CN104211443A - 一种节能环保的陶瓷透明釉及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种节能环保的陶瓷透明釉及其制备方法，属于日用陶瓷技术领域。一种节能环保的陶瓷透明釉，由以下原料按重量百分比制成：高岭土4～6%，钾长石粉5～8%，镁质瓷废瓷粉7～10%，石英粉10～15%，钠长石粉48～54%，方解石粉10～14%，氧化锌2～3%，碳酸锶3～5%。其制备方法包括球磨、放浆、过筛除铁、储存、在坯体上施釉形成精坯、烧结的过程。本发明在生产过程中不引入有毒有害物质，不存在安全隐患，不易污染环境，且通过镁质瓷废瓷利用具有生产成本低，生产过程及产品绿色环保、安全可靠等优点。

Description

一种节能环保的陶瓷透明釉及其制备方法

技术领域

本发明涉及日用陶瓷技术领域，具体涉及一种节能环保的陶瓷透明釉及其制备方法。

背景技术

日用陶瓷生产中，陶瓷透明釉所用的原材料有高岭土、石英、助熔剂三大类原材料，其中助熔剂包括天然类和化工类。天然类主要有钾、钠、锂长石、方解石、石灰石、白云石、滑石、硅灰石等；化工类的助熔剂有氧化锌、碳酸钡、碳酸锶以及铅硼熔块等。在镁质瓷生产中产生的废瓷含有大量中温助熔成份，是作为天然助溶剂的良好选择，但一直被当作废弃物处理而造成很严重环境污染和很大资源浪费。

陶瓷透明釉主要把三大原材料通过合理配比后加工成釉料，经助熔剂作用和高温烧成形成硅氧四面体的玻璃状釉熔体，冷却形成陶瓷釉面。然而在生产中为了降低烧成温度，在釉料中大量使用了化工类的助熔剂铅或硼熔块、碳酸钡、碳酸锶和氧化锌，而这些化工类助熔剂成本昂贵且碳酸钡是重金属具有剧毒，造成生产成本高，生产过程中存在安全隐患且容易污染环境，达不到环保要求等不足，这些问题一直阻碍日用陶瓷的快速发展。

鉴于此，有必要开发利用合适的天然类助溶剂来代替化工类助熔剂的使用，降低陶瓷透明釉的生产成本，消除陶瓷生产和使用的安全隐患。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述问题，提供一种节能环保的陶瓷透明釉及其制备方法,本发明在生产过程中不引入有毒有害物质，不存在安全隐患，不易污染环境，且通过镁质瓷废瓷再利用具有生产成本低，生产过程及产品绿色环保、安全可靠等优点。

本发明采用的技术方案如下：

一种节能环保的陶瓷透明釉，由以下原料按重量百分比制成：高岭土4～6％，钾长石粉5～8％，镁质瓷废瓷粉7～10％，石英粉10～15％，钠长石粉48～54％，方解石粉10～14％，氧化锌2～3％，碳酸锶3～5％。

优选地，所述一种节能环保的陶瓷透明釉是由以下原料按重量百分比制成：高岭土4.5％、钾长石粉7％、镁质瓷废瓷粉10％、石英粉10.5％、钠长石粉52％、方解石粉10％、氧化锌2％、碳酸锶4％。

本发明还提供一种节能环保的陶瓷透明釉的制备方法，包括以下步骤：

(1)原料预处理：将石质原材料钾长石、钠长石、石英和镁质瓷废瓷加工成最少过8目筛的粉料；

(2)备料：按以下重量百分比称取原料：高岭土粉4～6％、钾长石粉5～8％、镁质瓷废瓷粉7～10％、石英粉10～15％、钠长石粉48～54％、方解石粉10～14％、氧化锌2～3％、碳酸锶3～5％；

(3)制造：将所有原料加入装有研磨体的球磨机里，加入一定量的水使釉浆比重控制在1.67～1.71g/100ml，球磨釉浆至细度在240目以上，即颗粒直径小于0.061mm，用320目筛检测，筛余量在0.03-0.04％为合格，即可放浆——过筛除铁——储存——在坯体上施该釉形成精坯；

