CN106673435A - 一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒及其制备方法，所述熔块干粒的原料组分包括废旧釉粉和废旧辊棒破碎粒，其中所添加的废旧釉粉与废旧辊棒破碎粒的比例为0.6‑2.5：1。本发明提出一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒，适用于陶瓷砖坯表面装饰用的布施，其装饰层具有耐磨且防滑的作用，另外还提出一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒的制备方法，将废旧釉料转化为生产原材料，改变废旧辊棒被用作普通耐火砖的材料等传统做法，制备方法简易，成本低。

Description

一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及陶瓷干粒生产技术领域，尤其涉及一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒及其制备方法。

背景技术

废旧釉料，通常是指建筑卫生陶瓷如仿古砖、抛釉砖、内墙砖等表面施釉的陶瓷制品，在釉料的加工(如洗球)、转运(如洗釉缸)、施釉(如喷釉、淋釉、打点釉)、印花(如印油、花膏)、传输(如刮边)及存放时间久变质(如有机物分解起气泡)或者生产设备异常(如油污混入、铁质混入)、跑冒滴漏产生的问题釉料。

目前，陶瓷行业各企业间因地域、设备、主要坯体原料、产品品类等差异，采用釉料的配方及物化性能(如流动性、分散性、膨胀系数、熔点、烧结范围等)不尽相同；同一陶瓷企业，也存在使用不同的釉料去满足销售需求。也就是说，废旧釉料种类繁杂，除了含有制备陶瓷釉料所需的无机非金属氧化物：SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、K₂O、Na₂O、TiO₂等组分外，还夹杂着少量的坯粉、铁锈、未完全分解的碳酸盐与硫酸盐、有机炭粒、油墨、油污、不燃物如灰分等。回收利用非常麻烦，稍有不慎就会引起凹釉、杂质、起泡、针孔等质量缺陷，这就造成废旧釉料无法全部循环利用，成为陶瓷生产的主要固体废弃物之一。随着时间推移及产能加大，如果产生的大量废旧釉不能及时循环利用、不加处理的话，就会造成污染环境，甚至部份有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。

废旧辊棒，是指陶瓷辊道窑在生产过程中，所用的氧化铝质、断裂辊棒，其氧化铝含量通常大于65％，这此废旧辊棒因长期在1200℃左右窑温下工作，致密性非常高，通常被回收破碎后被用作普通耐火砖的材料等传统做法。

发明内容

本发明的目的在于提出一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒，适用于陶瓷砖坯表面装饰用的布施，其装饰层具有耐磨且防滑的作用。

本发明的另一目的在于提出一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒的制备方法，将废旧釉料转化为生产原材料，改变废旧辊棒被用作普通耐火砖的材料等传统做法，制备方法简易，成本低。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒，所述熔块干粒的原料组分包括废旧釉粉和废旧辊棒破碎粒，所述废旧釉粉与所述废旧辊棒破碎粒的质量比为0.6-2.5：1。

更进一步的说明，所述熔块干粒的原料组分中还包括硼砂，其添加量占原料总质量的质量百分数为5-10％。

更进一步的说明，所述熔块干粒的原料组分中还包括陶瓷色料，其添加量占原料总质量的质量百分数为0.1-10％。

更进一步的说明，所述熔块干粒的原料组分中还包括石灰石，其添加量占原料总质量的质量百分数为5-10％。

更进一步的说明，所述熔块干粒的原料组分中还包括膨润土，其添加量占原料总质量的质量百分数为5-10％。

更进一步的说明，所述熔块干粒的原料组分包括以下质量分数的组分：20-70％废旧釉粉、20-60％废旧辊棒破碎粒、0-10％膨润土、0-10％石灰石、0-10％硼砂和0-10％陶瓷色料。

更进一步的说明，所述废旧釉粉的化学成分组成包括以下质量分数的组分：42-48％二氧化硅、15-22％氧化铝、0.5-2％三氧化二铁、0.5-2％二氧化钛、8-15％氧化钙、2-8％氧化镁、0.5-5％氧化钾和2-5％氧化钠，烧失量10-15％。

