CN106810206B - 一种利用煤矸石制备超平抛釉陶瓷砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用煤矸石制备超平抛釉陶瓷砖的方法，通过采用双层坯体和合理的坯体配方及颗粒级配最大限度的将煤矸石作为了坯体的主要生产原料，同时通过提高底釉层的始熔温度可尽量排除了坯体中的气体，并且在面釉层中采用耐磨熔块釉既降低了釉面的熔融温度又保证了釉面的耐磨硬度，最后采用了高温保温的方式用于提升砖体的强度和釉面的平整度。本发明以煤矸石为主要原料和耐磨熔块釉，有效实现了废弃物的资源化利用，大幅降低了烧成温度，缩短了烧成周期，显著降低了生产成本，因此具有广阔的市场前景。
Description
技术领域
本发明属于无机非金属材料（陶瓷）领域，具体涉及一种利用煤矸石制备超平抛釉陶瓷砖的方法。
背景技术
全抛釉陶瓷砖是传统抛光砖在表层施釉后抛光的产物，与传统抛光砖相比，全抛釉陶瓷砖产品不仅具有良好的抗污性，而且在花色上更为丰富，瓷砖高温烧制后，具有花纹色彩鲜艳，花色品种多样，纹理自然等特点。自从2010年喷墨印刷技术和镜面全抛工艺在建筑陶瓷生产中广泛使用后，全抛釉陶瓷砖的性能得到完美升级，产品集合了抛光砖、仿古砖、瓷片三种产品的优势，具备了抛光砖的光泽度、瓷质硬度，同时也拥有仿古砖的釉面高仿效果，以及瓷片釉面丰富的视觉效果。但是由于目前抛釉砖还是会存在发色不好、气泡多、光泽度欠佳的问题，这些问题已满足不了消费者的需求。同时目前我国煤矸石存在日益增多现象，造成了水土流失和环境污染，因此如何合理利用煤矸石也成为了比较紧迫的社会问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种表面平整、光亮、硬度高的利用煤矸石制备超平抛釉陶瓷砖的方法。
为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：一种利用煤矸石制备超平抛釉陶瓷砖的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）坯体底层粉料的制备：
所述坯体底层粉料组成的质量百分比为：煤矸石50～55%、高岭土10～20%、钠长石10～15%、方解石10～15％、硅灰石10～15％；
所述坯体底层粉料的制备工序为：先将煤矸石经过破碎、培烧、磨碎、酸洗后过120目筛，筛余为0.3%，然后再按坯体底层粉料配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料导入干燥塔进行干燥，制成坯体底层粉料备用；
（2）坯体面层粉料的制备：
所述坯体面层粉料组成的质量百分比为：煤矸石15～25%、高岭土30～40%、钾长石15～20%、方解石10～15％、硅灰石20～30％；
所述坯体面层粉料的制备工序为：先将煤矸石经过破碎、培烧、磨碎、酸洗后过200目筛，筛余为0.2%，然后再按坯体面层粉料配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料导入干燥塔进行干燥，制成坯体面层粉料备用；
（3）底釉层原料的制备：
所述底釉层原料组成的质量百分比为：石英20～25％、石灰石15～20％、烧滑石15～20％、氧化铝15～20％、钠长石15～23％、氧化铈10～15％；
所述底釉层原料的制备工序为：按底釉层配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛后搅拌均匀，制成底釉层原料备用；
（4）面釉层原料的制备：
所述面釉层原料组成的质量百分比为：石英10～15％、煅烧高岭土15～25％、烧滑石15～20％、氧化铝15～20％、钾长石15～25％、熔块10～15％；
熔块的化学重量百分组成为：Na2O 10％、CaO 20％、ZrSiO4 25％、Al2O315％、SiO210％、B2O3 20％；
所述面釉层原料制备工序为：按面釉层配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛后搅拌均匀，制成面釉层原料备用；
（5）坯体制备：先后将坯体底层粉料和坯体面层粉料送入至压坯机内成型为瓷砖坯；
（6）施底釉：在干燥后的瓷砖坯表面喷淋厚度为0.4mm的底釉层原料；
（7）施面釉：在喷墨、印花后的瓷砖坯表面喷淋厚度为0.6mm的面釉层原料；
（8）抛釉；
（9）烧成：先在450℃温度烧制8min ，再在950℃温度烧制10min，再在1160℃温度烧制40min，最后降温并在1000℃温度烧制10 min；
（10）抛光。
所述步骤（5）中坯体底层粉料与坯体面层粉料厚度的比例为3:1。
所述步骤（6）中干燥的温度为150℃，时间为1小时，瓷砖坯体含水率达到0.5%以下。
所述步骤（6）中底釉层原料的比重为1.61 g/ml，所述步骤（7）中面釉层原料的比重为1.91 g/ml。
所述步骤（1）中坯体底层粉料的颗粒粒径为30～90目，其中30～50目的占60wt%，50～70目的占25wt%，80～90目的占15wt%。