(4)烧制：将制得的精坯装进窑炉在氧化气氛、烧成最高温度为1270～1290℃的范围进行焙烧，烧成周期为13～15小时，冷却后得到陶瓷透明釉。

在本发明中的陶瓷透明釉中，所用的高岭土、石英类原材料与现有技术相同，主要通过调整助熔剂类原材料来实现发明的目的，本发明的具体改进如下：

用无毒的碳酸锶代替具有剧毒的碳酸钡。传统工艺中，为了降低烧成温度，使用有毒碳酸钡作助熔剂，在生产过程中存在安全隐患且污染环境，而本发明利用无毒碳酸锶代替有毒碳酸钡的用量，在生产过程中不存在任何安全隐患且不易污染环境，达到环保要求，员工在生产中不再担心因接触含有有毒碳酸钡釉料而影响身体健康。

充分开发利用钠长石和镁质瓷废瓷助熔作用，用熔融温度低(1200℃完全熔融)的钠长石粉代替传统配方中的钾长石粉部份用量和成本昂贵的铅或硼熔块全部用量，用10％镁质瓷废瓷代替传统配方中全部的滑石用量，把镁质瓷废瓷由废变宝当作资源最大化利用，同时增加钠长石的用量，把传统配方中成本昂贵的氧化锌的用量降低至2％。氧化锌在低温熔块釉中作为熔剂使用，一般用量在5％左右，其目前市场价约为20，000元/吨，降低其用量可以明显降低原料成本；因此本发明具有生产成本低，节能环保的作用。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、使用安全无毒的碳酸锶代替剧毒的碳酸钡作助熔剂，在生产过程中不存在安全隐患且不易污染环境，避免了生产过程对员工的身体伤害。

2、充分开发利用钠长石和镁质瓷废瓷助熔作用，将镁质瓷废瓷变废为宝，减少成本昂贵的氧化锌的用量，大大降低了生产成本，有较大的节能环保意义。

3、在本发明在做到安全无毒，降低生产成本的同时，仍能保持产品的釉面品质，釉面光泽度可达98％，釉面硬度约为8.1GPa，釉面润滑细腻无针孔，在抗热震性检测全部合格(180℃投入20℃水中一次不开裂)。

4、本发明生产陶瓷透明釉的工艺简单，生产易操作控制，易于工业化、规范化生产。

具体实施方式

本发明提供了一种节能环保的陶瓷透明釉及其制备方法，本发明在不改变烧成温度和釉面品质的前提下，使用安全无毒的碳酸锶代替剧毒的碳酸钡作助熔剂，充分开发利用钠长石和镁质瓷废瓷，使其具有生产成本低，在生产过程中不存在安全隐患且不易污染环境的优点，从而达到节能环保的要求，为日用陶瓷生产做到节能环保提供有力的保障。下面通过具体实施例，对本发明作进一步详述。

实施例1

一种节能环保的陶瓷透明釉，由以下原料按重量百分比制成：高岭土6％，钾长石粉7％，镁质瓷废瓷粉8％，石英粉10％，钠长石粉53％，方解石粉10％，氧化锌2％，碳酸锶4％。

其制备方法包括以下步骤：首先将石质原材料钾长石、钠长石、石英和镁质瓷废瓷加工成最少过8目筛的粉料；称取高岭土粉60kg、钾长石粉70kg、镁质瓷废瓷粉80kg、石英粉100kg、钠长石粉530kg、方解石粉100kg、氧化锌20kg、碳酸锶40kg；将所有原料加入装有研磨体的球磨机里，加入一定量的水使釉浆比重控制在1.70g/100ml，球磨至颗粒直径小于0.061mm，用320目筛检测细度，筛余量为0.03％为合格后放浆—过筛除铁—储存—在坯体上施该釉形成精坯；将制得的精坯装进窑炉在氧化气氛、烧成最高温度为1270～1290℃的范围进行焙烧，烧成周期为14小时，冷却后得到陶瓷透明釉。

