CN110451801B - 一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料及其制备方法和使用方法 - Google Patents

一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料及其制备方法和使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及瓷质釉面砖技术领域，具体涉及一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料及其制备方法和使用方法，该是瓷质釉面砖釉料由1‑5份氧化锌、4‑10份碳酸钡、4‑12份硅酸锆、30‑40份钾长石、2‑10份脱硅铝粉、6‑14份烧滑石、2‑8份方解石、6‑12份高岭土、6‑12份白云石、3‑8份石英和5‑12份煤矸石废渣制成；该煤矸石废渣的细度为60目筛余量为10‑20％，水分质量含量为1‑2％。本发明的釉料采用了廉价的煤矸石废渣替代了高成本的煅烧高岭土，从而大大降低釉料成本，每吨可减少60％以上的原料成本，并且通过控制釉浆性能、釉料配方以及施釉的条件，最终保证釉面的质感和光泽均满足使用要求。

Description

一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料及其制备方法和使用 方法
技术领域
本发明涉及瓷质釉面砖技术领域，具体涉及一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料及其制备方法和使用方法。
背景技术
近几年来陶瓷行业发展迅猛，对原材料的需求也越来越大。众所周知，矿产资源是不可再生资源，大部分陶瓷企业都在不断的提高陶瓷坯体白度，提高自身产品的市场竞争力，但优质的原料却日趋减少，并且原材料价格上涨直接导致企业生产成本大幅度上涨。因此，开发新原料，降低生产成本，提高产品质量是当前陶瓷行业的一个新的研究方向。
随着工业的发展，国内市场对电的需求与日俱增，同时，国内火力发电厂煤炭燃烧后所产生的废料的量让人触目惊心。发电厂废料当中含有大量的煤矸石废渣，对环境造成很大的影响，已经成为我国四大固体废物之一。目前已有利用煤矸石制备陶瓷砖的研究，但主要是添加在陶瓷胚料的配方中使用，而且替代量较少，因为煤矸石废渣的杂质较多，会影响陶瓷胚体的性能。
釉面砖是砖的表面经过施釉高温高压烧制处理的瓷砖，釉面砖表面可以做各种图案和花纹，因而色彩和图案丰富，广泛应用于建筑内墙的装饰。目前，瓷质釉面砖的釉料配方中主要采用了煅烧高岭土，其成本非常高，约2000元/吨，而煤矸石废渣的价格约700元/吨，因此，如果煤矸石废渣能够取代釉料配方中的煅烧高岭土，则能够大大降低釉料成本。但目前尚没有这方面的研究。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术中的不足，而提供一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料及其制备方法和使用方法，所制备的釉料采用了廉价的煤矸石废渣替代了高成本的煅烧高岭土，从而大大降低釉料成本，且通过控制釉浆性能、釉料配方以及施釉的条件，最终保证釉面的质感和光泽均满足使用要求。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
提供一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料，由以下重量份的原料制成：
1-5份氧化锌、4-10份碳酸钡、4-12份硅酸锆、30-40份钾长石、2-10份脱硅铝粉、6-14份烧滑石、2-8份方解石、6-12份高岭土、6-12份白云石、3-8份石英和5-12份煤矸石废渣；
所述煤矸石废渣的细度为60目筛余量为10-20％，水分质量含量为1-2％，所述煤矸石废渣主要包括以下质量百分比的化学成分：
46.85-47.82％的SiO2、50.35-51.36％的Al2O3、0.05-0.15％的Fe2O3，0.52-1.12％的CaO、0.04-0.12％的MgO、0.20-0.40％的K2O、0.06-0.15％的Na2O和0.6-1.4％的I.L；其物理性能是颗粒小，无可塑性，煅烧完全。
