CN105236935A - 瓷砖产品及其制造方法 - Google Patents

瓷砖产品及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105236935A
CN105236935A CN201410325133.6A CN201410325133A CN105236935A CN 105236935 A CN105236935 A CN 105236935A CN 201410325133 A CN201410325133 A CN 201410325133A CN 105236935 A CN105236935 A CN 105236935A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tile product
manufacture method
base substrate
phosphogypsum
brick body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410325133.6A
Other languages
English (en)
Inventor
韩嘉智
徐焕宗
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TAIMAXMATERIAL Co Ltd
Original Assignee
TAIMAXMATERIAL Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TAIMAXMATERIAL Co Ltd filed Critical TAIMAXMATERIAL Co Ltd
Priority to CN201410325133.6A priority Critical patent/CN105236935A/zh
Priority to US14/460,754 priority patent/US9309160B2/en
Publication of CN105236935A publication Critical patent/CN105236935A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C04B33/135—Combustion residues, e.g. fly ash, incineration waste
    • C04B33/1352—Fuel ashes, e.g. fly ash
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/02—Preparing or treating the raw materials individually or as batches
    • C04B33/13—Compounding ingredients
    • C04B33/132—Waste materials; Refuse; Residues
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/24—Manufacture of porcelain or white ware
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/30—Drying methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B33/00—Clay-wares
    • C04B33/32—Burning methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/6261—Milling
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/62695—Granulation or pelletising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3206—Magnesium oxides or oxide-forming salts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208—Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/447—Phosphates or phosphites, e.g. orthophosphate, hypophosphite
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/448—Sulphates or sulphites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/656—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes characterised by specific heating conditions during heat treatment
