CN107117939A - 一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法 - Google Patents

一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，通过多次分级球磨工艺制备陶瓷胚体，本发明利用铝废渣替代部分陶瓷原料，经济环保，同时降低了原料成本，也节省了矿物资源能耗，同时在球磨过程中采用复合多级球磨的方式，可以节约耗电量，同时采用复合球磨工艺得到的浆料，质量稳定，批次之间的产品质量统一，降低残次率，同时采用铝废渣，降低原料成本的同时能够提升日用青花瓷陶瓷配体的强度。

Description

一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法
技术领域
本发明涉及陶瓷技术领域，尤其涉及一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法。
背景技术
近些年，我国陶瓷产业迅速发展的同时也带来了诸多问题。一方面，其对能源的消耗巨大，随着国家“十二五”时期节能减排计划的实施，陶瓷行业必须全面实行节能技术革新提高能源利用率；另一方面，我国陶瓷年产量仍在增长，瓷土等矿产资源逐日减少，与此同时在陶瓷产品的生产过程中产生了难易计数的陶瓷废料，包括废弃建筑陶瓷、废弃日用生活陶瓷、废陶瓷釉料、抛光砖废渣和相关器具形成的废料大地危害了地区环境，浪费了资源。面对环境污染问题的考验和陶瓷工业绿色可持续发展的要求，科研工作者和企业正在花费大量的人力物力在节能技术、开发新型低碳产品(如低碳的陶瓷釉料)、回收利用陶瓷废料等方面进行研究开发。
铝型材在生产加工过程中产生许多铝废渣，直接丢弃对环境造成了极大的威胁，从化学成分上来分析，铝废渣中含有大量三氧化二铝、二氧化硅等成分，提出了综合利用铝废渣的方法，尤其是在日用陶瓷中的应用。《铝废渣制备青花日用陶瓷坯体的研究》一文中对铝废渣进行研究，得到铝废渣的合理添加量，不会对青花瓷陶瓷配体造成不良影响，同时利用铝废渣中的杂质氧化物可提高瓷坯的外观品质、降低烧成温度。虽然合理利用铝废渣节约了资源，但是由于在球磨过程中采用间歇式球磨机研磨陶瓷原料，这种球磨机易造成物料的过度研磨，所需的研磨周期较长，研磨效率低下，单位产品功耗较大，研磨效率低下，不利于研制低碳产品的发展。
发明内容
本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法及其体的方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，通过多次分级球磨工艺制备陶瓷胚体，包括以下具体步骤：
（1）将铝废渣经过900-950℃煅烧30-40分钟后冷却至室温，球磨过200目筛待用；将方解石、石英、钠长石均球磨后过200目筛待用；
（2）将步骤（1）球磨处理后的铝废渣、方解石、石英、钠长石以及未加处理的球土按照一定的配合比例混合均匀后加入总量1.8-2倍量的水搅拌分散均匀形成陶瓷泥浆，然后加入其他添加剂后继续混合均匀，待用；
（3）将步骤（2）陶瓷泥浆送入间歇式球磨机中进行一级粗球磨，球磨介质为二氧化锆微球，控制球磨介质的粒径以及配比，粗球磨40-50分钟后出浆，将一级粗球磨后的浆料送入储浆池中，不停搅拌待用；
（4）将步骤（3）粗球磨后的浆料通过调节阀加入连续运转球磨机中，经过不同球磨介质配比的二级球磨30-40分钟，三级球磨50-60分钟，最后溢流出浆；
（5）将球磨后的陶瓷泥浆陈腐后进行注浆成型，干燥脱模后进行焙烧即可，焙烧温度为1300-1400℃。
一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，步骤（1）中所述的球磨为干法球磨。
一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，步骤（2）中所述的球磨处理后的铝废渣、方解石、石英、钠长石以及未加处理的球土所占比例分别为15%、18%、12%、15%、40%。
一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，步骤（2）中所述的其他添加剂是指分散剂、减水剂、助磨剂、黏结剂、消泡剂中的一种或者几种，其中添加量为陶瓷泥浆的1-2%。
一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，步骤（3）中所述的控制球磨介质的粒径以及配比，具提要求为：直径为80mm的二氧化锆大球占80%、直径为40mm的中球占20%。
一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，步骤（4）中所述的二级球磨的球磨介质配比为直径为40mm的二氧化锆中球占80%、直径为20mm的小球占20%，三级球磨的球磨介质配比为直径为40mm的二氧化锆中球占20%、直径为20mm的小球占80%。
本发明的优点是：本发明对铝废渣进行合理利用，通过与方解石、石英、钠长石进行合理的配方以及工艺处理，得到较强塑性的材料配比，配合球土的添加，可以增加浆料的粘性以及流动性；再通过复合球磨工艺，可对陶瓷料浆进行分级球磨，以代替间歇式球磨机一次加工成品浆，既保证了陶瓷原料的配比在球磨前后的稳定和均匀，同时又具有较高的球磨效率和较低的能耗；废铝渣为陶瓷配体提供一定量的铝，通过合适的焙烧促进生成莫来石，另外含有多种其他氧化钙、氧化镁、氧化锌、五氧化二磷等物质，可部分地代替长石类原料，有助于降低熔点和烧成温度；同时由于含氧化铝较高，有利于提高青花瓷坯的外观白度，煅烧后的铝废渣的水分、有机物含量少，作为瘠性料引入而影响注浆，减小青花瓷坯体的干燥和烧成中的收缩，能够得到抗折强度高的产品。
本发明利用铝废渣替代部分陶瓷原料，经济环保，同时降低了原料成本，也节省了矿物资源能耗，同时在球磨过程中采用复合多级球磨的方式，可以节约耗电量，同时采用复合球磨工艺得到的浆料，质量稳定，批次之间的产品质量统一，降低残次率，同时采用铝废渣，降低原料成本的同时能够提升日用青花瓷陶瓷配体的强度。
具体实施方式
一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，通过多次分级球磨工艺制备陶瓷胚体，包括以下具体步骤：
（1）将铝废渣经过900℃煅烧30分钟后冷却至室温，干法球磨过200目筛待用；将方解石、石英、钠长石均干法球磨后过200目筛待用；
（2）将步骤（1）球磨处理后的铝废渣1.5㎏、方解石1.8㎏、石英1.2㎏、钠长石1.5㎏以及未加处理的球土4千克混合均匀后加入总量20L水搅拌分散均匀形成陶瓷泥浆，然后0.3㎏分散剂后继续混合均匀，待用；
（3）将步骤（2）陶瓷泥浆送入间歇式球磨机中进行一级粗球磨，球磨介质为二氧化锆微球，控制直径为80mm的二氧化锆大球占80%、直径为40mm的中球占20%进行粗球磨40分钟后出浆，将一级粗球磨后的浆料送入储浆池中，不停搅拌待用；
（4）将步骤（3）粗球磨后的浆料通过调节阀加入连续运转球磨机中，经过直径为40mm的二氧化锆中球占80%、直径为20mm的小球占20%配比的二氧化锆球二级球磨30分钟，再经过直径为40mm的二氧化锆中球占80%、直径为20mm的小球占20%配比的二氧化锆球三级球磨50分钟，最后溢流出浆；
（5）将球磨后的陶瓷泥浆陈腐后进行注浆成型，干燥脱模后进行焙烧即可，焙烧温度为1300℃。

