CN106380217A - 一种轻质环保陶瓷板的制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轻质环保陶瓷板的制备方法，以废旧陶瓷粉为原料，通过配方调整和工艺改善，利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量，材料的介质损耗使其材料整体加热至烧结温度而实现致密化的方法，既缩短烧成时间又降低烧结温度，且得到的陶瓷砖气孔分布均匀，质量高，满足保温、耐老化、阻燃性能要求。

Description

一种轻质环保陶瓷板的制作方法
技术领域
本发明涉及一种轻质环保陶瓷板的制作方法。
背景技术
目前我国建筑能耗已占到总能耗的30％，建筑节能已成为节能减排的重点。开发新型环保节能墙体材料，提高外墙的保温性能对实现建筑节能具有重要意义。
在建设绿色节能社会浪潮推动下，人们对建筑节能的期望和追求日趋提高，采用了各种墙体围护体系如块材外保温体系，块材夹(填)芯体系及板材类复合保温体系。但有机保温材料易于燃烧，存在安全问题。开发新型无机节能保温建筑材料势在必行。
轻质陶瓷材料就是为了满足这种需求而研制出来的。其具有低的密度、高的强度、高的耐火度、好的抗热震性和低的热导率，适合作为高温隔热耐火材料。
废旧陶瓷粉是陶瓷砖生产过程中产生的一种固体废弃物，特别是近20年的高速发展，陶瓷业随着产量的增加，废料的数量越来越多，据不完全统计：仅佛山陶瓷产区，各种陶瓷废料的年产量已经超过400万吨，而全国陶瓷废料的年产量估计在1000万吨左右，如此大量的陶瓷废料已经不是简单填埋可以解决的问题，而且随着经济的日益发展和社会的进步，环境已经成为人们关注的焦点，陶瓷废料的堆积挤占土地，影响当地空气的粉尘含量，而陶瓷废料的填埋耗费人力物力，还污染地下水质，如何变废为宝，化废料为资源，已经成为科技和环保部门的当务之急。
现有的轻质环保陶瓷板的制备方法一般采用松堆积隧道窑烧成的方法，烧成温度大于1230℃。由于多孔陶瓷材料本身的热导率较低，采用常规方法烧结容易导致材料局部烧结不均匀，且烧结时间过长造成极大的能源极大的浪费。
发明内容
为解决现有技术存在的问题，本发明提供一种以废旧陶瓷粉为主要原料的微波烧结制备轻质环保陶瓷板的方法。
本发明解决其技术问题的解决方案是：一种轻质环保陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：
1)配料：按照重量份数，废旧陶瓷粉50-80份、长石10-30份、滑石0-8份、粘土0-5份、减水剂1-3份进行配料；其中，所述的废旧陶瓷粉包括陶瓷抛光废渣、经破碎处理的废抛光砖、制坯回收的废坯粉和废泥粉、除尘器回收粉尘、陶瓷厂排水道淤泥等。
2)球磨：将所有原料混合后，按照混合组分总质量与水的质量比为0.5-0.7：1加入水，进行湿法球磨。
3)喷雾造粒：将球磨好的浆料过250～300目网筛后，进行喷雾造粒。
4)入模成坯：喷雾造粒制的粉粒，陈腐20h～40h后入模平铺制得粉末生坯；
5)微波烧结：粉末生坯直接微波加热至1100～1180℃进行微波烧结，得到气孔分布均匀的轻质环保陶瓷板。
优选地，所述步骤1)中，按照重量份数，废旧陶瓷粉60-80份、长石15-25份、滑石0-5份、粘土3-5份、减水剂1-3份进行配料。
进一步优选地，所述步骤1)中，按照重量份数，废旧陶瓷粉60-70份、长石15-20份、滑石3-5份、粘土3-5份、减水剂1-3份进行配料。
优选地，所述步骤1)中，减水剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠和水玻璃中的任意一种。
优选地，所述步骤2)中，湿法球磨至浆料的平均粒度为8～15微米。
优选地，所述步骤3)中，喷雾造粒后的颗粒粒度为50～100微米；以便形成均匀的堆积，使烧结得到的轻质陶瓷砖气孔分布均匀。
优选地，所述步骤5)中，微波烧结的功率为30～40kw，烧成周期70～100min，在所述烧结温度的保温时间为5～10min。
本发明的有益效果是：本发明以废旧陶瓷粉为原料，通过配方调整和工艺改善，利用微波具有的特殊波段与材料的基本细微结构耦合而产生热量，材料的介质损耗使其材料整体加热至烧结温度而实现致密化的方法，既缩短烧成时间又降低烧结温度，且得到的陶瓷砖气孔分布均匀，质量高，满足保温、耐老化、阻燃性能要求。
具体实施方式
以下将结合实施例对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
实施例1
一种轻质环保陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：
1)配料：按照表1所示的配比进行配料。
2)球磨：将所有原料混合后，按照混合组分总质量与水的质量比为0.5：1加入水，进行湿法球磨，研磨至浆料平均粒度为10-15微米。
3)喷雾造粒：将球磨好的浆料过250目网筛后，进行喷雾造粒，喷雾造粒后的颗粒平均粒径为70～80微米。
4)入模成坯：喷雾造粒制的粉粒，陈腐24h后入模平铺制得粉末生坯。
