CN111792914A - 多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖的方法，其中坯体的主要原料的重量配比为：抛釉渣5～10％、污水泥20～40％、龙山红砂10～60％、雄达石粉5～20％、以及江口黑泥10～20％，其坯体一次烧成温度为1175～1215℃，烧成周期为50～65分钟。多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖以陶瓷厂大量剩余堆积的废料和价格低廉的低品质矿物作为生产原料，从生产成本上较市场上的普通瓷砖产品具有明显的价格优势。同时，由于废料低品质原料库存的充足，在生产过程中出现波动的情况减少、优品率提高，成功降低了仿古砖的生产成本。在销售价格上有较大空间，具有巨大的市场潜力，这也将促进企业不断的创新和发展。
Description
技术领域
本发明涉及瓷砖制备技术领域，具体是指采用多种陶瓷固废料来制备炻瓷质仿古砖的方法。
背景技术
陶瓷在我国国民经济发展中占有相当重要的地位，是人们生活中不可或缺的生活物资。近几十年来，我国陶瓷工业得到了迅猛发展，各类陶瓷制品(如陶瓷墙地砖、卫生陶瓷、工业陶瓷和日用陶瓷等)产量均占世界总产量的60％以上。虽然陶瓷企业为推进我国经济建设作出了不可磨灭的贡献，但其负面影响也越来越突出，对资源的过度开采、不合理利用等直接或间接影响了行业自身的可持续发展。特别是近年来随着产量的增加，陶瓷废料越来越多。由于废料无法降解，填埋处理需要占用大量土地，并且陶瓷生产需要耗用大量的矿物原料，开采原料会造成大量农田、山林植被受到破坏，矿产资源已日趋枯竭(特别是优质矿产资源)。目前，当今世界上工业发达国家对陶瓷废料的处理和循环利用十分重视。根据英国的报道，英国的一些瓷砖厂使用高达40％的再生循环废瓷原料，其中包括陶器、日用陶瓷及废瓷。日本对各企业内部所产生的陶瓷废料的处理非常重视，坚持进行再加工与回收利用。由于日本的资源匮乏，环保意识较强，对陶瓷废料利用的研究早于我国20年左右，处理技术也比较成熟。如日本的INAX株式会社等大型跨国公司都已经开始进行陶瓷废料的大规模利用，其废料的利用率几乎达到100％的水平。然而，我国陶瓷工业废料的处理与利用程度较低，致使大量废渣挤占耕地，使水和空气收到污染。
陶瓷生产是能耗大、污染产生多的行业，除了瓷质废料，还有大量的废弃物如废泥粉、废砖坯，这些废料由于其成分稳定、量较少、易管理，大多数厂家均能够有效的进行回收利用。但是如分选优质矿物原料后剩余的低品质原料由于铁钛含量较高，常常被放弃使用；还有生产企业污水处理后的污水泥渣，由于量大、成分复杂、不稳定，大量引入坯料中会带来很大的困难，难免影响工艺的稳定性和产品的质量。如此大量的陶瓷废料已经不能用简单的填埋方法来解决。同时，目前大量堆积的陶瓷废料挤占土地，对水、空气和土壤等环境造成了严重污染。因此，如何全部回收利用低品质矿物原料、瓷质废料等废料，实现零排放，提高企业清洁生产水平，降低生产成本，提高产品的环保性能，是近年来陶瓷生产企业、各个科研院所和环保部门共同关注的问题。
为了响应国家节能减排、倡导绿色生产的号召，实现陶瓷生产废料的高效利用，现研发利用多种陶瓷固废原料来制备炻瓷质仿古砖的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种利用多种陶瓷固废原料制备炻瓷质仿古砖的方法。
为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖的方法，其中坯体的主要原料的重量配比为：抛釉渣5～10％、污水泥20～40％、龙山红砂10～60％、雄达石粉5～20％、以及江口黑泥10～20％，其坯体一次烧成温度为1175～1215℃，烧成周期为50～65分钟，其中
