CN110452020B - 一种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷及其制作工艺 - Google Patents

一种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷及其制作工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及陶瓷制造技术领域，具体的涉及一种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷及其制作工艺。本发明提供的引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷，黑底闪光釉的原料包括石英尾矿渣粉末、黑色剂、长石、高岭土、碳酸钡、碳酸钙、二氧化钛、氮化硅颗粒。采用独特的制备工艺制成，烧制后的黑底闪光釉陶瓷具有黑色的底色，釉面黑而油润光亮，在黑色底色中显出石英晶相的晶体斑纹，且晶体斑纹在釉下呈现，没有颗粒感，釉面光滑，美观精致。该种黑底闪光釉陶瓷提供了一种全新的陶瓷装饰方法，引入了大量的石英尾矿作为釉料的原料，具有重大的社会、环保意义，符合城市循环经济发展模式，对推动陶瓷产品的发展具有积极的意义而且具有积极的经济效益。

Description

一种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷及其制作工艺
技术领域
本发明涉及陶瓷制造技术领域，具体的涉及一种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷及其制作工艺。
背景技术
在陶瓷行业中石英是一种重要的原料，在坯体和釉料中往往会大量的使用石英作为原料。随着陶瓷业的飞速发展，石英大量开采和利用，每年产生近百吨的废弃石英尾矿，采矿玻璃的尾矿随意堆放的情况严重，存在生产安全和环保事故隐患，严重影响了农业和人民生命财产的安全，极大地浪费矿产资源，又破坏生态环境。
为解决上述问题，申请号为CN201610786279.X的发明专利申请公开了一种利用石英尾矿制备沙漠釉瓷器及其制备方法，该专利申请中制备的釉面具有土黄、黄褐色的底色，在釉面上均匀的分布有颗粒状的石英晶相颗粒，釉面手感粗糙、与釉面底色形成粗犷、复古的艺术效果。因此，如果能利用石英尾矿，替代石英并适当增加石英尾矿在陶瓷中的用量，生产出独特效果的瓷器以提高陶瓷产品的附加值，具有积极的经济和社会效益。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷及其制作工艺。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷，包括陶瓷坯体，其特征在于：还包括黑底闪光釉，所述黑底闪光釉的原料重量份如下：石英尾矿渣粉末20－30份、黑色剂10－15份、长石10－15份、高岭土15－20份、碳酸钡15－20份、碳酸钙5－10份、二氧化钛5－10份、氮化硅颗粒1－5份。
进一步的，黑底闪光釉的原料重量份如下：石英尾矿渣粉末23份、黑色剂14份、长石11份、高岭土17份、碳酸钡19份、碳酸钙6份、二氧化钛8份、氮化硅颗粒2份。
进一步的，黑底闪光釉的原料重量份如下：石英尾矿渣粉末25份、黑色剂13份、长石12份、高岭土15份、碳酸钡16份、碳酸钙7份、二氧化钛7份、氮化硅颗粒5份。
进一步的，黑底闪光釉的原料重量份如下：石英尾矿渣粉末28份、黑色剂11份、长石12份、高岭土16份、碳酸钡16份、碳酸钙8份、二氧化钛6份、氮化硅颗粒3份。
进一步的，陶瓷坯体的原料重量份如下：高岭土30－40份、磁铁矿20－30份、石英尾矿15－20份、三氧化二铝5－10份、骨粉5－10份、滑石1－5份。
