專利名稱：彩色陶瓷制品原料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于以鐵氧體和氧化鈦為基料的陶瓷技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種彩色陶瓷制品原料。
已有技術(shù)中，中國專利申請CN85102464公開了一種以鈦、釩、鉻、錳、鐵含量之和大于20％或鈦、釩、鉻、錳含量之和大于3％的工業(yè)廢渣、天然礦物或加入添加劑制成的陶瓷制品原料及其制品，其工業(yè)廢渣所特指的是提釩尾渣或硫鐵礦燒渣和鉻渣。用其技術(shù)方案所描述的陶瓷制品原料只能制成黑色的金屬氧化物陶瓷。如果用其制作裝飾用建材制品，其理化性能優(yōu)于天然花崗巖，其缺點(diǎn)是色彩單一，制品比重大，制品在燒成過程中收縮率大等。
中國專利申請CN91107240.3所公開的，是以含有5—30％TiO2(重量％)高爐渣，加入或不加入添加劑，加入或不加入著色劑，作為生產(chǎn)彩色陶瓷制品的原料。其技術(shù)方案克服了含5—30％TiO2高爐渣活性低、難以綜合利用的缺點(diǎn)，使TiO2在基料中穩(wěn)定地表現(xiàn)出既能被著色，又能起著色作用的特點(diǎn)，并使基料能夠很好地與添加劑或/和著色劑匹配，通過常規(guī)的生產(chǎn)方法制作成系列顏色的金屬氧化物彩色陶瓷制品。用其制作成裝飾用建材制品，同樣具有優(yōu)于天然花崗巖的理化性能，其缺點(diǎn)是制品的燒成溫度范圍窄，容易形成色差。
上面所說的CN85102464和CN91107240.3兩種不同的技術(shù)解決方案，各自都具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和存在的缺點(diǎn)。然而，這兩種不同技術(shù)方案的陶瓷制品原料所共有的缺點(diǎn)如下所述1、基料中含有較多的游離鐵。由于游離鐵的存在一是增加了球磨基料或制品原料的加工時間；二是其制品在燒成過程中容易起泡或/和形成熔洞；三是容易引起制品在冷卻過程中炸裂。
2、基料中含有較高的五氧化二釩。在燒成過程中，由于五氧化二釩等高價釩分解成低價釩釋放出氧氣，而引起制品起泡。
3、基料中含有一定量的Na2O和K2O，容易引起制品龜裂。
選鐵后的釩鈦磁鐵礦尾礦，不同于提釩尾渣和高鈦型高爐渣(主要反映在成分和性能上的差別)，是十足的冶金廢棄物，成為環(huán)境污源。例如中國攀枝花鋼鐵(集團(tuán))公司礦山公司投產(chǎn)20年來，排放出的這種尾礦達(dá)9600多萬噸。不僅污染了長江上游的金沙江部分流域，而且占用大量土地用以堆放，成為當(dāng)?shù)匾淮蠊Α?br> 本發(fā)明的目的是，針對上述問題，提供一種以含有鐵、鈦、鈷、鎳的釩鈦磁鐵礦尾礦為基料，加入一定比例的添加劑，加入或不加入著色劑制成彩色陶瓷制品原料的技術(shù)方案。這種彩色陶瓷制品原料不僅不含有游離鐵等有害元素，而且還具有優(yōu)于天然花崗巖的理化性能。
本發(fā)明的目的是以下列技術(shù)解決方案來實(shí)現(xiàn)的彩色陶瓷制品原料，是以含有鐵、鈦、鈷、鎳的釩鈦磁鐵礦尾渣為基料，加入一定比例的添加劑，加入或不加入著色劑所制成。其基料中鐵、鈦、鈷、鎳之和(重量％)為3％≤Fe＋Ti＋Co＋Ni≤45％。
進(jìn)一步地是，這種彩色陶瓷制品原料的基料中，鐵、鈦、鈷、鎳之和最好為5％≤Fe＋Ti＋Co＋Ni≤23％(重量％)。
進(jìn)一步地是，這種彩色陶瓷制品原料中所加的添加劑是a、紅粘土，其成分(重量％)為52—60％SiO2，16—20％Al2O3，8—15％Fe2O3，0.2—10％CaO，0.5—2％MgO，0.3—3％TiO2，灼減6—15％，其余為痕量元素和雜質(zhì)。
b、白泥，其成分(重量％)為50—58％SiO2，25—30％Al2O3，CaO(痕量)，0.5—2％MgO，0.5—3％TiO2，0.5—3％Fe2O3，MnO(痕量)，灼減10—15％，其余為痕量元素和雜質(zhì)。
C、黑泥，其成分(重量％)為50—55％SiO2，28—36％Al2O3，0.5—2％Fe2O3，0.3—1％CaO，0.3—1％MgO，0.5—2％鈦氧化物，灼減10—15％，其余為痕量元素和雜質(zhì)。
