CN107445645B - 一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料，其特征在于它的原料组成按质量百分比计包括：铁矿石75‑93％，玻璃0‑12％，膨润土2‑5％，锆刚玉3‑6％，氧化铅1‑4％，硼砂0.2‑0.5％。该陶粒涂料可以在陶粒表面形成红褐色涂层，而且涂层强度、硬度与陶粒本体相当，在少量磨损的情况下仍然不会露出陶粒坯体本色，大幅提高了彩色陶粒的使用寿命。

Description

一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料
技术领域
本发明属于工程与建筑材料技术领域，具体涉及一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料。
背景技术
陶粒因其透水性好、成本低廉以及原料适用性好，已越来越广泛的应用于市政建设、园林绿化等工程当中，对陶粒表面的颜色也要求越来越丰富，其中对红褐色陶粒的需求较多。传统陶粒表面着色剂多采用色釉，以高纯度化工产品为主要原料，制造成浆体喷涂到陶粒表面并进行高温焙烧固化，形成的色层薄，在陶粒日常的挤压和磨损中色层容易剥落脱色，而且其色料的成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足而提供一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料，可以在陶粒表面形成红褐色涂层，在少量磨损的情况下仍然不会露出陶粒坯体本色，大幅提高了彩色陶粒的使用寿命，成本低。
本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：
一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料，其原料组成按质量百分比计包括：铁矿石75-93％，玻璃0-12％，膨润土2-5％，锆刚玉3-6％，氧化铅1-4％，硼砂0.2-0.5％。
进一步地，一种以铁矿石为主要原料的亚光陶粒涂料，其原料组成按质量百分比计包括：铁矿石75-93％，膨润土2-5％，锆刚玉3-6％，氧化铅1-4％，硼砂0.2-0.5％。
进一步地，一种以铁矿石为主要原料的亮光陶粒涂料，其原料组成按质量百分比计包括：铁矿石75-90％，玻璃3-12％，膨润土2-5％，锆刚玉3-6％，氧化铅1-4％，硼砂0.2-0.5％。
按上述方案，所述铁矿石以磁铁矿(Fe3O4)或赤铁矿(Fe2O3)为主要成分。
按上述方案，所述铁矿石为粒度不大于0.1mm的铁矿石粉。进一步优选地，所述粒度不大于0.1mm的铁矿石粉中，粒度不大于0.088mm部分的质量百分比不小于40％。
按上述方案，所述玻璃为粒度不大于0.1mm的低熔点玻璃粉。进一步优选地，所述低熔点玻璃粉为熔点低于800℃的玻璃粉，可以选用含铅低熔点玻璃粉(D245)，无铅低熔点玻璃粉(D250)等。
按上述方案，所述膨润土为粒度不大于0.088mm的膨润土细粉。
按上述方案，所述锆刚玉为含量不低于12％、粒度不大于0.088mm的回收废锆刚玉细粉。回收废锆刚玉细粉可来源于玻璃窑拆除的用后锆刚玉砖等。
上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料的制备方法，即按上述配比将干燥的原料混合均匀即可。
上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料可以在陶粒表面形成红褐色涂层。
进一步地，上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料的应用方法：上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料与湿陶粒生球共同滚动，同时喷吹水雾，即可在陶粒表面涂裹上红褐色涂层，得到表面涂裹有红褐色涂层的陶粒预产品；然后再经烘干、焙烧即可得到表面涂裹有红褐色涂层的陶粒产品。
按上述方案，所述共同滚动为1-3分钟，可以采用圆盘造粒机实现。
按上述方案，所喷吹的水雾，可以是净水，也可以是重量浓度为1％-1.5％的糊精溶液。
按上述方案，所述焙烧的温度为500-800℃，时间为10-15分钟。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
第一，本发明所述铁矿石为主要原料的陶粒涂料可以在陶粒表面形成红褐色涂层，而且涂层强度、硬度与陶粒本体相当，在少量磨损的情况下仍然不会露出陶粒坯体本色，大幅提高了彩色陶粒的使用寿命。
第二，本发明所述铁矿石为主要原料的陶粒涂料，可通过涂料加入量的调整控制其在陶粒表面涂层的厚度，还可通过配方调整控制陶粒成品的吸水率及表面光泽度。
第三，本发明所述铁矿石为主要原料的陶粒涂料，主要原料均为价格低廉的矿物原料，生产工艺简便，成本低于1500元/吨，远低于使用化工原料的色釉材料，利用成本低廉的矿物原料，解决传统化工颜料表面着色的陶粒成本高、表面易磨损脱色的问题。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明不仅仅局限于下面的实施例。