抛釉渣的化学组成为：SiO2 66.5～71.5％、Al2O316～21％、Fe2O3 1.0～1.45％、TiO2 0.30～0.35％、CaO 1.5～3.0％、MgO 1.0～1.3％、K2O 2.0～2.5％、Na2O 1.5～2.3％、烧失2.0～2.7％，
污水泥的化学组成为：SiO2 68～73％、Al2O3 16～21％、Fe2O3 1.1～1.5％、TiO20.30～0.35％、CaO 1.5～3.0％、MgO 1.2～1.5％、K2O 2.0～2.5％、Na2O 1.8～2.3％、烧失3.8～4.5％，
雄达石粉的化学组成为：SiO2 72.5～73.5％、Al2O3 15.54～16.45％、Fe2O3 0.7～0.8％、TiO2 0.13～0.18％、CaO 0.75～0.83％、MgO 0.23～0.28％、K2O 4.68～4.75％、Na2O 1.95～2.15％、烧失2.38～2.45％，
龙山红砂的化学组成为：SiO2 70.35～71.45％、Al2O3 18.50～19.5％、Fe2O3 2.3～2.8％、TiO2 0.33～0.38％、CaO 0.01～0.03％、MgO 0.15～0.21％、K2O 1.05～1.09％、Na2O 0.41～0.46％、烧失6.05～6.35％，
江口黑泥的化学组成为：SiO2 59～60％、Al2O3 24.5～25.5％、Fe2O3 2.4～2.9％、TiO2 0.5～0.8％、CaO 0.2～0.4％、MgO 0.28～0.58％、K2O 2.05～2.35％、Na2O 0.1～0.3％、烧失9.5～9.8％。
进一步的，多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖的方法中的底釉的主要原料重量配比为：第一石粉18～23％、第二石粉17～23％、高岭土8～13％、白云石8～12％、石英1～4％、方解石18～23％、氧化铝2～5％及硅酸锆10～13％，面釉的主要原料重量配比为：钾长石48～55％、高岭土8～13％、方解石15～20％、烧滑石8～13％、碳酸钡5～10％、氧化铝3～5％及氧化锌3～5％，其中
第一石粉的化学组成为：SiO2 77.5～78.5％、Al2O3 13～14％、Fe2O3 0.05～0.15％、TiO2 0.05～0.15％、CaO 0.1～0.3％、MgO 0.01～0.03％、K2O 2.3～2.9％、Na2O 5～5.05％、烧失0.3～0.8％，
第二石粉的化学组成为：SiO2 75.5～76.5％、Al2O3 13.5～14.3％、Fe2O3 0.08～0.12％、TiO2 0.01～0.02％、CaO 0.5～0.8％、MgO 0.25～0.45％、K2O 3.35～3.75％、Na2O4.3～4.8％、烧失1～1.3％。
采用本发明所带来的有益效果：本发明通过优化釉料配方和坯体配方及制备工艺，开发出了多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖，使炻瓷质仿古砖在大量使用劣质固废原料的情况下，仍保持突出的力学性能和优良的外观特性。多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖以陶瓷厂大量剩余堆积的废料和价格低廉的低品质矿物作为生产原料，从生产成本上较市场上的普通瓷砖产品具有明显的价格优势。同时，由于废料低品质原料库存的充足，在生产过程中出现波动的情况减少、优品率提高，成功降低了仿古砖的生产成本。在销售价格上有较大空间，具有巨大的市场潜力，这也将促进企业不断的创新和发展。
坯体原料配比分析
