CN107686332B - 一种环保仿古陶瓷砖的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明实施方式公开了一种环保仿古陶瓷砖的生产工艺，可综合利用低品位的铁矿石材料、建筑石粉和水塘泥作为原材料生产仿古砖，减少高品位的矿石材料的使用，既保证了产品的美观价值，又能节约可观的成本，更利于保护环境。本生产工艺包括步骤：A、配料，取钾钠石1号、钾钠石2号、从化砂、铁矿砂、水塘泥、膨润土、钾砂；原料各组分的重量份数为：钾钠石1号≤14.12、钾钠石2号≤29.41、从化砂≤24.12、铁矿砂≤6.21、水塘泥≤5.29、膨润土≤6.78、钾砂≤42.94；B、浆料球磨、喷雾制粉、粉仓陈腐；C、模具压制成型，将制备的浆料送入压机模具，在31000～32000KN压力下压制成型，然后干燥；D、烧制，在1000～1200℃下烧制得到环保仿古陶瓷砖。

Description

一种环保仿古陶瓷砖的生产工艺
技术领域
本发明涉及瓷砖领域，尤其涉及一种环保仿古陶瓷砖的生产工艺。
背景技术
改革开放以来，我国陶瓷工业随着经济复苏得到迅猛发展，在我国国民经济中居重要一席，陶瓷产量已经连续多年位居世界第一，建筑陶瓷产量已占世界总产量半壁江山。在产业日益发展的同时，陶瓷行业存在的问题也日益突出，高污染、高能耗、资源依赖型的陶瓷工业在迅速发展的同时，同时存在着产能过剩、矿产资源过度开采、环境污染严重等一系列问题。
陶瓷行业本身属于高能耗行业，生产过程中消耗大量矿产资源和能源，产生的废气、废水、废渣、粉尘等对环境造成严重污染。在一些陶瓷产业密集度高、经济发达地区，陶瓷行业对空气、土地等环境污染现象尤为严重。很多地方对不可再生的矿产资源过度开采，极大地破坏了生态环境，也阻碍了我国陶瓷行业的可持续发展。
就本发明涉及的仿古陶瓷砖领域的生产而言，在生产的过程中需要大量高品位材料，生产成本高且容易造成矿产资源的过度开采。同时，仿古陶瓷砖生产时需要添加色料来改变砖体的颜色，各种色料化学成分复杂，无论是前期的色料生产，还是瓷砖生产后的废弃物，都会对环境产生比较大的影响。
可见，本领域的技术人员亟需将仿古陶瓷砖进行改进以适合现在的降低成本和环保的要求。
发明内容
本发明实施方式提供了一种环保仿古陶瓷砖的生产工艺，与传统的仿古砖生产过程相比，本环保仿古陶瓷砖自主研发了原材料均化系统，将各个原材料矿场开采出来的低品位材料进行再利用技术，能够很好地避免对高品位材料的过度开采，利于环境保护和陶瓷行业的可持续发展。由于仿古陶瓷砖的砖体颜色多为灰色、中灰、深灰色以及黑色，在仿古砖的生产过程中，主要利用原矿石作为着色原料，减少后期添加色料来保证生产的效果，从而降低生产成本的同时，更利于保护环境。
本发明出于对温度、平整度因素的考虑，在配方设计时引入建筑石粉以及水塘泥。当前建筑领域产生的废弃物同样对环境造成比较大的影响，通过建筑垃圾的资源化，以建筑石粉代替天然开采的优质石粉作为陶瓷的生产材料，能够节约日渐枯竭的自然资源，本发明涉及的建筑石粉主要的表现形式为配方中的钾钠石。水塘泥是一种以含水铝硅酸盐为主的各种矿物的混合物，为矿物岩石碎屑和有机腐化物等组成的混合物，具有颗粒微细、含砂量少、可塑性高、结合力强、干燥敏感性和收缩率较大等特点，而且该材料来源广、易开采，能够极大的节能省料。
为解决上述问题，本发明提供的一种环保仿古陶瓷砖的生产工艺，包括步骤：
A、配料，取钾钠石1号、钾钠石2号、从化砂、铁矿砂、水塘泥、膨润土、钾砂；原料各组分的重量份数为：钾钠石1号≤14.12、钾钠石2号≤29.41、从化砂≤24.12、铁矿砂≤6.21、水塘泥≤5.29、膨润土≤6.78、钾砂≤42.94；
B、浆料球磨、喷雾制粉、粉仓陈腐；