本发明的技术方案为：一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料，其原料组成按质量百分比计包括：粒度不大于0.1mm的铁矿石粉75-93％；粒度不大于0.1mm的低熔点玻璃粉0-12％，粒度不大于0.088mm的膨润土细粉2-5％；粒度不大于0.088mm的回收废锆刚玉细粉3-6％；氧化铅1-4％；硼砂0.2-0.5％。
该陶粒涂料混合均匀后，加入到圆盘造粒机上与湿陶粒生球共同滚动1-3分钟，同时喷吹水雾，在陶粒表面涂裹上所需厚度的涂层，然后将陶粒烘干，在500-800℃条件下焙烧10-15分钟即可。其中，所喷吹的水雾，可以是净水，也可以是重量浓度为1％-1.5％的糊精溶液。
实施例1
一种以铁矿石为主要原料的亚光陶粒涂料，其原料组成按质量百分比计包括：粒度不大于0.1mm的铁矿石粉93％，粒度不大于0.088mm的膨润土细粉2.8％；粒度不大于0.088mm的回收废锆刚玉细粉3％；氧化铅1％；硼砂0.2％。其中，铁矿石粉主要成分为磁铁矿，粒度不大于0.088mm的粉料占42％；回收废锆刚玉细粉中二氧化锆的含量为12.1％。
上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料的应用方法：上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料的各原料混合均匀后，加入到圆盘造粒机上与湿陶粒生球共同滚动3分钟，同时喷吹净水水雾，即可在陶粒表面涂裹上红褐色涂层，得到表面涂裹有红褐色涂层的陶粒预产品；然后再经烘烘干后在500℃条件下焙烧10分钟，可得到表面涂裹有红褐色涂层的陶粒产品。
上述所得表面涂裹有红褐色涂层的陶粒产品，涂层较厚，红褐色，亚光，陶粒吸水率为10-12％。
实施例2
一种以铁矿石为主要原料的亮光陶粒涂料，其原料组成按质量百分比计包括：粒度不大于0.1mm的铁矿石粉87％；粒度不大于0.1mm的含铅低熔点玻璃粉(D245)3％，粒度不大于0.088mm的膨润土细粉3.8％；粒度不大于0.088mm的回收废锆刚玉细粉4％；氧化铅2％；硼砂0.2％；其中，所用的铁矿石粉主要成分为磁铁矿，粒度不大于0.088mm的细粉料占51％；回收废锆刚玉细粉中二氧化锆的含量为15.4％。
上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料的应用方法：上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料的各原料混合均匀后，加入到圆盘造粒机上与湿陶粒生球共同滚动2分钟，同时喷吹净水水雾，即可在陶粒表面涂裹上红褐色涂层，得到表面涂裹有红褐色涂层的陶粒预产品；然后再经烘干后在700℃条件下焙烧12分钟，可得到表面涂裹有平均厚度约为0.2-0.3mm红褐色涂层的陶粒产品。
上述所得表面涂裹有红褐色涂层的陶粒产品，表面涂层较厚，有少量光泽，陶粒吸水率为8-11％。
实施例3
一种以铁矿石为主要原料的亮光陶粒涂料，其原料组成按质量百分比计包括：粒度不大于0.1mm的铁矿石粉82％；粒度不大于0.1mm的无铅低熔点玻璃粉(D250)6％，粒度不大于0.088mm的膨润土细粉3.7％；粒度不大于0.088mm的回收废锆刚玉细粉5％；氧化铅3％；硼砂0.3％。其中，铁矿石粉主要成分为磁铁矿，粒度不大于0.088mm的细粉料占57％；回收废锆刚玉细粉中二氧化锆的含量为18.2％。
上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料的应用方法：上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料的各原料混合均匀后，加入到圆盘造粒机上与湿陶粒生球共同滚动2分钟，同时喷吹净水水雾，即可在陶粒表面涂裹上红褐色涂层，得到表面涂裹有红褐色涂层的陶粒预产品；然后再经烘干后在700℃条件下焙烧12分钟，可得到表面涂裹有红褐色涂层的陶粒产品。
上述所得表面涂裹有红褐色涂层的陶粒产品，有一定光泽，陶粒吸水率为3-5％。
实施例4
一种以铁矿石为主要原料的亮光陶粒涂料，其原料组成按质量百分比计包括：粒度不大于0.1mm的铁矿石粉81％；粒度不大于0.1mm的无铅低熔点玻璃粉(D250)8％，粒度不大于0.088mm的膨润土细粉2.6％；粒度不大于0.088mm的回收废锆刚玉细粉5％；氧化铅3％；硼砂0.4％。其中，铁矿石粉主要成分为赤铁矿，粒度不大于0.088mm的细粉料占60％；回收废锆刚玉细粉中二氧化锆的含量为20.5％。
上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料的应用方法：上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料的各原料混合均匀后，加入到圆盘造粒机上与湿陶粒生球共同滚动5分钟，同时喷吹重量浓度1％的糊精溶液水雾，即可在陶粒表面涂裹上红褐色涂层，得到表面涂裹有红褐色涂层的陶粒预产品；然后再经烘干后在800℃条件下焙烧13分钟，可得到表面涂裹有平均厚度为0.6-1.0mm红褐色涂层的陶粒产品。
上述所得表面涂裹有红褐色涂层的陶粒产品，表面有明显光泽，陶粒吸水率为1-2.5％。