进一步的，陶瓷坯体的质量分数中，四氧化三铁含量大于等于8.5％。
一种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷的制作工艺，制作要求1－7任意一项所述的引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷，具体步骤如下：
步骤1，制坯，制备陶瓷坯体，将制好的陶瓷坯体修坯成型；
步骤2，制釉，制备黑底闪光釉；
步骤3，施釉，在黑底闪光釉含水率为3－5％时，在陶瓷坯体表面施黑底闪光釉，釉浆浓度为30－40波美度；
步骤4，烧成，等待坯体干燥后将含釉坯体放入窑炉中，烧制成型，烧成温度为1250－1300℃，获得黑底闪光釉陶瓷。
优化的，制备黑底闪光釉时，按黑底闪光釉的原料重量份将长石、高岭土、碳酸钡、碳酸钙、二氧化钛、氮化硅颗粒加入湿球磨机中，其中料：球：水的比例为1：2：2－3，研磨时间为8－10小时，研磨完后，按黑底闪光釉的原料重量份将黑色剂、石英尾矿渣粉末按照原料加入浆料中，继续搅拌4－5小时。
优化的，石英尾矿渣破碎成粉末，过150－200目筛，经700－800℃煅烧，获得石英尾矿渣粉末。
优化的，步骤4中的烧成控制如下：
预热段：窑炉内在氧化气氛，经5－6小时由常温升至600℃；
一次升温段：窑炉继续升温，经过4－5小时升温至800℃±10℃；
二次升温段，窑炉内经3－4小时升温至1100℃±10℃，
保温阶段，窑炉内温度在烧成温度时保温3－5小时，保温期间内，每隔30－40分钟向窑炉内投入油柴，投柴量为立方米100－150g；
还原阶段：窑炉内转还原气氛，经过3－5小时降温至900℃±10℃，并在降温期间内，每隔1－2小时向窑炉内投入油柴，投柴量为立方米200－250g；
停炉冷却：关闭窑炉，等待窑炉自然冷却至200－300℃，冷却时间为8－10小时。
本发明提供的引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷，在黑底闪光釉的原料中引入了石英尾矿渣粉末，烧制后具有黑色的底色，釉面黑而油润光亮，在黑色底色中显出石英晶相的晶体斑纹，且晶体斑纹在釉下呈现，没有颗粒感，釉面光滑，美观精致。该种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷提供了一种全新的陶瓷装饰方法，引入了大量的石英尾矿作为坯体、釉料的原料，具有重大的社会、环保意义，符合城市循环经济发展模式，对推动陶瓷产品的发展具有积极的意义而且具有积极的经济效益。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
一种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷，包括陶瓷坯体和施于陶瓷坯体表面的黑底闪光釉；
陶瓷坯体的原料重量份如下：高岭土30－40份、磁铁矿20－30份、石英尾矿15－20份、三氧化二铝5－10份、骨粉5－10份、滑石1－5份，且陶瓷坯体的质量分数中，四氧化三铁含量大于等于8.5％；
黑底闪光釉，所述黑底闪光釉的原料重量份如下：石英尾矿渣粉末20－30份、黑色剂10－15份、长石10－15份、高岭土15－20份、碳酸钡15－20份、碳酸钙5－10份、二氧化钛5－10份、氮化硅颗粒1－5份。
一种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷的制作工艺，制作要求上述的引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷，具体步骤如下：
步骤1，制坯，制备陶瓷坯体，将制好的陶瓷坯体修坯成型；
步骤2，制釉，石英尾矿渣破碎成粉末，过150－200目筛，经700－800℃煅烧，获得石英尾矿渣粉末待用，