C、模具压制成型，将制备的浆料送入压机模具，在31000～32000KN压力下压制成型，然后干燥；
D、烧制，在1000～1200℃下烧制得到环保仿古陶瓷砖。
优选地，步骤A所述的配料，其中所述钾钠石1号各元素的重量份数为：Si74.83、Al15.02、Fe0.69、Ti0.04、Ca0.30、Mg0.10、K4.59、Na2.56、I.L1.67；
所述钾钠石2号各元素的重量份数为：Si74.13、Al14.37、Fe0.87、Ti 0.13、Ca1.02、Mg 0.28、K 4.91、Na 2.07、I.L 2.08；
所述从化砂各元素的重量份数为：Si63.08、Al21.03、Fe4.34、Ti0.73、Ca0.17、Mg0.54、K2.63、Na0.63、I.L6.61；
所述铁矿砂各元素的重量份数为：Si16.11、Al17.51、Fe41.25、Ti8.41、Ca2.84、Mg3.11、K0.24、Na3.14、I.L0.67；
所述水塘泥各元素的重量份数为：Si53.15、Al28.38、Fe3.27、Ti0.74、Ca0.21、Mg0.42、K2.71、Na0.56、I.L10.41；
所述膨润土各元素的重量份数为：Si73.54、Al16.03、Fe0.91、Ti0.12、Ca0.08、Mg0.91、K1.16、Na0.96、I.L6.09；
所述钾砂各元素的重量份数为：Si74.85、Al15.51、Fe0.76、Ti0.09、Ca0.04、Mg0.12、K3.18、Na0.63、I.L4.64。
优选地，步骤A所述的配料，还包括钾钠砂1号及黑泥；
所述钾钠砂1号各元素的重量份数为：Si74.83、Al15.02、Fe0.69、Ti0.04、Ca0.04、Mg0.12、K4.59、Na2.56、I.L1.67；
所述黑泥各元素的重量份数为：Si57.46、Al26.92、Fe1.55、Ti0.35、Ca0.11、Mg0.34、K1.33、Na0.39、I.L11.38。
优选地，所述步骤A的配料，各组分的重量份数为：钾钠石1号12、钾钠石2号25、从化砂20.5、铁矿砂2、水塘泥4.5、膨润土5、钾砂16、钾钠砂1号9、黑泥6。
优选地，步骤A所述的配料，还包括钾钠砂2号、白泥及硅砂。
所述钾钠砂1号各元素的重量份数为：Si72.7、Al15.83、Fe0.53、Ti0.07、Ca0.35、Mg0.2、K5.4、Na2.56、I.L2.19；
所述白泥各元素的重量份数为：Si73.64、Al17、Fe0.72、Ti0.28、Ca0.1、Mg0.17、K0.84、Na0.47、I.L1.67；
所述硅砂各元素的重量份数为：Si91.87、Al3.82、Fe0.15、Ti0.06、Ca0.01、Mg0.01、K0.3、Na0.66、I.L1.67。
优选地，所述步骤A的配料，各组分的重量份数为：钾钠石1号6.5、钾钠石2号23、从化砂5.5、铁矿砂5.5、水塘泥4、膨润土6、钾砂38、钾钠砂2号4、白泥4、硅砂3.5。
优选地，步骤C所述干燥的工序要求为砖坯内含水率在0.1～0.5％。
优选地，步骤D的烧制温度在1120°，烧制时间为45min。
从以上技术方案可以看出，本发明实施方式具有以下优点：
本发明的环保仿古陶瓷砖的生产工艺，通过低品位材料进行再利用技术，降低对高品位材料的过度开采，同时利用铁矿砂的铁含量，控制坯体的着色，考虑温度、平整度等因素的影响，适当的在配方中引入建筑石粉以及水塘泥，使得整体生产成本进一步下降，对环境的影响进一步减少。
具体实施方式
