CN104909800B

CN104909800B - 一种添加瓷砖废料并经辊道窑烧成发泡赤泥瓷砖的方法

Info

Publication number: CN104909800B
Application number: CN201510283089.1A
Authority: CN
Inventors: 李成峰; 逯鹏; 韩勇勇; 丁锐; 刘俊成; 姚奇恒; 袁东峰
Original assignee: Shandong University of Technology
Current assignee: Shandong University of Technology
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2035-05-29
Also published as: CN104909800A

Abstract

一种添加瓷砖废料并经辊道窑烧成发泡赤泥瓷砖的方法，属于建筑陶瓷生产技术领域。其特征是配制含赤泥10~25%，抛光砖废渣5~15%，瓷砖生坯废料15%，瓷砖磨边料10~40%，高岭土15%，石英15~40%的原料，加水球磨2小时后，用磨制的料浆喷雾造粒或将干燥的粉料经破碎后造粒，在200MPa下模压成型，经辊道窑1170ºC烧成，烧成周期为70分钟，即得添加瓷砖废料生产的发泡赤泥瓷砖。辊道窑生产效率高，烧成的发泡赤泥瓷砖变形小、吸水率低，密度和强度均可方便调控。

Description

一种添加瓷砖废料并经辊道窑烧成发泡赤泥瓷砖的方法

技术领域

一种添加瓷砖废料并经辊道窑烧成发泡赤泥瓷砖的方法，属于建筑陶瓷生产技术领域。

背景技术

赤泥是制铝工业中氧化铝生产的副产物，每生产1公斤氧化铝就能产生1~2公斤赤泥。我国作为全世界铝产量第三位的国家，每年就产生赤泥废弃物1000万吨。瓷砖废料的数量也非常庞大，每年产生的瓷砖废料也高达1000万吨。开发赤泥和瓷砖废料循环利用的研究已经展开，但发展缓慢，大部分废弃物仍然以露天堆放的方式处理，对土壤、水资源和空气环境均产生不利的影响。

因其低密度、低导热系数和高力学性能等优势，发泡瓷砖近年来备受研究者、生产者和消费者的关注。发泡瓷砖对原料的选择、混料的均匀程度、压制和烧结工艺的要求非常苛刻，因为这些条件影响着发泡成分的分布、气体的产生和长大的过程，进而影响烧成的发泡瓷砖中气泡的尺寸、均匀性和密闭性情况。以赤泥和瓷砖废料为原料生产发泡瓷砖是一种非常有前途的技术，毕竟现行高品质高岭土和陶瓷原料越来越匮乏，利用赤泥和瓷砖废料来替代宝贵的陶瓷原料来生产发泡瓷砖显得异常重要。专利CN102850040A公开了配制含赤泥15%、透辉石10%、莱阳土27%、蒙阴长石15%、莱芜长石15%，生焦10%和高密瓷石8%的原料后，再加入上述物料质量总和5%的废坯，球磨混料、压制成型和经1170ºC烧成，烧成周期为40分钟，得到高密度、未发泡的赤泥建筑陶瓷。专利CN102503507A公布了配制废玻璃粉1~10wt%、岩棉废料1~10wt%、粉煤灰1~10wt%、煤矸石1~20wt%、抛光砖废料1~10wt%、废瓷砖粉1~10wt%、赤泥94~30wt%，外加煤粉5~10wt%原料后，研磨制备成均匀的混合粉料，在600~1200ºC的温度下烧制1~4小时，切割制得赤泥轻质墙体材料。专利CN103922792A公布了配制含40-70份拜耳法赤泥，25~45份玻璃粉，1~10份硼砂，1~10份碳素的原料，研磨后制成混合粉料，放入耐热不锈钢模具中在梭式窑或辊道窑中利用赤泥高温熔融发泡生产轻质蜂窝材料的方法。

高温烧成过程中，在瓷砖内引入密闭的孔洞就需要在高温烧成过程中避免孔洞彼此连通，只有合适的坯体高温软化度才可保障气孔形成过程中不发生液泡排液和气体聚合长大现象，烧成的发泡瓷砖中孔洞才不会彼此连通。此时坯体较软，往往只能使用间歇式烧结方式，如在梭式窑内烧成。用传统的辊道窑连续生产时，瓷砖在高温烧成段因砖体太软，将会发生瓷砖包裹烧结辊的现象，生产安全性受到很大的挑战。而用托盘（如耐热不锈钢模具等）支承辅助烧结时烧成工艺和生产流程将变得复杂，辊道窑生产成本将大幅度提高。