上述技术方案中，所述的一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料，其特征在于：由以下重量份的原料制成：
2-4份氧化锌、6-8份碳酸钡、6-10份硅酸锆、32-38份钾长石、4-8份脱硅铝粉、8-12份烧滑石、4-6份方解石、8-10份高岭土、8-10份白云石、4-6份石英和6-10份煤矸石废渣。
上述技术方案中，所述瓷质釉面砖釉料主要包括以下质量百分比的化学成分：
45.11-46.12％的SiO2、17.2-18.4％的Al2O3、0.13-0.23％的Fe2O3，6.18-7.18％的CaO、4.49-5.49％的MgO、4.91-5.91％BaO、3.01-4.01％的K2O、1.0-1.6％的Na2O、1.48-2.58％ZnO、4.95-5.95％ZrO和9-13％的I.L。
本发明还提供上述一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按配方量称取各原料，得到釉料配料；
步骤b、将所有原料投入到球磨机加工，并添加一定比例的水份，一起混合球磨后得到细度325目筛余为0.4-0.65％、比重为1.75-1.82、水分质量含量为31-33％、粘度为50-80s的釉浆；
步骤c、将所述釉浆过筛和除铁；
步骤d、将除铁后的釉浆输送至浆池内陈腐后，即得到所述瓷质釉面砖釉料。
本发明还提供一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料的使用方法，所述瓷质釉面砖釉料是上述方法制备而成，该瓷质釉面砖釉料的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、坯体干燥
将制作成型的釉面砖坯体进行干燥；
步骤二、喷水
在干燥后的坯体表面均匀地喷一层雾化水；
步骤三、施釉
将权利要求4的方法制备的釉料采用喷釉、甩釉或者淋釉的方式在坯体的表面进行施釉；其中：
采用淋釉的方式施釉时，釉料的比重为1.70-1.80g/ml，粘度为25-35s，施釉量为550-650g/m2；
采用喷釉或者甩釉的方式施釉时，釉料的比重1.45-1.55g/ml，粘度16-25s，喷釉压力为0.4-0.6MPa，施釉量为550-650g/m2；
步骤四、印花
根据产品要求，采用平板印花、胶辊印花和喷墨印花中的至少一种方式在施釉后的坯体表面进行印花；
步骤五、特殊装饰
根据产品特点进行特殊装饰；
步骤六、烧成
将特殊装饰后的坯体进行烧成，得到瓷质釉面砖。
上述技术方案中，步骤一中，干燥温度为80-100℃，时间为55-65min。
上述技术方案中，步骤二中，喷水压力为0.4-0.6MPa，喷水量控制在60-75g/m2。
上述技术方案中，步骤六中，烧成温度为1200-1240℃，时间为55-65min。
本明的有益效果：
本发明的一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料，按重量份计，由1-5份氧化锌、4-10份碳酸钡、4-12份硅酸锆、30-40份钾长石、2-10份脱硅铝粉、6-14份烧滑石、2-8份方解石、6-12份高岭土、6-12份白云石、3-8份石英和5-12份煤矸石废渣制成；其中，该煤矸石废渣的性能参数为：细度为60目筛余量为10-20％，水分质量含量为1-2％，该煤矸石废渣主要包括以下质量百分比的化学成分：46.85-47.82％的SiO2、50.35-51.36％的Al2O3、0.05-0.15％的Fe2O3，0.52-1.12％的CaO、0.04-0.12％的MgO、0.20-0.40％的K2O、0.06-0.15％的Na2O和0.6-1.4％的I.L；制备时，按配方量将所有原料投入到球磨机加工，并添加一定比例的水份，一起混合球磨后得到细度325目筛余为0.4-0.65％、比重为1.75-1.82、水分质量含量为31-33％、粘度为50-80s的釉浆；从而调整好釉浆性能，然后依次经过过筛、除铁和陈腐后，即得到瓷质釉面砖釉料；使用时，先在干燥后的坯体表面均匀地喷一层雾化水，然后将该釉料采用喷釉、甩釉或者淋釉的方式在坯体的表面进行施釉，并控制好施釉过程的条件，从而保证采用了煤矸石废渣制备的釉面砖，其釉面的质感和光泽满足要求。因此，与现有技术相比，本发明所制备的釉料采用了廉价的煤矸石废渣替代了高成本的煅烧高岭土，从而大大降低釉料成本，每吨可减少60％以上的原料成本，并且通过控制釉浆性能、釉料配方以及施釉的条件，最终保证釉面的质感和光泽均满足使用要求。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