1、废料污水泥的来源控制
污水泥主要是以原料加工车间、釉料加工车间、施釉线及磨边线所产生的废水为主，各车间冲洗地面的水为辅，进入污水处理池处理后，压滤所得的泥块，其主要成分为坯料和釉料，还含有少量有机物、尘土、垃圾。另外，污水处理剂所含的硫酸铝、碳酸钙、丙烯酸类等又带来成分的复杂性。值得注意的是，正是这些特殊的成分和处理工艺，使得污水泥的粉体粒径要比普通原料的粒径要细小的多，这都对仿古砖的生产带来和以往生产不同的困难。经过反复试验，为稳定污水泥性能，采取以下措施：
(1)严格污水处理剂的用量，减少污水泥的不良成分；
(2)增加污水泥泥浆压滤前的过筛处理，不但可以排除过大异物，还可以均化污水；
(3)适当增加污水泥的陈腐时间，在配料前进行均化，以便成分相对稳定。
2、降低坯体配方中的氧化铁的含量；
由于在本发明中大量使用的污水泥具有粒径较小、有机物较多的特性，因此坯体配方的烧成范围较窄。然而，氧化铁是强熔剂，原料中氧化铁含量过高会使坯体液相粘度变化加快，导致烧成范围变窄，造成生产的波动。同时，氧化铁容易使生成低共熔物的温度降低、膨胀系数增大、坯体高温粘度降低、高温下抗变形能力变差。因此，在除铁过程中严格操作、增加除铁次数和时间，尽可能的降低配方中的氧化铁含量。
3、增加坯体配方中氧化钙的含量；
在瓷砖配方中，氧化钙能够在坯体中生成硅灰石、钙长石等晶相，能有效的降低坯体中游离石英的含量。这对减小吸湿膨胀，提高玻璃相的抗侵蚀能力颇为有利。同时，氧化钙能够有效的降低配方的高温粘度，这有利于废料中因杂质产生的气泡的排出。
因此，在坯体配方中适当增加氧化钙的含量有利于增加坯体的机械性能，减小坯体的吸湿膨胀、气体的排出和促进烧结反应。
4、降低坯体配方中的氧化钠和氧化钾的含量；
由于本发明研制的多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖中引入了大量的污水泥具有粉体粒径小、杂质多、氧化铝含量低等特点，导致其烧成温度较低，坯体强度较弱。因此坯体配方中的熔剂性原料氧化钠和氧化钾的引入量需要降低。而含氧化钠和氧化钾玻璃相的陶瓷坯体的机械强度要比含氧化钙、氧化镁玻璃相的陶瓷坯体要逊色一些，无论是抗压强度、抗张强度、弹性、硬度均是如此。从根本上说，这是由于氧化钠、氧化钾玻璃结构中，Na-O、K-O键强远低Ca-O、Mg-O键强所致。
同时由于炻瓷质仿古砖的吸水率较高(＞0.5％)，为了防止因坯体吸湿膨胀而导致出现釉裂的现象，则需要降低坯体配方中碱金属含量。根据湿膨胀理论，影响砖坯湿膨胀最大的就是玻璃相中的钾钠含量。受到水侵蚀后，就和水中的氢离子进行快速交换，使PH值提高，导致氢氧根离子对玻璃相的侵蚀，使氧化钠和氧化钾被侵蚀出来，增大了比表面积。因此，为了减小吸湿膨胀的影响，也同样需要降低坯体配方中氧化钾和氧化钠的含量。
通过上述多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖坯体配方组成优化研究，得到优化的坯体配方组成为：抛釉渣5％、污水泥27.5％、龙山红砂36.5％、雄达石粉16％、江口黑泥15％。优化后的坯体化学组成为氧化硅68.80％、氧化铝18.98％、氧化铁1.70％、氧化钛0.33％、氧化钙0.82％、氧化镁0.62％、氧化钾2.13％、氧化钠1.11％、烧失为5.15％。
底釉原料配比分析
由于所用原料氧化铁和有机物等杂质含量较高，因此坯体的白度较低。为了避免坯体颜色对产品外观影响，通常采用先在坯体表面施底釉，再喷墨打图，最后施面釉的装饰工艺技术路线。底釉的主要作用主要是遮盖坯体颜色，增强陶瓷墨水的发色，一般都是底釉和面釉配合使用。由于坯体配方中大量使用了污水泥和抛釉渣，而污水泥中含有有机物等大量的发泡成分，抛釉渣中也含有一定量的SiC等发泡成分，因此多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖中合适的底釉配方则显得至关重要，除了要保证高白度之外，还需要较高的始熔点以利于有害气体的排出。
