CN109095904A - 一种低温快烧大理石瓷砖及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低温快烧大理石瓷砖，包括以下重量份的原料：超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣15～35份、钾钠长石15～25份、锂瓷石15～30份、低温砂0～25份、粘土16～25份和助剂3～10份；所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣为大理石瓷砖磨边工序段产生的废渣。本发明所述瓷砖的原料易得、价格低廉、可保证产品性能指标的低温快烧大理石瓷砖，充分利用了抛光废渣这一废弃原料熔融温度低，粉末颗粒细的特点，在废物利用的同时，还能降低产品的烧结温度，降低能耗。本发明还公开了一种低温快烧大理石瓷砖的制备方法，本发明对大理石抛光废渣进行工艺简单的分选，减少抛光废渣中的杂质含量，使其成分更加稳定，便于工业化生产。

Description

一种低温快烧大理石瓷砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种陶瓷，尤其涉及一种低温快烧大理石瓷砖及其制备方法。
背景技术
社会经济的飞速增长，带动了建筑行业的发展，也使得建筑陶瓷行业如火如荼，产品不断推陈出新。大理石瓷砖是建筑陶瓷新品的一个亮点，它集抛光砖与仿古砖优点于一体，图案丰富、色彩厚重炫丽、层次感好，同时，坯体致密，耐用度高。因此，大理石瓷砖也迅速发展成为现今陶瓷砖产品的一个支柱。
大理石瓷砖也是瓷质砖的一种，吸水率极低且瓷砖平整度好。为了满足这两个性能要求，目前，这类瓷砖的生产制备，通常是在烧结温度1180～1230℃之间进行，烧结周期为60～90分钟。因此，目前的大理石瓷砖生产，不仅耗费了大量的原料和燃料，生产成本高，同时也排放了大量的CO2废气，从而加剧了地球温室效应，对自然环境造成了严重的破坏。针对上述情况，现有技术大多采用加入大量一种或两种长石熔剂原料或废玻璃来降低烧结温度，由于配方结构没有改变，降温效果并不明显。另外，熔剂原料价格昂贵，资源匮乏，生产成本过高。抛光废渣因其颗粒较细，且熔剂成分较多，作为坯体原料有一定的降温效果。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种低温快烧大理石瓷砖及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：一种低温快烧大理石瓷砖，所述低温快烧大理石瓷砖包括以下重量份的原料：超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣15～35份、钾钠长石15～25份、锂瓷石15～30份、低温砂0～25份、粘土16～25份和助剂3～10份；所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣为大理石瓷砖磨边工序段产生的废渣。
磨边工序段产生的废渣具有熔融温度低、粉末颗粒细的特点，选用超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣作为大理石瓷砖的原料，在废物利用的同时，还能降低产品的烧结温度，降低能耗，进一步减轻对环境的污染。虽然抛光工序过程中也能产生废渣，但是抛光过程中所使用的抛光磨头中含有碳化硅等一些对坯体烧成不利的杂质，磨头的磨损会使这些杂质进入到抛光废渣中，进而导致加入该抛光废渣的坯体在烧结后容易发生发泡的现象，影响陶瓷质量，并且抛光废渣中杂质较多时，烧制后的陶瓷砖各性能参数也会有所降低，同时坯体稳定性不好，不利于大批量生产。另外，大理石瓷砖在经过抛光工序段时，抛光的切削量较小，产生的废渣也较小，因此本发明选择分离开抛光工序段产生的少量废渣，只收集磨边工序段产生的废渣。这样既能最大限度地利用上废渣，又能大幅度降低废渣中的杂质含量，便于其更好地利用。
本发明提供的低温快烧大理石瓷砖配方，原料来源广泛，价格低廉，原料成本较低，利于产业化生产。
作为本发明所述低温快烧大理石瓷砖的优选实施方式，所述助剂为硅灰石、透辉石、硼钙石和滑石中的至少一种。
作为本发明所述低温快烧大理石瓷砖的优选实施方式，所述粘土为超白球土。
作为本发明所述低温快烧大理石瓷砖的优选实施方式，所述低温快烧大理石瓷砖包括以下重量份的原料：超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣28～32份、钾钠长石20～24份、锂瓷石23～27份、超白球土16～20份、硼钙石0.5～1.5份、硅灰石1～3份和滑石1～3份。
所述低温快烧大理石瓷砖中添加了锂瓷石、少量的钙镁原料和含硼矿物，形成多元复合熔剂体系，能够大大降低共熔点温度而使坯体提前烧结，并且液相在不同烧结温度区间相继出现，降低了烧结温度的同时还能保证坯体足够的烧结温度范围。另外，复合熔剂体系的使用，还能有效降低熔剂原料的使用量。经发明人多次反复试验得出，当所述低温快烧大理石瓷砖采用上述配方时，能有效降低生产成本。