5)微波烧结：粉末生坯直接微波加热至1100～1180℃进行微波烧结，微波功率：35kW，烧成周期为：90min、高温区保温时间为：8min；得到气孔分布均匀的轻质环保陶瓷板。
实施例2
一种轻质环保陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：
1)配料：按照表1所示的配比进行配料。
2)球磨：将所有原料混合后，按照混合组分总质量与水的质量比为0.7：1加入水，进行湿法球磨，研磨至浆料平均粒度为8-10微米。
3)喷雾造粒：将球磨好的浆料过250～300目网筛后，进行喷雾造粒，喷雾造粒后的颗粒平均粒径为50～60微米。
4)入模成坯：喷雾造粒制的粉粒，陈腐20h后入模平铺制得粉末生坯；
5)微波烧结：粉末生坯直接微波加热至1100～1180℃进行微波烧结，微波功率：40kW，烧成周期为：70min、高温区保温时间为：5min；得到气孔分布均匀的轻质环保陶瓷板。
实施例3
一种轻质环保陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：
1)配料：按照表1所示的配比进行配料。
2)球磨：将所有原料混合后，按照混合组分总质量与水的质量比为0.6：1加入水，进行湿法球磨，研磨至浆料平均粒度为10-15微米。
3)喷雾造粒：将球磨好的浆料过250～300目网筛后，进行喷雾造粒，喷雾造粒后的颗粒平均粒径为90～100微米。
4)入模成坯：喷雾造粒制的粉粒，陈腐30h后入模平铺制得粉末生坯；
5)微波烧结：粉末生坯直接微波加热至1100～1180℃进行微波烧结，微波功率：35kW，烧成周期为：100min、高温区保温时间为：10min；得到气孔分布均匀的轻质环保陶瓷板。
实施例4
一种轻质环保陶瓷板的制备方法，包括以下步骤：
1)配料：按照表1所示的配比进行配料。
2)球磨：将所有原料混合后，按照混合组分总质量与水的质量比为0.65：1加入水，进行湿法球磨，研磨至浆料平均粒度为10-13微米。
3)喷雾造粒：将球磨好的浆料过250～300目网筛后，进行喷雾造粒，喷雾造粒后的颗粒平均粒径为65-70微米。
4)入模成坯：喷雾造粒制的粉粒，陈腐40h后入模平铺制得粉末生坯；
5)微波烧结：粉末生坯直接微波加热至1100～1180℃进行微波烧结，微波功率：38kW，烧成周期为：80min、高温区保温时间为：7min；得到气孔分布均匀的轻质环保陶瓷板。
表1 实施例配方表
对上述实施1-4按照GB/T5486-2008《无机硬质绝缘热制品试验方法》对其性能进行测试，测试结果见表2：
表2 实施例测试结果
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4
容重g/cm3 0.28 0.35 0.25 0.31
导热系数W/(m.k) 0.07 0.12 0.08 0.10
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种轻质环保陶瓷板的制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：
1）配料：按照重量份数，废旧陶瓷粉50-80份、长石10-30份、滑石0-8份、粘土0-5份、减水剂1-3份进行配料；
2）球磨：将所有原料混合后，按照混合组分总质量与水的质量比为0.5-0.7：1加入水，进行湿法球磨；
3）喷雾造粒：将球磨好的浆料过250~300目网筛后，进行喷雾造粒；
4）入模成坯：喷雾干燥制得的粉粒，陈腐20h~40h后入模平铺制得粉末生坯；
5）微波烧结：粉末生坯直接微波加热至1100～1180℃进行微波烧结，得到气孔分布均匀的轻质环保陶瓷板。
2.根据权利要求1所述的轻质环保陶瓷板的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，按照重量份数，废旧陶瓷粉60-80份、长石15-25份、滑石0-5份、粘土3-5份、减水剂1-3份进行配料。
3.根据权利要求2所述的轻质环保陶瓷板的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中，按照重量份数，废旧陶瓷粉60-70份、长石15-20份、滑石3-5份、粘土3-5份、减水剂1-3份进行配料。
4.根据权利要求1所述的轻质环保陶瓷板的制备方法 ，其特征在于：所述步骤1）中，减水剂为六偏磷酸钠、三聚磷酸钠和水玻璃中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的轻质环保陶瓷板的制备方法，其特征在于：所述步骤2）中，湿法球磨至浆料的平均粒度为8~15微米。
6.根据权利要求1所述的轻质环保陶瓷板的制备方法，其特征在于：所述步骤3）中，喷雾造粒后的颗粒粒度为50~100微米。
7.根据权利要求1所述的轻质环保陶瓷板的制备方法，其特征在于：所述步骤5）中，微波烧结的功率为30~40kw，烧成周期70~100min，在所述烧结温度的保温时间为5~10min。
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