    • C04B2235/6567—Treatment time
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/80—Phases present in the sintered or melt-cast ceramic products other than the main phase
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/60—Production of ceramic materials or ceramic elements, e.g. substitution of clay or shale by alternative raw materials, e.g. ashes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Finishing Walls (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

本发明为一种瓷砖产品制造方法，其包括下列步骤：提供坯体，坯体的组成成分包括重量百分比范围介于15％至35％之间的磷石膏以及重量百分比范围介于65％至85％之间的辅助材料；对坯体进行烧结程序。本发明还提供了一种瓷砖产品。

Description

瓷砖产品及其制造方法
技术领域
本发明系关于一种瓷砖产品及其制造方法，尤指一种利用生产磷酸时所产生的磷石膏固态废渣做为原料的瓷砖产品及其制造方法。
背景技术
一般瓷砖系以耐火的金属氧化物及半金属氧化物，经由研磨、混合、压制、施釉、烧结等过程，将坯体烧结致密化，而形成一种耐酸碱的瓷质或石质的建筑或装饰的瓷砖材料，外表美观，质地耐久，一般用于覆盖地板，墙壁，淋浴，或其他物体。
瓷砖常用的原料有高岭土、陶石、长石、石英、黏土等天然矿物，经调配成适当原料。然而，天然矿物受限于矿脉位置及蕴藏量等因素，在采集及运输过程，除耗费大量的能源外，也会破坏天然环境的地质地貌，对于环境保护是一大隐忧。尤其，大量采集天然矿物来制造瓷砖建材，是不可逆、无法再生的消费型态，对于地球资源耗损巨大，也侵占了后代子孙的天然资产与权益。
因此，寻找能够替代如上述的天然矿物原料，对于大幅降低瓷砖制造的成本及环境保护效益有着相当大的帮助，举例而言，全球产业界难免于要面对废弃物堆积、废弃物污染环境等的课题，倘若能利用废弃物来做为制造瓷砖的原料，除了可以达成大幅降低制造瓷砖的成本外，还能进一步达成资源再利用以及减少这些废弃物对于生态环境的破坏。
是故，将废弃物回收利用并做为制造瓷砖的原料，实为本领域相当值得关注的焦点。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种瓷砖产品制造方法，其利用生产磷酸时所产生的固态废渣，也就是磷石膏做为原料来制造出瓷砖产品，以达成资源再利用以及环境保护的目的。
本发明的另一目的在于提供一种瓷砖产品，其原料使用生产磷酸时所产生磷石膏固态废渣，不但有效地利用资源，且进一步达成环境保护的目的。
为达上述目的及功效，本发明提供一种瓷砖产品制造方法，其包括下列步骤：提供坯体，坯体的组成成分包括重量百分比范围介于15％至35％之间的磷石膏以及重量百分比范围介于65％至85％之间的辅助材料；对坯体进行烧结程序，以得到瓷砖产品。
基于上述方法，本发明另提供一种瓷砖产品，其包括砖体，砖体包括重量百分比范围介于15％至35％之间的磷石膏以及重量百分比范围介于65％至85％之间的辅助材料。
综上所陈，透过本发明的瓷砖产品制造方法所制造出的瓷砖产品，由于瓷砖产品主要是利用生产磷酸时所产生的固态废渣-磷石膏做为原料，因此，可以取一般陶瓷制程所需要的长石或陶石等具有烧结助熔性质的天然矿石，进而减少该类天然矿石的开采数量，有效降低制造瓷砖产品的成本。再者，将磷石膏回收再利用制造成瓷砖产品，不但有效降低固态废渣的堆积量，也进一步降低了大气、水源以及土壤被污染的风险，达成环境保护的目的。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1为本发明一实施例的瓷砖产品制造方法的流程示意图。
图2为图1所示的坯体制造方法的流程示意图。
其中，附图标记说明如下：
步骤S100～S102
步骤S1000～S1005
具体实施方式
请参照图1，为本发明一实施例的瓷砖产品制造方法的流程示意图。如图1所示，本实施所述的瓷砖产品制造方法包括下列步骤：
首先，如步骤S100所示，提供坯体。此坯体的组成成分包括重量百分比介于15％至35％之间的磷石膏以及重量百分比范围介于65％至85％之间的辅助材料。
具体而言，上述步骤S100中所使用的辅助材料为一种无机材料，此无机材料包括建筑砂、白黏土以及燃煤电厂底渣。辅助材料可依照实际产品的需求规格及制程烧结条件来进行选用，举例而言，在本实施例中，辅助材料系使用建筑砂、白黏土以及燃煤电厂底渣来与磷石膏搭配使用，但本发明并不以此为限，在其它实施例中，也可选用建筑砂、白黏土以及燃煤电厂底渣的其中之一或其中之二来与磷石膏搭配使用。