更进一步的说明，一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒的制备方法，包括以下步骤：

A、按配比称取废旧釉粉、废旧辊棒破碎粒、膨润土、石灰石、硼砂和陶瓷色料，混合均匀；

B、在1250-1400℃下熔融，保温1-2小时；

C、放料水淬，烘干，粉碎造粒，得到颗粒细度为10-50目的熔块干粒。

更进一步的说明，所述废旧釉粉的制备方法如下：

(1)均化、沉淀：将各工序回收的废旧釉浆倒入带有搅拌机的釉缸中进行混合均匀，在搅拌混合时加入1％的沉降剂；

(2)待釉浆沉淀后，抽掉釉浆上层的水，获得水分为28-32％的釉浆；

(3)压排：对水分为28-32％的釉浆进行压榨，得到水分为18-22％的釉泥；

(4)烘干、打粉：将釉泥烘干、打粉，获得水分为3-7％的废旧釉粉。

更进一步的说明，所述废旧辊棒破碎粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将废旧辊棒进行粉碎、将清除异物后的废旧辊棒进行粗破、粉碎；

(2)过筛：将上述经粉碎后的废旧辊棒颗粒通过上下分别装有120目筛、325目筛的双层振动机振动分选，即将325筛上、120目筛下的合格细颗粒收集备用，而将120目筛上粗颗粒再进行粉碎、过筛直至合格可收集备用。

本发明的有益效果：

1、本申请由废旧釉粉和废旧辊棒破碎粒制备获得的熔块干粒可用于替换现有的优质陶瓷干粒，而且本申请的熔块干粒配方比传统陶瓷干粒的配方成本低，还改变了废旧釉料因受杂质或混入有机物(如木质素、油污)等限制直接回收使用而被填埋处理的做法，减少废旧釉料对环境污染；

2、结合废旧辊棒破碎粒在熔块干粒中起到骨架支撑作用，进一步提高熔块干粒的耐磨性和防滑性，不仅将废旧釉料重新利用，还增加了其熔块干粒制备的装饰层的性能，创造较高的经济效益；

3、将废旧釉料转化为生产原材料，并对其熔块干粒的原料进行调整，获得抗撞击能力强、耐磨及防滑的熔块干粒；

4、改变废旧辊棒仅被用作普通耐火砖的材料等传统做法。

具体实施方式

下面结合通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒，所述熔块干粒的原料组分包括废旧釉粉和废旧辊棒破碎粒，所述废旧釉粉与所述废旧辊棒破碎粒的质量比为0.6-2.5：1。

废旧釉粉是指由生产过程产生的废旧釉浆沉淀后回收、烘干所得的粉末，其中含有的氧化钙起到降低熔块干粒烧制温度及促进熔块发色的作用，制备获得具有良好性能的熔块干粒，使本申请由废旧釉粉和废旧辊棒制备获得的熔块干粒可用于替换现有的优质陶瓷干粒，而且本申请的熔块干粒配方比传统陶瓷干粒的配方成本低，还改变了废旧釉料因受杂质或混入有机物(如木质素、油污)等限制直接回收使用而被填埋处理的做法，减少废旧釉料对环境污染。

进一步的说明，废旧辊棒，是指陶瓷辊道窑在生产过程中，所用的氧化铝质、断裂辊棒，其氧化铝含量通常大于65％，这此废旧辊棒因长期在1200℃左右窑温下工作，致密性非常高，被回收破碎后，可用作普通的耐火材料用。进一步的说明，使用长期经高温作用下的废旧辊棒，其在干粒烧制熔融过程中，起到疏通气体快速排放作用，可以不需要高温及长时间保温下，干粒中的气体即可排放完毕，不会造成干粒中还存在小气泡现象，降低熔块干粒的烧成问题、缩短烧成时间，提高综合效益的同时，得到致密性更高的干粒。

