CN1198774C - 制造红色陶瓷原料和红色陶瓷制品的方法及其制品 - Google Patents
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Abstract
用炼铜废渣为原料制造红色陶瓷原料和红色陶瓷制品的方法及其制品，用含有铁、镁、铝、锰、锌、铜之和小于38%(重量%)和硫含量小于3%(重量%)的炼铜废渣，粉碎至100-200目，加入添加剂组成混和物，再用常规工艺制成粉末原料，压制成型坯后煅烧，制得红色陶瓷制品。为炼铜废渣开拓了一条可利用的途径；显示的红色色彩稳定，制成的陶瓷制品耐磨性、抗折强度、成瓷效果优于普通陶瓷。
Description
本发明涉及红色陶瓷的制造，尤其指一种用炼铜废渣为原料制造红色陶瓷原料和红色陶瓷制品的方法及其制品。
用工业产品原料生产一定纯度的氧化物用于陶瓷制品的着色剂，以取得较为理想色彩的陶瓷制品是近几十年来人们致力开发的陶瓷新产品课题，红色陶瓷产品曾采用稀有元素氧化物体系着色剂谋求达到理想的显色，但由于稀有元素氧化物价格昂贵，使生产成本大幅度提高，市场难以拓展，因此目前市场上仍以铁基氧化物为主要着色剂，但显色效果差，，耐磨性也差，易褪色。如何采用低成本原料生产红色陶瓷原料及其制品，一直是在技术上进行探索的课题。进十年来人们不断开发出利用工业尾渣生产陶瓷原料及其制品，例如中国专利申请CN85102464、CN86104984、CN86102966、CN86103616、CN86104219、CN86104078、CN86106288所公开的技术方案，主要是用提钒尾渣作原料，只能生产黑色陶瓷制品，中国专利CN1068091A所公开的技术方案，主要用含钛磁铁的尾渣，加入着色剂来生产彩色陶瓷，同样具有前述的缺点。
本发明的目的之一是提供一种制造红色陶瓷原料的方法，以炼铜行业废弃的炉渣为主要原料制造红色陶瓷粉末原料。
本发明的目的之二是提供利用前述的红色陶瓷粉末原料制作红色陶瓷制品的方法和产品。
本发明的目的之三是将前述的红色陶瓷粉末原料用作陶瓷制品的红色着色剂，以克服现有红色着色剂的缺点。
针对上述发明目的，本发明提出如下技术解决方案：
一种用含铜炉渣制造红色陶瓷粉末原料的方法，使用含有铁、镁、铝、锰、锌、铜之和小于33％(重量％)和硫含量小于3％(重量％)的炼铜废渣为原料，
(1)将上述炼铜废渣直接粉碎至100-200目，制得粉末，
或者将上述炼铜废渣粉碎至小于20目，一般为100-200目后在普通炉窑或回转窑内煅烧10-60分钟，温度550℃-1250℃，一般为800℃-1150℃，出炉后再粉碎至100-200目，制得粉末；
(2)在上述制得的炼铜废渣粉末中加入添加剂组成混和物，添加剂的细度为100-400目，混和物中炼铜废渣粉末占15％-35％(重量％)，添加剂占65％-85％(重量％)，再用常规陶瓷生产工艺和设备制成红色陶瓷粉末原料。
所述的添加剂是指普通粘土、瓷土、陶土、长石、石英砂、耐火粘土、水玻璃中的一种或几种的组合。
进一步地是，本发明将上述方法制成的红色陶瓷粉末原料压制成型坯后送炉窑煅烧，煅烧过程分为预热段和烧成段，在预热段的800℃-1100℃温度区间，煅烧时间12-18分钟；在烧成段的1100℃-1200℃温度区间，煅烧时间8-20分钟，烧成后对成品表面抛光，制得光泽度极佳的红色陶瓷制品。
进一步地是，本发明还可将上述方法制成的红色陶瓷粉末原料压制成型坯后，对型坯表面喷涂泥浆釉，再将型坯送炉窑煅烧，烧成温度在1150℃-1200℃，煅烧周期90-110分钟，得到红色亚光陶瓷制品。
进一步地是，本发明将上述方法制成的红色陶瓷粉末原料用作陶瓷制品的红色着色剂。
进一步地是，根据本发明制作的红色陶瓷制品，成分中含有(重量％)：SiO2 48-65％，Fe2O3 10-18％，Al2O3 8-15％，CaO 5-12％，MgO2.5-5.0％。
本发明的技术方案的关键是促使炼铜废渣中的不同价态的铁氧化物充分氧化。根据氧化理论，物料粒度越细小，表面积越大，越有利于氧化，炼铜废渣需先进行预处理，所谓预处理既可将其直接粉碎至100-200目；为使氧化更好，也可将其粉碎至小于20目，一般为100-200目后在普通炉窑或回转窑内煅烧，出炉后再粉碎至100-200目，预处理后得到的粉末必须达到100-200目。在煅烧时，一方面要有利于铁的充分氧化，另一方面渣料中含有小于3.0％(重量％)的硫，必须在预热段800℃-1100℃温度区停留时间12-18分钟，避免由于型坯氧化不完全而产生夹层、鼓泡现象。
