、锰尾矿7-16、黄磷矿渣5-10、氧化铍3-6、纳米氮化硅2-4、碳酸钙9-18、石膏粉 5-10、粉煤灰8-14；

    所述改性粘土的制备方法如下：a、按质量比3-6：2-4:1-2称取凹凸棒土、硅藻土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为30-40%的粘土浆液，再用浓度为15-25%的硫酸溶液调节浆液PH至3-5，水浴加热至85-95℃，搅拌2-4h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，440-480℃煅烧2-3h，粉碎，过200-300目筛；b、按重量比1:2-3取上述处理的粘土与浓度为1.5-3mol/L四氯化钛水溶液混合均匀，然后加入2-3%的玉石粉、2-3%的硫酸铜、1-2%的十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.5-1%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在30-50℃恒温水浴中超声分散，同时进行机械搅拌，反应1-2h，然后用浓度为5-10%的氨水调节PH至4-6，搅拌1-2h，过滤，用蒸馏水洗涤干净，烘干，620-660℃煅烧1-2h，冷却至室温即可。

    本发明低吸水率陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：

    （1）取硅质页岩、钾长石、绿泥石混合均匀，粉碎，湿法球磨4-8h，烘干后进行熔炼，待其完全熔化后，搅拌5-10min后进行快速水淬，得到破碎的颗粒，湿法研磨8-12h，烘干，过150-200目筛，待用；

    （2）取橄榄石、刚玉粉、煤矸石、锰尾矿、黄磷矿渣混合均匀，粉碎，湿法球磨8-12h，过200-300目筛，静置5-10h，喷雾干燥成含水量为4-6%的颗粒，待用；

    （3）将上述步骤（1）与步骤（2）制得的粉料加入混料机中混合4-8min，再加入余下原料混合3-5min，然后加入混合料重量2.5-3.5%的固含量为35%的水玻璃混合20-30min，静置10-15h ；

    （4）将步骤（3）混合均匀的粉料送到成型机在65-75MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为3-5%的干坯；

    （5）将干坯以12-18℃/min的速率升温至1220-1260℃，保温1.5-3h，再以8-12℃/min的速率降温至820-880℃，保温0.5-1.5h，再以10-15℃/min的速率升温至1050-1110℃，保温1-2h，冷却至常温，经磨边、包装即得成品。

上述改性粘土采用玉石粉、硫酸铜等物质协同纳米二氧化钛包覆粘土，不仅对大肠杆菌、黄色葡萄球菌等有害细菌具有杀菌功效，同时对甲醛、苯、氨气、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、TVOC等影响人类身体健康的有害有机物以及

烟臭、厕所臭、垃圾臭、动物臭等起到净化除臭作用，还可以提高瓷砖的抗老化能力、耐候性、抗紫外线、耐擦洗等性能，保持瓷砖的颜色光泽，延长瓷砖的使用期。

本发明的有益效果：

本发明陶瓷砖具有吸水率低、收缩率低，耐水性好，抗折强度高，不易开裂等特点，其吸水率≤0.5%，抗折强度≥15MPa，可以广泛应用于居民住宅、宾馆饭店、公共场所等建筑物外墙和室内地面的装饰。

具体实施方式

    一种低吸水率陶瓷砖，由以下重量（kg）的原料制成：硅质页岩50、钾长石35、绿泥石30、改性粘土25、刚玉粉20、橄榄石17、煤矸石14、锰尾矿12、黄磷矿渣8、氧化铍4、纳米氮化硅3、碳酸钙16、石膏粉7、粉煤灰12；

    所述改性粘土的制备方法如下：a、按质量比5：4:2称取凹凸棒土、硅藻土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为35%的粘土浆液，再用浓度为20%的硫酸溶液调节浆液PH至3，水浴加热至90℃，搅拌3h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，470℃煅烧2h，粉碎，过250目筛；b、按重量比1:2.5取上述处理的粘土与浓度为2.5mol/L四氯化钛水溶液混合均匀，然后加入相当于混合物总重2.5%的玉石粉、2%的硫酸铜、1.5%的十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.7%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在45℃恒温水浴中超声分散，同时进行机械搅拌，反应1h，然后用浓度为5%的氨水调节PH至5，搅拌1.5h，过滤，用蒸馏水洗涤干净，烘干，660℃煅烧1h，冷却至室温即可。

