CN115819071A - 一种工业废料陶瓷泥的再生利用工艺及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业废料陶瓷泥的再生利用工艺及应用,利用工业废料粉煤灰、不锈钢尾渣、唐山碱石、塔山煤矿废渣、陶瓷工业产生的大量废匣钵、废瓷粉等工业废弃物为主要原料,通过配料、球磨、过筛除铁、压滤、练泥粗练、陈腐、练泥精炼、成型、上釉、烧制等工艺制备高性能陶瓷制品,不仅利用了大量的工业废弃物,降低了生产制造成本,而且产品质量有了很大地提升,尤其是产品的光泽度、硬度等物理、化学性能有了显著提高,为陶瓷行业开发利用工业废料开辟了一条新的道路。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域,具体涉及一种工业废料陶瓷泥的再生利用工艺及应用,具体为利用工业废料粉煤灰、不锈钢尾渣、唐山碱石、塔山煤矿废渣、陶瓷工业产生的大量废匣钵、废瓷粉等工业废弃物为主要原料,通过配料、球磨、过筛除铁、压滤、练泥粗练、陈腐、练泥精炼、成型、上釉、烧制等工艺制备高性能陶瓷制品。
背景技术
我国传统日用陶瓷行业是“三高一低”的产业,即高投入、高能耗、高污染、低产出的行业。目前,陶瓷企业面临许多困难,一是市场竞争日趋激烈,产品售价不升反降;二是随着陶瓷工业的发展,性能优良的原料日趋枯竭;三是陶瓷生产使用的原料、水、电、燃气的价格不断上涨,陶瓷企业的生产成本不断飙升,企业难以为继。开发新原料,利用劣质原料和工业废渣、废料代替日益枯竭的优质原料,降低生产成本,提高产品的质量档次已成为技术人员迫切需要解决的问题。
粉煤灰是燃煤电厂排出的主要固体废物,是我国当前排量较大的工业废渣之一,大量的粉煤灰不加处理,就会产生扬尘,污染大气,若排入水系会造成河流淤塞,而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。不锈钢尾渣是炼钢过程中排出的固体废弃物,每生产1t不锈钢就会产生0.25t钢渣,因此不锈钢渣的排放量随着不锈钢产量的增加而日益增多。目前不锈钢渣可经过热焖、破粹、磁选等工序处理后,回收铁及其它金属元素,同时也产生了大量的不锈钢尾渣,长期以来,这些不锈钢尾渣因无有效利用途径,大量堆放积压,不仅污染环境,而且浪费资源。唐山碱石、塔山煤矿废渣是采煤行业的副产物,储量丰富,容易开采,价格低廉。外观呈黑色、灰色或浅灰色,致密块状,属硬质粘土。废匣钵来自于有匣烧成车间,主要是由于破损、粘连等原因,使其失去原有强度导致变形从而成为废匣钵,废匣钵的产生量一般略小于所生产产品的数量,目前仅有少部分利用在了耐火砖的生产中,其余大部分没有得到有效的利用。废瓷粉为制品烧成后的不合格产品,主要有釉坯废品,烧成废品,其中的色釉废品不可以再次使用,而透明釉制品的废品则可以继续使用。
本发明利用工业废料粉煤灰、不锈钢尾渣、唐山碱石、塔山煤矿废渣、陶瓷工业产生的大量废匣钵、废瓷粉等工业废弃物为主要原料,通过配料、球磨、过筛除铁、压滤、练泥粗练、陈腐、练泥精炼、成型、上釉、烧制等工艺制备高性能陶瓷制品。这样不仅对工业废料进行了有效的利用,而且对陶瓷行业的清洁化生产具有重大的意义。
发明内容
为了解决上述问题,本发明提出了工业废料陶瓷泥的再生利用工艺及应用,具体为利用工业废料粉煤灰、不锈钢尾渣、唐山碱石、塔山煤矿废渣、陶瓷工业产生的大量废匣钵、废瓷粉等工业废弃物为主要原料,通过配料、球磨、过筛除铁、压滤、练泥粗练、陈腐、练泥精炼、成型、上釉、烧制等工艺制备高性能陶瓷制品,这样不仅对工业废料进行了有效的利用,而且对陶瓷行业的清洁化生产具有重大的意义,具体步骤如下:
S1,配料、球磨:取80目工业废料粉煤灰20-30份,80目不锈钢尾渣15-20份,80目唐山碱石25-30份,80目塔山煤矿废渣20-30份,80目陶瓷工业产生的大量废匣钵15-20份,80目废瓷粉10-15份,100目含钾量10以上的钾长石15-18份,100目含钠量10以上的钠长石20-25份,100目含硅量98以上的石英20-25份,100目高岭土20-30份,添加到球磨装置中,在料、球和水的质量比为1:(3~4):(0.5~2)的条件下研磨7~10小时后,干燥,过筛,得到混合粉末,本发明中原料的添加量每份为1kg;
S2,过筛除铁3次:将S1所得的混合粉末用200目的筛子除去粗颗粒和尾沙,过筛后,再用湿式磁选机除去铁杂质,然后再过筛、除铁两次,经过三次过筛除铁的混合粉末可有效减少铁杂质,减少烧成的陶瓷制品上的黑点斑点或杂质;
S3,压滤:将S2过筛、除铁后的泥浆通过柱塞泵抽到压滤机中,用压滤机挤压出多余水分;
S4,练泥粗练:将S3经过压滤所得的泥饼放入粗练泥机中搅拌12h,经过粗练后,泥段的真空度达到0.095-0.1之间;
S5,陈腐:将S4经过粗练的泥段在25-30℃,相对湿度在80%-90%的潮湿环境中放置10-15天;
S6,练泥精炼:将S5经过陈腐的泥段放入真空练泥机中对泥段再次进行真空处理,泥段的真空度达到0.3-0.4之间;
S7,成型:将S6中经过精炼的泥段放入制作好的石膏模具中,挤压成型;
S8,上釉:将S7中成型的坯体浸入釉浆中3-5分钟后取出,利用坯的吸水性使釉浆附着于坯上;
S9,烧制:将S8上釉后的坯体放入隧道窑中,300℃-700℃预热2-3h,800℃-1000℃烧成5-7h,600℃-560℃急冷1-2h,300℃-150℃缓冷2-3h,80℃出窑。
优选地,所述S1中选用的工业废料为粉煤灰、不锈钢尾渣、唐山碱石、塔山煤矿废渣、陶瓷工业产生的大量废匣钵、废瓷粉;
优选地,所述S1中选用的原料配料为80目工业废料粉煤灰20-30份,80目不锈钢尾渣15-20份,80目唐山碱石25-30份,80目塔山煤矿废渣20-30份,80目陶瓷工业产生的大量废匣钵15-20份,80目废瓷粉10-15份,100目含钾量10以上的钾长石15-18份,100目含钠量10以上的钠长石20-25份,100目含硅量98以上的石英20-25份,100目高岭土20-30份;
优选地,所述S1中选用的粉煤灰的化学组成为:53.55%的SiO2,37.83%的Al2O3,1.17%的Fe2O3,1.91%的CaO,4.38%的MgO,1.16%的K2O和Na2O;
优选地,所述S1中选用的不锈钢尾渣的化学组成为:28.21%的SiO2,4.39%的Al2O3,51.84%的CaO,9.74%的MgO,0.036%的K2O,0.19%Na2O。
优选地,所述S1中选用的唐山碱石的化学组成为:49.40%的SiO2,33.42%的Al2O3,1.41%的Fe2O3,0.80%的TiO2,0.44%的CaO,1.27%的MgO;
优选地,所述S1中选用的塔山煤矿废渣的化学组成为:44.83%的SiO2,37.98%的Al2O3,0.19%的Fe2O3,0.12%的TiO2,0.37%的CaO,0.27%的MgO,0.08%的K2O,0.24%的Na2O;
优选地,所述S1中选用的废匣钵为陶瓷工业产生的工业废料,其化学组成为:40.95%的SiO2,48.48%的Al2O3,1.48%的Fe2O3,1.57%的TiO2,0.28%的CaO,6.43%的MgO,0.63%的K2O,0.18%的Na2O;
优选地,所述S1中选用的废瓷粉为陶瓷工业产生的工业废料,其化学组成为:72.65%的SiO2,21.58%的Al2O3,0.24%的Fe2O3,0.28%的TiO2,2.15%的CaO,0.45%的MgO,1.47%的K2O,0.77%的Na2O;