实施例1：
本实施例的一种瓷质釉面砖釉料的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、釉料配料：
按重量份，取2份氧化锌、6份碳酸钡、6份硅酸锆、32份钾长石、4份脱硅铝粉、8份烧滑石、4份方解石、8份高岭土、8份白云石、4份石英和6份煤矸石废渣；其中：
煤矸石废渣主要包括以下质量百分比的化学成分：
46.85％的SiO2、50.35％的Al2O3、0.05％的Fe2O3、0.52％的CaO、0.04％的MgO、0.20％的K2O、0.06％的Na2O和0.6％的I.L；
该煤矸石废渣的性能参数为：细度为60目筛余量为10-20％，水分质量含量为1-2％；物理性能是颗粒小，无可塑性，煅烧完全。
该瓷质釉面砖釉料主要包括以下质量百分比的化学成分：
45.11％的SiO2、17.2％的Al2O3、0.13％的Fe2O3、6.18％的CaO、4.49％的MgO、4.91％的BaO、3.01％的K2O、1.0％的Na2O、1.48％ZnO、4.95％ZrO和9％的I.L。
步骤b、将所有原料投入到球磨机加工，并添加一定比例的水份，一起混合球磨后得到细度325目筛余为0.4％、比重为1.75、水分质量含量为31％、粘度为80s的釉浆；
步骤c、将釉浆过80目的筛网和除铁；
步骤d、将除铁后的釉浆输送至浆池内陈腐后，即得到瓷质釉面砖釉料。
该瓷质釉面砖釉料的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、坯体干燥
将制作成型的釉面砖坯体进行干燥，干燥温度为80℃，时间为65min；
步骤二、喷水
在干燥后的坯体表面均匀地喷一层雾化水，喷水压力为0.4MPa，喷水量控制在60g/m2；
步骤三、施釉
将该釉料采用喷釉的方式在坯体的表面进行施釉；其中：
釉料的比重1.50g/ml，粘度20s，喷釉压力为0.5MPa，施釉量为600g/m2；
步骤四、印花
根据产品要求，采用胶辊印花和喷墨印花的组合方式在施釉后的坯体表面进行印花；
步骤五、特殊装饰
根据产品特点进行特殊装饰；
步骤六、烧成
将特殊装饰后的坯体进行烧成，烧成温度为1200℃，时间为65min，得到瓷质釉面砖。
实施例2：
本实施例的一种瓷质釉面砖釉料的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、釉料配料：
按重量份，取4份氧化锌、8份碳酸钡、10份硅酸锆、38份钾长石、8份脱硅铝粉、12份烧滑石、6份方解石、10份高岭土、10份白云石、6份石英和10份煤矸石废渣；其中：
煤矸石废渣主要包括以下质量百分比的化学成分：
47.82％的SiO2、51.36％的Al2O3、0.15％的Fe2O3、1.12％的CaO、0.12％的MgO、0.40％的K2O、0.15％的Na2O和1.4％的I.L；
该煤矸石废渣的性能参数为：细度为60目筛余量为10-20％，水分质量含量为1-2％；物理性能是颗粒小，无可塑性，煅烧完全。
该瓷质釉面砖釉料主要包括以下质量百分比的化学成分：
46.12％的SiO2、18.4％的Al2O3、0.23％的Fe2O3、7.18％的CaO、5.49％的MgO、5.91％的BaO、4.01％的K2O、1.6％的Na2O、2.58％ZnO、5.95％ZrO和13％的I.L。
步骤b、将所有原料投入到球磨机加工，并添加一定比例的水份，一起混合球磨后得到细度325目筛余为0.65％、比重为1.82、水分质量含量为33％、粘度为50s的釉浆；
步骤c、将釉浆过85目的筛网和除铁；
步骤d、将除铁后的釉浆输送至浆池内陈腐后，即得到瓷质釉面砖釉料。
该瓷质釉面砖釉料的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、坯体干燥
将制作成型的釉面砖坯体进行干燥，干燥温度为-100℃，时间为55min；
步骤二、喷水
在干燥后的坯体表面均匀地喷一层雾化水，喷水压力为0.6MPa，喷水量控制在75g/m2；
步骤三、施釉
将该釉料采用甩釉的方式在坯体的表面进行施釉；其中：