发明内容

基于上述技术的不足，本发明提供一种添加瓷砖废料并经辊道窑烧成发泡赤泥瓷砖的方法，即通过调控原料配方，利用高温烧成过程中气体释放行为的控制来生产得到发泡赤泥瓷砖，其技术路线包括以下步骤：

（1）按照质量百分比进行配料：含赤泥10~25%，抛光砖废渣5~15%，瓷砖生坯废料15%，瓷砖磨边料10~40%，高岭土15%，石英15~40%，按照水料的质量比为80:100的比例加水混料，在行星球磨机上以每分钟400转的转速球磨2小时；

（2）将经步骤（1）制得的料浆用喷雾造粒方法造粒，也可将经步骤（1）磨制的料浆在130ºC下干燥1小时后研磨获得干粉，通过造球机或手工方式造粒，将粒料放入模具中，在200MPa下模压成型并干燥后在表面施加装饰釉料；

（3）将步骤（2）制得的瓷砖生坯放入辊道窑中，经1170ºC烧成，烧成周期为70分钟，即得添加瓷砖废料生产的发泡赤泥瓷砖。

其中，通过赤泥和抛光砖废渣的含量来调控发泡赤泥瓷砖的气孔率和密度。

本技术方案的有益效果在于：

1、发泡赤泥瓷砖所采用的原料中氧化铝行业排放的赤泥、陶瓷生坯废料和瓷砖磨边料含量高，能有效解决废料堆放带来的环境问题；

2、原料易得，价格便宜，辊道窑生产效率高，本技术属于资源循环利用技术的开发，有利于工业化应用；

3、发泡赤泥瓷砖内部孔分布均匀，彼此不连通，吸水率低，经施釉烧结后可作为装饰材料使用；

4、发泡赤泥瓷砖的原料组成和生产工艺可调控，进而可调节发泡瓷砖的孔隙率和力学性能；

5、辊道窑生产效率高，烧成的发泡赤泥瓷砖变形小，几乎无需切割，可以直接作为建筑材料使用。

具体实施方式

实施例1：

（1）按照质量百分比进行配料：含赤泥10%，抛光砖废渣10%，瓷砖生坯废料15%，瓷砖磨边料30%，高岭土15%，石英20%，按照水料的质量比为80:100的比例加水混料，在行星球磨机上以每分钟400转的转速球磨2小时；

（2）将经步骤（1）磨制的料浆在130ºC下干燥1小时后研磨获得干粉，通过手工方式造粒后将粒料放入模具中，在200MPa下模压成型并干燥后在表面施加装饰釉料；

发泡赤泥装饰瓷砖吸水率为0.13%，密度为1.55克每立方厘米，抗折强度为17MPa。

实施例2：

（1）按照质量百分比进行配料：含赤泥15%，抛光砖废渣10%，瓷砖生坯废料15%，瓷砖磨边料20%，高岭土15%，石英25%，按照水料的质量比为80:100的比例加水混料，在行星球磨机上以每分钟400转的转速球磨2小时；

（2）将经步骤（1）制得的料浆用喷雾造粒方法造粒，再将粒料放入模具中，在200MPa下模压成型并干燥后在表面施加装饰釉料；

发泡赤泥装饰瓷砖吸水率为0.18%，密度为1.39克每立方厘米，抗折强度为14MPa。

Claims

1.一种添加瓷砖废料并经辊道窑烧成发泡赤泥瓷砖的方法，其特征是通过以下步骤实现：

步骤1. 按照质量百分比进行配料：含赤泥10~25%，抛光砖废渣5~15%，瓷砖生坯废料15%，瓷砖磨边料10~40%，高岭土15%，石英15~40%，按照水料的质量比为80:100的比例加水混料，在行星球磨机上以每分钟400转的转速球磨2小时；

步骤2. 将经步骤1制得的料浆用喷雾造粒方法造粒，或者将经步骤1磨制的料浆在130ºC下干燥1小时后研磨获得干粉，再通过造球机或手工方式造粒，随后将粒料放入模具中，在200MPa下模压成型并干燥后在表面施加装饰釉料；

步骤3. 将步骤2制得的瓷砖生坯放入辊道窑中，经1170ºC烧成，烧成周期为70分钟，即得添加瓷砖废料生产的发泡赤泥瓷砖。