本發(fā)明涉及陶瓷干粒生產技術領域,尤其涉及一種以廢舊釉料為主要原料的熔塊干粒及其制備方法。
背景技術:
廢舊釉料,通常是指建筑衛(wèi)生陶瓷如仿古磚、拋釉磚、內墻磚等表面施釉的陶瓷制品,在釉料的加工(如洗球)、轉運(如洗釉缸)、施釉(如噴釉、淋釉、打點釉)、印花(如印油、花膏)、傳輸(如刮邊)及存放時間久變質(如有機物分解起氣泡)或者生產設備異常(如油污混入、鐵質混入)、跑冒滴漏產生的問題釉料。
目前,陶瓷行業(yè)各企業(yè)間因地域、設備、主要坯體原料、產品品類等差異,采用釉料的配方及物化性能(如流動性、分散性、膨脹系數(shù)、熔點、燒結范圍等)不盡相同;同一陶瓷企業(yè),也存在使用不同的釉料去滿足銷售需求。也就是說,廢舊釉料種類繁雜,除了含有制備陶瓷釉料所需的無機非金屬氧化物:SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2等組分外,還夾雜著少量的坯粉、鐵銹、未完全分解的碳酸鹽與硫酸鹽、有機炭粒、油墨、油污、不燃物如灰分等?;厥绽梅浅B闊?,稍有不慎就會引起凹釉、雜質、起泡、針孔等質量缺陷,這就造成廢舊釉料無法全部循環(huán)利用,成為陶瓷生產的主要固體廢棄物之一。隨著時間推移及產能加大,如果產生的大量廢舊釉不能及時循環(huán)利用、不加處理的話,就會造成污染環(huán)境,甚至部份有毒化學物質還會對人體和生物造成危害。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提出一種以廢舊釉料為主要原料的熔塊干粒,適用于陶瓷磚坯表面裝飾用的布施,其裝飾層具有耐磨且防滑的作用。
本發(fā)明的另一目的在于提出一種以廢舊釉料為主要原料的熔塊干粒的制備方法,將廢舊釉料轉化為生產原材料,制備方法簡易,成本低。
為達此目的,本發(fā)明采用以下技術方案:
一種以廢舊釉料為主要原料的熔塊干粒,所述熔塊干粒的原料組分包括廢舊釉粉和高鋁質耐火材料,所述廢舊釉粉與所述高鋁質耐火材料的質量比為0.6-2.5:1。
更進一步的說明,所述熔塊干粒的原料組分中還包括硼砂,其添加量占原料總質量的質量百分數(shù)為5-10%。
更進一步的說明,所述熔塊干粒的原料組分中還包括陶瓷色料,其添加量占原料總質量的質量百分數(shù)為0.1-10%。
更進一步的說明,所述熔塊干粒的原料組分中還包括石灰石,其添加量占原料總質量的質量百分數(shù)為5-10%。
更進一步的說明,所述熔塊干粒的原料組分中還包括膨潤土,其添加量占原料總質量的質量百分數(shù)為5-10%。
更進一步的說明,包括以下質量分數(shù)的組分:20-70%廢舊釉粉、20-60%高鋁質耐火材料、0-10%膨潤土、0-10%石灰石、0-10%硼砂和0-10%陶瓷色料。
更進一步的說明,所述廢舊釉粉的化學成分組成包括以下質量分數(shù)的組分:42-48%二氧化硅、15-22%氧化鋁、0.5-2%三氧化二鐵、0.5-2%二氧化鈦、8-15%氧化鈣、2-8%氧化鎂、0.5-5%氧化鉀和2-5%氧化鈉,燒失量10-15%。
更進一步的說明,一種以廢舊釉料為主要原料的熔塊干粒的制備方法,包括以下步驟:
A、按配比稱取廢舊釉粉、高鋁質耐火材料、膨潤土、石灰石、硼砂和陶瓷色料,混合均勻;
B、在1250-1450℃下熔融,保溫1-2小時;
C、放料水淬,烘干,粉碎造粒,得到顆粒細度為10-50目的熔塊干粒。
更進一步的說明,所述廢舊釉粉的制備方法如下:
(1)均化、沉淀:將各工序回收的廢舊釉漿倒入帶有攪拌機的釉缸中進行混合均勻,在攪拌混合時加入1%的沉降劑;
(2)待釉漿沉淀后,抽掉釉漿上層的水,獲得水分為28-32%的釉漿;