本发明实施方式提供了一种环保仿古陶瓷砖的生产工艺，与传统的仿古砖生产过程相比，本环保仿古陶瓷砖自主研发了原材料均化系统，将各个原材料矿场开采出来的低品位材料进行再利用技术，能够很好地避免对高品位材料的过度开采，利于环境保护和陶瓷行业的可持续发展。在仿古砖的生产过程中，主要利用原矿石作为着色原料，减少后期添加色料来保证生产的效果，从而降低生产成本的同时，更利于保护环境。
本发明提供的一种环保仿古陶瓷砖的生产工艺，包括步骤：
A、配料，取钾钠石1号、钾钠石2号、从化砂、铁矿砂、水塘泥、膨润土、钾砂；原料各组分的重量份数为：钾钠石1号≤14.12、钾钠石2号≤29.41、从化砂≤24.12、铁矿砂≤6.21、水塘泥≤5.29、膨润土≤6.78、钾砂≤42.94；
B、浆料球磨、喷雾制粉、粉仓陈腐；
C、模具压制成型，将制备的浆料送入压机模具，在31000～32000KN压力下压制成型，然后干燥；
D、烧制，在1000～1200℃下烧制得到环保仿古陶瓷砖。
优选地，步骤A所述的配料，其中所述钾钠石1号各元素的重量份数为：Si74.83、Al15.02、Fe0.69、Ti0.04、Ca0.30、Mg0.10、K4.59、Na2.56、I.L1.67；
所述钾钠石2号各元素的重量份数为：Si74.13、Al14.37、Fe0.87、Ti 0.13、Ca1.02、Mg 0.28、K 4.91、Na 2.07、I.L 2.08；
所述从化砂各元素的重量份数为：Si63.08、Al21.03、Fe4.34、Ti0.73、Ca0.17、Mg0.54、K2.63、Na0.63、I.L6.61；
所述铁矿砂各元素的重量份数为：Si16.11、Al17.51、Fe41.25、Ti8.41、Ca2.84、Mg3.11、K0.24、Na3.14、I.L0.67；
所述水塘泥各元素的重量份数为：Si53.15、Al28.38、Fe3.27、Ti0.74、Ca0.21、Mg0.42、K2.71、Na0.56、I.L10.41；
所述膨润土各元素的重量份数为：Si73.54、Al16.03、Fe0.91、Ti0.12、Ca0.08、Mg0.91、K1.16、Na0.96、I.L6.09；
所述钾砂各元素的重量份数为：Si74.85、Al15.51、Fe0.76、Ti0.09、Ca0.04、Mg0.12、K3.18、Na0.63、I.L4.64。
优选地，步骤A所述的配料，还包括钾钠砂1号及黑泥；
所述钾钠砂1号各元素的重量份数为：Si74.83、Al15.02、Fe0.69、Ti0.04、Ca0.04、Mg0.12、K4.59、Na2.56、I.L1.67；
所述黑泥各元素的重量份数为：Si57.46、Al26.92、Fe1.55、Ti0.35、Ca0.11、Mg0.34、K1.33、Na0.39、I.L11.38。
优选地，所述步骤A的配料，各组分的重量份数为：钾钠石1号12、钾钠石2号25、从化砂20.5、铁矿砂2、水塘泥4.5、膨润土5、钾砂16、钾钠砂1号9、黑泥6。
本发明改变以往做法，在配方中增加钾钠砂1号及黑泥，通过调节材料中的铁元素含量以达到改变砖体颜色的效果。
优选地，步骤A所述的配料，还包括钾钠砂2号、白泥及硅砂。
所述钾钠砂1号各元素的重量份数为：Si72.7、Al15.83、Fe0.53、Ti0.07、Ca0.35、Mg0.2、K5.4、Na2.56、I.L2.19；
所述白泥各元素的重量份数为：Si73.64、Al17、Fe0.72、Ti0.28、Ca0.1、Mg0.17、K0.84、Na0.47、I.L1.67；
所述硅砂各元素的重量份数为：Si91.87、Al3.82、Fe0.15、Ti0.06、Ca0.01、Mg0.01、K0.3、Na0.66、I.L1.67。
优选地，所述步骤A的配料，各组分的重量份数为：钾钠石1号6.5、钾钠石2号23、从化砂5.5、铁矿砂5.5、水塘泥4、膨润土6、钾砂38、钾钠砂2号4、白泥4、硅砂3.5。