作为本发明所述低温快烧大理石瓷砖的更优选实施方式，所述低温快烧大理石瓷砖包括以下重量份的原料：超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣30份、钾钠长石22份、锂瓷石25份、超白球土18份、硼钙石1份、硅灰石2份和滑石2份。经发明人多次反复试验得出，当采用上述配方时，所述低温快烧大理石瓷砖生产成本最低，且各批次生产的大理石瓷砖质量稳定，产品性能指标优异。
作为本发明所述低温快烧大理石瓷砖的优选实施方式，所述低温快烧大理石瓷砖包含以下重量百分含量的组分：SiO2 63～70％、Al2O3 18～22％、Fe2O3 0.7～1.3％、K2O 1～5％、Na2O 1～4％、CaO 0.5～2％、MgO 0.8～2.5％、Li2O 0.15～0.45％和B2O3 0.35～0.9％。
本发明在常规的K2O-Na2O-Al2O3-SiO2系统中，加入CaO、MgO、Li2O和B2O3，通过采用Ca-Mg-K-Na-Li-B多元复合熔剂体系烧结而成，大大降低共熔点温度而使坯体提前烧结，并且液相在不同烧结温度区间相继出现，降低了烧结温度，保证了坯体足够的烧结温度范围，有效降低熔剂原料的使用量。
作为本发明所述低温快烧大理石瓷砖的优选实施方式，所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的制备方法包括以下步骤：
(a)、收集磨边工序段产生的含微细颗粒的废水；
(b)、将废水加入絮凝剂进行沉降；
(c)、将沉降所得高浓度料浆进行压滤处理，得所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣。
经过压滤处理后的泥饼经过转仓和均化后，即可供低温烧结大理石瓷砖的坯料使用。所述磨边工序段包括前磨和后磨工段。
作为本发明所述低温快烧大理石瓷砖的优选实施方式，所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的粒径D50为10～18μm，D90为45～60μm。该粒径范围的废渣是有效降低烧结能耗，提高陶瓷质量的重要因素。
本发明的另一目的还在于提供一种所述低温快烧大理石瓷砖的制备方法，所述低温快烧大理石瓷砖的制备方法包括以下步骤：
(1)、将原料进行混合、球磨；
(2)、将球磨处理后的原料进行过筛、干燥、造粒、压制成型大理石瓷砖砖坯、干燥；
(3)、将干燥后的大理石瓷砖砖坯进行施釉处理；
(4)、在烧结温度为1070～1120℃下进行烧制，即得所述低温快烧大理石瓷砖。
在实际大理石瓷砖的生产过程中，大理石瓷砖吸水率和变形要求都极高，因此一般的大理石实际生产温度都在1210℃左右，而本发明采用上述制备方法，能大幅度降低烧结温度，实现节能降耗的目的，是上述各步骤缺一不可，共同作用的结果。采用上述方法烧制出的大理石瓷砖抗折强度＞40Mpa，吸水率＜0.05％，变形度＜0.55mm。
作为本发明所述低温快烧大理石瓷砖的制备方法的优选实施方式，所述施釉为依次采用淋釉、喷墨打印和丝网印刷的方式进行施釉。
作为本发明所述低温快烧大理石瓷砖的制备方法的优选实施方式，步骤(4)中，烧结总时间为45～70分钟，保温的时间为10～20分钟。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种低温快烧大理石瓷砖，所述瓷砖的原料易得、价格低廉、可保证产品性能指标的低温快烧大理石瓷砖，充分利用了抛光废渣这一废弃原料熔融温度低，粉末颗粒细的特点，在废物利用的同时，还能降低产品的烧结温度，降低能耗，进一步减轻对环境的污染。本发明还提供了一种低温快烧大理石瓷砖的制备方法，本发明对大理石抛光废渣进行工艺简单的分选，减少抛光废渣中的杂质含量，使其成分更加稳定，便于工业化生产。
具体实施方式
为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
本发明所述低温快烧大理石瓷砖的一种实施例，本实施例所述低温快烧大理石瓷砖包括以下重量份的原料：超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣30份、钾钠长石22份、锂瓷石25份、超白球土18份、硼钙石1份、硅灰石2份和滑石2份；所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣为大理石瓷砖磨边工序段产生的废渣，所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的粒径D50为10～18μm，D90为45～60μm。
本实施例超低温烧结瓷砖的制备方法包括以下步骤：
(1)、超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的收集：
(a)、收集磨边工序段产生的含微细颗粒的废水；
(b)、将废水加入絮凝剂进行沉降；
(c)、将沉降所得高浓度料浆进行压滤处理，经泥饼转仓和均化后，得超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣；
(2)、将原料进行混合，加入球磨机内进行混合球磨，按照质量比为：料∶球∶水＝1∶2∶0.55进行混合球磨；