本申请的熔块干粒适用于陶瓷表面装饰用的布施，其装饰层具有耐磨且防滑的作用，将废旧釉料和废旧辊棒转化为生产原材料，使用处理过的废旧辊棒细小颗粒能在陶瓷表面装饰的陶瓷干粒中起到骨架支撑作用，提升陶瓷干粒的耐磨、防滑性能，拓展采用此干粒装饰产品的使用领域，提高产品档次及附加值，改变废旧辊棒仅被用作普通耐火砖的材料等传统做法，创造更高附价值的产品。

更进一步的说明，所述熔块干粒的原料组分中还包括硼砂，其添加量占原料总质量的质量百分数为5-10％。在熔块干粒烧制过程中，由于原料加入了硼砂，其在废旧釉料和高铝质耐火材料在边界反应生成莫来石晶相时，起到了网络中间体作用，使高铝质耐火材料颗粒在熔块干粒中结合更加紧密。

更进一步的说明，所述熔块干粒的原料组分中还包括陶瓷色料，其添加量占原料总质量的质量百分数为0.1-10％。

根据所需熔块干粒烧成后所需的颜色来进行配料，在熔块干粒原料中可加入黑色(氧化铁、氧化镍、氧化铬、氧化锰等)、蓝色(氧化钴)、黄色(钛白粉、氧化镨等)、红色(铬锡红、铁红或锆铁红等)、绿色(氧化铬)或白色(硅酸锆、氧化锆、氧化锡等)等的陶瓷色料进行调色，取出陶瓷后期装饰过程中再去喷色釉料或施色釉料的工序，减少人工成本及设备投入，提高了生产效率，同时也提高本申请陶瓷干粒的适用范围。

更进一步的说明，所述熔块干粒的原料组分中还包括石灰石，其添加量占原料总质量的质量百分数为5-10％。将石灰石作为陶瓷熔剂原料，可进一步的降低熔块干粒的烧制温度，又因其在高温烧结后，形成的氧化钙中间体呈透明状，可促进熔块干粒中陶瓷色料的发色，使熔块干粒呈色更加艳丽。

更进一步的说明，所述熔块干粒的原料组分中还包括膨润土，其添加量占原料总质量的质量百分数为5-10％。因膨润土在烧结前粘性大，可减少熔块烧制过程微粒的产生，用于降低熔块颗粒的脆性，另外其主要成分为三氧化二铝、二氧化硅，烧结过程中又促进熔块中的莫来石晶相进一步提高，韧性加强，起到提高熔块干粒的抗撞击能力作用，进一步的说明，其布施烧成后的釉面的耐磨性级别可达到4级或5级。

更进一步的说明，所述熔块干粒包括以下质量分数的组分：20-70％废旧釉粉、20-60％废旧辊棒破碎粒、0-10％膨润土、0-10％石灰石、0-10％硼砂和0-10％陶瓷色料。

更进一步的说明，所述废旧釉粉的化学成分组成包括以下质量分数的组分：42-48％二氧化硅、15-22％氧化铝、0.5-2％三氧化二铁、0.5-2％二氧化钛、8-15％氧化钙、2-8％氧化镁、0.5-5％氧化钾和2-5％氧化钠，烧失量10-15％。

更进一步的说明，一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒的制备方法，包括以下步骤：

A、按配比称取废旧釉粉、废旧辊棒破碎粒、膨润土、石灰石、硼砂和陶瓷色料，混合均匀；

B、在1250-1400℃下熔融，保温1-2小时；

C、放料水淬，烘干，粉碎造粒，得到颗粒细度为10-50目的熔块干粒。

更进一步的说明，所述废旧釉粉的制备方法如下：

(1)均化、沉淀：将各工序回收的废旧釉浆倒入带有搅拌机的釉缸中进行混合均匀，在搅拌混合时加入1％的沉降剂；

(2)待釉浆沉淀后，抽掉釉浆上层的水，获得水分为28-32％的釉浆；

(3)压排：对水分为28-32％的釉浆进行压榨，得到水分为18-22％的釉泥；

(4)烘干、打粉：将釉泥烘干、打粉，获得水分为3-7％的废旧釉粉。

更进一步的说明，所述废旧辊棒破碎粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将废旧辊棒进行粉碎、将清除异物后的废旧辊棒进行粗破、粉碎；