Claims (6)

1.一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，其特征在于，通过多次分级球磨工艺制备陶瓷胚体，包括以下具体步骤：
（1）将铝废渣经过900-950℃煅烧30-40分钟后冷却至室温，球磨过200目筛待用；将方解石、石英、钠长石均球磨后过200目筛待用；
（2）将步骤（1）球磨处理后的铝废渣、方解石、石英、钠长石以及未加处理的球土按照一定的配合比例混合均匀后加入总量1.8-2倍量的水搅拌分散均匀形成陶瓷泥浆，然后加入其他添加剂后继续混合均匀，待用；
（3）将步骤（2）陶瓷泥浆送入间歇式球磨机中进行一级粗球磨，球磨介质为二氧化锆微球，控制球磨介质的粒径以及配比，粗球磨40-50分钟后出浆，将一级粗球磨后的浆料送入储浆池中，不停搅拌待用；
（4）将步骤（3）粗球磨后的浆料通过调节阀加入连续运转球磨机中，经过不同球磨介质配比的二级球磨30-40分钟，三级球磨50-60分钟，最后溢流出浆；
（5）将球磨后的陶瓷泥浆陈腐后进行注浆成型，干燥脱模后进行焙烧即可，焙烧温度为1300-1400℃。
2.根据权利要求1所述的一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，其特征在于，步骤（1）中所述的球磨为干法球磨。
3.根据权利要求1所述的一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的球磨处理后的铝废渣、方解石、石英、钠长石以及未加处理的球土所占比例分别为15%、18%、12%、15%、40%。
4.根据权利要求1所述的一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，其特征在于，步骤（2）中所述的其他添加剂是指分散剂、减水剂、助磨剂、黏结剂、消泡剂中的一种或者几种，其中添加量为陶瓷泥浆的1-2%。
5.根据权利要求1所述的一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，其特征在于，步骤（3）中所述的控制球磨介质的粒径以及配比，具提要求为：直径为80mm的二氧化锆大球占80%、直径为40mm的中球占20%。
6.根据权利要求1所述的一种利用铝废渣制备节能型青花瓷日用陶瓷胚体的方法，其特征在于，步骤（4）中所述的二级球磨的球磨介质配比为直径为40mm的二氧化锆中球占80%、直径为20mm的小球占20%，三级球磨的球磨介质配比为直径为40mm的二氧化锆中球占20%、直径为20mm的小球占80%。
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