优选地,所述S1中将原料进行球磨时,料、球和水的质量比为1:(3~4):(0.5~2)。
优选地,所述S2中所得的混合粉末过筛除铁3次;
优选地,所述S9中所得的坯体放入隧道窑中进行烧制的程序为:300℃-700℃预热2-3h,800℃-1000℃烧成5-7h,600℃-560℃急冷1-2h,300℃-150℃缓冷2-3h,80℃出窑;
优选地,所述的一种工业废料陶瓷泥的再生利用工艺流程为将原料通过配料、球磨、过筛除铁、压滤、练泥粗练、陈腐、练泥精炼、成型、上釉、烧制等工艺制备而成。
应用本发明的有益效果在于:
1.本发明利用工业废料粉煤灰、不锈钢尾渣、唐山碱石、塔山煤矿废渣、陶瓷工业产生的大量废匣钵、废瓷粉等工业废弃物为主要原料,通过配料、球磨、过筛除铁、压滤、练泥粗练、陈腐、练泥精炼、成型、上釉、烧制等工艺制备高性能陶瓷制品,这样不仅对工业废料进行了有效的利用,而且对陶瓷行业的清洁化生产具有重大的意义。
2.本发明将工业废料得到有效利用,大幅度降低了优质自然资源的消耗,不仅减轻了废弃物占地污染环境问题,而且大幅度降低了企业生产成本。符合国家节能减排、清洁生产的产业政策。
3.本发明使用工业废料所制的产品,与原有产品相比,不仅没有降低质量,反而是提高了质量。产品各项指标符合国家标准要求,尤其是产品的釉面硬度、光泽度显著提高,制品的瓷质细腻、釉面广润,各项指标均达到了标准。
4.本发明中粉煤灰的添加可提高陶瓷制品的强度。
5.本发明中不锈钢尾渣的添加可提高陶瓷制品的力学性能和化学稳定性。
6.本发明中唐山碱石和塔山煤矿废渣的添加可降低烧成温度,达到节能的目的。
7.本发明中废匣钵和废瓷粉的添加可使制得的陶瓷制品光滑,光泽度提高。
8.本发明操作简单,可以批量生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例1、对比例1-3所制得的陶瓷制品的抗折强度对比图。
图2为本发明实施例2、对比例4-6所制得的陶瓷制品的烧成温度对比图。
图3为本发明的工艺流程图。
图4为本发明对比例10的SEM图。
图5为本发明实施例4的SEM图。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
S1,配料、球磨:取80目工业废料粉煤灰20份,80目不锈钢尾渣15份,80目唐山碱石25份,80目塔山煤矿废渣20份,80目陶瓷工业产生的大量废匣钵15份,80目废瓷粉10份,100目含钾量10以上的钾长石15份,100目含钠量10以上的钠长石20份,100目含硅量98以上的石英20份,100目高岭土20份,添加到球磨装置中,在料、球和水的质量比为1:3:0.5的条件下研磨7小时后,干燥,过筛,得到混合粉末;
S2,过筛除铁3次:将S1所得的混合粉末用200目的筛子除去粗颗粒和尾沙,过筛后,再用湿式磁选机除去铁杂质,然后再过筛、除铁两次;
S3,压滤:将S2过筛、除铁后的泥浆通过柱塞泵抽到压滤机中,用压滤机挤压出多余水分;
S4,练泥粗练:将S3经过压滤所得的泥饼放入粗练泥机中搅拌12h,经过粗练后,泥段的真空度达到0.095-0.1之间;
S5,陈腐:将S4经过粗练的泥段在25℃,相对湿度在80%的潮湿环境中放置10天;
S6,练泥精炼:将S5经过陈腐的泥段放入真空练泥机中对泥段再次进行真空处理,泥段的真空度达到0.3-0.4之间;
S7,成型:将S6中经过精炼的泥段放入制作好的石膏模具中,挤压成型;
S8,上釉:将S7中成型的坯体浸入釉浆中3分钟后取出,利用坯的吸水性使釉浆附着于坯上;