详细来说，建筑砂是指粒度小于4.75mm，细度模数在3.7～1.6的细集料，有天然砂、机制砂、混合砂之分。白粘土即膨润土，主要成分是SiO2、Al2O3和H2O，还含有铁、镁、钙、钠、钾等元素。膨润土具有较强的吸湿性和膨胀性，可吸附8～15倍自身体积的水量，体积膨胀可达数倍至30倍，在水介质中能分散成胶凝状和悬浮状，这种介质溶液具有一定的粘滞性和润滑性，有较强的阳离子交换能力，对各种气体、液体、有机物有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于自身的重量，它与水、泥或细沙的掺和物具有可塑性和黏结性。燃煤电厂底渣主要成分是SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3等。
如步骤S101所示，对坯体进行预热干燥程序。具体而言，在本制造程序步骤中，主要是将压制成型的坯体送入干燥窑进行预热干燥程序，此预热干燥程序的操作温度为小于400℃，预热干燥程序的操作时间为60分钟至120分钟。预热干燥程序的主要目的在于，使坯体中的含水率低于1％，详言之，就是将坯体中的机械水分去除，以避免在后续的烧结程序中因坯体中的水分快速蒸发，产生水蒸气压力而造成坯体膨胀并破裂的现象。在本制造程序步骤中，使用干燥窑来对坯体进行预热干燥程序，仅为本发明的其中之一实施例，本发明并不以此为限。
如步骤S102所示，对坯体进行烧结程序。具体而言，在本制造程序步骤中，主要是将进行预热干燥后的坯体送入滚道窑进行烧结程序，此烧结程序的操作温度范围介于为1130℃～1200℃之间，烧结程序的操作时间为90分钟。坯体经由操作温度范围介于1130℃～1200℃的烧结后，便能进一步完成瓷砖产品。在本制造程序步骤中，使用滚道窑来对坯体进行烧结程序，仅为本发明的其中之一实施例，本发明并不以此为限。
通过上述程序步骤后，便能进一步完成以磷石膏做为原料的瓷砖产品。进一步而言，本发明采用磷石膏做为瓷砖产品的主要原料，其主要目的在于，以磷石膏做为陶瓷原料的烧结助熔剂(Flux)，主要取其氧化钙的成分，而氧化钙具有促进高温烧结的作用。
具体而言，磷石膏属于一般工业固体废物二类，它是在磷肥、磷酸生产时排出的固体废物。磷石膏的主要成分包括钙(Ca)、镁(Mg)以及五氧化二磷(P2O5)，因磷石膏中钙的有效含量高达36％～38％，而镁的有效含量也高达8％～9％，同时其中五氧化二磷的有效含量也可达2％～3％。就陶瓷原料分类而言，因磷石膏富含碱土金属物质，属于助熔性极佳的物料，其钙、镁的加总有效含量已近45％，远高于陶瓷界常用以做为助熔剂的长石或陶石，因此，本发明所采用的磷石膏可取代一般陶瓷制程所需要的长石或陶石等天然矿石，减少天然矿物的开采数量，有效降制造磁砖材料的成本。此外，磷石膏中还含砷、铜、锌、铁、锰、铅、镉、汞及放射性元素，但均极其微量，且大多数为不溶性固体，在整体掺配比设计下，可经烧结过程将其安全固化在陶瓷晶格中，具有耐候及耐化学侵蚀性，故其危害性可忽略不计。
以下再就本实施例所述的磁砖制造方法的制造程序做更进一步详细的说明。
请参照图2，为图1所示的坯体制造方法的流程示意图。如图2所示，本实施例所述的坯体的制造方法包括下列步骤：
如步骤S1000所示，提供主要材料磷石膏以及辅助材料。磷石膏的重量百分比介于15％至35％之间，辅助材料的重量百分比范围介于65％至85％之间。辅助材料例如是建筑砂、白黏土以及燃煤电厂底渣等无机材料的至少其中之一。
如步骤S1001所示，进行研磨程序，以使磷石膏以及辅助材料充分粉碎混合后形成粉状混合材料。具体而言，将生产所需的主要原料以及辅助原料装填于喂料机中，经链板输送到上料皮带机上，再经上料皮带机输送到立式研磨机内研磨至200目(mesh)，也就是粒径约为75微米的粉状混合材料，研磨合格的粉状混合材料经过脉冲布袋收尘器进行收集，然后经螺旋输送机将粉状混合材料输送到储料仓内储存。在本制造程序步骤中，所使用的机台设备如喂料机、上料皮带机、立式研磨机等，仅为本发明的其中之一实施例，本发明并不以此为限。
此外，值得一提的是，本制程利用立式研磨机，属于干式研磨的方式，有别于传统陶瓷制程所用的湿式球磨机，除着眼在制程节能、节水外，也因为磷石膏、燃煤电厂底渣等产业废弃物，有可能的酸性物质溶出现象，会造成泥浆的趋流性及流变性增加，而影响制程效益。按，陶瓷制程的湿式球磨机，系将矿物原料投入卧式的球磨机中，利用机体内的硬质研磨介质如人造高氧化铝球或高硅铝的天然卵石，在机体不断转动下，使该研磨介质间形成不断滚动磨擦，而达到研磨粉碎的效果；因此在传统湿式研磨制程中，须加入该矿物干重比45％至55％的水，使成为泥浆状的物质，以利于该研磨介质的研磨效益；但因该后续的成型操作制程，为含水率6％～10％的粉体原料，因此如经湿式研磨制程，又须经喷雾造粒机，再利用650℃左右的高温进行粉料的快速干燥，是故会造成前研磨制程的水资源耗损外，也会增加后干燥制程的能源耗损及热排气污染。