(3)、将球磨处理后的原料进行过筛、干燥、造粒、压制成型大理石瓷砖砖坯、干燥；
(4)、将干燥后的大理石瓷砖砖坯进行多层施釉处理；
(5)、在1100℃烧结温度下烧制，烧结总用时为60分钟，其中保温时间为13分钟，即得所述低温快烧大理石瓷砖。
实施例2
本发明所述低温快烧大理石瓷砖的一种实施例，本实施例所述低温快烧大理石瓷砖包括以下重量份的原料：超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣35份、钾钠长石12份、锂瓷石30份、超白球土17份、硼钙石1份、硅灰石3份和滑石2份；所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣为大理石瓷砖磨边工序段产生的废渣，所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的粒径D50为10～18μm，D90为45～60μm。
本实施例超低温烧结瓷砖的制备方法包括以下步骤：
(1)、超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的收集：同实施例1；
(2)、将原料进行混合，加入球磨机内进行混合球磨，按照质量比为：料∶球∶水＝1∶2∶0.55进行混合球磨；
(3)、将球磨处理后的原料进行过筛、干燥、造粒、压制成型大理石瓷砖砖坯、干燥；
(4)、将干燥后的大理石瓷砖砖坯进行多层施釉处理；
(5)、在1110℃烧结温度下烧制，烧结总用时为65分钟，其中保温时间为15分钟，即得所述低温快烧大理石瓷砖。
实施例3
本发明所述低温快烧大理石瓷砖的一种实施例，本实施例所述低温快烧大理石瓷砖包括以下重量份的原料：超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣30份、钾钠长石15份、锂瓷石25份、低温砂10份、花都白坭15份、硼钙石1份、硅灰石2份和滑石2份；所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣为大理石瓷砖磨边工序段产生的废渣，所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的粒径D50为10～18μm，D90为45～60μm。
本实施例超低温烧结瓷砖的制备方法包括以下步骤：
(1)、超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的收集：同实施例1；
(2)、将原料进行混合，加入球磨机内进行混合球磨，按照质量比为：料∶球∶水＝1∶2∶0.55进行混合球磨；
(3)、将球磨处理后的原料进行过筛、干燥、造粒、压制成型大理石瓷砖砖坯、干燥；
(4)、将干燥后的大理石瓷砖砖坯进行多层施釉处理；
(5)、在1070℃烧结温度下烧制，烧结总用时为58分钟，其中保温时间为10分钟，即得所述低温快烧大理石瓷砖。
实施例4
本发明所述低温快烧大理石瓷砖的一种实施例，本实施例所述低温快烧大理石瓷砖包括以下重量份的原料：超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣28份、钾钠长石20份、锂瓷石23份、超白球土16份、硼钙石0.5份、硅灰石1份和滑石1份；所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣为大理石瓷砖磨边工序段产生的废渣，所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的粒径D50为10～18μm，D90为45～60μm。
本实施例超低温烧结瓷砖的制备方法同实施例1。
实施例5
本发明所述低温快烧大理石瓷砖的一种实施例，本实施例所述低温快烧大理石瓷砖包括以下重量份的原料：超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣32份、钾钠长石24份、锂瓷石27份、超白球土20份、硼钙石1.5份、硅灰石3份和滑石3份；所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣为大理石瓷砖磨边工序段产生的废渣，所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的粒径D50为10～18μm，D90为45～60μm。
本实施例超低温烧结瓷砖的制备方法同实施例1。
实施例6
本发明所述低温快烧大理石瓷砖的一种实施例，本实施例所述低温快烧大理石瓷砖包括以下重量份的原料：超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣15份、钾钠长石15份、锂瓷石30份、低温砂25份、超白球土25份、硼钙石1份、硅灰石1份和滑石1份；所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣为大理石瓷砖磨边工序段产生的废渣，所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的粒径D50为10～18μm，D90为45～60μm。