(2)过筛：将上述经粉碎后的废旧辊棒颗粒通过上下分别装有120目筛、325目筛的双层振动机振动分选，即将325筛上、120目筛下的合格细颗粒收集备用，而将120目筛上粗颗粒再进行粉碎、过筛直至合格可收集备用。

实施例

一种以废旧釉料为主要原料的陶瓷表面装饰用耐磨熔块干粒的制备方法，其包括如下步骤：

步骤1)废旧釉粉的制备：

(1)均化、沉淀：将球釉车间、釉线等工序产生的废旧釉浆倒入装有搅拌机的釉缸中进行混合均匀，在搅拌混合的过程中添加1％的沉降剂(聚合氯化铝)让釉浆快速沉淀；

(2)待釉浆沉淀后，抽掉沉淀釉浆上层的水，获得水分为30％左右的釉浆；

(3)压排：通过泥浆泵将水分为30％左右的釉浆抽到压排机进行压榨，得到水分为20％左右的釉泥；

(4)烘干、打粉：将釉泥烘干、打粉，获得水分为5％的废旧釉粉。

步骤2)废旧辊棒的前处理：

将废旧辊棒进行粉碎、过筛：将清除异物后的废旧辊棒进行粗破、粉碎，然后通过上下分别装有120目筛、325目筛的双层振动机振动分选，即将325筛上、120目筛下的合格细颗粒收集备用，而将120目筛上粗颗粒再进行粉碎、过筛直至合格可收集备用。

上述使用的废旧辊棒的化学组分为：19.75％二氧化硅、67.65％氧化铝、0.73％三氧化二铁、0.62％二氧化钛、0.48％氧化钙、0.29％氧化镁、0.5％氧化钾、0.24％氧化钠和4.46％氧化锆，烧失量0.01％。

步骤3)按下表1配比称取废旧釉料、废旧辊棒破碎粒、膨润土、石灰石、硼砂、陶瓷色料，混合均匀；

步骤4)在1250℃温度下熔融，保温1个小时；

步骤5)放料水淬，烘干，在同一造粒设备及相同的控制参数下进行粉碎造粒，得到熔块颗粒。

编号

废旧釉粉

废旧辊棒破碎粒

膨润土

石灰石

硼砂

陶瓷色料

1

30％

40％

10％

10％

8％

2％氧化铁

2

55％

27％

5％

5％

5％

3％钛白粉

3

30％

50％

6％

7％

5％

2％氧化锆

4

70％

30％

0

0

0

0

5

40

60

0

0

0

0

6

65％

25％

0

3％

4％

3％铬锡红

7

40％

45％

0

6％

6％

3％铬锡红

8

40％

45％

6％

0％

6％

3％铬锡红

9

40％

45％

6％

6％

0

3％铬锡红

表1

对上表1制备获得的熔块干粒进行转输看其干粒的抗撞击能力，分别在同一粉碎造粒的设备内进行破碎，且其设定的控制参数保持一致，观察不同实施例获得的熔块干粒的粒径大小。另外，将各实施例中获得的熔块干粒分别布施于坯体上进行烧成，观察其发色情况，随后依据GB/T3810.7方法对其釉面进行耐磨性分级的检测，测试结果见下表2。

表2

从实施例5、7和实施例6可得出，石灰石的加入可促进熔块干粒中陶瓷色料的发色，使熔块干粒呈色更加艳丽。从实施例1-3、4-9可获得硼砂和膨润土起到的作用是使干粒的颗粒结构更紧密，具有较强的抗撞击能力，干粒不容易撞碎，添加有膨润土的熔块颗粒，其同一设备及参数破碎下的颗粒粒径一般可控制在20目筛余75％以上，且获得的釉面其耐磨性级别可达到4或5级。进一步的说明，本申请获得的熔块干粒具有一定的透明度，且内部或外部均不存在小气泡，而如果使用普通的高铝质耐火材料代替废旧辊棒破碎粒，当熔融温度不够高或保温时间不足时，其熔块干粒会出现小气泡，小气泡的存在在后续布施烧成后，如果烧成温度不够或烧成时间不足时，其获得的釉面中容易残留小气孔，影响釉面的装饰效果。