实施例5
一种以铁矿石为主要原料的亮光陶粒涂料，其原料组成按质量百分比计包括：粒度不大于0.1mm的铁矿石粉75.5％；粒度不大于0.1mm的无铅低熔点玻璃粉(D250)12％，粒度不大于0.088mm的膨润土细粉2％；粒度不大于0.088mm的回收废锆刚玉细粉6％；氧化铅4％；硼砂0.5％。其中，铁矿石粉主要成分为赤铁矿，粒度不大于0.088mm的细粉料占64％；回收废锆刚玉细粉中二氧化锆的含量为24.0％。
上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料的应用方法：上述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料的各原料混合均匀后，加入到圆盘造粒机上与湿陶粒生球共同滚动1分钟，同时喷吹重量浓度1.5％的糊精溶液水雾，即可在陶粒表面涂裹上红褐色涂层，得到表面涂裹有红褐色涂层的陶粒预产品；然后再经烘干后在800℃条件下焙烧15分钟，可得到表面涂裹有平均厚度为0.1-0.2mm红褐色涂层的陶粒产品。
上述所得表面涂裹有红褐色涂层的陶粒产品，表面光泽度高，陶粒吸水率为0.4-1.0％。
实施例1-5中，所述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料的各原料组成，按质量百分比计如表1所示；以及各实施例所得陶粒产品的性能。
表1
Figure BDA0001380316450000051
由表1可知，随着原料组成的调整，所得表面涂裹有红褐色涂层的陶粒产品的光泽度和吸水率也呈现规律性变化，光泽度逐渐有所增高，陶粒吸水率逐渐有所下降，故本发明能够通过配方调整实现陶粒成品的吸水率及表面光泽度的有效控制。
另外，本发明所述以铁矿石为主要原料的陶粒涂料形成的涂层，其厚度可通过与湿陶粒生球混滚时陶粒涂料的添加量与混滚时间的调整进行控制，涂料的添加量越多、混滚时间越长则最终产品涂层的厚度越厚，相对于薄膜状的传统涂层更有优势。而且，该涂层的原料成分在设定的焙烧温度下可有效烧结并致密化，具有较高的强度和耐磨性能。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干改进和变换，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料，其特征在于它的原料组成按质量百分比计包括：铁矿石75-93%，玻璃0-12%，膨润土2-5%，锆刚玉3-6%，氧化铅1-4%，硼砂0.2-0.5%；所述铁矿石以磁铁矿或赤铁矿为主要成分。
2.一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料，其特征在于它为一种亚光涂料，原料组成按质量百分比计包括：铁矿石75-93%，膨润土2-5%，锆刚玉3-6%，氧化铅1-4%，硼砂0.2-0.5%；所述铁矿石以磁铁矿或赤铁矿为主要成分。
3.一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料，其特征在于它为一种亮光涂料，原料组成按质量百分比计包括：铁矿石75-90%，玻璃3-12%，膨润土2-5%，锆刚玉3-6%，氧化铅1-4%，硼砂0.2-0.5%所述铁矿石以磁铁矿或赤铁矿为主要成分。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料，其特征在于所述铁矿石为粒度不大于0.1mm的铁矿石粉。
5.根据权利要求1或3所述的一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料，其特征在于所述玻璃为粒度不大于0.1mm的低熔点玻璃粉，熔点低于800℃。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料，其特征在于所述膨润土为粒度不大于0.088mm的膨润土细粉。
7.根据权利要求1或2或3所述的一种以铁矿石为主要原料的陶粒涂料，其特征在于所述锆刚玉为ZrO2含量不低于12%、粒度不大于0.088mm的废锆刚玉砖细粉。
8.权利要求1或2或3所述陶粒涂料作为陶粒表面红褐色涂层的应用。
9.权利要求1或2或3所述陶粒涂料的应用方法，其特征在于将所述陶粒涂料与湿陶粒生球共同滚动，同时喷吹水雾，即可在陶粒表面涂裹上红褐色涂层，得到表面涂裹有红褐色涂层的陶粒预产品；然后再经烘干、焙烧即可得到表面涂裹有红褐色涂层的陶粒产品；其中水雾为水或糊精溶液。
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CN101642796A (zh) * 2009-08-28 2010-02-10 深圳市景鼎现代科技有限公司 一种醇基纳米复合及表面改性干粉铸型涂料配方及其制备工艺
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CN104072082A (zh) * 2014-06-29 2014-10-01 青岛国航祥玉技术服务有限公司 一种低合金锆刚玉陶瓷球复合材料

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