本发明改变以往做法，在配方中增加钾钠砂2号、白泥及硅砂，通过调节材料中的铁元素含量以达到改变砖体颜色的效果。
优选地，步骤C所述干燥的工序要求为砖坯内含水率在0.1～0.5％。
优选地，步骤D的烧制温度在1120°，烧制时间为45min。
下面通过实施例对本发明的生产工艺进行详细说明：
实施例1
环保仿古陶瓷砖的生产工艺，包括步骤：
A1、配料，取钾钠石1号、钾钠石2号、从化砂、铁矿砂、水塘泥、膨润土、钾砂；原料各组分的重量份数为：钾钠石1号14.12、钾钠石2号29.41、从化砂24.12、铁矿砂2.36、水塘泥5.29、膨润土5.88、钾砂18.42；
其中,钾钠石1号各元素的重量份数为：Si74.83、Al15.02、Fe0.69、Ti0.04、Ca0.30、Mg0.10、K4.59、Na2.56、I.L1.67；
所述钾钠石2号各元素的重量份数为：Si74.13、Al14.37、Fe0.87、Ti 0.13、Ca1.02、Mg 0.28、K 4.91、Na 2.07、I.L 2.08；
所述从化砂各元素的重量份数为：Si63.08、Al21.03、Fe4.34、Ti0.73、Ca0.17、Mg0.54、K2.63、Na0.63、I.L6.61；
所述铁矿砂各元素的重量份数为：Si16.11、Al17.51、Fe41.25、Ti8.41、Ca2.84、Mg3.11、K0.24、Na3.14、I.L0.67；
所述水塘泥各元素的重量份数为：Si53.15、Al28.38、Fe3.27、Ti0.74、Ca0.21、Mg0.42、K2.71、Na0.56、I.L10.41；
所述膨润土各元素的重量份数为：Si73.54、Al16.03、Fe0.91、Ti0.12、Ca0.08、Mg0.91、K1.16、Na0.96、I.L6.09；
所述钾砂各元素的重量份数为：Si74.85、Al15.51、Fe0.76、Ti0.09、Ca0.04、Mg0.12、K3.18、Na0.63、I.L4.64；
B1、浆料球磨、喷雾制粉、粉仓陈腐；
C1、模具压制成型，将制备的浆料送入压机模具，在31000KN压力下压制成型，然后干燥；
D1、烧制，在1000℃下烧制得到环保仿古陶瓷砖。
实施例2
环保仿古陶瓷砖的生产工艺，包括步骤：
实施例2的原料的成分与实施例1相同，不同的为重量份数。
A2、配料，取钾钠石1号、钾钠石2号、从化砂、铁矿砂、水塘泥、膨润土、钾砂；原料各组分的重量份数为：钾钠石1号7.34、钾钠石2号26、从化砂6.21、铁矿砂6.21、水塘泥4.52、膨润土6.78、钾砂42.94；
B2、浆料球磨、喷雾制粉、粉仓陈腐；
C2、模具压制成型，将制备的浆料送入压机模具，在32000KN压力下压制成型，然后干燥；
D2、烧制，在1120℃下烧制得到环保仿古陶瓷砖。
实施例1、实施例2生产两批次仿古砖陶瓷，从实施例1中随机选取10块瓷砖，编号批次1，从实施例2中随机选取10块瓷砖，编号批次2进行比对，观察仿古砖陶瓷外观、纹理和硬度测试：
本领域人员观察：批次1的10块瓷砖，色泽基本一致，纹理相似；
本领域人员观察：批次2的10块瓷砖，色泽基本一致，纹理相似；
本领域人员观察：选取批次1和批次2各1块进行比较，色泽稍有不同，批次1的颜色略浅，批次2的颜色略深，两批次的花纹相似。
非本领域人员观察：批次1和批次2的20块瓷砖，色泽稍有差异，纹理一致。
硬度测试：批次1和批次2的瓷砖硬度符合国标要求。
对照例
仿古陶瓷砖的生产工艺，包括步骤：
A3～D3选用与实施例1A1～D1相同的方法，对照例的原料的成分与实施例1相同，其中不同点为A1：