如步骤S1002所示，对粉状混合材料进行造粒程序，以得到微小颗粒状的粉体材料，使该材料具有一定的固态流动性，并有利于堆积填充的致密性及密度均质性，使能适合于利用油压成型机来做加压成型。具体而言，储料仓内的粉状混合材料经仓底的皮带秤，根据所需配方将粉状混合材料输送到汇集皮带上，再汇集皮带上形成均匀的混合料层，再经斗式提升机(Bucketelevator)输送到中转料仓中备用。经螺旋输送机输送到称重计量斗内，当粉状混合材料进入计量后的重量达到设定好的重量后，螺旋输送机停止加料，计量斗底部的出口打开为造粒机加料，并喷入12％的水雾，造粒机开始混合并增湿造粒，以得到微小颗粒状的粉体材料。在本制造程序步骤中，所使用的机台设备如斗式提升机、造粒机等，仅为本发明的其中之一实施例，本发明并不以此为限。
如步骤S1003所示，对微小颗粒状的粉体材料进行优化程序。具体而言，经造粒机成型后的微小颗粒状的粉体材料通过造粒机的底部卸出，首先通过优化机的筛体部分进行筛分，筛出较大的颗粒进入优化机进行优化，其余符合要求的颗粒直接进入后续的干燥程序。在本制造程序步骤中，所使用的优化机台种类，仅为本发明的其中之一实施例，本发明并不以此为限。
如步骤S1004所示，进行干燥程序，以使微小颗粒状的粉体材料的含水率控制在6％～8％。具体而言，将筛分符合要求的微小颗粒状的粉体材料及优化后的颗粒状混合材料送入干燥流化床对颗粒状混合材料进行干燥，以使微小颗粒状的粉体材料的含水率控制在6％～8％。在本制造程序步骤中，所使用的干燥机台，仅为本发明的其中之一实施例，本发明并不以此为限。
如步骤S1005所示，对微小颗粒状的粉体材料进行一成型程序。具体而言，从不同料仓中各取一部分不同时段生产的微小颗粒状的粉体材料并输送至油压机，经油压机压块成型，以得到上述图1所示之各程序步骤中的坯体。在本制造程序步骤中，所使用的成型机台，仅为本发明的其中之一实施例，本发明并不以此为限。
经由上述瓷砖产品的制造方法的各个程序步骤可以清楚得知，本发明实施例之瓷砖产品主要是将磷石膏、建筑砂、白粘土、燃煤电厂底渣等无机材料充分研磨、混合、造粒、干燥、压坯(成型)、预热干燥后，在操作温度范围介于1130℃～1200℃的烧结程序下，利用坯体初期加热干燥及预热过程的炉内饱和蒸气压力，使得碳及有机物质发生快速氧化作用，此反应为放热反应，同时会激发周边无机性物质如硅、铝、钙、镁等，在坯体表面造成连锁矿化反应，再利用后续持温加热的能量，让坯体表面形成均质性的包括共价键晶体的玻璃相，达到物质的深度烧结状态。反应物主要由钙、镁、硅、铝等元素组成，最终使无机性物质具有一定的机械强度及化学稳定性。
以下再针对本发明的瓷砖产品的结构特征做进一步详细的说明。
经由上述瓷砖产品制造方法所制造出的瓷砖产品，其砖体结构具有以下特性：
1.砖体的厚度范围介于3至6公分之间。
2.砖体的吸水率小于1％。
3.砖体为一瓷质(porcelain)砖体。
4.砖体的表面磨耗体积系数(Determinationofresistancetodeepabrasion)小于345立方毫米(mm3)。
5.砖体的弯曲破坏载重系数(Determinationofmodulusofruptureandbreakingstrength)大于1080N。
综上所陈，透过本发明的瓷砖产品制造方法所制造出的瓷砖产品，由于该瓷砖产品主要是利用生产磷酸时所产生的固态废渣-磷石膏做为原料，因此，可以取代一般陶瓷制程所需要的长石或陶石等天然矿石，进而减少天然矿石的开采数量，有效降低制造瓷砖材料的成本，并达到节能及地球资源保护的效益。再者，将磷石膏回收再利用制造成瓷砖产品，不但有效降低固态废渣的堆积量，也进一步降低了大气、水源以及土壤被污染的风险，达成环境保护的目的。
以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以限定本发明的专利保护范围。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神与范围内，所作的更动及润饰的等效替换，仍落入本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种瓷砖产品制造方法，其特征在于，该制造方法包括下列步骤：
提供一坯体，该坯体的组成成分包括重量百分比范围介于15％至35％之间的一磷石膏以及重量百分比范围介于65％至85％之间的一辅助材料；以及
对该坯体进行一烧结程序。
2.如权利要求1所述的瓷砖产品制造方法，其特征在于，该坯体的制造方法包括下列步骤：
提供该磷石膏以及该辅助材料；
进行一研磨程序，以使该磷石膏以及该辅助材料充分粉碎混合后形成一粉状混合材料，该研磨程序的研磨方式为干式研磨，不添加任何水分；
对该粉状混合材料进行一造粒程序，以得到一颗粒状粉体材料；
对该颗粒状粉体材料进行一优化程序；
进行一干燥程序，以使该颗粒状粉体材料的含水率控制在6％～8％；以及
对该颗粒状粉体材料进行一成型程序，以得到该坯体。
3.如权利要求1所述的瓷砖产品制造方法，其特征在于，对该坯体进行该烧结程序前，更包括对该坯体进行一预热干燥程序，以使该坯体的含水率小于1％。
4.如权利要求3所述的瓷砖产品制造方法，其特征在于，该预热干燥程序的操作温度至少小于摄氏400度。