釉料的比重1.45g/ml，粘度16s，施釉量为550g/m2；
步骤四、印花
根据产品要求，采用喷墨印花的方式在施釉后的坯体表面进行印花；
步骤五、特殊装饰
根据产品特点进行特殊装饰；
步骤六、烧成
将特殊装饰后的坯体进行烧成，烧成温度为1240℃，时间为55min，得到瓷质釉面砖。
实施例3：
本实施例的一种瓷质釉面砖釉料的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、釉料配料：
按重量份，取3份氧化锌、7份碳酸钡、8份硅酸锆、35份钾长石、6份脱硅铝粉、10份烧滑石、5份方解石、9份高岭土、9份白云石、5份石英和8份煤矸石废渣；其中：
煤矸石废渣主要包括以下质量百分比的化学成分：
47.35％的SiO2、50.85％的Al2O3、0.11％的Fe2O3、0.82％的CaO、0.08％的MgO、0.30％的K2O、0.11％的Na2O和1.0％的I.L；
该煤矸石废渣的性能参数为：细度为60目筛余量为10-20％，水分质量含量为1-2％；物理性能是颗粒小，无可塑性，煅烧完全。
该瓷质釉面砖釉料主要包括以下质量百分比的化学成分：
45.52％的SiO2、17.8％的Al2O3、0.18％的Fe2O3、6.68％的CaO、4.99％的MgO、5.41％的BaO、3.51％的K2O、1.3％的Na2O、1.98％的ZnO、5.45％ZrO和11％的I.L。
步骤b、将所有原料投入到球磨机加工，并添加一定比例的水份，一起混合球磨后得到细度325目筛余为0.51％、比重为1.78、水分质量含量为32％、粘度为70s的釉浆；
步骤c、将釉浆过82目的筛网和除铁；
步骤d、将除铁后的釉浆输送至浆池内陈腐后，即得到瓷质釉面砖釉料。
该瓷质釉面砖釉料的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、坯体干燥
将制作成型的釉面砖坯体进行干燥，干燥温度为90℃，时间为60min；
步骤二、喷水
在干燥后的坯体表面均匀地喷一层雾化水，喷水压力为0.6MPa，喷水量控制在65g/m2；
步骤三、施釉
将该釉料采用淋釉的方式在坯体的表面进行施釉；其中：
釉料的比重为1.75g/ml，粘度为30s，施釉量为650g/m2；
步骤四、印花
根据产品要求，采用平板印花、胶辊印花和喷墨印花三种组合的方式在施釉后的坯体表面进行印花；
步骤五、特殊装饰
根据产品特点进行特殊装饰；
步骤六、烧成
将特殊装饰后的坯体进行烧成，烧成温度为1220℃，时间为60min，得到瓷质釉面砖。
实施例4：
本实施例的一种瓷质釉面砖釉料的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、釉料配料：
按重量份，取5份氧化锌、10份碳酸钡、12份硅酸锆、40份钾长石、10份脱硅铝粉、14份烧滑石、8份方解石、6份高岭土、12份白云石、8份石英和12份煤矸石废渣；其中：
煤矸石废渣主要包括以下质量百分比的化学成分：
47.20％的SiO2、50.65％的Al2O3、0.12％的Fe2O3、1.0％的CaO、0.06％的MgO、0.35％的K2O、0.08％的Na2O和1.2％的I.L；
该煤矸石废渣的性能参数为：细度为60目筛余量为10-20％，水分质量含量为1-2％；物理性能是颗粒小，无可塑性，煅烧完全。
该瓷质釉面砖釉料主要包括以下质量百分比的化学成分：
45.80％的SiO2、18.1％的Al2O3、0.20％的Fe2O3、6.82％的CaO、5.23％的MgO、5.11％的BaO、3.32％的K2O、1.2％的Na2O、2.35％ZnO、5.25％ZrO和10％的I.L。
步骤b、将所有原料投入到球磨机加工，并添加一定比例的水份，一起混合球磨后得到细度325目筛余为0.58％、比重为1.80、水分质量含量为31.6％、粘度为62s的釉浆；
步骤c、将釉浆过84目的筛网和除铁；
步骤d、将除铁后的釉浆输送至浆池内陈腐后，即得到瓷质釉面砖釉料。
该瓷质釉面砖釉料的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、坯体干燥
将制作成型的釉面砖坯体进行干燥，干燥温度为95℃，时间为65min；
步骤二、喷水
在干燥后的坯体表面均匀地喷一层雾化水，喷水压力为0.6MPa，喷水量控制在72g/m2；
步骤三、施釉
