本發(fā)明屬于陶瓷加工領(lǐng)域，特別涉及一種利用廢棄玉石料制備的半透明陶瓷及其制備方法。
背景技術(shù)：
透明陶瓷起源于20世紀(jì)50年代，經(jīng)過幾十年的研究發(fā)展，從燒結(jié)致密化到控制晶粒的生長，從不同的晶系和摻雜選擇等方面來控制具有各種功能的透明陶瓷。
陶瓷透光性是一個綜合性指標(biāo)，透過光的強(qiáng)度為I＝I0(1-m)2e-(a+S)x，其中m反射系數(shù)、a吸收系數(shù)、S散射系數(shù)，I/I0便是透過率。光線照射到瓷胎上，有部分光能量被表面反射，部分光能量被瓷胎吸收和散射，剩下光能量則透射過瓷胎。以鏡面透射為主的瓷胎呈透明性，以漫透射為主的瓷胎呈半透明度。瓷胎半透明度用透明度來表示。胎體著色氧化物的種類與數(shù)量，瓷胎相組成，玻璃相的含量和化學(xué)組成，晶體大小，瓷胎厚度以及投射光波長等因素決定了瓷胎的半透明度。增加玻璃相、減少氣孔、調(diào)整玻璃相折射率、減少著色氧化物和厚度可以有效提高瓷胎的透明性。
玉石，硬度較大為6-6.5。多年過渡開采玉石后，留下大量伴生的廢棄玉石料，多數(shù)被廢棄堆砌，不但嚴(yán)重占用土地資源，還造成粉塵污染，沒有得到有效利用也造成了二次浪費(fèi)。該廢棄玉石料呈堅(jiān)硬塊狀，有明顯的解理面，其化學(xué)成分主要是氧化硅，含量達(dá)到87份左右，氧化鋁6份左右，燒失量較小。氧化硅在高溫時可以溶解于熔劑性成分中增加玻璃相含量，而氧化鋁在高溫時可以與坯體中的其它成分共同生成莫來石晶體，增加坯體的力學(xué)性能，但是晶體相是除玻璃相之外的第二相成分，故氧化硅含量多而氧化鋁含量少的原料相對其它原料更適合作為制作半透明陶瓷的原料。
因此，需要提供一種針對上述現(xiàn)有技術(shù)中不足之處的改進(jìn)技術(shù)方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服上述現(xiàn)有技術(shù)中大量廢棄玉石料被廢棄堆砌，嚴(yán)重占用土地資源，還造成粉塵污染，沒有得到有效利用也造成了二次浪費(fèi)等方面的問題，提出一種利用廢棄玉石料制備的半透明陶瓷及其制備方法。該技術(shù)方案有效利用了大量的廢棄玉石料，解決了其污染堆砌的問題，并制備出現(xiàn)今需求量較大的半透明陶瓷；該技術(shù)方案制備工藝新穎、成本較低，易操作，具有顯著的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境性。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
一種半透明陶瓷，按重量份計(jì)，所述半透明陶瓷的原料包括以下組份：廢玉石料，22～100份(例如：25份、30份、35份、40份、50份、65份、70份、80份、90份、95份)；廢玻璃，0～40份(例如：2份、8份、15份、20份、30份、35份)；燒滑石，0～2份(例如：0.5份、1份、1.5份)；長石，0～30份(例如：2份、5份、10份、15份、20份、25份、29份)；高嶺土，0～6份(例如：1份、2份、3份、4份、5份)；羧甲基纖維素鈉，0.2～0.8份(例如：0.3份、0.5份、0.6份)；甘油，0～0.7份(例如0.2份、0.4份、0.5份、0.6份)。
在如上所述的半透明陶瓷，優(yōu)選，按重量份計(jì)，所述半透明陶瓷的原料包括以下組份：廢玉石料，70～90份(例如：72份、75份、80份、82份、85份、89份)；廢玻璃，10～20份(例如：12份、13份、15份、18份)；燒滑石，0～2份(例如：1.1份、1.6份)；長石，0～30份(例如：3份、5份、12份、17份、23份、25份、28份)；高嶺土，0～6份(例如：1.5份、2.5份、3.2份、4.4份、5.6份)；羧甲基纖維素鈉，0.2～0.8份(例如：0.4份、0.6份、0.7份)；甘油，0～0.7份(例如0.3份、0.4份、0.5份、0.6份)。
在如上所述的半透明陶瓷，優(yōu)選，所述廢玉石料為廢南陽玉料。
在如上所述的半透明陶瓷，優(yōu)選，所述廢南陽玉料包括按重量百分比計(jì)的下述組份：Al2O3，5.66％；SiO2，86.43％；Fe2O3，0.14％；CaO，1.55％；Na2O，0.43％；TiO2，0.06％；MgO，0.52％；K2O，4.92％；燒失量，0.28％。