5.如权利要求1所述的瓷砖产品制造方法，其特征在于，该辅助材料为一无机性材料，该无机性材料为一建筑砂、一白黏土、一燃煤电厂底渣或其组合。
6.如权利要求1所述的瓷砖产品制造方法，其特征在于，该烧结程序的操作温度范围介于摄氏1130度至1200度之间。
7.如权利要求1所述的瓷砖产品制造方法，其中进行该烧结程序后所得到的该瓷砖产品具有一玻璃相，该玻璃相包括一共价键晶体。
8.如权利要求1所述的瓷砖产品制造方法，其特征在于，该磷石膏的成份包括钙、镁以及五氧化二磷。
9.一种瓷砖产品，其特征在于，包括一砖体，该砖体包括重量百分比范围介于15％至35％之间的一磷石膏以及重量百分比范围介于65％至85％之间的一辅助材料。
10.如权利要求9所述的瓷砖产品，其特征在于，该砖体的厚度范围介于3至6公分之间。
11.如权利要求9所述的瓷砖产品，其特征在于，该砖体的吸水率小于1％。
12.如权利要求9所述的瓷砖产品，其特征在于，该砖体为一瓷质砖体。
13.如权利要求9所述的瓷砖产品，其特征在于，该砖体的表面磨耗体积系数小于345立方毫米。
14.如权利要求9所述的瓷砖产品，其特征在于，该砖体的弯曲破坏载重系数大于1080N。
CN201410325133.6A 2014-07-09 2014-07-09 瓷砖产品及其制造方法 Pending CN105236935A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410325133.6A CN105236935A (zh) 2014-07-09 2014-07-09 瓷砖产品及其制造方法
US14/460,754 US9309160B2 (en) 2014-07-09 2014-08-15 Ceramic tile products and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410325133.6A CN105236935A (zh) 2014-07-09 2014-07-09 瓷砖产品及其制造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105236935A true CN105236935A (zh) 2016-01-13

Family

ID=55034817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410325133.6A Pending CN105236935A (zh) 2014-07-09 2014-07-09 瓷砖产品及其制造方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9309160B2 (zh)
CN (1) CN105236935A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107512895A (zh) * 2017-08-22 2017-12-26 贵州开磷磷石膏综合利用有限公司 一种高强度磷石膏透水砖及其制造方法
CN107721250A (zh) * 2017-08-26 2018-02-23 普定县银丰农业科技发展有限公司 一种高强度透水砖及其制造方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2930326T3 (es) * 2018-08-01 2022-12-09 System Ceramics S P A Dispositivo y método para la decoración en masa de productos cerámicos
CN115504805A (zh) * 2022-11-02 2022-12-23 中铝环保节能集团有限公司 一种生球含热值的低密度全固废赤泥陶粒制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101608483A (zh) * 2009-07-10 2009-12-23 马鞍山科达机电有限公司 一种磷石膏复合蒸压砖及其制备方法
CN101708986A (zh) * 2009-11-05 2010-05-19 江西省陶瓷研究所 适应快烧工艺的磷石膏陶瓷配方
CN102173736A (zh) * 2011-01-26 2011-09-07 武汉理工大学 地砖陶瓷及其制备方法
CN103044007A (zh) * 2012-12-31 2013-04-17 徐立萧 一种以磷石膏为原料制备的标砖材料及标砖的制备方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4580790A (en) * 1984-06-21 1986-04-08 Hughes Aircraft Company Sintered polytetrafluoroethylene composite material and seal assembly