(3)壓排:對水分為28-32%的釉漿進行壓榨,得到水分為18-22%的釉泥;
(4)烘干、打粉:將釉泥烘干、打粉,獲得水分為3-7%的廢舊釉粉。
本發(fā)明的有益效果:
1、本申請由廢舊釉粉和高鋁質耐火材料制備獲得的熔塊干粒可用于替換現(xiàn)有的優(yōu)質陶瓷干粒,而且本申請的熔塊干粒配方比傳統(tǒng)陶瓷干粒的配方成本低,還改變了廢舊釉料因受雜質或混入有機物(如木質素、油污)等限制直接回收使用而被填埋處理的做法,減少廢舊釉料對環(huán)境污染;
2、結合高鋁質耐火材料在熔塊干粒中起到骨架支撐作用,進一步提高熔塊干粒的耐磨性和防滑性,不僅將廢舊釉料重新利用,還增加了其熔塊干粒制備的裝飾層的性能,創(chuàng)造較高的經(jīng)濟效益;
3、將廢舊釉料轉化為生產原材料,并對其熔塊干粒的原料進行調整,獲得抗撞擊能力強、耐磨及防滑的熔塊干粒。
具體實施方式
下面結合通過具體實施方式來進一步說明本發(fā)明的技術方案。
一種以廢舊釉料為主要原料的熔塊干粒,所述熔塊干粒的原料組分包括廢舊釉粉和高鋁質耐火材料,所述廢舊釉粉與所述高鋁質耐火材料的質量比為0.6-2.5:1。
廢舊釉粉是指由生產過程產生的廢舊釉漿沉淀后回收、烘干所得的粉末,其中含有的氧化鈣起到降低熔塊干粒燒制溫度及促進熔塊發(fā)色的作用,制備獲得具有良好性能的熔塊干粒,使本申請由廢舊釉粉和高鋁質耐火材料制備獲得的熔塊干粒可用于替換現(xiàn)有的優(yōu)質陶瓷干粒,而且本申請的熔塊干粒配方比傳統(tǒng)陶瓷干粒的配方成本低,還改變了廢舊釉料因受雜質或混入有機物(如木質素、油污)等限制直接回收使用而被填埋處理的做法,減少廢舊釉料對環(huán)境污染。
更進一步的說明,本申請的熔塊干粒適用于陶瓷表面裝飾用的布施,其裝飾層具有耐磨且防滑的作用,將廢舊釉料轉化為生產原材料,結合高鋁質耐火材料在熔塊干粒中起到骨架支撐作用,進一步提高熔塊干粒的耐磨性和防滑性,不僅將廢舊釉料重新利用,還增加了其熔塊干粒制備的裝飾層的性能,創(chuàng)造較高的經(jīng)濟效益。
更進一步的說明,所述熔塊干粒的原料組分中還包括硼砂,其添加量占原料總質量的質量百分數(shù)為5-10%。在熔塊干粒燒制過程中,由于原料加入了硼砂,其在廢舊釉料和高鋁質耐火材料在邊界反應生成莫來石晶相時,起到了網(wǎng)絡中間體作用,使高鋁質耐火材料顆粒在熔塊干粒中結合更加緊密。
更進一步的說明,所述熔塊干粒的原料組分中還包括陶瓷色料,其添加量占原料總質量的質量百分數(shù)為0.1-10%。
根據(jù)所需熔塊干粒燒成后所需的顏色來進行配料,在熔塊干粒原料中可加入黑色(氧化鐵、氧化鎳、氧化鉻、氧化錳等)、藍色(氧化鈷)、黃色(鈦白粉、氧化鐠等)、紅色(鉻錫紅、鐵紅或鋯鐵紅等)、綠色(氧化鉻)或白色(硅酸鋯、氧化鋯、氧化錫等)等的陶瓷色料進行調色,取出陶瓷后期裝飾過程中再去噴色釉料或施色釉料的工序,減少人工成本及設備投入,提高了生產效率,同時也提高本申請?zhí)沾筛闪5倪m用范圍。
更進一步的說明,所述熔塊干粒的原料組分中還包括石灰石,其添加量占原料總質量的質量百分數(shù)為5-10%。將石灰石作為陶瓷熔劑原料,可進一步的降低熔塊干粒的燒制溫度,又因其在高溫燒結后,形成的氧化鈣中間體呈透明狀,可促進熔塊干粒中陶瓷色料的發(fā)色,使熔塊干粒呈色更加艷麗。
更進一步的說明,所述熔塊干粒的原料組分中還包括膨潤土,其添加量占原料總質量的質量百分數(shù)為5-10%。因膨潤土在燒結前粘性大,可減少熔塊燒制過程微粒的產生,用于降低熔塊顆粒的脆性,另外其主要成分為三氧化二鋁、二氧化硅,燒結過程中又促進熔塊中的莫來石晶相進一步提高,韌性加強,起到提高熔塊干粒的抗撞擊能力作用,進一步的說明,其布施燒成后的釉面的耐磨性級別可達到4級或5級。
