CN112430064B - 含碳化硅废料的陶瓷砖及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含碳化硅废料的陶瓷砖及其制备方法。含碳化硅废料的陶瓷砖，坯料按重量份由以下组份组成：高安砂15份；抛光磨边料30份；抚州白泥5份；宜春泥沙15份；高铝砂5份；水洗高岭土3份；新仿砂5份；仿田砂4份；膨润土4份；华石泥7份；水磨钾钠沙4份；水洗沙尾料12份；碳化硅3份。其中：碳化硅为废弃碳化硅磨块采用雷蒙磨进行粉碎200目所得的粉料。制备方法，包括⑴原料配备；⑵球磨制浆；⑶喷雾制粉；⑷坯体压制；⑸表面装饰；⑹辊道窑高温烧结：烧成氧化区(800℃～1050℃)烧成氛围氧含量6％～10％，烧成强氧化高温区(1000℃～1050℃)烧成时间8～10min。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷技术领域，特别涉及一种含碳化硅废料的陶瓷砖及其制备方法。
背景技术
碳化硅是由硅与碳元素以共价键结合的非金属碳化物，硬度仅次于金刚石和碳化硼，化学式为SiC，无色晶体，外表氧化或含杂质时呈蓝黑色。碳化硅制品具有耐高温、耐磨、耐热震、耐化学腐蚀和杰出的导电性、导热性。
在建陶行业中，碳化硅较常见于抛光工序所用的抛光磨块中，实际上，目前建陶行业所用的抛光磨块中以碳化硅为主要成分的碳化硅磨块就占了很大的分量。从抛光废渣的循环利用研究中可知，由于碳化硅高温分解后会生成二氧化硅和二氧化碳，这对釉面砖的质量控制是不利的，所以，碳化硅在陶瓷砖中只作为发泡剂在发泡陶瓷中使用，炻瓷质陶瓷砖配方中鲜少有出现。而抛光磨具制造企业在碳化硅的生产及建陶企业在使用碳化硅磨具的过程中，所产生的大量工业碳化硅固体废料都只能当垃圾处理，这在堆放时占用了大量土地，造成土地资源浪费。
陶瓷砖主要为硅酸盐材料，随着优质原料的逐渐开发利用及短时间难形成，因此在原料选择方面不得不按照就近原则采用一些品质欠佳的原料,尤其是坯用原料方面,如含铁量较高的一些泥。原料含铁量较高，高温烧结后生成氧化铁，整体颜色泛红，会给消费者视觉感官上产生不适感，影响产品卖相。为迎合消费者消费需求，此种情况下，生产厂家需要对原料进行除铁处理，但是当原料含铁量到1％质量百分比时，要想继续除铁，成本非常高。为控制成本，改善高铁量原料产品发红发暗的视觉效果，一般厂家会在这些坯体原料中添加色料，使产品在视觉效果上白度明显增加。由于原料碳化硅高温分解后所生成的二氧化硅理论上可以作为陶瓷砖中二氧化硅的来源，这给消化碳化硅工业废料提供了可能，且碳化硅色调为黑灰调，高温呈强还原性，可将发红的三价铁还原为青色的二价铁或者单质铁，具有替代色料改善坯色发色的潜能。
目前陶瓷砖行业所用的抛光模块，有很大一部分为碳化硅模块。废旧的抛光模块作为固体废物，当垃圾处理。企业既要付出一笔可观的固废处理费用，又浪费碳化硅这宝贵的资源、污染了环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种通过在陶瓷砖的坯体配方中添加采用废弃碳化硅抛光模块所制得粉料，消化抛釉砖生产过程中产生废旧碳化硅抛光磨块，将其变废为宝减少资源浪费，减少固废产生，并同时利用碳化硅的还原性代替部分色料调节坯色的含碳化硅废料的陶瓷砖及其制备方法。
本发明的技术解决方案是所述含碳化硅废料的陶瓷砖，其特殊之处在于，坯料配方按重量份由以下组份组成：
高安砂15～22份 抛光磨边料10～30份 抚州白泥5～8份
宜春泥沙15～20份 高铝砂5～10份 水洗高岭土1～3份
新仿砂5～10份 仿田砂4～7份 膨润土1～4份
作为优选，坯料配方按重量份由以下组份组成：
作为优选，所述碳化硅为废弃碳化硅磨块粉碎所得的粉料；所述碳化硅粉料制备可采用雷蒙磨将废弃的碳化硅磨块进行破碎至200目直接加入坯体配方中一起球磨制浆，也可采用普通破碎机将废弃的抛光磨块破碎过8目筛后，取过筛后的碳化硅颗粒进行球磨制浆，浆料细度为325目筛筛余2.4％～2.8％，再按纯料换算成对应料浆量加入坯料料浆中均化使用。
本发明的另一技术解决方案是所述含碳化硅废料配方的陶瓷砖制备方法，包括以下步骤：
⑴原料配备；
⑵球磨制浆；
⑶喷雾制粉；
⑷坯体压制；
⑸表面装饰；
其特殊之处在于，还包括以下步骤：
⑹辊道窑高温烧结：采用低温快烧烧成制度，最高烧成温度：1080℃～1100℃，烧成时间：48～50min，为使配方中的碳化硅能完全反应，避免烧成氧化区段坯体内的碳化硅反应不完全，产品坯体出现黑心缺陷，烧成氧化区(800℃～1050℃)烧成氛围氧含量6％～10％，烧成强氧化高温区(1000℃～1050℃)烧成时间8～10min；所制得的陶瓷砖吸水率0.5％<E≤3％。
与现有技术相比，本发明的有益效果:
⑴本发明将废弃的碳化硅抛光磨块进行制粉处理，再作为添加剂加入陶瓷砖坯体配方中，不仅可以消化减少生产中产生的废弃物，减轻对环境的污染,而且还能替代色料优化坯体发色，降低生产成本，提高产品的市场竞争力，同时低温下，碳化硅微粒呈化学惰性，不会对砖体造成不良效果，高温时，其呈还原性，可以避免添加有机物为还原剂在中前温就已经分解，在高温前就已反应完全，失去高温活性，达不到添加还原剂改善坯体发红发暗的目的。
⑵配方中加入碳化硅一起球磨，磨细后的碳化硅微粒在高温的作用下，分解出CO和单质碳，或直接参与氧化还原反应，具有较强的还原性能，可将红色的氧化铁，还原为青色的氧化亚铁或者黑色的铁单质。未发生反应的碳化硅微粒，低温下呈化学惰性，不会对砖体造成不良效果。
⑶碳化硅呈现的高温还原性能，可以避免添加有机物作为还原剂在“中前温就已经分解，在高温前就已反应完全，失去高温活性”的弊端。
⑷将废旧的碳化硅抛光磨块作为添加剂加入陶瓷砖坯体配方中，可以消化减少生产中产生的废弃物，减轻对环境的污染，而且还能替代色料优化坯体发色，降低生产成本，提高了产品的市场竞争力。
具体实施方式
本发明下面将结合实施例作进一步详述：
所述含碳化硅废料的陶瓷砖，其坯料配方按重量份由以下组份组成：
所述碳化硅为废弃碳化硅磨块粉碎所得的粉料；所述碳化硅粉料制备可采用雷蒙磨将废弃的碳化硅磨块进行破碎至200目直接加入坯体配方中一起球磨制浆，也可采用普通破碎机将废弃的抛光磨块破碎过8目筛后，取过筛后的碳化硅颗粒进行球磨制浆，浆料细度为325目筛筛余2.4％～2.8％，再按纯料换算成对应料浆量加入坯料料浆中均化使用。
所述含碳化硅废料配方的陶瓷砖制备方法，包括以下步骤：
⑴原料配备；
⑵球磨制浆；
⑶喷雾制粉；
⑷坯体压制；
⑸表面装饰；
⑹辊道窑高温烧结：采用低温快烧烧成制度，最高烧成温度：1080℃～1100℃，烧成时间：48～50min，为使配方中的碳化硅能完全反应，避免烧成氧化区段坯体内的碳化硅反应不完全，产品坯体出现黑心缺陷，烧成氧化区(800℃～1050℃)烧成氛围氧含量6％～10％，烧成强氧化高温区(1000℃～1050℃)烧成时间8～10min；所制得的陶瓷砖吸水率0.5％<E≤3％；所制得的陶瓷砖吸水率1.72％，坯体白度为27.9。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。
Claims (3)
1.一种含碳化硅废料的陶瓷砖，其特征在于，坯料配方按重量份由以下组份组成：高安砂15～22份 抛光磨边料10～30份 抚州白泥5～8份 宜春泥沙15～20份 高铝砂5～10份水洗高岭土1～3份 新仿砂5～10份 仿田砂4～7份 膨润土1～4份 华石泥7～10份 水磨钾钠沙0～4份 水洗沙尾料10～15份 碳化硅1～5份；
所述含碳化硅废料的陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：
⑴原料配备；
⑵球磨制浆；
⑶喷雾制粉；
⑷坯体压制；
⑸表面装饰；
⑹辊道窑高温烧结：采用低温快烧烧成制度，最高烧成温度：1080℃～1100℃，烧成时间：48～50min，为使配方中的碳化硅能完全反应，避免烧成氧化区段坯体内的碳化硅反应不完全，产品坯体出现黑心缺陷，烧成氧化区800℃～1050℃烧成氛围氧含量6%～10%，烧成强氧化高温区1000℃～1050℃烧成时间8～10min；所制得的陶瓷砖吸水率0.5%<E≤3%。
2.根据权利要求1所述含碳化硅废料的陶瓷砖，其特征在于，坯料配方按重量份由以下组份组成：高安砂15份 抛光磨边料30份 抚州白泥5份 宜春泥沙15份 高铝砂5份 水洗高岭土3份 新仿砂5份 仿田砂4份 膨润土4份 华石泥7份 水磨钾钠沙4份 水洗沙尾料12份碳化硅3份。
3.根据权利要求1所述含碳化硅废料的陶瓷砖，其特征在于，所述碳化硅为废弃碳化硅磨块粉碎所得的粉料；所述碳化硅粉料制备采用雷蒙磨将废弃的碳化硅磨块进行破碎至200目直接加入坯体配方中一起球磨制浆，采用普通破碎机将废弃的抛光磨块破碎过8目筛后，取过筛后的碳化硅颗粒进行球磨制浆，浆料细度为325目筛筛余2.4%～2.8%，再按纯料换算成对应料浆量加入坯料料浆中均化使用。
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