專利名稱：一種利用磷石膏生產(chǎn)陶瓷透水磚的工藝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及陶瓷地磚技術領域，特別是利用磷石膏(或其它工業(yè)廢石膏)生產(chǎn)陶瓷透水磚的工藝方法，它主要適用于須迅速滲透雨水的人行道、停車場、機場、廣場等公共場所的路面鋪設。
背景技術：
隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人們生活水平的提高，人們對城市環(huán)境的改善和美化程度的要求越來越高，也推動了室外地面材料的更新和發(fā)展。目前，有近80%的城市地面被不透水、不透氣的混凝土建筑物和混凝土路面或浙青路面所覆蓋，雨水、雪水不能有效滲入地下，致使地下水減少，地面下沉，土壤含水量低，花草樹木的生長受抑制等一系列問題，從而破壞了生態(tài)環(huán)境；同時這種現(xiàn)象還阻斷了地上、地下之間的水氣、熱能交換，使城市局部溫度升高，形成“熱島效應”，對人類生存環(huán)境構成了威脅。另一方面，磷石膏(簡稱為PG)是磷肥、磷酸生產(chǎn)時排放出的固體廢棄物。據(jù)統(tǒng)計，全世界目前年副產(chǎn)磷石膏100億-280億噸，2006年我國磷石膏排放量已達4600萬噸， 居世界第一。磷石膏的應用是世界性難題。其中約14%排入河流及大海，56%被堆放，只有 30%被用來再生利用。主要用于建材制品、土壤改良劑、水泥緩凝劑、化工原料等方面。我國目前磷石膏的應用主要集中在代替天然石膏用作膠凝材料，但是其中的磷等雜質會極大地影響其膠凝性能，因此，為了實現(xiàn)磷石膏的綜合利用，變廢為寶，減少環(huán)境污染，保護生態(tài)環(huán)境，尋找一條磷石膏的有效利用途徑至關重要。在現(xiàn)有技術中，為了使透水磚具有一定量的通孔，往往包含在泥料中添加造孔劑的工序，這樣使得生產(chǎn)過程較為復雜而且造成生產(chǎn)成本增高等問題。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種有效利用磷石膏的方法，該方法使得陶瓷透水磚的生產(chǎn)工藝更加簡化，所生產(chǎn)的陶瓷透水磚產(chǎn)品具有較好的透水性、強度等理化指標。本發(fā)明采用下述技術方案一種利用磷石膏生產(chǎn)陶瓷透水磚的工藝方法，以磷石膏、粘土、石英砂和葉臘石為原料，其配方按重量百分比為
磷石膏30 50
粘土1414
長石8 15
石英砂18 27
葉臘石1廣20;
將原料球磨混勻后加入適量的有機粘結劑CMC溶液進行攪拌均勻，再經(jīng)過陳腐、成型、 干燥、燒成工藝步驟后獲得產(chǎn)品。上述各主要原料的顆粒級配是磷石膏和粘土的顆粒級配為過100目篩；葉臘石、長石和石英砂的顆粒級配為過10 20目篩的料占55%;過2(Γ30目篩的料占45%。上述有機粘結劑CMC溶液可以是以CMC與水按質量比為1:8的比例溶解而形成， 其加入量可以是本領域技術人員根據(jù)不同成型要求所選擇的量，優(yōu)選的加入量為原料總重量的 1. Γ1. 5%ο上述的陳腐、成型、干燥、煅燒工藝均選用常規(guī)陶瓷磚生產(chǎn)工藝參數(shù)優(yōu)化的主要工藝參數(shù)為陳腐時間為M小時；成型壓力為15 20MPa ；干燥溫度為8(Tll(TC，干燥時間為廣1. 5小時；燒成制度為在115(T120(TC條件下焙燒并保溫6(Γ90分鐘。采用上述工藝方法獲得的產(chǎn)品，按照中華人民共和國建材行業(yè)標準(JC/ Τ945-2005)方法進行檢測，其主要技術指標如下
1、抗壓強度和抗折強度
抗壓強度40. 6^45. 3Mpa ；抗折強度12. 8^16. OMPa
2、物理性能
耐磨性磨坑長度彡30mm ；保水性彡1. 4g/cm2 ；
透水系數(shù)1. 92 2. OlXlO-Ws ； 抗凍性抗壓強度損失率彡18%。本發(fā)明利用磷石膏作為主要原料生產(chǎn)透水磚，變廢為寶，減少了環(huán)境污染，并且利用磷石膏本身和鋁硅酸鹽反應形成網(wǎng)狀結構鈣釩石，利用磷石膏在加熱過程中分解產(chǎn)生氣體，使得磚體具有很好的透水性，省去了外加造孔劑的工序，簡化了制磚工藝。所得陶瓷透水磚產(chǎn)品具有降溫、降噪、調(diào)節(jié)氣候、消除城市“熱島效應”以及提高空氣質量，保持地表水循環(huán)的多項功能。
具體實施例方式實施例1
利用磷石膏制備陶瓷透水磚，主要原料分別是磷石膏、粘土、石英砂和葉臘石，外加有機粘結劑CMC，按以下配方燒結而成 配方(按重量百分比計) 磷石膏30
粘土22
長石15
石英砂23
葉臘石10
CMC1.3 (外加)
生產(chǎn)陶瓷透水磚的方法依次按下列步驟進行
①、配料磷石膏、石英砂、粘土和葉臘石按配方的顆粒級配比過篩；有機粘結劑CMC以一定量的水溶解(CMC與水的質量比為1:8)，按配方加入磷石膏、葉臘石、粘土、長石、石英砂，球磨混勻，后加入適量的有機粘結劑CMC溶液攪拌均勻；
②、陳腐將攪拌均勻的原料陳腐M小時；