更進一步的說明,包括以下質量分數(shù)的組分:20-70%廢舊釉粉、20-60%高鋁質耐火材料、0-10%膨潤土、0-10%石灰石、0-10%硼砂和0-10%陶瓷色料。
更進一步的說明,所述廢舊釉粉的化學成分組成包括以下質量分數(shù)的組分:42-48%二氧化硅、15-22%氧化鋁、0.5-2%三氧化二鐵、0.5-2%二氧化鈦、8-15%氧化鈣、2-8%氧化鎂、0.5-5%氧化鉀和2-5%氧化鈉,燒失量10-15%。
更進一步的說明,一種以廢舊釉料為主要原料的熔塊干粒的制備方法,包括以下步驟:
A、按配比稱取廢舊釉粉、高鋁質耐火材料、膨潤土、石灰石、硼砂和陶瓷色料,混合均勻;
B、在1250-1450℃下熔融,保溫1-2小時;
C、放料水淬,烘干,粉碎造粒,得到顆粒細度為10-50目的熔塊干粒。
更進一步的說明,所述廢舊釉粉的制備方法如下:
(1)均化、沉淀:將各工序回收的廢舊釉漿倒入帶有攪拌機的釉缸中進行混合均勻,在攪拌混合時加入1%的沉降劑;
(2)待釉漿沉淀后,抽掉釉漿上層的水,獲得水分為28-32%的釉漿;
(3)壓排:對水分為28-32%的釉漿進行壓榨,得到水分為18-22%的釉泥;
(4)烘干、打粉:將釉泥烘干、打粉,獲得水分為3-7%的廢舊釉粉。
實施例
一種以廢舊釉料為主要原料的陶瓷表面裝飾用耐磨、防滑熔塊干粒的制備方法,其包括如下步驟:
步驟1)廢舊釉粉的制備:
(1)均化、沉淀:將球釉車間、釉線等工序產生的廢舊釉漿倒入裝有攪拌機的釉缸中進行混合均勻,在攪拌混合的過程中添加1%的沉降劑(聚合氯化鋁)讓釉漿快速沉淀;
(2)待釉漿沉淀后,抽掉沉淀釉漿上層的水,獲得水分為30%左右的釉漿;
(3)壓排:通過泥漿泵將水分為30%左右的釉漿抽到壓排機進行壓榨,得到水分為20%左右的釉泥;
(4)烘干、打粉:將釉泥烘干、打粉,獲得水分為5%的廢舊釉粉。
步驟2)按下表1配比稱取廢舊釉料、高鋁質耐火材料、膨潤土、石灰石、硼砂、陶瓷色料,混合均勻;
步驟3)在1350℃溫度下熔融,保溫1.5個小時;
步驟4)放料水淬,烘干,在同一造粒設備及相同的控制參數(shù)下進行粉碎造粒,得到熔塊顆粒。
表1
對上表1制備獲得的熔塊干粒進行轉輸看其干粒的抗撞擊能力,分別在同一粉碎造粒的設備內進行破碎,且其設定的控制參數(shù)保持一致,觀察不同實施例獲得的熔塊干粒的粒徑大小。另外,將各實施例中獲得的熔塊干粒分別布施于坯體上進行燒成,觀察其發(fā)色情況,隨后依據(jù)GB/T3810.7方法對其釉面進行耐磨性分級的檢測,測試結果見下表2。
表2
從實施例5、7和實施例6可得出,石灰石的加入可促進熔塊干粒中陶瓷色料的發(fā)色,使熔塊干粒呈色更加艷麗。從實施例1-3、4-9可獲得硼砂和膨潤土起到的作用是使干粒的顆粒結構更緊密,具有較強的抗撞擊能力,干粒不容易撞碎,添加有膨潤土的熔塊顆粒,其同一設備及參數(shù)破碎下的顆粒粒徑一般可控制在20目篩余75%以上,且獲得的釉面其耐磨性級別可達到4或5級。
上述使用的廢舊釉粉的化學組分為:45.36%二氧化硅、18.86%氧化鋁、1.06%三氧化二鐵、0.95%二氧化鈦、10.30%氧化鈣、4.55%氧化鎂、1.25%氧化鉀和3.37%氧化鈉,燒失量12.65%。
以上結合具體實施例描述了本發(fā)明的技術原理。這些描述只是為了解釋本發(fā)明的原理,而不能以任何方式解釋為對本發(fā)明保護范圍的限制。基于此處的解釋,本領域的技術人員不需要付出創(chuàng)造性的勞動即可聯(lián)想到本發(fā)明的其它具體實施方式,這些方式都將落入本發(fā)明的保護范圍之內。