US5558690A (en) * 1994-12-23 1996-09-24 Vortec Corporation Manufacture of ceramic tiles from spent aluminum potlining
AU2445397A (en) * 1996-04-09 1997-10-29 Vortec Corporation Manufacture of ceramic tiles from fly ash
US6964809B2 (en) * 2002-02-15 2005-11-15 Pedro M. Buarque de Macedo Large high density foam glass tile
US8133354B2 (en) * 2008-01-04 2012-03-13 USG Interiors, LLC. Acoustic ceiling tiles made with paper processing waste

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101608483A (zh) * 2009-07-10 2009-12-23 马鞍山科达机电有限公司 一种磷石膏复合蒸压砖及其制备方法
CN101708986A (zh) * 2009-11-05 2010-05-19 江西省陶瓷研究所 适应快烧工艺的磷石膏陶瓷配方
CN102173736A (zh) * 2011-01-26 2011-09-07 武汉理工大学 地砖陶瓷及其制备方法
CN103044007A (zh) * 2012-12-31 2013-04-17 徐立萧 一种以磷石膏为原料制备的标砖材料及标砖的制备方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107512895A (zh) * 2017-08-22 2017-12-26 贵州开磷磷石膏综合利用有限公司 一种高强度磷石膏透水砖及其制造方法
CN107512895B (zh) * 2017-08-22 2020-04-24 贵州开磷磷石膏综合利用有限公司 一种高强度磷石膏透水砖及其制造方法
CN107721250A (zh) * 2017-08-26 2018-02-23 普定县银丰农业科技发展有限公司 一种高强度透水砖及其制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20160009601A1 (en) 2016-01-14
US9309160B2 (en) 2016-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106087631B (zh) 一种烧结透水砖及其制备方法
CN101717853B (zh) 一种以城市污泥和钢铁冶金含铁尘泥制备烧结配料的方法
CN101205133A (zh) 利用陶瓷废料生产高性能透水砖的制造方法
CN107459364B (zh) 一种利用黄河淤泥和污泥做粘结剂制备的高强陶粒及其制备方法
CN103086699B (zh) 一种再生陶瓷砖及其制作方法
CN102358705B (zh) 利用固体废弃物生产烧结陶粒的工艺及系统
CN102557583A (zh) 建筑陶瓷节能干法制粉工艺
CN101708983A (zh) 一种赤泥粉煤灰免烧地质聚合物材料及其制备方法
CN102775130B (zh) 一种用生活垃圾焚烧飞灰与磷矿尾矿制成的烧结砖及其制备方法
CN103833326A (zh) 陶瓷配方及陶瓷产品的制备方法
CN103880464B (zh) 管桩余浆垃圾焚烧炉渣混凝土多孔砖制备工艺
CN104477926B (zh) 一种粉煤灰碱浸烧结水热法生产硬硅钙石及氧化铝的方法
CN105236935A (zh) 瓷砖产品及其制造方法
CN102826827A (zh) 一种以陶瓷抛光渣为主料的烧结瓷渣砖及其生产方法
CN103864404A (zh) 一种利用石英砂尾矿和污泥制作的陶粒及其制备方法
CN101672084A (zh) 粉煤灰蒸压砖及其制备方法
CN106186765A (zh) 一种钢渣建筑垃圾陶粒及其制备方法
CN101713233B (zh) 多孔砖的制备方法
CN103073263A (zh) 一种利用多种固体废物制造陶瓷仿古砖的方法
CN205893102U (zh) 一种废弃陶瓷回收利用装置
CN105731998A (zh) 一种利用油页岩半焦制备的轻质陶粒及其制备方法
CN102765931A (zh) 一种利用钢渣湿法磁选尾泥制备陶瓷材料的方法
CN111825474A (zh) 一种煤矸石陶粒及其制备方法
CN104477927B (zh) 一种粉煤灰碱浸烧结水热法生产雪硅钙石及氧化铝的方法
CN107903034A (zh) 一种海绵体陶瓷砖及其生产方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20160113

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication