CN115677383A

CN115677383A - 一种利用抛光废渣制备的釉面砖及其制备方法

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Publication number: CN115677383A
Application number: CN202211392303.3A
Authority: CN
Inventors: 柯善军; 朱志超; 蒙臻明; 殷晓春; 范伟峰
Original assignee: Guangxi Oushennuo Ceramic Co ltd
Current assignee: Guangxi Oushennuo Ceramic Co ltd
Priority date: 2022-11-08
Filing date: 2022-11-08
Publication date: 2023-02-03
Anticipated expiration: 2042-11-08
Also published as: CN115677383B

Abstract

本发明涉及轻质陶瓷技术领域，公开了一种利用抛光废渣制备的釉面砖及其制备方法。该釉面砖的原料包括：抛光废渣、钾长石、钠长石、石英、煅烧高岭土、铝矾土、烧滑石；按重量份数计，所述抛光废渣为25～35份、铝矾土为3～5份。本发明加入一定量煅烧高岭土、铝矾土、烧滑石等原料，解决了在使用抛光废渣时由于玻璃相含量高，烧成温度偏低的问题，使釉料配方与坯体的烧成温度相匹配，防止釉面出现釉裂。而且本发明加入釉用色料制备纯色系釉面砖，解决了抛光废渣存在的Fe₂O₃着色氧化物造成烧成后白度较低的问题，并且具有较好的装饰效果。抛光废渣的利用有效降低了生产成本，且制备方法工艺简单、可控性强、稳定性高，有利于大规模工业化生产。

Description

一种利用抛光废渣制备的釉面砖及其制备方法

技术领域

本发明涉及轻质陶瓷技术领域，具体涉及一种利用抛光废渣制备的釉面砖及其制备方法。

背景技术

抛光废渣是陶瓷砖在抛光工序及磨边工序中产生的废料，以往的抛光废料以抛光砖废料居多，抛光砖多采用碳化硅磨块，在抛光过程中磨块的磨损会在抛光废料中残留部分碳化硅，而碳化硅在高温烧成过程中会发生氧化反应产生CO₂气体，将抛光废料混入到普通陶瓷砖原料中会产生气泡引起釉面缺陷。因此抛光废料多用作制备多孔轻质陶瓷砖或发泡陶瓷。

随着陶瓷喷墨打印的兴起，装饰效果越来越丰富，因此抛釉砖生产越来越多，抛釉砖表面釉料硬度实际较低，因此碳化硅磨块的使用已经并不多，大多采用的是金刚石磨块，在抛光的过程中并不会产生具有高温反应产生CO₂气体的碳化硅。现在抛釉砖等抛光形成的废料多为熔剂性原料，玻璃相含量高，烧成温度偏低，因此可用作釉面砖的釉料来使用。

但是抛光废渣的利用会造成烧成温度偏低，使釉料配方与坯体烧成温度不相匹配，造成釉面产生釉裂的问题，并且会造成烧成后釉面白度较低的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种利用抛光废渣制备的釉面砖及其制备方法。该釉面砖的釉料原料组分与坯体的烧成温度相互匹配，可防止釉面出现釉裂，且可改善釉面砖的白度问题。

本发明的发明构思为：本发明以抛光工序产生的废料作为抛光废渣，将抛光废渣为主要原料，配合煅烧高岭土、钾长石、钠长石、石英、铝矾土、烧滑石、水、分散剂、悬浮剂，以及添加适量的釉用色料制备纯色系釉面砖，对其白度进行调控，添加适量铝矾土，从而提升釉面砖烧成温度以免出现釉面砖出现针孔及釉裂的问题。

本发明的第一方面提供一种釉面砖，所述釉面砖的原料包括：抛光废渣、钾长石、钠长石、石英、煅烧高岭土、铝矾土、烧滑石；按重量份数计，所述抛光废渣为25～35份、铝矾土为3～5份。

优选的，按重量份数计，所述钾长石15～20份、钠长石5～10份、石英3～5份、煅烧高岭土12～18份、烧滑石3～10份，釉用色料0.1～1份。

优选的，所述抛光废渣的化学成分按质量百分比计包括：58～61％ SiO₂、13～16％ Al₂O₃、0～0.2％ Fe₂O₃、7～9％ CaO、3～5％ MgO、1～3％ K₂O、2～3％ Na₂O、0～1％ZrO₂、3～5％ ZnO、1～2％烧失量。

