CN109928727A

CN109928727A - 一种将水晶石废料制备成环保建筑陶瓷装饰材料的方法

Info

Publication number: CN109928727A
Application number: CN201910299723.9A
Authority: CN
Inventors: 施群
Original assignee: Lishui University
Current assignee: Lishui University
Priority date: 2019-04-15
Filing date: 2019-04-15
Publication date: 2019-06-25

Abstract

本发明公开了一种基于水晶石废料制备环保建筑陶瓷装饰材料的方法，为水晶石资源的废料开发利用、绿色环保应用开辟新途径。针对目前水晶石废料所面临的困难和问题，通过水晶石废料进行了开发和研究，即在水晶石废料中引入陶瓷原料和添加剂进行加工处理，生产出一种基于水晶石废料制备环保建筑陶瓷装饰材料，获得建筑陶瓷材料釉面质量，釉面呈色稳定，无针孔、缩釉等缺陷，克服水钻加工行业中水晶石废料对环境造成一些列不利影响，实现了绿色环保生产。本发明生产工艺简单，釉面呈色稳定、适合工业化大生产。

Description

一种将水晶石废料制备成环保建筑陶瓷装饰材料的方法

技术领域

本发明涉及一种将水晶石废料制备成环保建筑陶瓷装饰材料的方法，属于水晶石废料资源综合利用及建筑陶瓷材料领域。其特征是以水晶石废料为主要原料，制备环保建筑陶瓷装饰材料，为水晶石废料资源的绿色环保生产、废料开发应用开辟了新途径。

背景技术

我国水钻加工行业发展迅速，水晶石废料是在加工水晶料过程中产生，由于水钻废料品味较低，杂质较多。目前，水晶石废料的处理方式主要是堆积或填埋，这种处理方式占地面积较大，浪费大量土地资源；并且该处理方式将对水土资源造成严重污染，破坏生态平衡，阻碍了经济的可持续发展。因此，对水晶石废料的资源再生利用和绿色环保生产，是实现矿产资源可持续发展的重要途径，不仅是我国水钻产业发展的战略需求，也是我国建立资源、能源节约型社会的迫切需求。

釉是一种熔融在陶瓷制品表面上的一层很薄的均匀玻璃质层，能够改善坯体的表面性能，提高产品的使用性能和艺术价值。陶瓷是科学与艺术的完美结合体，此行业发展迅速。建筑陶瓷以温润如玉的釉色以及流畅优美的造型受到了市场的青睐。对于建筑陶瓷而言，在优质建筑陶瓷原料日益枯竭的背景下，急需找到一种新的可替代矿物原料。随着人们水平的提高，对建筑陶瓷制品不仅满足其使用性能，还对艺术感和审美装饰效果要求也提出了更高的要求。目前，我国建筑陶瓷热处理温度在1150℃～1280℃ 左右烧成，这些建筑陶瓷通过精选优质原料、精工细作，通过传统建筑陶瓷成瓷工艺，可通过二次烧成工艺得到釉色均匀、玉质感强的建筑陶瓷。水晶石废料用于建筑陶瓷装饰材料，解决了水钻行业发展瓶颈，为水钻行业绿色环保发展奠定了基础，同时降低了建筑陶瓷材料生产成本，实现我国建筑陶瓷装饰技术、艺术水平的提升。

为此，一种将水晶石废料用于制备开发建筑陶瓷材料，从而获得化学稳定性高、釉色呈色稳定、釉面莹润的建筑陶瓷装饰材料及其制备方法亟待研发。

发明内容

本发明的目的是在于克服现有技术上的不足，提供一种将水晶石废料制备成保建筑陶瓷装饰材料的方法，尤其适合于二次烧成的建筑陶瓷生产。本发明以水晶石废料作原料，使的建筑陶瓷釉色更为丰富多彩。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：该技术首先是利用水晶石废料为主，通过引入石英，氧化铝粉，高岭土，黑泥或膨润土，钾长石，石英，滑石，经配料球磨后过筛除铁后，再进行喷雾干燥造粒处理，然后经陈腐、压制成型后得到素坯；将熔块、岭根釉土、石英、石灰石、高岭土按一定比例和组合为建筑陶瓷料浆，经球磨、过筛、陈腐后得到釉浆，然后在素烧后的坯体上经补水除尘、施釉、干燥、热处理后得到陶瓷装饰材料制品。