本实施例超低温烧结瓷砖的制备方法包括以下步骤：
(1)、超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的收集：同实施例1；
(2)、将原料进行混合，加入球磨机内进行混合球磨，按照质量比为：料∶球∶水＝1∶2∶0.55进行混合球磨；
(3)、将球磨处理后的原料进行过筛、干燥、造粒、压制成型大理石瓷砖砖坯、干燥；
(4)、将干燥后的大理石瓷砖砖坯进行多层施釉处理；
(5)、在1120℃烧结温度下烧制，烧结总用时为70分钟，其中保温时间为20分钟，即得所述低温快烧大理石瓷砖。
对比例1
本发明所述低温快烧大理石瓷砖的一种对比例，本对比例所述大理石瓷砖的配方与实施例1的不同之处仅在于超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的不同，本对比例所述大理石瓷砖的采用抛光工序段产生的废渣代替实施例1中磨边工序段产生的废渣。
本对比例所述大理石瓷砖的制备方法同实施例1。
实施例7
实施例1～6所述低温快烧大理石瓷砖的性能测试结果见表1。
表1实施例1～6所述低温快烧大理石瓷砖的性能测试结果
从表1可以看出，实施例1～6所述低温快烧大理石瓷砖在磨边废渣的不同掺入量下，均能较好地烧结，并且各项参数指标均能符合生产要求，其中实施例1的配方的烧结效果最佳。与对比例1对比可知，分离开抛光废渣的磨边废渣的掺入效果远好于抛光工序段产生的废渣，能有效改善坯体缺陷，并提高坯体的各性能指标。且据统计，与普通大理石瓷砖相比，烧制实施例1～6所述低温快烧大理石瓷砖所需能耗能降低约8～12％。
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种低温快烧大理石瓷砖，其特征在于，包括以下重量份的原料：超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣15～35份、钾钠长石15～25份、锂瓷石15～30份、低温砂0～25份、粘土16～25份和助剂3～10份；所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣为大理石瓷砖磨边工序段产生的废渣。
2.如权利要求1所述低温快烧大理石瓷砖，其特征在于，所述助剂为硅灰石、透辉石、硼钙石和滑石中的至少一种。
3.如权利要求1所述低温快烧大理石瓷砖，其特征在于，所述粘土为超白球土。
4.如权利要求1所述低温快烧大理石瓷砖，其特征在于，所述低温快烧大理石瓷砖包括以下重量份的原料：超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣28～32份、钾钠长石20～24份、锂瓷石23～27份、超白球土16～20份、硼钙石0.5～1.5份、硅灰石1～3份和滑石1～3份。
5.如权利要求1所述低温快烧大理石瓷砖，其特征在于，所述低温快烧大理石瓷砖包括以下重量份的原料：超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣30份、钾钠长石22份、锂瓷石25份、超白球土18份、硼钙石1份、硅灰石2份和滑石2份。
6.如权利要求1所述低温快烧大理石瓷砖，其特征在于，所述低温快烧大理石瓷砖包含以下重量百分含量的组分：SiO2 63～70％、Al2O3 18～22％、Fe2O3 0.7～1.3％、K2O 1～5％、Na2O 1～4％、CaO 0.5～2％、MgO 0.8～2.5％、Li2O 0.15～0.45％和B2O3 0.35～0.9％。
7.如权利要求1所述低温快烧大理石瓷砖，其特征在于，所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的制备方法包括以下步骤：
(a)、收集磨边工序段产生的含微细颗粒的废水；
(b)、将废水加入絮凝剂进行沉降；
(c)、将沉降所得高浓度料浆进行压滤处理，得所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣。
8.如权利要求1所述低温快烧大理石瓷砖，其特征在于，所述超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣的粒径D50为10～18μm，D90为45～60μm。
9.如权利要求1～8中任一项所述低温快烧大理石瓷砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将原料进行混合、球磨；
(2)、将球磨处理后的原料进行过筛、干燥、造粒、压制成型大理石瓷砖砖坯、干燥；
(3)、将干燥后的大理石瓷砖砖坯进行施釉处理；
(4)、在烧结温度为1070～1120℃下进行烧制，即得所述低温快烧大理石瓷砖。
10.如权利要求9所述低温快烧大理石瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤(4)中，烧结总时间为45～70分钟，保温的时间为10～20分钟。
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