S9,烧制:将S8上釉后的坯体放入隧道窑中,300℃-700℃预热2-3h,800℃-1000℃烧成5-7h,600℃-560℃急冷1-2h,300℃-150℃缓冷2-3h,80℃出窑。
对比例1除步骤S1中不添加粉煤灰外,其余各步骤均与实施例1相同;
对比例2除步骤S1中粉煤灰的添加量为10份外,其余各步骤均与实施例1相同;
对比例3除步骤S1中粉煤灰的添加量为40份外,其余各步骤均与实施例1相同;
图1是本发明实施例1、对比例1-3所制得的陶瓷制品的抗折强度对比,从图中可以看出,粉煤灰的添加配比为20份时,陶瓷制品的抗折强度是最高的,这是因为粉煤灰的矿物组成主要是铝硅玻璃体,在陶瓷坯体中作为脊性料,它提供了Al2O3、SiO2等骨架成分,高温下SiO2和Al2O3发生反应得到呈板条状或针状的莫来石,交织在玻璃相中,可提高强度,随着粉煤灰掺量的提高,生坯的密度减小、气孔率增大、强度较低,单靠增加可塑性物料提高坯体的结合强度也有很大的局限性;可塑物料增多,在坯体干燥尤其烧成时,有机物挥发,易发生变形开裂,使制品性能降低,故粉煤灰的掺入量控制在20-30份时陶瓷制品的质量才较优。
实施例2
S1,配料、球磨:取80目工业废料粉煤灰25份,80目不锈钢尾渣17份,80目唐山碱石27份,80目塔山煤矿废渣25份,80目陶瓷工业产生的大量废匣钵17份,80目废瓷粉10-15份,100目含钾量10以上的钾长石16份,100目含钠量10以上的钠长石22份,100目含硅量98以上的石英22份,100目高岭土25份,添加到球磨装置中,在料、球和水的质量比为1:3.5:1的条件下研磨8小时后,干燥,过筛,得到混合粉末;
S2,过筛除铁3次:将S1所得的混合粉末用200目的筛子除去粗颗粒和尾沙,过筛后,再用湿式磁选机除去铁杂质,然后再过筛、除铁两次;
S3,压滤:将S2过筛、除铁后的泥浆通过柱塞泵抽到压滤机中,用压滤机挤压出多余水分;
S4,练泥粗练:将S3经过压滤所得的泥饼放入粗练泥机中搅拌12h,经过粗练后,泥段的真空度达到0.095-0.1之间;
S5,陈腐:将S4经过粗练的泥段在27℃,相对湿度在85%的潮湿环境中放置12天;
S6,练泥精炼:将S5经过陈腐的泥段放入真空练泥机中对泥段再次进行真空处理,泥段的真空度达到0.3-0.4之间;
S7,成型:将S6中经过精炼的泥段放入制作好的石膏模具中,挤压成型;
S8,上釉:将S7中成型的坯体浸入釉浆中4分钟后取出,利用坯的吸水性使釉浆附着于坯上;
S9,烧制:将S8上釉后的坯体放入隧道窑中,300℃-700℃预热2-3h,800℃-1000℃烧成5-7h,600℃-560℃急冷1-2h,300℃-150℃缓冷2-3h,80℃出窑。
对比例4除步骤S1中不添加唐山碱石外,其余各步骤均与实施例2相同;
对比例5除步骤S1中不添加塔山煤矿废渣外,其余各步骤均与实施例2相同;
对比例6除步骤S1中不添加唐山碱石和塔山煤矿废渣外,其余各步骤均与实施例2相同;
图2是本发明实施例2、对比例4-6所制得的陶瓷制品的烧成温度对比,从图中可以看出,当同时在原料里添加唐山碱石和塔山煤矿废渣,陶瓷制品的烧成温度是最低的,这是因为本发明所使用的唐山碱石和塔山煤矿废渣原料普遍都含有较高的钙镁等溶剂离子,所以会造成烧成温度较低,这在节能方面是有利的。
实施例3
S1,配料、球磨:取80目工业废料粉煤灰28份,80目不锈钢尾渣19份,80目唐山碱石29份,80目塔山煤矿废渣28份,80目陶瓷工业产生的大量废匣钵19份,80目废瓷粉13份,100目含钾量10以上的钾长石19份,100目含钠量10以上的钠长石24份,100目含硅量98以上的石英24份,100目高岭土28份,添加到球磨装置中,在料、球和水的质量比为1:4:1.5的条件下研磨9小时后,干燥,过筛,得到混合粉末;