A3、配料，取钾钠石1号、钾钠石2号、从化砂、色料、水塘泥、膨润土、钾砂；原料各组分的重量份数为：钾钠石1号14.12、钾钠石2号29.09、从化砂23.8、色料3、水塘泥5.29、膨润土5.88、钾砂18.42；
随机选取对照例中10块仿古砖陶瓷，命名为批次3，随机选取实施例1中的10块仿古砖陶瓷，命名为批次4。
观察仿古砖陶瓷外观、硬度测试：
本领域人员观察：批次3的10块瓷砖，色泽基本一致，纹理相似；
本领域人员观察：批次4的10块瓷砖，色泽基本一致，纹理相似；
本领域人员观察：选取批次3和选取批次4的瓷砖各1块进行比较，色泽和纹理基本一致。
非本领域人员观察：批次3和批次4瓷砖纹理基本一致。
硬度测试：批次3和批次4的瓷砖硬度符合国标要求。
可见，本发明的环保仿古陶瓷砖的生产工艺，通过添加铁矿石和其他可利用的废弃物，能够呈现出业内采用高品位矿石材料和色料作为原材料生产出来的仿古砖的色泽及纹理效果。本发明的工艺配方既保证了产品的美观价值，又能节约可观的成本，更利于保护环境。
以上所述，以上实施方式和实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施方式和实施例技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种环保仿古陶瓷砖的生产工艺，其特征在于，包括步骤：
A、配料，取以重量份比的：12重量份钾钠石1号、25重量份钾钠石2号、20.5重量份从化砂 、2重量份铁矿砂、4.5重量份水塘泥、5重量份膨润土、16重量份钾砂、9重量份钾钠砂1号及6重量份黑泥；
B、浆料球磨、喷雾制粉、粉仓陈腐；
C、模具压制成型，将制备的浆料送入压机模具，在31000～32000kN压力下压制成型，然后干燥，使得砖坯内含水率在 0.1～0.5%；
D、在1120℃温度下，烧制45min，得到环保仿古陶瓷砖；
所述钾钠石1号各元素的重量份比为Si74.83、Al15.02、Fe0.69、Ti0.04、Ca0.30、Mg0.10、K4.59、Na2.56、I.L1.67；
所述钾钠石2号各元素的重量份比为Si74.13、Al14.37、Fe0.87、Ti 0.13、Ca 1.02、Mg0.28、K 4.91、Na 2.07、I.L 2.08；
所述从化砂 各元素的重量份比为Si63.08、Al21.03、Fe4.34、Ti0.73、Ca0.17、Mg0.54、K2.63、Na0.63、I.L6.61；
所述铁矿砂各元素的重量份比为Si16.11、Al17.51、Fe41.25、Ti8.41、Ca2.84、Mg3.11、K0.24、Na3.14、I.L0.67；
所述水塘泥各元素的重量份比为Si53.15、Al28.38、Fe3.27、Ti0.74、Ca0.21、Mg0.42、K2.71、Na0.56、I.L10.41；
所述膨润土各元素的重量份比为Si73.54、Al16.03、Fe0.91、Ti0.12、Ca0.08、Mg0.91、K1.16、Na0.96、I.L6.09；
所述钾砂各元素的重量份比为Si74.85、Al15.51、Fe0.76、Ti0.09、Ca0.04、Mg0.12、K3.18、Na0.63、I.L4.64；
所述钾钠砂1号各元素的重量份比为Si74.83、Al15.02、Fe0.69、Ti0.04、Ca0.04、Mg0.12、K4.59、Na2.56、I.L1.67；
所述黑泥各元素的重量份比为Si57.46、Al26.92、Fe1.55、Ti0.35、Ca0.11、Mg0.34、K1.33、Na0.39、I.L11.38。
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