進(jìn)一步地是，這種彩色陶瓷制品原料中所加的添加劑是Cr、Sn、Sb、Mn中的一種。
更進(jìn)一步地是，鐵紅顏色制品的原料配方為基料40—70％。紅粘土20—60％，白泥5—10％。
更進(jìn)一步地是，絳紫顏色制品的原料配方為基料20—50％，紅粘土40—60％，黑泥10—20％。
更進(jìn)一步地是，咖啡顏色制品的原料配方為基料30—60％，紅粘土10—30％，黑泥20—40％。
更進(jìn)一步地是，灰色制品原料配方為基料50—80％，黑泥10—30％。白泥10—30％。
更進(jìn)一步地是，茶紅色制品的原料配方為基料50—80％，紅粘土10—30％，黑泥5—20％，白泥5—20％，外加著色劑Cr0.05—1％(重量％)。
更進(jìn)一步地是，綠色制品的原料配方為基料30—70％，黑泥10—30％，白泥10—30％，外加著色劑Sn0.2—1％(重量％)。
更進(jìn)一步地是，黃色制品的原料配方為基料50—70％，紅粘土5—10％，黑泥10—30％，白泥10—30％，外加著色劑Sb0.05—1％(重量％)。
更進(jìn)一步地是，黑色制品的原料配方為基料40—70％，黑泥10—40％，白泥10—30％，外加著色劑Mn1—10％(重量％)。
其中，釩鈦磁鐵礦尾礦的化學(xué)成分為(重量％)4—22％Fe2O3，3—12％TiO2，0.01—0.3％CoO，0. 005—1％NiO，30—45％SiO2，10—25％Al2O3，2—15％CaO，2—10％MgO，其余為痕量元素和雜質(zhì)。
與已有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)1、基料中不含有游離鐵，節(jié)省了磨料時間，有效地避免了制品在燒成過程中因游離鐵而引起的起泡和形成的熔洞，以及在冷卻過程中所引起的炸裂。
2、基料中含有極微的五氧化二釩，大大減少了五氧化二釩在燒成過程中由于分解成低價釩而引起制品的起泡。
3、基料中不含Na、K氧化物，有效防止了制品的龜裂。
4、基料中Fe和Ti的主要作用是作骨架，Co和Ni的主要作用是做熔劑；同時，F(xiàn)e、Ti、Co和Ni共同構(gòu)成一種穩(wěn)定的著色基體。因此，其制品具有強(qiáng)度高、硬度大、吸水率低、耐腐蝕等多種優(yōu)于天然花崗巖的性能，同時還具有色質(zhì)穩(wěn)定、品種顏色多樣化的特點(diǎn)。
5、使廢棄物得到利用，為解決占地和環(huán)境污染問題提供了手段，化害為利。
6、其制品的燒成溫度范圍寬，易于實(shí)現(xiàn)低溫快燒。
下面，舉例對本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步地說明彩色陶瓷制品原料，是以含有鐵、鈦、鈷、鎳的釩鈦磁鐵礦尾礦為基料，其中鐵、鈦、鈷、鎳之和為(重量％3％≤Fe＋Ti＋Co＋Ni≤45％；最好為5％≤Fe＋Ti＋Co＋Ni≤23％。其基料的化學(xué)成分為(重量％)4—22％Fe2O3，3—12％TiO2，0.01—0.3％CoO，0.005—1％NiO，30—45％SiO2，10—25％Al2O3，2—15％CaO，2—10MgO，其余為痕量元素或其氧化物和雜質(zhì)。加入的添加劑是a、紅粘土，其成分(重量％)為52—60％SiO2，16—20％Al2O3，8—15％Fe2O3，0.2—10％CaO，0.5—2％MgO，0.3—3％TiO2，灼減6—15％，其余為痕量元素和雜質(zhì)。
b、白泥，其成分(重量％)為50—58％SiO2，25—30％Al2O3，CaO(痕量)，0.5—2％MgO，0.5—3％TiO2，0.5—3％Fe2O3，MnO(痕量)，灼減10—15％，其余為痕量元素和雜質(zhì)。
C、黑泥，其成分(重量％)為50—55％SiO2，28—36％Al2O3，0.5—2％Fe2O3，0.3—1％CaO，0.3—1％MgO，0.5—2％鈦氧化物，灼減10—15％，其余為痕量元素和雜質(zhì)。
所加入的著色劑是Cr、Sn或Sb中的一種。
實(shí)施例1鐵紅顏色制品的原料配方為
<p>實(shí)施例2絳紫顏色制品的原料配方為