S2,过筛除铁3次:将S1所得的混合粉末用200目的筛子除去粗颗粒和尾沙,过筛后,再用湿式磁选机除去铁杂质,然后再过筛、除铁两次;
S3,压滤:将S2过筛、除铁后的泥浆通过柱塞泵抽到压滤机中,用压滤机挤压出多余水分;
S4,练泥粗练:将S3经过压滤所得的泥饼放入粗练泥机中搅拌12h,经过粗练后,泥段的真空度达到0.095-0.1之间;
S5,陈腐:将S4经过粗练的泥段在28℃,相对湿度在86%的潮湿环境中放置14天;
S6,练泥精炼:将S5经过陈腐的泥段放入真空练泥机中对泥段再次进行真空处理,泥段的真空度达到0.3-0.4之间;
S7,成型:将S6中经过精炼的泥段放入制作好的石膏模具中,挤压成型;
S8,上釉:将S7中成型的坯体浸入釉浆中5分钟后取出,利用坯的吸水性使釉浆附着于坯上;
S9,烧制:将S8上釉后的坯体放入隧道窑中,300℃-700℃预热2-3h,800℃-1000℃烧成5-7h,600℃-560℃急冷1-2h,300℃-150℃缓冷2-3h,80℃出窑。
对比例7除步骤S1中不添加废匣钵外,其余各步骤均与实施例3相同;
对比例8除步骤S1中不添加废瓷粉外,其余各步骤均与实施例3相同;
对比例9除步骤S1中不添加废匣钵和废瓷粉外,其余各步骤均与实施例3相同;
表1本发明实施例3、对比例7-9陶瓷制品的釉面情况
案例 | 光泽度 | 白度 | 釉面效果 |
实施例3 | 113±0.5 | 81.7±0.3 | 釉面亮度较高,无明显针孔 |
对比例7 | 107±0.3 | 80.9±0.1 | 釉面平整光亮,有少量针孔 |
对比例8 | 104±0.6 | 80.3±0.3 | 釉面光泽,有少量针孔 |
对比例9 | 98±0.5 | 79.7±0.2 | 釉面粗糙,有明显针孔 |
表1为本发明实施例3、对比例7-9陶瓷制品的釉面情况,从表中可以看出,原料配方中同时添加废匣钵和废瓷粉的所制得的陶瓷制品的光泽度、白度以及釉面效果是最好的,这是因为陶瓷生产废料废匣钵和废瓷粉添加到原料中进行二次烧制时,作为原料加入到陶瓷坯料中时,在烧成前可调节坯料的可塑性,在烧成时废匣钵和废瓷粉的加热膨胀可部分抵消坯体的收缩,这样能够使料浆比较稳定,不易发生聚沉,能够很好的稳定料浆,有利于其他原料的分散,这样烧制出的陶瓷制品光泽度较高,表面平整光滑,不会有针孔产生,提高了陶瓷制品的质量。
实施例4
S1,配料、球磨:取80目工业废料粉煤灰30份,80目不锈钢尾渣20份,80目唐山碱石30份,80目塔山煤矿废渣30份,80目陶瓷工业产生的大量废匣钵20份,80目废瓷粉15份,100目含钾量10以上的钾长石18份,100目含钠量10以上的钠长石25份,100目含硅量98以上的石英25份,100目高岭土20-30份,添加到球磨装置中,在料、球和水的质量比为1:4:2的条件下研磨10小时后,干燥,过筛,得到混合粉末;
S2,过筛除铁3次:将S1所得的混合粉末用200目的筛子除去粗颗粒和尾沙,过筛后,再用湿式磁选机除去铁杂质,然后再过筛、除铁两次;
S3,压滤:将S2过筛、除铁后的泥浆通过柱塞泵抽到压滤机中,用压滤机挤压出多余水分;
S4,练泥粗练:将S3经过压滤所得的泥饼放入粗练泥机中搅拌12h,经过粗练后,泥段的真空度达到0.095-0.1之间;
S5,陈腐:将S4经过粗练的泥段在30℃,相对湿度在90%的潮湿环境中放置15天;
S6,练泥精炼:将S5经过陈腐的泥段放入真空练泥机中对泥段再次进行真空处理,泥段的真空度达到0.3-0.4之间;
S7,成型:将S6中经过精炼的泥段放入制作好的石膏模具中,挤压成型;