1、钾、钠长石的优选，降低底釉配方中钾钠含量
长石是釉的重要熔剂,在高温熔化时产生液态玻璃相,可促进固相反应,降低熔体的高温粘度。由它引进K2O，Na2O与其他熔剂成分,可形成各种固熔体(玻璃相),能提高釉面的密度和机械强度。一般釉料的制备选用的钾、钠长石其成分含有较高的K2O，Na2O，其助熔效果较强、烧成白度偏低(55～60度)。加入底釉配方使用时容易透出坯体的颜色、遮盖力较差，市场上价格较高(600～1000元/吨)。本发明技术组和原材料组通过大量走访调研，优选出第一石粉和第二石粉，其矿产稳定、储存量大、材料烧成后白度高(65～72度)，价格低廉(300～350元/吨)。由于其成分钾、钠含量较少，烧成温度偏高，其遮盖力比较强。发明技术组通过大量试验，用第一石粉和第二石粉取代钾、钠含量较高的长石能够显著提高釉面的白度和遮盖力，其中第一石粉添加量在18％～23％，第二石粉添加量在17％～23％时，釉面效果达到最佳。
2、氧化铝添加量的优化
由于坯体中引入的大量废料(污水泥、抛釉渣)中含有的杂质成分较复杂，对釉料熔融过程中造成的影响较大，易引起釉面针孔、气泡等缺陷的产生。根据试验结果表明，坯体即使在低温素烧之后，在高温煅烧时仍然有气体逸出。为了不影响产品的釉面质量，使气体能够在釉料熔融前尽可能地排除，那么需要提高底釉的始熔温度，以及在熔融前保证一定的气孔率和在熔融后具有较低的高温粘度。底釉的这种特性一方面有利于气体在釉料熔融前顺利排出，另一方面在釉料熔融后又能瞬间将因气体排出而造成的缺陷熔平，这样既保证了釉面的平滑度，又不会产生针孔、气泡等缺陷。
在底釉配方中提高氧化铝的含量，能够显著提高釉料的始熔温度和熔融温度。此外，氧化铝(Al2O3)作为形成网络的中间体，增加釉中Al2O3的含量可提高底釉的硬度、耐腐蚀性和化学稳定性等物理性能，并且降低釉的热膨胀系数。通常，釉料配方中的Al2O3是以钾长石、钠长石、高岭土、工业氧化铝粉等形式来引入。但是，钾、钠长石中的Al2O3含量通常比较低。所以，如果通过引入钾、钠长石的方式提高氧化铝的含量，反而会显著提高钾钠等碱金属的含量。这会导致底釉配方的始熔点过低，使得釉层中出现气泡针孔等缺陷。所以通过钾、钠长石引入的Al2O3的比较有限。而高岭土过多的引入会对浆料性能和膨胀系数有较大的影响，所以该方式也不可取。因此，在本发明中选择直接引入煅烧氧化铝微粉(1～5μm)的方式来提高釉料配方中Al2O3的含量。实验结果表明，氧化铝的添加量在2％～5％时底釉的各项性能最优。
3、提高底釉配方中的氧化钙的含量，适量降低底釉配方中氧化镁的含量
氧化钙对釉料的熔化性能有双重影响：一方面是在较低温度范围内能够提高釉料配方的始熔温度；另一方面是在较高温度范围内，添加氧化钙组分会大幅度降低配方共熔点。简而言之，氧化钙能够提高釉料配方的始熔温度，同时也是良好的高温助熔剂。对于釉料的粘度来说，氧化钙在较低温度下，会提高釉料的粘度；在较高温度下，氧化钙能够显著降低釉料的粘度，而且随着温度的增加，减小粘度的幅度也大为增加。
氧化镁与氧化钙相似，对熔化温度的影响也是双重的。一方面，它可提高釉料的始熔温度；另一方面，会明显降低高温的熔化温度。不过，这种降低熔化温度的作用会随着添加量的增加而渐趋减弱；如果添加量继续增加超过某一极限，反而会逐渐增加其熔化温度。与对釉料熔融性能的影响类似，在低温时，氧化镁的引入会增加釉料的粘度；在高温时，氧化镁会减小釉料的粘度，不过这种粘度的作用会随着添加量的增加而趋缓，超过一定量反而会增加釉料的粘度。