實(shí)施例3咖啡顏色制品的原料配方為
實(shí)施例4灰色制品的原料配方為
實(shí)施例5茶紅色制品的原料配方為
實(shí)施例6綠色制品的原料配方為
實(shí)施例7黃色制品的原料配方為
實(shí)施例8黑色制品的原料配方為
注以上各實(shí)施例的制品均采用傳統(tǒng)工藝制成。
權(quán)利要求
1.彩色陶瓷制品原料，其特征在于，是以含有鐵、鈦、鈷、鎳的釩鈦磁鐵礦尾礦為基料，加入一定比例的添加劑，加入或不加入著色劑所制成。其基料中鐵、鈦、鈷、鎳之和為(重量％)3％≤Fe＋Ti＋Co＋Ni≤45％。
2.如權(quán)利要求1所說的彩色陶瓷制品原料，其特征在于，基料中鐵、鈦、鈷、鎳之和最好為5％≤Fe＋Ti＋Co＋Ni≤23％(重量％)。
3.如權(quán)利要求2所說的彩色陶瓷制品原料，其特征在于，所加的添加劑是a、紅粘土，其成分(重量％)為52—60％SiO2，16—20％Al2O3，8—15％Fe2O3，0.2—10％CaO，0.5～2％MgO，0.3—3％TiO2，灼減6—15％，其余為痕量元素和雜質(zhì)。b、白泥，其成分(重量％)為50—58％SiO2，25—30％Al2O3，CaO(痕量)，0.5—2％MgO，0.5—3％TiO2，0.5—3％Fe2O3，MnO(痕量)，灼減10—15％，其余為痕量元素和雜質(zhì)。C、黑泥，其成分(重量％)為50—55％SiO2，28—36％Al2O3，0.5—2％Fe2O3，0.3—1％CaO，0.3～1％MgO，0.5—2％鈦氧化物，灼減10—15％，其余為痕量元素和雜質(zhì)。
4.如權(quán)利要求2所說的彩色陶瓷制品原料，其特征在于，所加的著色劑是Cr、Sn、Sb、Mn中的一種。
5.如權(quán)利要求3所說的彩色陶瓷制品原料，其特征在于，鐵紅顏色制品的原料配方為基料40—70％，紅粘土20—60％，白泥5—10％。
6.如權(quán)利要求3所說的彩色陶瓷制品原料，其特征在于，絳紫顏色制品的原料配方為基料20—50％，紅粘土40—60％，黑泥10—20％。
7.如權(quán)利要求3所說的彩色陶瓷制品原料，其特征在于，咖啡顏色制品的原料配方為基料30—60％，紅粘土10—30％，黑泥20—40％。
8.如權(quán)利要求3所說的彩色陶瓷制品原料，其特征在于，灰色制品原料配方為基料50—80％，黑泥10—30％，白泥10—30％。
9.如權(quán)利要求4所說的彩色陶瓷制品原料，其特征在于，茶紅色制品的原料配方為基料50—80％，紅粘土10—30％，黑泥5—20％，白泥5—20％，外加著色劑Cr0.05—1％(重量％)。
10.如權(quán)利要求4所說的彩色陶瓷制品原料，其特征在于，綠色制品的原料配方為基料30—70％，黑泥10—30％，白泥10—30％，外加著色劑Sn0.2—1％(重量％)。
11.如權(quán)利要求4所說的彩色陶瓷制品原料，其特征在于，黃色制品的原料配方為基料50—70％，紅粘土5—10％，黑泥10—30％，白泥10—30％，外加著色劑Sb0.05—1％(重量％)。
12.如權(quán)利要求4所說的彩色陶瓷制品原料，其特征在于，黑色制品的原料配方為基料40—70％，黑泥10—40％，白泥10—30％，外加著色劑Mn1—10％(重量％)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種彩色陶瓷制品原料，是以含有3％≤Fe+Ti+Co+Ni≤45％(重量％)的釩鈦磁鐵礦尾礦為基料，加入一定比例的添加劑，加入或不加入著色劑所制成。其優(yōu)點(diǎn)是，基料中不含游離鐵、五氧化二釩等有害物；其制品的燒成溫度寬，易于實(shí)現(xiàn)低溫快燒；其制品具有強(qiáng)度高、硬度大、吸水率低、耐腐蝕等多種優(yōu)于天然花崗巖的性能和色質(zhì)穩(wěn)定、品種顏色多樣化的特點(diǎn)。
文檔編號C04B33/14GK1132729SQ9411169
公開日1996年10月9日 申請日期1994年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月27日
發(fā)明者洪及鄙, 褚建華, 吳洪祥 申請人:攀枝花鋼鐵(集團(tuán))公司