制备黑底闪光釉时，按黑底闪光釉的原料重量份将长石、高岭土、碳酸钡、碳酸钙、二氧化钛、氮化硅颗粒加入湿球磨机中，其中料：球：水的比例为1：2：2－3，研磨时间为8－10小时，
研磨完后，按黑底闪光釉的原料重量份将黑色剂、石英尾矿渣粉末按照原料加入浆料中，继续搅拌4－5小时；
步骤3，施釉，在黑底闪光釉含水率为3－5％时，在陶瓷坯体表面施黑底闪光釉，釉浆浓度为30－40波美度；
步骤4，烧成，等待坯体干燥后将含釉坯体放入窑炉中，烧制成型，烧成温度为1250－1300℃，烧制工艺如下
预热段：窑炉内在氧化气氛，经5－6小时由常温升至600℃；
一次升温段：窑炉继续升温，经过4－5小时升温至800℃±10℃；
二次升温段，窑炉内经3－4小时升温至1100℃±10℃，
保温阶段，窑炉内温度在烧成温度时保温3－5小时，保温期间内，每隔30－40分钟向窑炉内投入油柴，投柴量为立方米100－150g；
还原阶段：窑炉内转还原气氛，经过3－5小时降温至900℃±10℃，并在降温期间内，每隔1－2小时向窑炉内投入油柴，投柴量为立方米200－250g；
停炉冷却：关闭窑炉，等待窑炉自然冷却至200－300℃，冷却时间为8－10小时；
烧制完成后获得黑底闪光釉陶瓷。
具体实施例一：
高岭土38份、磁铁矿27份、石英尾矿17份、三氧化二铝9份、骨粉5份、滑石4份，且陶瓷坯体的质量分数中SiO2 66％、Al2O3 36％、Fe2O3 10％、K2O 5％、TiO2 1％、CaO 3％、Na2O 3％；
黑底闪光釉的原料重量份如下：石英尾矿渣粉末23份、黑色剂14份、长石11份、高岭土17份、碳酸钡19份、碳酸钙6份、二氧化钛8份、氮化硅颗粒2份。
一种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷的制作工艺，制作要求上述任意一项所述的引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷，具体步骤如下：
步骤1，制坯，制备陶瓷坯体，将制好的陶瓷坯体修坯成型；
步骤2，制釉，石英尾矿渣破碎成粉末，过200目筛，经750℃煅烧，获得石英尾矿渣粉末待用，
制备黑底闪光釉时，按黑底闪光釉的原料重量份将长石、高岭土、碳酸钡、碳酸钙、二氧化钛、氮化硅颗粒加入湿球磨机中，其中料：球：水的比例为1：2：2，研磨时间为9小时，
研磨完后，按黑底闪光釉的原料重量份将黑色剂、石英尾矿渣粉末按照原料加入浆料中，继续搅拌4小时；
步骤3，施釉，在黑底闪光釉含水率为5％时，在陶瓷坯体表面施黑底闪光釉，釉浆浓度为38波美度；
步骤4，烧成，等待坯体干燥后将含釉坯体放入窑炉中，烧制成型，烧成温度为1285℃，烧制工艺如下
预热段：窑炉内在氧化气氛，经6小时由常温升至600℃；
一次升温段：窑炉继续升温，经过4－5小时升温至810℃；
二次升温段，窑炉内经3－4小时升温至1105℃，
保温阶段，窑炉继续升温至烧成温度1285℃，在烧成温度时保温5小时，保温期间内，每隔30分钟向窑炉内投入油柴，投柴量为立方米150g；
还原阶段：窑炉内转还原气氛，经过4小时降温至900℃，并在降温期间内，每隔1小时向窑炉内投入油柴，投柴量为立方米220g；
停炉冷却：关闭窑炉，等待窑炉自然冷却至300℃，冷却时间为8小时。
本实施烧制完成后获得黑底闪光釉陶瓷，具有纯黑的底色，由于烧制过程和中在特定的时间内投入油柴，使釉面黑而油润光亮，在黑色底色中显出石英晶相的银色晶体斑纹，且银色晶体斑纹在釉下呈现，没有颗粒感，釉面光滑，美观精致。
具体实施例二
高岭土30－40份、磁铁矿20－30份、石英尾矿15－20份、三氧化二铝5－10份、骨粉5－10份、滑石1－5份，且陶瓷坯体的质量分数中，四氧化三铁含量大于等于8.5％；