所述步骤（2）中坯体面层粉料的颗粒粒径为60～120目，其中60～80目的占30wt%，80～100目的占25wt%，100～120目的占45wt%。
所述步骤（8）的抛釉和（10）的抛光采用全抛釉工艺。
所述步骤（1）和（2）中煤矸石的培烧温度为360℃。
所述步骤（1）和（2）中煤矸石酸洗所用酸液为pH值为5的盐酸溶液。
本发明的有益效果如下：
本发明通过采用双层坯体和合理的坯体配方及颗粒级配最大限度的将煤矸石作为了坯体的主要生产原料，同时通过提高底釉层的始熔温度可尽量排除了坯体中的气体，并且在面釉层中采用耐磨熔块釉既降低了釉面的熔融温度又保证了釉面的耐磨硬度，最后采用了高温保温的方式用于提升砖体的强度和釉面的平整度。本发明以煤矸石为主要原料和耐磨熔块釉，有效实现了废弃物的资源化利用，大幅降低了烧成温度，缩短了烧成周期，显著降低了生产成本，因此具有广阔的市场前景。
具体实施方式
以下将结合具体实施例来说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。
实施例1:
一种利用煤矸石制备超平抛釉陶瓷砖的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）坯体底层粉料的制备：
所述坯体底层粉料组成的质量百分比为：煤矸石50%、高岭土15%、钠长石10%、方解石14％、硅灰石11％；
所述坯体底层粉料的制备工序为：先将煤矸石经过破碎、360℃培烧、磨碎、酸洗后过120目筛，筛余为0.3%，然后再按坯体底层粉料配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料导入干燥塔进行干燥，制成坯体底层粉料备用；
所述坯体底层粉料的颗粒粒径为：30～50目的占60wt%，50～70目的占25wt%，80～90目的占15wt%。
（2）坯体面层粉料的制备：
所述坯体面层粉料组成的质量百分比为：煤矸石15%、高岭土37%、钾长石15%、方解石13％、硅灰石20％；
所述坯体面层粉料的制备工序为：先将煤矸石经过破碎、360℃培烧、磨碎、酸洗后过200目筛，筛余为0.2%，然后再按坯体面层粉料配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料导入干燥塔进行干燥，制成坯体面层粉料备用；所述坯体面层粉料的颗粒粒径为：60～80目的占30wt%，80～100目的占25wt%，100～120目的占45wt%。
（3）底釉层原料的制备：
所述底釉层原料组成的质量百分比为：石英25％、石灰石20％、烧滑石15％、氧化铝15％、钠长石15％、氧化铈10％；
所述底釉层原料的制备工序为：按底釉层配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛后搅拌均匀，制成底釉层原料备用；
（4）面釉层原料的制备：
所述面釉层原料组成的质量百分比为：石英15％、煅烧高岭土15％、烧滑石20％、氧化铝20％、钾长石15％、熔块15％；
熔块的化学重量百分组成为：Na2O 10％、CaO 20％、ZrSiO4 25％、Al2O315％、SiO210％、B2O3 20％；
所述面釉层原料制备工序为：按面釉层配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛后搅拌均匀，制成面釉层原料备用；
（5）坯体制备：先后将坯体底层粉料和坯体面层粉料送入至压坯机内成型为瓷砖坯；所述坯体底层粉料与坯体面层粉料厚度的比例为3:1；
（6）施底釉：在干燥后的瓷砖坯表面喷淋厚度为0.4mm的底釉层原料；
（7）施面釉：在喷墨、印花后的瓷砖坯表面喷淋厚度为0.6mm的面釉层原料；
（8）抛釉：采用现有的全抛釉工艺；
（9）烧成：先在450℃温度烧制8min ，再在950℃温度烧制10min，再在1160℃温度烧制40min，最后降温并在1000℃温度烧制10 min；
（10）抛光：采用现有的全抛釉工艺。
所述步骤（6）中干燥的温度为150℃，时间为1小时，瓷砖坯体含水率达到0.5%以下。
所述步骤（6）中底釉层原料的比重为1.61 g/ml，所述步骤（7）中面釉层原料的比重为1.91 g/ml。
所述步骤（1）和（2）中煤矸石酸洗所用酸液为pH值为5的盐酸溶液。
实施例2:
一种利用煤矸石制备超平抛釉陶瓷砖的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）坯体底层粉料的制备：
所述坯体底层粉料组成的质量百分比为：煤矸石52%、高岭土11%、钠长石12%、方解石15％、硅灰石10％；
所述坯体底层粉料的制备工序为：先将煤矸石经过破碎、360℃培烧、磨碎、酸洗后过120目筛，筛余为0.3%，然后再按坯体底层粉料配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料导入干燥塔进行干燥，制成坯体底层粉料备用；
所述坯体底层粉料的颗粒粒径为：30～50目的占60wt%，50～70目的占25wt%，80～90目的占15wt%；
（2）坯体面层粉料的制备：
所述坯体面层粉料组成的质量百分比为：煤矸石18%、高岭土31%、钾长石15%、方解石10％、硅灰石26％；
所述坯体面层粉料的制备工序为：先将煤矸石经过破碎、360℃培烧、磨碎、酸洗后过200目筛，筛余为0.2%，然后再按坯体面层粉料配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料导入干燥塔进行干燥，制成坯体面层粉料备用；
所述坯体面层粉料的颗粒粒径为：60～80目的占30wt%，80～100目的占25wt%，100～120目的占45wt%；
（3）底釉层原料的制备：
所述底釉层原料组成的质量百分比为：石英22％、石灰石17％、烧滑石17％、氧化铝15％、钠长石19％、氧化铈10％；
所述底釉层原料的制备工序为：按底釉层配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛后搅拌均匀，制成底釉层原料备用；
（4）面釉层原料的制备：
所述面釉层原料组成的质量百分比为：石英13％、煅烧高岭土17％、烧滑石19％、氧化铝18％、钾长石23％、熔块10％；
熔块的化学重量百分组成为：Na2O 10％、CaO 20％、ZrSiO4 25％、Al2O315％、SiO210％、B2O3 20％；
所述面釉层原料制备工序为：按面釉层配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛后搅拌均匀，制成面釉层原料备用；
（5）坯体制备：先后将坯体底层粉料和坯体面层粉料送入至压坯机内成型为瓷砖坯；所述坯体底层粉料与坯体面层粉料厚度的比例为3:1；
（6）施底釉：在干燥后的瓷砖坯表面喷淋厚度为0.4mm的底釉层原料；
（7）施面釉：在喷墨、印花后的瓷砖坯表面喷淋厚度为0.6mm的面釉层原料；
（8）抛釉：采用现有的全抛釉工艺；
（9）烧成：先在450℃温度烧制8min ，再在950℃温度烧制10min，再在1160℃温度烧制40min，最后降温并在1000℃温度烧制10 min；
（10）抛光：采用现有的全抛釉工艺。
所述步骤（6）中干燥的温度为150℃，时间为1小时，瓷砖坯体含水率达到0.5%以下。
所述步骤（6）中底釉层原料的比重为1.61 g/ml，所述步骤（7）中面釉层原料的比重为1.91 g/ml。
所述步骤（1）和（2）中煤矸石酸洗所用酸液为pH值为5的盐酸溶液。
实施例3:
一种利用煤矸石制备超平抛釉陶瓷砖的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）坯体底层粉料的制备：
所述坯体底层粉料组成的质量百分比为：煤矸石50%、高岭土16%、钠长石10%、方解石11％、硅灰石13％；
所述坯体底层粉料的制备工序为：先将煤矸石经过破碎、360℃培烧、磨碎、酸洗后过120目筛，筛余为0.3%，然后再按坯体底层粉料配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料导入干燥塔进行干燥，制成坯体底层粉料备用；
所述坯体底层粉料的颗粒粒径为：30～50目的占60wt%，50～70目的占25wt%，80～90目的占15wt%；
（2）坯体面层粉料的制备：
所述坯体面层粉料组成的质量百分比为：煤矸石23%、高岭土30%、钾长石17%、方解石10％、硅灰石20％；
所述坯体面层粉料的制备工序为：先将煤矸石经过破碎、360℃培烧、磨碎、酸洗后过200目筛，筛余为0.2%，然后再按坯体面层粉料配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料导入干燥塔进行干燥，制成坯体面层粉料备用；
所述坯体面层粉料的颗粒粒径为：60～80目的占30wt%，80～100目的占25wt%，100～120目的占45wt%；
（3）底釉层原料的制备：
所述底釉层原料组成的质量百分比为：石英20％、石灰石15％、烧滑石15％、氧化铝17％、钠长石20％、氧化铈13％；
所述底釉层原料的制备工序为：按底釉层配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛后搅拌均匀，制成底釉层原料备用；
（4）面釉层原料的制备：
所述面釉层原料组成的质量百分比为：石英10％、煅烧高岭土22％、烧滑石16％、氧化铝18％、钾长石21％、熔块13％；
熔块的化学重量百分组成为：Na2O 10％、CaO 20％、ZrSiO4 25％、Al2O315％、SiO210％、B2O3 20％；
所述面釉层原料制备工序为：按面釉层配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛后搅拌均匀，制成面釉层原料备用；
（5）坯体制备：先后将坯体底层粉料和坯体面层粉料送入至压坯机内成型为瓷砖坯；所述坯体底层粉料与坯体面层粉料厚度的比例为3:1；
（6）施底釉：在干燥后的瓷砖坯表面喷淋厚度为0.4mm的底釉层原料；