由于氧化钙和氧化镁在调节釉料熔融温度及粘度时具有低温和高温不同的双重特性，因此，在多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖中，提高底釉配方中氧化钙含量，适量减少氧化镁的含量有利于坯体中的气体的排出。
4、适量提高底釉配方中氧化锆的含量
在釉料中，硅酸锆的引入主要是增白，遮盖坯体颜色和缺陷。在多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖坯体中因为使用的废料中含有较多的杂质及氧化铁，所以坯体白度较差。因此需要适当提高底釉配方中氧化锆含量。同时由于锆离子的离子半径(80nm)比硅离子的离子半径(41nm)几乎高出一倍，但由于锆离子的d轨道电子屏蔽作用小，使之有效电荷高。因此，锆氧键的键强非常高，反应在熔点上，硅酸锆的熔点高达2550℃，几乎比石英的熔点高出1000℃。锆氧之间的高键强使得硅酸锆在纯的碱金属离子存在下需要高温才能熔解。反映在釉料中就是硅酸锆的加入能够明显提高配方的熔融温度。不过高键强的锆氧键导致硅酸锆的过多加入会增加釉料的高温粘度(通过提高熔剂性原料可适当降低高温粘度)，并且硅酸锆的放射性较高。因此，为提高多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖白度需要适当提高底釉配方中氧化锆的含量，但是不宜因为增白和提高熔融温度而盲目过多的增加氧化锆含量。
经实验优化调整后的底釉配方组成：第一石粉18～23％、第二石粉17～23％、氧化铝2～5％、硅酸锆10～13％、高岭土8～13％、石英1～4％、方解石18～23％、白云石8～12％。优化后的底釉化学组成为氧化硅42.29％、氧化铝9.85％、氧化铁0.15％、氧化钛0.05％、氧化钙14.24％、氧化镁2.93％、氧化钾1.32％、氧化钠2.08％、氧化锆11.02％、五氧化二磷0.23％、氧化钡0.01％、氧化锌0.01％、烧失为15.75％。
面釉原料配比分析
面釉配方的组成和生产工艺直接影响产品釉面的透明度、光泽度、耐磨度等各项性能指标。对于多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖的面釉，除了需要满足具有光滑平整、耐污性这些基本性能，同时还需要满足良好的透明性、产品发色稳定、高光泽度等要求。多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖的面釉配方组成不同于市面上普通釉面砖所用的低温透明面釉配方组成，通常要求釉料配方成分中含有较高的硅铝比、氧化锌含量、氧化钡含量、氧化钙含量，同时降低氧化锆的含量。因此，现有的低温面釉配方难以满足高性能炻质砖面釉的要求，开发与之相适应的面釉是本发明其次需要解决的关键问题。
为了获得满足高性能炻质砖生产需要的的面釉，从以下几个方面对面釉配方组成进行了调整优化。
1、提高配方中氧化硅的含量
二氧化硅是釉料与微晶玻璃的主要成分，也是构成玻璃网络的主要网络形成体。增加二氧化硅含量，无论是晶态和非晶态，势必既提高釉料的熔点又增大其粘度，从而使釉料的始熔温度和熔平温度提高。因此，为使坯体中产生的气体顺利排出，适当提高面釉配方中氧化硅的含量。
2、提高面釉配方中氧化钾和氧化钠的含量
在面釉中，由于显著增加了氧化硅的含量，导致面釉的始熔温度提高，氧化钾由于钾对氧的低键强度，故可以显示较强的助熔作用，明显降低釉料及微晶玻璃的始熔温度、熔化温度、熔平温度。氧化钠(Na2O)也具有类似的作用。并且氧化钠的引入将断开原来联结的Si-O网络，使[SiO4]四面体聚合程度降低，而且Na-O键的键强明显低于Ca-O、Mg-O、Ba-O、Zn-O键键强，因此氧化钠的引入会降低釉料的粘度，更为特征的是，在低温下降低粘度的作用十分明显，这是与氧化钙、氧化镁、氧化钡、氧化锌成分的明显差异，后四者在低温下没有降低粘度或极少有降低粘度的作用。而且由于面釉中氧化硅含量的增加会导致配方粘度提高，为使坯体中气体的排出，需要适当提高配方中氧化钠的含量。