所述一种将水晶石废料制备成环保建筑陶瓷装饰材料的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、坯体的制备：水晶石废料的原料组成为：水晶石废料25～36％，石英15～36％，氧化铝粉10～15％，高岭土0～15％，黑泥或膨润土10～ 30％，钾长石0～7％，白云石0～3％，滑石0～10％，经配料球磨后过筛除铁后，再进行喷雾干燥造粒处理，然后经陈腐、压制成型后得到素坯；

S2、釉浆的制备：熔块49～85％、釉土0～20％、石英0～25％、石灰石0～15％、高岭土0～20％、Fe₂O₃0～5％、CuO 0～4％、MnO₂0～2％，进行配料，采用普通磨球机8h，同时加入0.5％聚丙烯醇作悬浮剂，料：球：水＝1：2：0.5，经球磨过筛后得到建筑陶瓷釉浆，过筛除铁，；

S3、将建筑陶瓷坯体干燥或坯体进行650℃～900℃素烧一次；

S4、将干燥后或素烧后建筑陶瓷除尘补水后，施釉浆；

S5、将施釉后的建筑陶瓷产品在氧化气氛或还原气氛下1150℃～ 1280℃热处理。

本发明提出了一种将水晶石废料制备成青瓷装饰材料的方法，突破了现有的技术瓶颈，为水晶钻加工绿色环保生产提供了技术支撑，其优点在于：

1、为水晶石废料资源的绿色生产、技术开发应用开辟了一种新途径。

2、建筑陶瓷装饰材料中水晶石废料用量较大，而且废物资源绿色环保开发利用，为水晶石废料资源的开发应用、建筑陶瓷材料生产开辟了新途径。

3、利用水晶石废料中丰富的稀土微量元素促进建筑陶瓷釉呈色，制备出了釉面效果很好的建筑陶瓷材料，减少了资源稀少的优质建筑陶瓷原矿的用量，且大大降低了建筑陶瓷装饰材料的成本。

4、为建筑陶瓷装饰材料的制备，特别是为建筑陶瓷装饰材料及水晶石废料科学开发的选择提供了新方向，降低了目前水晶钻行业生产过程中产生水晶石废料行业的瓶颈难题。

5、将水晶石废料为主，引入部分陶瓷原料制备成绿色环保建筑陶瓷装饰材料，充分利用了水钻石废料所引起的环保污染问题，提升了水钻加工行业健康快速的发展。克服了水晶钻加工过程中产生水晶石废料的技术难题所带来的一系列对环境不利影响，是水晶石废料在建筑陶瓷装饰材料中得以切实可行地应用的方法。

具体实施方式

以下对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。

实施例1

1、按坯料配方称取各种原料制备坯体：水晶石废料25％，石英35％，氧化铝粉15％，高岭土4％，黑泥10％，钾长石4％，白云石3％，滑石4％，经配料球磨后过筛除铁后，再进行喷雾干燥造粒处理后，经陈腐、压制成型后得到坯体；

2、按釉料配方称取各种釉用原料，其组分质量分数为：熔块50％、釉土10％、石英15％、石灰石13％、高岭土10％、Fe₂O₃1％、CuO 0.5％、 MnO₂0.5％，进行配料，经球磨过筛后得到建筑陶瓷釉浆，过筛除铁；采用普通球磨机球磨8h，同时加入0.5％聚丙烯醇作悬浮剂，料：球：水＝1:2： 0.5，釉浆陈腐中的釉浆细度250目；筛余0.02％，釉浆浓度1.35g/cm³。

3、在素烧坯体上进行施釉，施釉厚度2mm。

4、将施釉后的坯体干燥后，装入窑炉中，其中在烧成气氛为还原气氛条件下经1220℃釉烧，保温0.5h。

5、制备出釉色呈色稳定、翠青晶莹的建筑陶瓷装饰材料制品。

实施例2

1、按坯料配方称取各种原料制备坯体：水晶石废料35％，石英22％，氧化铝粉15％，高岭土11％，黑泥10％，钾长石7％，经配料球磨后过筛除铁后，再进行喷雾干燥造粒处理后，经陈腐、压制成型后得到坯体；

2、按釉料配方称取各种釉用原料，其组分质量分数为：熔块50％、釉土10％、石英25％、石灰石5％、高岭土8％、Fe₂O₃1％、CuO 0.5％、MnO₂ 0.5％。采用普通磨球机8h，同时加入0.5％聚丙烯醇作悬浮剂，料：球：水＝1:2：0.5，釉浆陈腐中的釉浆细度250目；筛余0.04％，釉浆浓度1.70g/cm³。