（7）施面釉：在喷墨、印花后的瓷砖坯表面喷淋厚度为0.6mm的面釉层原料；
（8）抛釉：采用现有的全抛釉工艺；
（9）烧成：先在450℃温度烧制8min ，再在950℃温度烧制10min，再在1160℃温度烧制40min，最后降温并在1000℃温度烧制10 min；
（10）抛光：采用现有的全抛釉工艺。
所述步骤（6）中干燥的温度为150℃，时间为1小时，瓷砖坯体含水率达到0.5%以下。
所述步骤（6）中底釉层原料的比重为1.61 g/ml，所述步骤（7）中面釉层原料的比重为1.91 g/ml。
所述步骤（1）和（2）中煤矸石酸洗所用酸液为pH值为5的盐酸溶液。
Claims (9)
1.一种利用煤矸石制备超平抛釉陶瓷砖的方法，其特征在于包括如下步骤：
（1）坯体底层粉料的制备：
所述坯体底层粉料组成的质量百分比为：煤矸石50～55%、高岭土10～20%、钠长石10～15%、方解石10～15％、硅灰石10～15％；
所述坯体底层粉料的制备工序为：先将煤矸石经过破碎、培烧、磨碎、酸洗后过120目筛，筛余为0.3%，然后再按坯体底层粉料配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料导入干燥塔进行干燥，制成坯体底层粉料备用；
（2）坯体面层粉料的制备：
所述坯体面层粉料组成的质量百分比为：煤矸石15～25%、高岭土30～40%、钾长石15～20%、方解石10～15％、硅灰石20～30％；
所述坯体面层粉料的制备工序为：先将煤矸石经过破碎、培烧、磨碎、酸洗后过200目筛，筛余为0.2%，然后再按坯体面层粉料配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料导入干燥塔进行干燥，制成坯体面层粉料备用；
（3）底釉层原料的制备：
所述底釉层原料组成的质量百分比为：石英20～25％、石灰石15～20％、烧滑石15～20％、氧化铝15～20％、钠长石15～23％、氧化铈10～15％；
所述底釉层原料的制备工序为：按底釉层配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛后搅拌均匀，制成底釉层原料备用；
（4）面釉层原料的制备：
所述面釉层原料组成的质量百分比为：石英10～15％、煅烧高岭土15～25％、烧滑石15～20％、氧化铝15～20％、钾长石15～25％、熔块10～15％；
熔块的化学重量百分组成为：Na2O 10％、CaO 20％、ZrSiO4 25％、Al2O315％、SiO210％、B2O3 20％；
所述面釉层原料制备工序为：按面釉层配方称量原料，混合均匀后装入球磨设备内球磨，出磨浆料过250目筛后搅拌均匀，制成面釉层原料备用；
（5）坯体制备：先后将坯体底层粉料和坯体面层粉料送入至压坯机内成型为瓷砖坯；
（6）施底釉：在干燥后的瓷砖坯表面喷淋厚度为0.4mm的底釉层原料；
（7）施面釉：在喷墨、印花后的瓷砖坯表面喷淋厚度为0.6mm的面釉层原料；
（8）抛釉；
（9）烧成：先在450℃温度烧制8min ，再在950℃温度烧制10min，再在1160℃温度烧制40min，最后降温并在1000℃温度烧制10 min；
（10）抛光。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（5）中坯体底层粉料与坯体面层粉料厚度的比例为3:1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（6）中干燥的温度为150℃，时间为1小时，瓷砖坯体含水率达到0.5%以下。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（6）中底釉层原料的比重为1.61g/ml，所述步骤（7）中面釉层原料的比重为1.91 g/ml。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）中坯体底层粉料的颗粒粒径为30～90目，其中30～50目的占60wt%，50～70目的占25wt%，80～90目的占15wt%。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（2）中坯体面层粉料的颗粒粒径为60～120目，其中60～80目的占30wt%，80～100目的占25wt%，100～120目的占45wt%。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（8）的抛釉和（10）的抛光采用全抛釉工艺。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）和（2）中煤矸石的培烧温度为360℃。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤（1）和（2）中煤矸石酸洗所用酸液为pH值为5的盐酸溶液。
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