可见使用废旧辊棒细小颗粒作为高铝质耐火材料，它在干粒烧制熔融过程中，起到疏通气体快速排放作用，即可以不需要这么高温、这么长的时间保温，干粒中的气体就可以排放完毕，不会造成干粒中还存在小气泡现象，降低熔块干粒的烧成温度、缩短烧成时间，提高综合效益的同时，得到致密性更高的干粒。

上述使用的废旧釉粉的化学组分为：45.36％二氧化硅、18.86％氧化铝、1.06％三氧化二铁、0.95％二氧化钛、10.30％氧化钙、4.55％氧化镁、1.25％氧化钾和3.37％氧化钠，烧失量12.65％。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒，其特征在于：所述熔块干粒的原料组分包括废旧釉粉和废旧辊棒破碎粒，所述废旧釉粉与所述废旧辊棒破碎粒的质量比为0.6-2.5：1。

2.根据权利要求1所述的一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒，其特征在于：所述熔块干粒的原料组分中还包括硼砂，其添加量占原料总质量的质量百分数为5-10％。

3.根据权利要求1所述的一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒，其特征在于：所述熔块干粒的原料组分中还包括陶瓷色料，其添加量占原料总质量的质量百分数为0.1-10％。

4.根据权利要求1所述的一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒，其特征在于：所述熔块干粒的原料组分中还包括石灰石，其添加量占原料总质量的质量百分数为5-10％。

5.根据权利要求1所述的一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒，其特征在于：所述熔块干粒的原料组分中还包括膨润土，其添加量占原料总质量的质量百分数为5-10％。

6.根据权利要求1所述的一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒，其特征在于：包括以下质量分数的组分：20-70％废旧釉粉、20-60％废旧辊棒破碎粒、0-10％膨润土、0-10％石灰石、0-10％硼砂和0-10％陶瓷色料。

7.根据权利要求6所述的一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒，其特征在于：所述废旧釉粉的化学成分组成包括以下质量分数的组分：42-48％二氧化硅、15-22％氧化铝、0.5-2％三氧化二铁、0.5-2％二氧化钛、8-15％氧化钙、2-8％氧化镁、0.5-5％氧化钾和2-5％氧化钠，烧失量10-15％。

8.根据权利要求7所述的一种以废旧釉料为主要原料的耐磨熔块干粒的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、按配比称取废旧釉粉、废旧辊棒破碎粒、膨润土、石灰石、硼砂和陶瓷色料，混合均匀；

B、在1250-1400℃下熔融，保温1-2小时；

C、放料水淬，烘干，粉碎造粒，得到颗粒细度为10-50目的熔块干粒。

9.根据权利要求8所述的熔块干粒的制备方法，其特征在于：所述废旧釉粉的制备方法如下：

(1)均化、沉淀：将各工序回收的废旧釉浆倒入带有搅拌机的釉缸中进行混合均匀，在搅拌混合时加入1％的沉降剂；

(2)待釉浆沉淀后，抽掉釉浆上层的水，获得水分为28-32％的釉浆；

(3)压排：对水分为28-32％的釉浆进行压榨，得到水分为18-22％的釉泥；

(4)烘干、打粉：将釉泥烘干、打粉，获得水分为3-7％的废旧釉粉。

10.根据权利要求8所述的熔块干粒的制备方法，其特征在于：所述废旧辊棒破碎粒的制备方法，包括以下步骤：

(1)将废旧辊棒进行粉碎、将清除异物后的废旧辊棒进行粗破、粉碎；

(2)过筛：将上述经粉碎后的废旧辊棒颗粒通过上下分别装有120目筛、325目筛的双层振动机振动分选，即将325筛上、120目筛下的合格细颗粒收集备用，而将120目筛上粗颗粒再进行粉碎、过筛直至合格可收集备用。