③、成型用20MPa壓力壓制成型；
④、干燥干燥溫度為90°C，干燥時間為1小時；
⑤、燒成在1150°C條件下焙燒并保溫60分鐘；⑥、產(chǎn)品的分級包裝。產(chǎn)品測試性能數(shù)據(jù)如下抗壓強度42Mpa ；抗折強度15. SMpa ；耐磨性磨坑長度 27mm保水性1. 7g/cm2透水系數(shù)1. 92X lOAm/s ；抗凍性抗壓強度損失率16%。 實施例2
利用磷石膏制備陶瓷透水磚，主要原料分別磷石膏、粘土、石英砂和葉臘石，外加有機粘結劑CMC，按以下配方燒結而成
配方(按重量百分比計)
磷石膏
粘土
長石
石英砂
葉臘石
CMC
40 20 10 18 12
1.3 (外加)
工藝步驟中，焙燒溫度為1180°C，成型壓力為15MPa，其余與例1相同。產(chǎn)品測試性能數(shù)據(jù)如下抗壓強度45Mpa ；抗折強度14Mpa ；耐磨性磨坑長度 26mm保水性1. 9g/cm2透水系數(shù)1. 96X lOAm/s ；抗凍性抗壓強度損失率16%。 實施例3
利用磷石膏制備陶瓷透水磚，主要原料分別磷石膏、粘土、石英砂和葉臘石，外加有機粘結劑CMC，按以下配方燒結而成
配方(按重量百分比計)
磷石膏
粘土
長石
石英砂
葉臘石
CMC
45 15 8 17 15
1.3 (外加)
工藝步驟中，焙燒溫度為1200°C，成型壓力為18MPa，其余與例1相同。產(chǎn)品測試性能數(shù)據(jù)如下抗壓強度43Mpa ；抗折強度13Mpa ；耐磨性磨坑長度 25mm保水性2. lg/cm2透水系數(shù)2. 02X lOAm/s ；抗凍性抗壓強度損失率15%。 實施例4
利用磷石膏制備陶瓷透水磚，主要原料分別磷石膏、粘土、石英砂和葉臘石，外加有機粘結劑CMC，按以下配方燒結而成 配方(按重量百分比計) 磷石膏40
粘土20
長石10CN 102180637 A說明 書4/4 頁
石英砂18
葉臘石12
CMC1.3 (外加)
工藝步驟中，焙燒溫度為1150°C，成型壓力為15MPa，其余與例1相同。產(chǎn)品測試性能數(shù)據(jù)如下抗壓強度42Mpa ；抗折強度13. 5Mpa ；耐磨性磨坑長度 26mm保水性1. 9g/cm2透水系數(shù)1. 99X lOAm/s ；抗凍性抗壓強度損失率16%。 實施例5
利用磷石膏制備陶瓷透水磚，主要原料分別磷石膏、粘土、石英砂和葉臘石，外加有機粘結劑CMC，按以下配方燒結而成 配方(按重量百分比計) 磷石膏48
粘土12
長石8
石英砂17
葉臘石15
CMC1.3 (外加)
工藝步驟中，焙燒溫度為1200°C，成型壓力為18MPa，其余與例1相同。
產(chǎn)品測試性能數(shù)據(jù)如下抗壓強度45Mpa ；抗折強度14Mpa ；耐磨性磨坑長度 24mm保水性1. 9g/cm2透水系數(shù)2. Ol X 10"2cm/s ；抗凍性抗壓強度損失率16%。
權利要求
1. 一種利用磷石膏生產(chǎn)陶瓷透水磚的工藝方法，其特征在于以磷石膏、粘土、石英砂和葉臘石為原料，其配方按重量百分比為磷石膏30一50粘土14-24長石8一15石英砂18-27葉臘石11-20；其顆粒級配為磷石膏和粘土的顆粒級配全部為過100目篩；葉臘石、長石和石英砂的顆粒級配為過1(Γ20目篩的料占各自原料質量的55%，過2(Γ30目篩的料占各自原料質量的 45% ；將原料球磨混勻后加入適量的有機粘結劑CMC溶液進行攪拌均勻，再經(jīng)過陳腐、成型、 干燥、燒成工藝步驟后獲得產(chǎn)品。
2.根據(jù)權利要求1所述利用磷石膏生產(chǎn)陶瓷透水磚的工藝方法，其特征在于所述有機粘結劑CMC溶液的加入量為原料配方總重量的1. 1 1. 5%。
3.根據(jù)權利要求1或2所述利用磷石膏生產(chǎn)陶瓷透水磚的工藝方法，其特征在于主要工藝參數(shù)為陳腐時間為M小時；成型壓力為15 20MPa ；干燥溫度為80 110°C，干燥時間為1 1. 5小時；燒成制度為在1150 1200°C條件下焙燒并保溫60 90分鐘。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用磷石膏生產(chǎn)陶瓷透水磚的工藝方法，采用的主要原料配方如下(按重量百分比)磷石膏30~50、粘土14~24、長石8~15、石英砂18~27、葉臘石11~20，葉臘石、長石和石英砂的顆粒級配為過10~20目篩的料占55%；過20~30目篩的料占45%；磷石膏和粘土過100目。經(jīng)粉碎過篩混和，加入適量有機粘結劑CMC溶液攪拌均勻，然后成型、干燥，在1150~1200℃條件下焙燒60~90分鐘即制成陶瓷透水磚。
文檔編號C04B28/14GK102180637SQ20111007150
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月24日 優(yōu)先權日2011年3月24日
發(fā)明者付長翼, 尹霞, 王斌, 胡紫, 郭泰民, 陳猛, 黃孝華 申請人:江西省陶瓷研究所