    低吸水率陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：

    （1）取硅质页岩、钾长石、绿泥石混合均匀，粉碎，湿法球磨4-8h，烘干后进行熔炼，待其完全熔化后，搅拌8min后进行快速水淬，得到破碎的颗粒，湿法研磨10h，烘干，过200目筛，待用；

    （2）取橄榄石、刚玉粉、煤矸石、锰尾矿、黄磷矿渣混合均匀，粉碎，湿法球磨10h，过250目筛，静置8h，喷雾干燥成含水量为5%的颗粒，待用；

    （3）将上述步骤（1）与步骤（2）制得的粉料加入混料机中混合6min，再加入余下原料混合4min，然后加入混合料重量3%的固含量为35%的水玻璃混合20min，静置10h ；

    （4）将步骤（3）混合均匀的粉料送到成型机在70MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为3%的干坯；

    （5）将干坯以16℃/min的速率升温至1240℃，保温2h，再以10℃/min的速率降温至850℃，保温1h，再以15℃/min的速率升温至1080℃，保温1.5h，冷却至常温，经磨边、包装即得成品。

所生产的陶瓷砖，其吸水率为0.35%，抗折强度为18.3MPa。

Claims (2)

1.一种低吸水率陶瓷砖，其特征在于，由以下重量份的原料制成：硅质页岩45-55、钾长石30-40、绿泥石25-35、改性粘土20-30、刚玉粉15-25、橄榄石12-23、煤矸石10-20、锰尾矿7-16、黄磷矿渣5-10、氧化铍3-6、纳米氮化硅2-4、碳酸钙9-18、石膏粉 5-10、粉煤灰8-14；

    所述改性粘土的制备方法如下：a、按质量比3-6：2-4:1-2称取凹凸棒土、硅藻土、膨润土，混合均匀，加入适量的水制成浓度为30-40%的粘土浆液，再用浓度为15-25%的硫酸溶液调节浆液pH至3-5，水浴加热至85-95℃，搅拌2-4h，过滤，用蒸馏水洗涤至中性，烘干，440-480℃煅烧2-3h，粉碎，过200-300目筛；b、按重量比1:2-3取上述处理的粘土与浓度为1.5-3mol/L四氯化钛水溶液混合均匀，然后加入2-3%的玉石粉、2-3%的硫酸铜、1-2%的十二烷基二甲基苄基氯化铵、0.5-1%的3-氨基丙基三乙氧基硅烷，在30-50℃恒温水浴中超声分散，同时进行机械搅拌，反应1-2h，然后用浓度为5-10%的氨水调节 pH至4-6，搅拌1-2h，过滤，用蒸馏水洗涤干净，烘干，620-660℃煅烧1-2h，冷却至室温即可。

2.如权利要求1所述的低吸水率陶瓷砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）取硅质页岩、钾长石、绿泥石混合均匀，粉碎，湿法球磨4-8h，烘干后进行熔炼，待其完全熔化后，搅拌5-10min后进行快速水淬，得到破碎的颗粒，湿法研磨8-12h，烘干，过150-200目筛，待用；

（2）取橄榄石、刚玉粉、煤矸石、锰尾矿、黄磷矿渣混合均匀，粉碎，湿法球磨8-12h，过200-300目筛，静置5-10h，喷雾干燥成含水量为4-6%的颗粒，待用；

（3）将上述步骤（1）与步骤（2）制得的粉料加入混料机中混合4-8min，再加入余下原料混合3-5min，然后加入混合料重量2.5-3.5%的固含量为35%的水玻璃混合20-30min，静置10-15h ；

（4）将步骤（3）混合均匀的粉料送到成型机在65-75MPa下压制成型，然后将压制好的砖坯送至干燥窑中干燥至含水量为3-5%的干坯；

（5）将干坯以12-18℃/min的速率升温至1220-1260℃，保温1.5-3h，再以8-12℃/min的速率降温至820-880℃，保温0.5-1.5h，再以10-15℃/min的速率升温至1050-1110℃，保温1-2h，冷却至常温，经磨边、包装即得成品。