3、降低面釉配方中氧化钙和氧化镁成分
氧化钙和氧化镁在低温下会显著增大熔体的粘度，而由于坯体中的抛釉渣和污水泥中含有的发泡成分在低温阶段会产生大量的气体，显然低温阶段较高的粘度不利于气体的排出。同时，由于面釉配方中提高了氧化钾和氧化钠的含量，为保证配方具有较高的始熔温度，综合权衡，适当降低配方中氧化钙和氧化镁的含量有利于得到釉面质量较好的炻瓷质仿古砖。
4、釉浆性能的优化
由于本配方组成中长石、氧化铝粉等瘠性料加入量较多，因此釉浆的悬浮性较差。此外釉浆中的含水率过大也会造成釉浆沉淀现象的发生，从而导致釉浆配方组成不均匀，影响面釉的熔融和微观结构的均匀性。实验结果表明，通过加入8～13％的高岭土，可有效提高釉浆悬浮性，保证釉浆成分的稳定性，使生产质量更稳定。高岭土(Al2O3·2SiO2·2H2O)能够增加釉浆的悬浮性，使釉料配方组成均匀，保证釉的熔融均匀性。
通过上述抛釉配方组成优化研究，得到优化的面釉配方组成为：钾长石48％～55％、高岭土8～13％、碳酸钡5％～10％、氧化铝3％～5％、氧化锌3％～5％、方解石15％～20％、烧滑石8％～13％。优化后的面釉化学组成为氧化硅50.09％、氧化铝12.78％、氧化铁0.17％、氧化钛0.05％、氧化钙8.59％、氧化镁4.00％、氧化钾4.92％、氧化钠1.74％、氧化锆0.02％、五氧化二磷0.12％、氧化钡5.14％、氧化锌2.31％、烧失为10.07％。
多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖烧成工艺分析
由于多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖使用了大量的废料——污水泥和抛釉渣，鉴于两者的固有特性：烧成温度低，高温烧成段有害气体多，收缩大，吸水率低，最佳的烧成工艺应该是低温素烧、高温釉烧。但是，为了达到更好的节能减排，本发明采用一次烧成工艺。因此，在多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖烧制过程中需要兼顾坯体和釉料的烧成性能。既要使坯体获得良好的烧结性能，又要保证釉面无气孔等缺陷，获得良好的透明性、防污等各项性能。因此在坯、釉配方组成优化研究的同时，一次烧成制备多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖的烧成工艺制度的优化选择也极为关键。依据多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖坯体配方的烧结特性和釉料的熔融性能，本发明对烧成工艺进行了优化调整。
1、由于坯体配方中发泡成分较多，其烧成温度比工厂生产使用的旧配方较低，在烧成过程中避免坯体过烧引起的砖形扭曲变形，釉面针孔、釉泡、凹釉等缺陷，本发明研究决定，将多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖的烧成温度为1175-1215℃；提高窑炉辊棒转速，减少烧成周期(烧成周期为50～65分钟)。调整烧成温度和提高窑速对生产节能增效起到了积极作用。