黑底闪光釉的原料重量份如下：石英尾矿渣粉末25份、黑色剂13份、长石12份、高岭土15份、碳酸钡16份、碳酸钙7份、二氧化钛7份、氮化硅颗粒5份。
一种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷的制作工艺，制作要求上述任意一项所述的引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷，具体步骤如下：
步骤1，制坯，制备陶瓷坯体，将制好的陶瓷坯体修坯成型；
步骤2，制釉，石英尾矿渣破碎成粉末，过150目筛，经750℃煅烧，获得石英尾矿渣粉末待用，
制备黑底闪光釉时，按黑底闪光釉的原料重量份将长石、高岭土、碳酸钡、碳酸钙、二氧化钛、氮化硅颗粒加入湿球磨机中，其中料：球：水的比例为1：2：3，研磨时间为9小时，
研磨完后，按黑底闪光釉的原料重量份将黑色剂、石英尾矿渣粉末按照原料加入浆料中，继续搅拌4小时；
步骤3，施釉，在黑底闪光釉含水率为5％时，在陶瓷坯体表面施黑底闪光釉，釉浆浓度为40波美度；
步骤4，烧成，等待坯体干燥后将含釉坯体放入窑炉中，烧制成型，烧成温度为1300℃，烧制工艺如下
预热段：窑炉内在氧化气氛，经6小时由常温升至600℃；
一次升温段：窑炉继续升温，经过4.5小时升温至810℃；
二次升温段，窑炉内经3小时升温至1100℃，
保温阶段，窑炉内温度在烧成温度时保温3小时，保温期间内，每隔35分钟向窑炉内投入油柴，投柴量为立方米130g；
还原阶段：窑炉内转还原气氛，经过4小时降温至910℃，并在降温期间内，每隔1小时向窑炉内投入油柴，投柴量为立方米240g；
停炉冷却：关闭窑炉，等待窑炉自然冷却至250℃，冷却时间为8.5小时。
本实施烧制完成后获得黑底闪光釉陶瓷，具有黑蓝的底色，在烧制过程和中在特定的时间内投入油柴，使釉面黑而油润光亮，在黑色底色中显出石英晶相的金、银色晶体斑纹，且银色晶体斑纹在釉下呈现，没有颗粒感，釉面光滑，美观精致。
具体实施例三
高岭土30－40份、磁铁矿20－30份、石英尾矿15－20份、三氧化二铝5－10份、骨粉5－10份、滑石1－5份，且陶瓷坯体的质量分数中，四氧化三铁含量大于等于8.5％
进一步的，黑底闪光釉的原料重量份如下：石英尾矿渣粉末28份、黑色剂11份、长石12份、高岭土16份、碳酸钡16份、碳酸钙8份、二氧化钛6份、氮化硅颗粒3份。
一种引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷的制作工艺，制作要求上述任意一项所述的引入石英矿尾渣制备的黑底闪光釉陶瓷，具体步骤如下：
步骤1，制坯，制备陶瓷坯体，将制好的陶瓷坯体修坯成型；
步骤2，制釉，石英尾矿渣破碎成粉末，过200目筛，经800℃煅烧，获得石英尾矿渣粉末待用，
制备黑底闪光釉时，按黑底闪光釉的原料重量份将长石、高岭土、碳酸钡、碳酸钙、二氧化钛、氮化硅颗粒加入湿球磨机中，其中料：球：水的比例为1：2：3，研磨时间为9小时，
研磨完后，按黑底闪光釉的原料重量份将黑色剂、石英尾矿渣粉末按照原料加入浆料中，继续搅拌4小时；
步骤3，施釉，在黑底闪光釉含水率为4％时，在陶瓷坯体表面施黑底闪光釉，釉浆浓度为40波美度；
步骤4，烧成，等待坯体干燥后将含釉坯体放入窑炉中，烧制成型，烧成温度为1280℃，烧制工艺如下
预热段：窑炉内在氧化气氛，经5小时由常温升至600℃；
一次升温段：窑炉继续升温，经过5小时升温至800℃；
二次升温段，窑炉内经3小时升温至1100℃，
保温阶段，窑炉内温度在烧成温度时保温4小时，保温期间内，每隔35分钟向窑炉内投入油柴，投柴量为立方米110g；
还原阶段：窑炉内转还原气氛，经过3－5小时降温至910℃，并在降温期间内，每隔1－2小时向窑炉内投入油柴，投柴量为立方米240g；