3、在素烧坯体上进行施釉，施釉厚度1～3mm。

4、将施釉后的坯体干燥后，装入窑炉中，其中在烧成气氛为还原气氛条件下经1280℃釉烧，保温0.5h。

5、制备出釉色呈色稳定、釉色翠绿的装饰材料建筑陶瓷制品。

实施例3

1、按坯料配方称取各种原料：水晶石废料28％，石英15％，氧化铝粉 10％，高岭土15％，黑泥8％，钾长石5％，白云石2％，滑石7％。经配料球磨后过筛除铁后，再进行喷雾干燥造粒处理后，经陈腐、压制成型后得到坯体。

2、按釉料配方称取各种釉用原料，其组分质量分数为：熔块49％、釉土17％、石英14％、石灰石9％、高岭土9％、Fe₂O₃1％、CuO 0.08％、MnO₂ 0.02％，进行配料。采用普通磨球机8h，同时加入0.5％聚丙烯醇作悬浮剂，料：球：水＝1:2：0.5，釉浆陈腐中的釉浆细度250目；筛余0.05％，釉浆浓度1.65g/cm³。

3、在素烧坯体上进行施釉，施釉厚度1～3mm。

4、将施釉后的坯体干燥后，装入窑炉中，其中在烧成气氛为还原气氛条件下经1230℃釉烧，保温60min。

5、制备出釉色呈色稳定、翠绿碧青的装饰材料建筑陶瓷制品。

实施例4

1、按坯料配方称取各种原料：水晶石废料30％，石英15％，氧化铝粉 12％，高岭土14％，黑泥14％，钾长石4％，白云石3％，滑石8％。经配料球磨后过筛除铁后，再进行喷雾干燥造粒处理，然后经陈腐、压制成型后得到素坯；

2、按釉料配方称取各种釉用原料，其组分质量分数为：熔块85％、釉土5％、石英8％、石灰石1％、高岭土1％。采用普通磨球机8h，同时加入 0.5％聚丙烯醇作悬浮剂，料：球：水＝1:2：0.5，釉浆陈腐中的釉浆细度250 目；筛余0.05％，釉浆浓度1.75g/cm³。

3、在素烧坯体上进行施釉，施釉厚度1～3mm。

4、将施釉后的坯体干燥后，装入窑炉中，其中在烧成气氛为氧化气氛条件下经1280℃釉烧，保温1.5h。

5、制备出釉色呈色稳定、翠青晶莹的装饰材料建筑陶瓷制品。

实施例5

1、按坯料配方称取各种原料：水晶石废料25％，石英36％，氧化铝粉 10％，高岭土13％，黑泥10％，钾长石1％，白云石2％，滑石3％。经配料球磨后过筛除铁后，再进行喷雾干燥造粒处理，然后经陈腐、压制成型后得到素坯；

2、按釉料配方称取各种釉用原料，其组分质量分数为：熔块66％、釉土8％、石英10％、石灰石2％、高岭土12％、Fe₂O₃1.2％、CuO 0.6％、MnO₂ 0.2％，。采用普通磨球机8h，同时加入0.5％聚丙烯醇作悬浮剂，料：球：水＝1:2：0.5，釉浆陈腐中的釉浆细度250目；筛余0.05％，釉浆浓度1.79g/ cm³。

3、在素烧坯体上进行施釉，施釉厚度1～3mm。

4、将施釉后的坯体干燥后，装入窑炉中，其中在烧成气氛为氧化气氛条件下经1280℃釉烧，保温1h。

5、制备出釉色呈色稳定、晶莹剔透的粉青高档日用建筑陶瓷产品。

实施例6

1、按坯料配方称取各种原料：水晶石废料25％，石英36％，氧化铝粉 10％，高岭土2％，膨润土10％，钾长石7％，滑石10％。经配料球磨后过筛除铁后，再进行喷雾干燥造粒处理，然后经陈腐、压制成型后得到素坯；

2、按釉料配方称取各种釉用原料，其组分质量分数为：熔块76％、釉土10％、石英4％、高岭土6％、Fe₂O₃1％、CuO 2％、MnO₂1％，进行配料，采用普通磨球机8h，同时加入0.5％聚丙烯醇作悬浮剂，料：球：水＝1: 2：0.5，釉浆陈腐中的釉浆细度250目；筛余0.06％，釉浆浓度1.92g/cm³。

3、在素烧坯体上进行施釉，施釉厚度3mm。

4、将施釉后的坯体干燥后，装入窑炉中，其中在烧成气氛为还原气氛条件下经1270℃釉烧，保温1.5h。

5、制备出釉色呈色稳定、翠青晶莹的青釉高档日用建筑陶瓷产品。

实施例7

1、按坯料配方称取各种原料：晶石废料的原料组成为：水晶石废料 25％，石英30％，氧化铝粉10％，高岭土15％，黑泥10％，滑石10％。经配料球磨后过筛除铁后，再进行喷雾干燥造粒处理，然后经陈腐、压制成型后得到素坯；