将该釉料采用喷釉方式在坯体的表面进行施釉，釉料的比重1.55g/ml，粘度25s，喷釉压力为0.6MPa，施釉量为630g/m2；
步骤四、印花
根据产品要求，采用平板印花、胶辊印花和喷墨印花中的至少一种方式在施釉后的坯体表面进行印花；
步骤五、特殊装饰
根据产品特点进行特殊装饰；
步骤六、烧成
将特殊装饰后的坯体进行烧成，烧成温度为1210℃，时间为58min，得到瓷质釉面砖。
本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地说明，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 (5)

1.一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料的使用方法，其特征在于：所述瓷质釉面砖釉料，由以下重量份的原料制成：
1-5份氧化锌、4-10份碳酸钡、4-12份硅酸锆、30-40份钾长石、2-10份脱硅铝粉、6-14份烧滑石、2-8份方解石、6-12份高岭土、6-12份白云石、3-8份石英和5-12份煤矸石废渣；
所述煤矸石废渣的细度为60目筛余量为10-20%，水分质量含量为1-2%，所述煤矸石废渣主要包括以下质量百分比的化学成分：
46.85-47.82%的SiO2、50.35-51.36%的Al2O3、0.05-0.15%的Fe2O3，0.52-1.12%的CaO、0.04-0.12%的MgO、0.20-0.40%的K2O、0.06-0.15%的Na2O和0.6-1.4%的灼烧减量；
所述瓷质釉面砖釉料的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、按配方量称取各原料，得到釉料配料；
步骤b、将所有原料投入到球磨机加工，并添加一定比例的水分，一起混合球磨后得到细度325目筛余为0.4-0.65%、密度为1.75-1.82g/ml、水分质量含量为31-33%、流速为50-80s的釉浆；
步骤c、将所述釉浆过筛和除铁；
步骤d、将除铁后的釉浆输送至浆池内陈腐后，即得到所述瓷质釉面砖釉料；
所述瓷质釉面砖釉料的使用方法，包括以下步骤：
步骤一、坯体干燥
将制作成型的釉面砖坯体进行干燥；
步骤二、喷水
在干燥后的坯体表面均匀地喷一层雾化水；
步骤三、施釉
将所述瓷质釉面砖釉料的制备方法所制备的釉料采用喷釉、甩釉或者淋釉的方式在坯体的表面进行施釉；
其中：
采用淋釉的方式施釉时，釉料的密度为1.70-1.80g/ml，流速为25-35s，施釉量为550-650g/m2；
采用喷釉或者甩釉的方式施釉时，釉料的密度1.45-1.55g/ml，流速16-25s，喷釉压力为0.4-0.6MPa，施釉量为550-650g/m2。
2.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料的使用方法，其特征在于：所述瓷质釉面砖釉料，由以下重量份的原料制成：
2-4份氧化锌、6-8份碳酸钡、6-10份硅酸锆、32-38份钾长石、4-8份脱硅铝粉、8-12份烧滑石、4-6份方解石、8-10份高岭土、8-10份白云石、4-6份石英和6-10份煤矸石废渣。
3.根据权利要求1或2所述的一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料的使用方法，其特征在于：所述瓷质釉面砖釉料主要包括以下质量百分比的化学成分：
45.11-46.12%的SiO2、17.2-18.4%的Al2O3、0.13-0.23%的Fe2O3，6.18-7.18%的CaO、4.49-5.49%的MgO、4.91-5.91%BaO、3.01-4.01%的K2O、1.0-1.6%的Na2O、1.48-2.58%ZnO、4.95-5.95%ZrO和9-13%的灼烧减量。
4.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料的使用方法，其特征在于：步骤一中，干燥温度为80-100℃，时间为55-65min。
5.根据权利要求1所述的一种利用煤矸石制备的瓷质釉面砖釉料的使用方法，其特征在于：步骤二中，喷水压力为0.4-0.6MPa，喷水量控制在60-75g/m2。
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