实施例一：以本发明制作光亮面瓷质墙地砖
取炼铜废渣为原料，含有金属成分(重量％)：铁25-30％，铝1.5-3.0％，镁3.0-3.5％，锰0.1-0.8％，锌1.0-3.0％，铜0.1-0.3％，及硫0.2-0.3％；将原料破碎、球磨至100-200目后在普通炉窑或回转窑内煅烧10-60分钟，温度为800℃-1150℃，出炉后再粉碎、球磨至100-200目，得原料粉末，过筛；取筛下料一份，配加添加剂普通粘土二分，加水球磨制浆；经喷粉、陈腐，压制成砖坯后送炉窑煅烧，在预热段的800℃-1100℃温度区间，煅烧时间12-18分钟；在烧成段的1100℃-1200℃温度区间，煅烧时间8-20分钟，烧成后对成品表面抛光，制得光泽度极佳的红色瓷质墙地砖。
实施例二：以本发明制作亚光面瓷质墙地砖
前期步骤与实施例一相同，压制成砖坯后，表面喷涂泥浆釉，再将型坯送炉窑煅烧，烧成温度在1150℃-1200℃，煅烧周期90-110分钟，得到红色亚光瓷质墙地砖。
本发明制作其它的红色陶瓷制品，除型坯形状不同，步骤与实施例一、实施例二相同。
本发明制作的红色陶瓷制品，成分中含有(重量％)：SiO2 48-65％，Fe2O3 10-18％，Al2O3 8-15％，CaO 5-12％，MgO 2.5-5.0％。
实施例三：取实施例一的炼铜废渣直接粉碎至100-200目，制得粉末，或者将上述炼铜废渣粉碎至小于20目，一般为100-200目后在普通炉窑或回转窑内煅烧10-60分钟，温度550℃-1250℃，一般为800℃-1150℃，出炉后再粉碎至100-200目，制得粉末，制成的红色陶瓷粉末，配加添加剂后即为一种红色陶瓷的生产原料；也可将该红色陶瓷粉末直接用作陶瓷制品的红色着色剂，用于其它的陶瓷原料的着色。
本发明有着显著的特点：为原来无用的废弃物炼铜废渣开拓了一条可利用的途径；炼铜废渣含有一定量的金属，使制成的陶瓷制品显示红色而无需其它的红色着色剂，色彩稳定；所制成的红色陶瓷粉末原料本身就是一种性能优良的红色着色剂，其价格远低于稀有元素氧化物，而其性能远高于铁基氧化物；生产过程不需专用设备，利用现有的陶瓷生产设备即可生产；制成的陶瓷制品耐磨性、抗折强度、成瓷效果优于普通陶瓷，以本发明所制成的瓷质墙地砖的技术指标为例，吸水率0.1％，抗折强度49Mpa，耐磨性≤133mm3，表面平整度0.02％，直角度0.04％，超过国标(GB/T4100.1-1999)和欧标(EN-176)中的指标。
Claims (6)
1、一种用含铜炉渣制造红色陶瓷粉末原料的方法，其特征在于：使用含有铁、镁、铝、锰、锌、铜之和小于38％(重量％)和硫含量小于3％(重量％)的炼铜废渣为原料，
(1)将上述炼铜废渣直接粉碎至100-200目，制得粉末，
或者将上述炼铜废渣粉碎至小于20目后，在普通炉窑或回转窑内煅烧10-60分钟，温度550℃-1250℃，出炉后再粉碎至100-200目，制得粉末；
(2)在上述制得的炼铜废渣粉末中加入添加剂组成混和物，添加剂的细度为100-400目，混和物中炼铜废渣粉末占15％-35％(重量％)，添加剂占65％-85％(重量％)，再用常规陶瓷生产工艺和设备制成红色陶瓷粉末原料。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的添加剂是指普通粘土、瓷土、陶土、长石、石英砂、耐火粘土、水玻璃中的一种或几种的组合。
3、用权利要求1所述方法制成的红色陶瓷粉末原料制作红色陶瓷制品的方法，其特征在于，将权利要求1所述方法制成的红色陶瓷粉末原料压制成型坯后送炉窑煅烧，煅烧过程分为预热段和烧成段，在预热段的800℃-1100℃温度区间，煅烧时间12-18分钟；在烧成段的1100℃-1200℃温度区间，煅烧时间8-20分钟，烧成后对成品表面抛光，制得红色陶瓷制品。
4、用权利要求1所述方法制成的红色陶瓷粉末原料制作红色陶瓷制品的方法，其特征在于，将权利要求1所述方法制成的红色陶瓷粉末原料压制成型坯后，对型坯表面喷涂泥浆釉，再将型坯送炉窑煅烧，烧成温度在1150℃-1200℃，煅烧周期90-110分钟，得到红色亚光陶瓷制品。
5、用权利要求1所述方法制成的红色陶瓷粉末原料用作陶瓷制品的红色着色剂。
6、用权利要求3或4所述方法制成的红色陶瓷制品，其特征在于，成分中含有(重量％)：SiO2 48-65，Fe2O3 10-18，Al2O3 8-15，CaO 5-12，MgO2.5-5.0。
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