优选的，所述抛光废渣的粒径为400～800目。

优选的，所述釉面砖是纯色系釉面砖。

优选的，所述所述釉面砖的原料还包括釉用色料、水、分散剂、悬浮剂。

进一步优选的，所述釉用色料的釉料比重为1.75～1.85g/cm³。

优选的，所述分散剂至少包括以下组分的一种：磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠。

优选的，所述悬浮剂为羧甲基纤维素钠。

本发明的第二方面提供一种釉面砖的制备方法，具体的，包括以下步骤：

(1)将原料进行混合，筛网除杂，制得釉料浆；

(2)对陶瓷砖表面施釉、干燥，在窑炉中进行烧成，制得所述釉面砖。

优选的，所述筛网除杂的筛余小于0.3％。

优选的，所述混合的方式包括湿法球磨，湿法球磨的时间为1～3小时。

进一步优选的，所述湿法球磨的时间为1～1.5小时。

优选的，所述烧成的温度为1160～1200℃。

优选的，干燥时间为40～60min。

优选的，所述烧成的时间为50～80min。

相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

(1)本发明加入一定量煅烧高岭土、铝矾土、烧滑石等原料，解决了在使用抛光废渣时由于玻璃相含量高，烧成温度偏低的问题，使釉料配方与坯体的烧成温度相匹配，防止釉面出现釉裂、针孔。

(2)本发明以抛光废渣为釉料主要组分，加入釉用色料制备纯色系釉面砖，解决了抛光废渣存在的Fe₂O₃着色氧化物造成烧成后白度较低的问题，并且具有较好的装饰效果。抛光废渣的利用有效降低了生产成本，且制备方法工艺简单、可控性强、稳定性高，有利于大规模工业化生产。

具体实施方式

为了让本领域技术人员更加清楚明白本发明所述技术方案，现列举以下实施例进行说明。需要指出的是，以下实施例对本发明要求的保护范围不构成限制作用。

以下实施例中所用的原料、试剂或装置如无特殊说明，均可从常规商业途径得到，或者可以通过现有已知方法得到。

本发明以抛光工序产生的废料作为主要原料，配合煅烧高岭土、钾长石、钠长石、石英、铝矾土、烧滑石、水、分散剂和悬浮剂，以及添加适量的釉用色料进行白度的调控。所用的抛光废渣和煅烧高岭土均含有大量的二氧化硅和三氧化二铝，二氧化硅是釉玻璃的主体，可提高釉的熔融温度和粘度，赋予釉高的力学强度，良好的热稳定性、化学稳定性，高的白度和透明度，而三氧化二铝是网络中间体，在釉中的作用类似于二氧化硅，其提高熔融温度和高温粘度的能力更强。一部分二氧化硅与三氧化二铝在高温时生成莫来石晶体，莫来石晶体与残余石英一起形成釉坯的骨架，一部分二氧化硅则与碱性金属氧化物在高温下生成玻璃相，使制品具有半透明性。而引入钾长石和钠长石，进一步引入氧化钾和氧化钠，它们是成釉的主要成分，起助熔剂作用，存在于玻璃相中提高透明度，但是由于引入了钾长石和钠长石，会造成烧成温度和热稳定性降低，因此本发明继续添加3-5份铝矾土，铝矾土又称铝土矿，主要成分是氧化铝，是含有杂质的水合氧化铝，其密度为3.9-4g/cm³、硬度为1-3、不透明、质脆、极难熔化、不溶于水。由于晶体的形状、结构、发育的完好程度会直接影响到产品气孔率、密度和磨损率，晶体发育良好的产品各种性能均呈现良好，控制烧成制度，保证合理的烧成温度和烧成气氛，所获得的产品均匀致密。因此，添加3-5份铝矾土，适当提高烧成温度，从而使釉与坯体的烧成温度相匹配，防止出现釉裂、针孔的情况。但是，由于本发明使用的抛光废渣较多，抛光废渣中同时含有较多氧化铁，氧化铁会使制品呈黄褐色或暗灰色，虽然本发明的抛光废渣中也含有氧化镁和氧化钙可提高白度，但是仍然不足以消除氧化铁对色调的影响，因此本发明还需要添加0.1～1份釉用色料制备纯色釉面砖，从而使釉面的白度符合要求。同时，本发明使用了大量的煅烧高岭土，需要添加适量的悬浮剂(羧甲基纤维素钠)，其属于聚合电解质类，在釉浆中可作为粘结剂，具有线性高分子结构，将羧甲基纤维素钠加入水中，其亲水基与水结合，形成溶剂化层，并通过范德华力作用形成网状结构，有效调节釉浆流动变性，便于施釉，并且可以有效避免因施釉后坯体强度下降而造成输送过程中的开裂现象。