S8,上釉:将S7中成型的坯体浸入釉浆中5分钟后取出,利用坯的吸水性使釉浆附着于坯上;
S9,烧制:将S8上釉后的坯体放入隧道窑中,300℃-700℃预热2-3h,800℃-1000℃烧成5-7h,600℃-560℃急冷1-2h,300℃-150℃缓冷2-3h,80℃出窑。
对比例10除步骤S1中不锈钢尾渣的添加量为0外,其余各步骤均与实施例4相同;
对比例11除步骤S1中不锈钢尾渣的添加量为10外,其余各步骤均与实施例4相同;
对比例12除步骤S1中不锈钢尾渣的添加量为30外,其余各步骤均与实施例4相同;
表2本发明实施例4、对比例10-12陶瓷制品的力学性能
表1为本发明实施例4、对比例10-12陶瓷制品的力学性能,从表中可以看出,原料配方中同时添加不锈钢尾渣的量在20份时所制得的陶瓷制品的弯曲强度、维氏硬度、断裂韧性、压缩强度等力学性能是最优的,这是因为20份不锈钢尾渣的加入,填充了陶瓷基体的很多孔隙,减少了材料自身的缺陷,从而导致了材料密度的提升,继而力学性能得以提升。
图4为本发明对比例10的SEM图,图5为本发明实施例4的SEM图,从SEM图中可以看出,没有添加不锈钢尾渣的陶瓷制品具有许多不同尺寸的孔隙,其孔隙主要由堆积的颗粒组成,而高温下液相的出现会填充部分颗粒间的缝隙,在进行添加不锈钢尾渣后,从图5中可以明显地看到陶瓷制品的孔隙被填充,表面变得光滑,这是因为不锈钢尾渣能够很好地与钾长石和钠长石融合,降低了钾长石和钠长石的熔点,高温下钾长石和钠长石熔融产生了更多的液相,进而填充了更多颗粒间间隙,使陶瓷制品表面光滑,而熔融状态下的钾长石和钠长石也能使不锈钢尾渣更好地掺入到陶瓷坯体中,进而提高陶瓷制品的密度和韧性。不锈钢尾渣和钾长石钠长石相互协同,在本配方中发挥了预料不到的效果,共同促进了陶瓷制品的光滑度和韧性,使陶瓷制品的质量得以提升。
最后应说明的是:以上所述的各实施例仅用于说明本发明技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种工业废料陶瓷泥的再生利用方法,其特征在于,利用工业废料粉煤灰、不锈钢尾渣、唐山碱石、塔山煤矿废渣、陶瓷工业产生的大量废匣钵、废瓷粉等工业废弃物为主要原料,通过配料、球磨、过筛除铁、压滤、练泥粗练、陈腐、练泥精炼、成型、上釉、烧制等工艺制备高性能陶瓷制品。
2.一种工业废料陶瓷泥的再生利用方法,其特征在于,利用工业废料粉煤灰、不锈钢尾渣、唐山碱石、塔山煤矿废渣、陶瓷工业产生的大量废匣钵、废瓷粉等工业废弃物为主要原料,通过配料、球磨、过筛除铁、压滤、练泥粗练、陈腐、练泥精炼、成型、上釉、烧制等工艺制备高性能陶瓷制品,具体步骤如下:
S1,配料、球磨:取80目工业废料粉煤灰20-30份,80目不锈钢尾渣15-20份,80目唐山碱石25-30份,80目塔山煤矿废渣20-30份,80目陶瓷工业产生的大量废匣钵15-20份,80目废瓷粉10-15份,100目含钾量10以上的钾长石15-18份,100目含钠量10以上的钠长石20-25份,100目含硅量98以上的石英20-25份,100目高岭土20-30份,添加到球磨装置中,在料、球和水的质量比为1:(3~4):(0.5~2)的条件下研磨7~10小时后,干燥,过筛,得到混合粉末;
S2,过筛除铁3次:将S1所得的混合粉末用200目的筛子除去粗颗粒和尾沙,过筛后,再用湿式磁选机除去铁杂质,然后再过筛、除铁两次;
S3,压滤:将S2过筛、除铁后的泥浆通过柱塞泵抽到压滤机中,用压滤机挤压出多余水分;
S4,练泥粗练:将S3经过压滤所得的泥饼放入粗练泥机中搅拌12h,经过粗练后,泥段的真空度达到0.095-0.1之间;
S5,陈腐:将S4经过粗练的泥段在25-30℃,相对湿度在80%-90%的潮湿环境中放置10-15天;