2、由于多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖坯体配方采用的原材料品相稍低、杂质多，在产品烧制过程中，加强300℃-600℃的有机物氧化分解温度区的控制，同时强化1000℃以上高温保温区的控制，以便能尽可能地多排出分解气体，同时在窑炉压力控制方面，将“0”压位尽量往后移，以便分解产生的气体能尽快排走，从而解决因有害气体过多而影响釉面光泽度的缺陷，避免针孔、釉泡等缺陷的产生。
通过烧成制度优化调整，有效解决了多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖坯体配方的烧成过程中过烧、釉面针孔、砖形等问题，提高了产品品质和产量，同时又降低了生产能耗。
具体实施方式
实施例一
坯体的制备
按重量百分比：抛釉渣5％、龙山红砂36.5％、污水泥27.5％、江口黑泥15％以及雄达石粉16％配比原料，外加重量百分比为1.5～2.5％的辅助原料，再加入适量的水经球磨细碎成细度为250目筛的筛余质量百分比为0.7％～0.8％且含质量百分比为39％～40％水分的浆料，经除铁过筛喷雾干燥制成含质量百分比为7.0％～7.8％水分的粉料，在25～28MPa的压力下，以冲压周期为8、9次/分钟，用自动液压机压制成型，再经过抛坯、干燥窑干燥(干燥周期：55分钟，干燥温度：220℃)即得坯体(坯体水份：0.5％，坯体强度：1.86Mpa)。其中外加的辅助原料包括三聚磷酸钠、五水偏硅酸钠及碳酸钠中的至少一种。
底釉和面釉的制备、施加，以及砖坯烧成
按重量百分比：第一石粉20.5％、第二石粉20％、氧化铝3.5％、硅酸锆11.5％、高岭土11％、石英3％、方解石20％以及白云石10.5％配比底釉原料；按重量百分比：钾长石50％、高岭土10％、碳酸钡7.5％、氧化铝3％、氧化锌3％、方解石17％以及烧滑石9.5％配比面釉原料。分别以底釉原料和面釉原料外加重量百分比为0.5～1.5％的辅助原料，再加入适量的水经球磨细碎成细度为325目筛的筛余质量百分比为0.1％～0.3％且含质量百分比为27％～32％水分的釉浆，经除铁过筛、陈腐、均化后在坯体上分别施加底釉和面釉，再经过涂浆、高温釉烧(一次烧成温度为1175～1215℃，烧成周期为50～65分钟，)、磨边、抛光即可得到多源陶瓷固废炻瓷质仿古砖。其中外加的辅助原料包括三聚磷酸钠和甲基纤维素中的至少一种。
实施例二
与实施例一不同的是：
1、坯体原料的配比为：抛釉渣5％、污水泥20％、龙山红砂35％、雄达石粉20％、江口黑泥20％。
2、底釉原料的配比为：第一石粉18％、第二石粉23％、氧化铝2％、硅酸锆13％、高岭土13％、石英4％、方解石19％以及白云石8％。
3、面釉原料的配比为：钾长石48％、高岭土13％、碳酸钡5％、氧化铝3％、氧化锌3％、方解石15％以及烧滑石13％。
实施例三
与实施例一不同的是：
1、坯体原料的配比为：抛釉渣10％、污水泥40％、龙山红砂35％、雄达石粉5％、江口黑泥10％。
2、底釉原料的配比为：第一石粉23％、第二石粉18％、氧化铝5％、硅酸锆10％、高岭土8％、石英1％、方解石18％以及白云石12％。
3、面釉原料的配比为：钾长石55％、高岭土8％、碳酸钡6％、氧化铝3％、氧化锌5％、方解石15％以及烧滑石8％。
实施例四
与实施例一不同的是：
1、坯体原料的配比为：抛釉渣10％、污水泥40％、龙山红砂10％、雄达石粉20％、江口黑泥20％。
2、底釉原料的配比为：第一石粉21％、第二石粉19％、氧化铝3％、硅酸锆12％、高岭土11％、石英3％、方解石23％以及白云石8％。
3、面釉原料的配比为：钾长石48％、高岭土8％、碳酸钡10％、氧化铝5％、氧化锌3％、方解石15％以及烧滑石11％。
实施例五
与实施例一不同的是：
1、坯体原料的配比为：抛釉渣5％、污水泥20％、龙山红砂60％、雄达石粉50％、江口黑泥10％。