停炉冷却：关闭窑炉，等待窑炉自然冷却至250℃，冷却时间为9小时。
本实施烧制完成后获得黑底闪光釉陶瓷，具有纯黑的底色，在烧制过程和中在特定的时间内投入油柴，使釉面黑而油润光亮，在黑色底色中显出石英晶相的铜色晶体斑纹，且铜色晶体斑纹在釉下呈现，没有颗粒感，釉面光滑，美观精致。
上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (8)

1.一种引入石英尾矿渣制备的黑底闪光釉陶瓷，包括陶瓷坯体，其特征在于：还包括黑底闪光釉，所述黑底闪光釉的原料重量份如下：石英尾矿渣粉末20-30份、黑色剂10-15份、长石10-15份、高岭土15-20份、碳酸钡15-20份、碳酸钙5-10份、二氧化钛5-10份、氮化硅颗粒1-5份；陶瓷坯体的原料重量份如下：高岭土30-40份、磁铁矿20-30份、石英尾矿15-20份、三氧化二铝5-10份、骨粉5-10份、滑石1-5份；陶瓷坯体的质量分数中，四氧化三铁含量大于等于8.5%。
2.根据权利要求1所述的引入石英尾矿渣制备的黑底闪光釉陶瓷，其特征在于：所述黑底闪光釉的原料重量份如下：石英尾矿渣粉末23份、黑色剂14份、长石11份、高岭土17份、碳酸钡19份、碳酸钙6份、二氧化钛8份、氮化硅颗粒2份。
3.根据权利要求1所述的引入石英尾矿渣制备的黑底闪光釉陶瓷，其特征在于：所述黑底闪光釉的原料重量份如下：石英尾矿渣粉末25份、黑色剂13份、长石12份、高岭土15份、碳酸钡16份、碳酸钙7份、二氧化钛7份、氮化硅颗粒5份。
4.根据权利要求1所述的引入石英尾矿渣制备的黑底闪光釉陶瓷，其特征在于：所述黑底闪光釉的原料重量份如下：石英尾矿渣粉末28份、黑色剂11份、长石12份、高岭土16份、碳酸钡16份、碳酸钙8份、二氧化钛6份、氮化硅颗粒3份。
5.一种引入石英尾矿渣制备的黑底闪光釉陶瓷的制作工艺，制作权利要求1-4任意一项所述的引入石英尾矿渣制备的黑底闪光釉陶瓷，具体步骤如下：
步骤1，制坯，制备陶瓷坯体，将制好的陶瓷坯体修坯成型；
步骤2，制釉，制备黑底闪光釉；
步骤3，施釉，在黑底闪光釉含水率为3-5％时，在陶瓷坯体表面施黑底闪光釉，釉浆浓度为30-40波美度；
步骤4， 烧成，等待坯体干燥后将含釉坯体放入窑炉中，烧制成型，烧成温度为1250-1300℃，获得黑底闪光釉陶瓷。
6. 根据权利要求5所述的引入石英尾矿渣制备的黑底闪光釉陶瓷的制作工艺，其特征在于：所述制备黑底闪光釉时，按黑底闪光釉的原料重量份将长石、高岭土、碳酸钡、碳酸钙、二氧化钛、氮化硅颗粒加入湿球磨机中，其中料：球：水的比例为1:2:2-3，研磨时间为8-10小时，研磨完后，按黑底闪光釉的原料重量份将黑色剂、 石英尾矿渣粉末按照原料加入浆料中，继续搅拌4-5小时。
7.根据权利要求5所述的引入石英尾矿渣制备的黑底闪光釉陶瓷的制作工艺，其特征在于：所述石英尾矿渣破碎成粉末，过150-200目筛，经700-800℃煅烧，获得石英尾矿渣粉末。
8.根据权利要求5所述的引入石英尾矿渣制备的黑底闪光釉陶瓷的制作工艺，其特征在于：步骤4中的烧成控制如下：
预热段：窑炉内在氧化气氛，经5-6小时由常温升至600℃；
一次升温段：窑炉继续升温，经过4-5小时升温至800℃±10℃；
二次升温段，窑炉内经3-4小时升温至1100℃±10℃，
保温阶段，窑炉内温度在烧成温度时保温3-5小时，保温期间内，每隔30-40分钟向窑炉内投入油柴，投柴量为立方米100-150g；
还原阶段：窑炉内转还原气氛，经过3-5小时降温至900℃±10℃，并在降温期间内，每隔1-2小时向窑炉内投入油柴，投柴量为立方米200-250g；
停炉冷却：关闭窑炉，等待窑炉自然冷却至200-300℃，冷却时间为8-10小时。
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