实施例2

一种节能环保的陶瓷透明釉，由以下原料按重量百分比制成：高岭土5％，钾长石粉8％，镁质瓷废瓷粉7％，石英粉11％，钠长石粉50％，方解石粉12％，氧化锌2％，碳酸锶5％。

其制备方法包括以下步骤：首先将石质原材料钾长石、钠长石、石英和镁质瓷废瓷加工成最少过8目筛的粉料；称取高岭土粉50kg、钾长石粉80kg、镁质瓷废瓷粉70kg、石英粉110kg、钠长石粉500kg、方解石粉120kg、氧化锌20kg、碳酸锶50kg；将所有原料加入装有研磨体的球磨机里，加入一定量的水使釉浆比重控制在1.67g/100ml，球磨至颗粒直径小于0.061mm，用320目筛检测细度，筛余量为0.035％为合格后放浆——过筛除铁——储存——在坯体上施该釉形成精坯；将制得的精坯装进窑炉在氧化气氛、烧成最高温度为1270～1290℃的范围进行焙烧，烧成周期为13小时，冷却后得到陶瓷透明釉。

实施例3

一种节能环保的陶瓷透明釉，由以下原料按重量百分比制成：高岭土4.5％，钾长石粉7％，镁质瓷废瓷粉10％，石英粉10.5％，钠长石粉52％，方解石粉10％，氧化锌2％，碳酸锶4％。

其制备方法包括以下步骤：首先将石质原材料钾长石、钠长石、石英和镁质瓷废瓷加工成最少过8目筛的粉料；称取高岭土粉45kg、钾长石粉70kg、镁质瓷废瓷粉100kg、石英粉105kg、钠长石粉520kg、方解石粉100kg、氧化锌20kg、碳酸锶40kg；将所有原料加入装有研磨体的球磨机里，加入一定量的水使釉浆比重控制在1.71g/100ml，球磨至颗粒直径小于0.061mm，用320目筛检测细度，筛余量为0.04％为合格后放浆——过筛除铁——储存——在坯体上施该釉形成精坯；将制得的精坯装进窑炉在氧化气氛、烧成最高温度为1270～1290℃的范围进行焙烧，烧成周期为15小时，冷却后得到陶瓷透明釉。

实施例4

一种节能环保的陶瓷透明釉，由以下原料按重量百分比制成：高岭土4％，钾长石粉5％，镁质瓷废瓷粉10％，石英粉13％，钠长石粉49％，方解石粉14％，氧化锌2％，碳酸锶3％。

其制备方法包括以下步骤：首先将石质原材料钾长石、钠长石、石英和镁质瓷废瓷加工成最少过8目筛的粉料；称取高岭土粉40kg、钾长石粉50kg、镁质瓷废瓷粉100kg、石英粉130kg、钠长石粉490kg、方解石粉140kg、氧化锌20kg、碳酸锶30kg；将所有原料加入装有研磨体的球磨机里，加入一定量的水使釉浆比重控制在1.68g/100ml，球磨至颗粒直径小于0.061mm，用320目筛检测细度，筛余量为0.03％为合格后放浆——过筛除铁——储存——在坯体上施该釉形成精坯；将制得的精坯装进窑炉在氧化气氛、烧成最高温度为1270～1290℃的范围进行焙烧，烧成周期为13小时，冷却后得到陶瓷透明釉。

实施例5

一种节能环保的陶瓷透明釉，由以下原料按重量百分比制成：高岭土4.5％，钾长石粉6％，镁质瓷废瓷粉9％，石英粉12％，钠长石粉48.5％，方解石粉13％，氧化锌3％，碳酸锶4％。

其制备方法包括以下步骤：首先将石质原材料钾长石、钠长石、石英和镁质瓷废瓷加工成最少过8目筛的粉料；称取高岭土粉45kg、钾长石粉60kg、镁质瓷废瓷粉90kg、石英粉12kg、钠长石粉485kg、方解石粉130kg、氧化锌30kg、碳酸锶40kg；将所有原料加入装有研磨体的球磨机里，加入一定量的水使釉浆比重控制在1.67g/100ml，球磨至颗粒直径小于0.061mm，用320目筛检测细度，筛余量为0.035％为合格后放浆—过筛除铁—储存—在坯体上施该釉形成精坯；将制得的精坯装进窑炉在氧化气氛、烧成最高温度为1270～1290℃的范围进行焙烧，烧成周期为15小时，冷却后得到陶瓷透明釉。