实施例1

一种釉面砖，釉面砖的原料按重量份数计包括抛光废渣30份、钾长石15份、钠长石10份、石英5份、煅烧高岭土15份、铝矾土5份、烧滑石5份、釉用色料0.3份。

抛光废渣化学成分如表1所示。

表1

化学成分	含量(以质量百分比计算)
		SiO<sub>2</sub>	58％
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	16％
		Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	0.1％
CaO	9％
		MgO	4％
K<sub>2</sub>O	3％
		Na<sub>2</sub>O	3％
ZrO<sub>2</sub>	0.9
		ZnO	5％
烧失量	1％

釉面砖的制备方法：

(1)将抛光废渣、钾长石、钠长石、石英、煅烧高岭土、铝矾土、烧滑石、釉用色料、水、分散剂、悬浮剂按重量份数加入球磨容器中，进行湿法球磨1小时，并进行除铁和筛网除杂，控制筛网除杂的筛余小于0.3％，从而制得釉料浆；

(2)对陶瓷砖表面进行施釉和干燥，干燥时间为40min，在窑炉中烧制50min，烧成温度为1160℃，

实施例1釉与坯体结合良好，没有出现针孔、釉裂缺陷。

实施例2

一种釉面砖，釉面砖的原料按重量份数计包括抛光废渣25份、钾长石20份、钠长石10份、石英5份、煅烧高岭土15份、铝矾土5份、烧滑石5份、釉用色料0.2份。

抛光废渣化学成分如表1。

釉面砖的制备方法为：

(2)对陶瓷砖表面施釉、干燥，干燥时间为50min，在窑炉中烧制60min，烧成温度为1180℃。

实施例2釉与坯体结合良好，没有出现针孔、釉裂缺陷。

实施例3

一种釉面砖，釉面砖的原料按重量份数计包括抛光废渣25份、钾长石15份、钠长石10份、石英5份、煅烧高岭土18份、铝矾土5份、烧滑石7份、釉用色料0.5份。

抛光废渣化学成分如表1。

釉面砖的制备方法为：

(2)将陶瓷砖表面施釉、干燥，干燥时间为50min，在窑炉中烧制70min，烧成温度为1200℃。

实施例3釉与坯体结合良好，没有出现针孔、釉裂缺陷。

对比例1

一种釉面砖，釉面砖的原料按重量份数计包括抛光废渣35份、钾长石15份、钠长石10份、石英5份、煅烧高岭土15份、烧滑石5份、釉用色料0.3份。

抛光废渣化学成分如表1。

釉面砖的制备方法为：

(1)将原料按抛光废渣、钾长石、钠长石、石英、煅烧高岭土、烧滑石、釉用色料、水、分散剂、悬浮剂按重量份数加入球磨容器中，进行湿法球磨1小时，并进行除铁和筛网除杂，控制筛网除杂的筛余小于0.3％，从而制得釉料浆；

(2)将陶瓷砖表面施釉、干燥，干燥时间为40min，在窑炉中烧制50min，烧成温度为1160℃。

对比例1釉与坯体烧成不匹配，出现釉裂、针孔缺陷。

Claims

1.一种釉面砖，其特征在于，所述釉面砖的原料包括：抛光废渣、钾长石、钠长石、石英、煅烧高岭土、铝矾土、烧滑石；

按重量份数计，所述抛光废渣为25～35份、铝矾土为3～5份。

2.根据权利要求1所述的釉面砖，其特征在于，按重量份数计，所述钾长石15～20份、钠长石5～10份、石英3～5份、煅烧高岭土12～18份、烧滑石3～10份，釉用色料0.1～1份。

3.根据权利要求1所述的釉面砖，其特征在于，所述抛光废渣的化学成分按质量百分比计包括：58～61％SiO₂、13～16％Al₂O₃、0～0.2％Fe₂O₃、7～9％CaO、3～5％MgO、1～3％K₂O、2～3％Na₂O、0～1％ZrO₂、3～5％ZnO、1～2％烧失量。

4.根据权利要求1所述的釉面砖，其特征在于，所述抛光废渣的粒径为400～800目。

5.根据权利要求1所述的釉面砖，其特征在于，所述釉面砖的原料还包括釉用色料、水、分散剂、悬浮剂。

6.根据权利要求5所述的釉面砖，其特征在于，所述釉用色料的釉料比重为1.75～1.85g/cm³。

7.权利要求1～6任一项所述的釉面砖的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将原料进行混合，筛网除杂，制得釉料浆；

(2)对陶瓷砖表面施釉、干燥，进行烧成，制得所述釉面砖。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述筛网除杂的筛余小于0.3％。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述混合的方式包括湿法球磨，湿法球磨的时间为1～3小时。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述烧成的温度为1160～1200℃。