S6,练泥精炼:将S5经过陈腐的泥段放入真空练泥机中对泥段再次进行真空处理,泥段的真空度达到0.3-0.4之间;
S7,成型:将S6中经过精炼的泥段放入制作好的石膏模具中,挤压成型;
S8,上釉:将S7中成型的坯体浸入釉浆中3-5分钟后取出,利用坯的吸水性使釉浆附着于坯上;
S9,烧制:将S8上釉后的坯体放入隧道窑中,300℃-700℃预热2-3h,800℃-1000℃烧成5-7h,600℃-560℃急冷1-2h,300℃-150℃缓冷2-3h,80℃出窑。
3.如权利要求2所述的一种工业废料陶瓷泥的再生利用方法,其特征在于,还包括:
所述S1中选用的工业废料为粉煤灰、不锈钢尾渣、唐山碱石、塔山煤矿废渣、陶瓷工业产生的大量废匣钵、废瓷粉。
4.如权利要求2所述的一种工业废料陶瓷泥的再生利用方法,其特征在于,还包括:
所述S1中选用的原料配料为80目工业废料粉煤灰20-30份,80目不锈钢尾渣15-20份,80目唐山碱石25-30份,80目塔山煤矿废渣20-30份,80目陶瓷工业产生的大量废匣钵15-20份,80目废瓷粉10-15份,100目含钾量10以上的钾长石15-18份,100目含钠量10以上的钠长石20-25份,100目含硅量98以上的石英20-25份,100目高岭土20-30份,本发明中原料的添加量每份为1kg。
5.如权利要求2所述的一种工业废料陶瓷泥的再生利用方法,其特征在于,所述S1中选用的粉煤灰的化学组成为:53.55%的SiO2,37.83%的Al2O3,1.17%的Fe2O3,1.91%的CaO,4.38%的MgO,1.16%的K2O和Na2O。
6.如权利要求2所述的一种工业废料陶瓷泥的再生利用工艺及应用,其特征在于,所述S1中选用的不锈钢尾渣的化学组成为:28.21%的SiO2,4.39%的Al2O3,51.84%的CaO,9.74%的MgO,0.036%的K2O,0.19%Na2O。
7.如权利要求2所述的一种工业废料陶瓷泥的再生利用工艺及应用,其特征在于,所述S1中选用的唐山碱石的化学组成为:49.40%的SiO2,33.42%的Al2O3,1.41%的Fe2O3,0.80%的TiO2,0.44%的CaO,1.27%的MgO。
8.如权利要求2所述的一种工业废料陶瓷泥的再生利用工艺及应用,其特征在于,所述S1中选用的塔山煤矿废渣的化学组成为:44.83%的SiO2,37.98%的Al2O3,0.19%的Fe2O3,0.12%的TiO2,0.37%的CaO,0.27%的MgO,0.08%的K2O,0.24%的Na2O。
9.如权利要求2所述的一种工业废料陶瓷泥的再生利用工艺及应用,其特征在于所述S1中选用的废匣钵为陶瓷工业产生的工业废料,其化学组成为:40.95%的SiO2,48.48%的Al2O3,1.48%的Fe2O3,1.57%的TiO2,0.28%的CaO,6.43%的MgO,0.63%的K2O,0.18%的Na2O;
所述S1中选用的废瓷粉为陶瓷工业产生的工业废料,其化学组成为:72.65%的SiO2,21.58%的Al2O3,0.24%的Fe2O3,0.28%的TiO2,2.15%的CaO,0.45%的MgO,1.47%的K2O,0.77%的Na2O。
10.如权利要求2所述的一种工业废料陶瓷泥的再生利用工艺及应用,其特征在于,还包括:
所述S9中所得的坯体放入隧道窑中进行烧制的程序为:300℃-700℃预热2-3h,800℃-1000℃烧成5-7h,600℃-560℃急冷1-2h,300℃-150℃缓冷2-3h,80℃出窑。
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