对比例1

采用传统的配方制作陶瓷透明釉，其是由以下原料按重量百分比制成：高岭土6％、钾长石粉32％、滑石粉6％、石英粉10.5％、钠长石粉20％、方解石粉10％、氧化锌4.5％、碳酸钡4％、硼熔块7％。

采用与本发明相同的制备方法制作陶瓷透明釉：首先将石质原材料钾长石、钠长石、石英和镁质瓷废瓷加工成最少过8目筛的粉料；称取高岭土粉60kg、钾长石粉320kg、滑石粉60kg、石英粉105kg、钠长石粉200kg、方解石粉100kg、氧化锌45kg、碳酸钡40kg，硼熔块70kg；将所有原料加入装有研磨体的球磨机里，加入一定量的水使釉浆比重控制在1.70g/100ml，球磨至颗粒直径小于0.061mm，用320目筛检测细度，筛余量为0.03％～0.04％，经对细度检测合格后放浆——过筛除铁——储存——在坯体上施该釉形成精坯；将制得的精坯装进窑炉在氧化气氛、烧成最高温度为1270～1290℃的范围进行焙烧，烧成周期为15小时，冷却后得到陶瓷透明釉。

上述实施例1-5以及对比例1中，所用的各原料每吨的市场价格如下：钾长石粉800元；钠长石粉700元；滑石粉1200元；石英200元；氧化锌20000元；碳酸钡3000元；碳酸锶3000元；方解石600元；铅或硼熔块7000元；镁质瓷废:30元；高岭土1200元。

将实施例1-5以及对比例1中所得陶瓷透明釉的釉面性质、抗热震性、原料成本进行比较，其结果如下表1所示：

表1 实施例与对比例的对比结果

从表1的对比结果可知，本发明相比于传统配方制作的陶瓷透明釉，在保持釉面质量和抗热震性的情况下，所用原料的总成本大大下降，成本降低的幅度可达50％以上，能够产生很大的经济效益。且本发明相比于传统配方，没有使用具有剧毒性质的碳酸钡作助熔剂，不会污染环境、不会影响生产员工身体健康，本发明在陶瓷制造领域具有很大的进步，值得大规模推广。

Claims (3)

1.一种节能环保的陶瓷透明釉，其特征在于是由以下原料按重量百分比制成：高岭土4～6％，钾长石粉5～8％，镁质瓷废瓷粉7～10％，石英粉10～15％，钠长石粉48～54％，方解石粉10～14％，氧化锌2～3％，碳酸锶3～5％。

2.根据权利要求1所述的一种节能环保的陶瓷透明釉，其特征在于是由以下原料按重量百分比制成：高岭土4.5％、钾长石粉7％、镁质瓷废瓷粉10％、石英粉10.5％、钠长石粉52％、方解石粉10％、氧化锌2％、碳酸锶4％。

3.根据权利要求1或2所述的一种节能环保的陶瓷透明釉的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)原料预处理：将石质原材料钾长石、钠长石、石英和镁质瓷废瓷加工成最少过8目筛的粉料；

(2)备料：按以下重量百分比称取原料：高岭土粉4～6％、钾长石粉5～8％、镁质瓷废瓷粉7～10％、石英粉10～15％、钠长石粉48～54％、方解石粉10～14％、氧化锌2～3％、碳酸锶3～5％；

(3)制造：将所有原料加入装有研磨体的球磨机里，加入一定量的水使釉浆比重控制在1.67～1.71g/100ml，球磨釉浆细度在240目以上，即颗粒直径小于0.061mm，用320目筛检测，筛余量在0.03-0.04％为合格即可放浆—过筛除铁—储存—在坯体上施该釉形成精坯；

(4)烧制：将制得的精坯装进窑炉在氧化气氛、烧成最高温度为1270～1290℃的范围进行焙烧，烧成周期为13～15小时，冷却后得到陶瓷透明釉。