2、按釉料配方称取各种釉用原料，其组分质量分数为：熔块85％、釉土5％、石英4％、高岭土3％、Fe₂O₃1％、CuO 1％、MnO₂1％，进行配料，采用普通磨球机8h，同时加入0.5％聚丙烯醇作悬浮剂，料：球：水＝1:2： 0.5，釉浆陈腐中的釉浆细度250目；筛余0.06％，釉浆浓度1.85g/cm³。

3、在素烧坯体上进行施釉，施釉厚度3mm。

4、将施釉后的坯体干燥后，装入窑炉中，其中在烧成气氛为还原气氛条件下经1280℃釉烧，保温2.5h。

本发明技术优势：

本发明所制备的建筑陶瓷装饰材料与现有的技术相比，具有以下优点：

1、釉中未引入任何含铅、镉等有毒原料，不存在铅、镉溶出的危害。

2、按比例混合球磨后得到具有良好的悬浮性、分散性，化学稳定性高的龙泉青釉料浆。

3、本发明所要解决的技术问题：针对目前水晶石废料进行填埋或倒掉，造成环境污染，且耗费大量的人力物力，阻碍了水晶钻行业的健康快速的发展。本发明通过对水晶石废料引入陶瓷原料和添加剂，采用建筑陶瓷成型工艺，实现了水晶钻废料全利用，零排放的目标，制备出呈色强度高、立体感强、色调细腻无色差，釉烧温度范围变宽，制备工艺简单，适合大批量生产，能降低生产成本的绿色环保建筑陶瓷装饰材料的方法。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种将水晶石废料制备成环保建筑陶瓷装饰材料的方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：

S1、坯体的制备：水晶石废料的原料组成为：水晶石废料25～36％，石英15～36％，氧化铝粉10～15％，高岭土0～15％，黑泥或膨润土10～30％，钾长石0～7％，白云石0～3％，滑石0～10％，经配料球磨后过筛除铁后，再进行喷雾干燥造粒处理，然后经陈腐、压制成型后得到素坯；

S2、釉浆的制备：熔块49～85％、釉土0～20％、石英0～25％、石灰石0～15％、高岭土0～20％、Fe₂O₃ 0～5％、CuO 0～4％、MnO₂ 0～2％，进行配料，采用普通磨球机8h，同时加入0.5％聚丙烯醇作悬浮剂，料：球：水＝1：2：0.5，经球磨过筛后得到建筑陶瓷釉浆，过筛除铁，；

S3、将建筑陶瓷坯体干燥或坯体进行650℃～900℃素烧一次；

S4、将干燥后或素烧后建筑陶瓷除尘补水后，施釉浆；

S5、将施釉后的建筑陶瓷产品在氧化气氛或还原气氛下1150℃～1280℃热处理。

2.根据权利要求1所述的一种将水晶石废料制备环保建筑陶瓷装饰材料，其特征在于，步骤S2中：釉料按重量百分比熔块釉49～85％、釉土0～20％、石英0～25％、石灰石0～15％、高岭土0～20％、Fe₂O₃ 0～5％、CuO 0～4％、MnO₂ 0～2％。

3.根据权利要求1所述的一种将水晶石废料制备环保建筑陶瓷装饰材料的制备方法，其特征在于，步骤S2中：所述釉水与岭根釉土、石英、石灰石、高岭土、Fe₂O₃、CuO、MnO₂等共同球磨时间为8～36h，球磨到釉料混合物细度为D10＞0.07μm，D50为0.55±0.05μm，D100＜1μm。

4.根据权利要求1所述的一种将水晶石废料制备成保建筑陶瓷装饰材料釉的制备方法，其特征在于，步骤S2中：釉浆陈腐中的釉浆过250目筛，筛余0.01～0.06％，釉浆浓度1.35～1.92g/cm³。

5.根据权利要求1所述的一种将水晶石废料制备成环保建筑陶瓷装饰材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中：在建筑陶瓷干燥后或素烧后的坯体上，施釉后釉层厚度为1～3mm。

6.根据权利要求1所述的一种将水晶石废料制备成环保建筑陶瓷装饰材料的制备方法，其特征在于，步骤S5中：氧化气氛或还原气氛下热处理的温度为1150℃～1280℃，热处理升温速度为1～5℃/min，保温时间0.5～1.5h。