2、底釉原料的配比为：第一石粉19％、第二石粉21％、氧化铝4％、硅酸锆11％、高岭土9％、石英2％、方解石23％以及白云石11％。
3、面釉原料的配比为：钾长石50％、高岭土9％、碳酸钡7％、氧化铝3％、氧化锌3％、方解石20％以及烧滑石8％。
Claims (2)
1.一种多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖的方法，其中坯体的主要原料的重量配比为：抛釉渣5～10％、污水泥20～40％、龙山红砂10～60％、雄达石粉5～20％、以及江口黑泥10～20％，其坯体一次烧成温度为1175～1215℃，烧成周期为50～65分钟，其中
抛釉渣的化学组成为：SiO2 66.5～71.5％、Al2O316～21％、Fe2O3 1.0～1.45％、TiO20.30～0.35％、CaO 1.5～3.0％、MgO 1.0～1.3％、K2O 2.0～2.5％、Na2O 1.5～2.3％、烧失2.0～2.7％，
污水泥的化学组成为：SiO2 68～73％、Al2O3 16～21％、Fe2O3 1.1～1.5％、TiO20.30～0.35％、CaO 1.5～3.0％、MgO 1.2～1.5％、K2O 2.0～2.5％、Na2O 1.8～2.3％、烧失3.8～4.5％，
雄达石粉的化学组成为：SiO2 72.5～73.5％、Al2O3 15.54～16.45％、Fe2O3 0.7～0.8％、TiO2 0.13～0.18％、CaO 0.75～0.83％、MgO 0.23～0.28％、K2O 4.68～4.75％、Na2O 1.95～2.15％、烧失2.38～2.45％，
龙山红砂的化学组成为：SiO2 70.35～71.45％、Al2O3 18.50～19.5％、Fe2O32.3～2.8％、TiO2 0.33～0.38％、CaO 0.01～0.03％、MgO 0.15～0.21％、K2O 1.05～1.09％、Na2O 0.41～0.46％、烧失6.05～6.35％，
江口黑泥的化学组成为：SiO2 59～60％、Al2O3 24.5～25.5％、Fe2O3 2.4～2.9％、TiO20.5～0.8％、CaO 0.2～0.4％、MgO 0.28～0.58％、K2O 2.05～2.35％、Na2O 0.1～0.3％、烧失9.5～9.8％。
2.根据权利要求1所述的多源陶瓷固废制备炻瓷质仿古砖的方法，其中的底釉的主要原料重量配比为：第一石粉18～23％、第二石粉17～23％、高岭土8～13％、白云石8～12％、石英1～4％、方解石18～23％、氧化铝2～5％及硅酸锆10～13％，面釉的主要原料重量配比为：钾长石48～55％、高岭土8～13％、方解石15～20％、烧滑石8～13％、碳酸钡5～10％、氧化铝3～5％及氧化锌3～5％，其中
第一石粉的化学组成为：SiO2 77.5～78.5％、Al2O3 13～14％、Fe2O3 0.05～0.15％、TiO2 0.05～0.15％、CaO 0.1～0.3％、MgO 0.01～0.03％、K2O 2.3～2.9％、Na2O 5～5.05％、烧失0.3～0.8％，
第二石粉的化学组成为：SiO2 75.5～76.5％、Al2O3 13.5～14.3％、Fe2O3 0.08～0.12％、TiO2 0.01～0.02％、CaO 0.5～0.8％、MgO 0.25～0.45％、K2O 3.35～3.75％、Na2O4.3～4.8％、烧失1～1.3％。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20201020 |
|
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