一種制備所述的半透明陶瓷的方法，包括如下步驟：
1)將所需原料中的廢玉石料、廢玻璃、燒滑石、長石和高嶺土分別進(jìn)行破碎、揀選、粉磨，過100目篩，烘干，再按照所需配比稱取各原料后混合，攪拌均勻后得原料粉；
2)按所需配比稱取羧甲基纖維素鈉，加水快速攪拌，將羧甲基纖維素鈉完全溶解于水中后再加入到步驟1)中混合均勻的原料粉中，用快速研磨機(jī)加水濕磨；再加入甘油，混合均勻，得混合料；
3)將步驟2)得到的混合料分別過120目、160目、200目篩，用除鐵器除鐵后，再用模具脫出水分，保濕陳腐，再用小型真空練泥機(jī)練泥制成泥料；
4)取步驟3)得到的泥料反復(fù)揉捏到充分混合均勻后，用濕布包好放置待用，保證泥料能充分均化；
5)待步驟4)中的泥料充分均化后，根據(jù)需要制成不同形狀的坯體，將坯體充分干燥然后再分別在1130℃、1160℃或1200℃的溫度下二次燒成。
在如上所述的方法，在所述步驟2)中，所述加水濕磨的時間為30-60min。
在如上所述的方法，在所述步驟3)中，所述除鐵器為1T型除鐵器。
在如上所述的方法，在所述步驟3)中，采用石膏模具將經(jīng)除鐵器除鐵后的原料脫水至水分含量占總混合料質(zhì)量的20-25％，保濕陳腐3-5天。
與最接近的現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的技術(shù)方案具有如下優(yōu)異效果：
1、本發(fā)明以廢棄的玉石料為主要原料，用廢玻璃來提高坯體中玻璃相的含量，進(jìn)而提高坯體的半透明度。
2、本發(fā)明的制備方法能提高陶瓷半透光性，從而提高陶瓷的光學(xué)性質(zhì)和觀賞性。
3、本發(fā)明的技術(shù)方案，制備工藝簡單，易操作，原料成本較低，實(shí)用性強(qiáng)，能實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
具體實(shí)施方式
下面將對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種半透明陶瓷的制備方法包括如下步驟：
1)將所需原料中的廢玉石料、廢玻璃、燒滑石、長石和高嶺土分別進(jìn)行破碎、揀選、粉磨，過100目篩，烘干，再按照所需配比稱取各原料后混合，攪拌均勻后得原料粉；
2)按所需配比稱取羧甲基纖維素鈉，加水快速攪拌，將羧甲基纖維素鈉完全溶解于水中后再加入到步驟1)中混合均勻的原料粉中，用快速研磨機(jī)加水濕磨30min；再加入甘油，混合均勻，得混合料；
3)將步驟2)中的混合料分別過120目、160目、200目篩，用1T型除鐵器除鐵后，再用石膏模具將經(jīng)除鐵器除鐵后的原料脫水至水分含量為24％，保濕陳腐3天，得泥料；
4)取步驟3)中的泥料，用小型真空練泥機(jī)練泥制成泥條，使充分致密排氣充分混合均勻并具有良好的塑性，用濕布包好放置待用；
5)用步驟4)中的泥條，可根據(jù)需要制成泥塊，做成不同尺寸的坯體，將坯體充分干燥然后再二次燒成，保證燒熟。
實(shí)施例2
1)將所需原料中的廢玉石料、廢玻璃、燒滑石、長石和高嶺土分別進(jìn)行破碎、揀選、粉磨，過100目篩，烘干，再按照所需配比稱取各原料后混合，攪拌均勻后得原料粉；
2)按所需配比稱取羧甲基纖維素鈉，加水快速攪拌，將羧甲基纖維素鈉完全溶解于水中后再加入到步驟1)中混合均勻的原料粉中，用快速研磨機(jī)加水濕磨40min；再加入甘油，混合均勻，得混合料；
3)將步驟2)中的混合料分別過120目、160目、200目篩，用1T型除鐵器除鐵后，再用石膏模具將經(jīng)除鐵器除鐵后的原料脫水至水分含量為20％，保濕陳腐4天，得泥料；
4)取步驟3)中的泥料，用小型真空練泥機(jī)練泥制成泥條，使充分致密排氣充分混合均勻并具有良好的塑性，用濕布包好放置待用；
5)用步驟4)中的泥條，可根據(jù)需要制成泥塊，做成不同尺寸的坯體，將坯體充分干燥然后再二次燒成，保證燒熟。
實(shí)施例3
1)將所需原料中的廢玉石料、廢玻璃、燒滑石、長石和高嶺土分別進(jìn)行破碎、揀選、粉磨，過100目篩，烘干，再按照所需配比稱取各原料后混合，攪拌均勻后得原料粉；
2)按所需配比稱取羧甲基纖維素鈉，加水快速攪拌，將羧甲基纖維素鈉完全溶解于水中后再加入到步驟1)中混合均勻的原料粉中，用快速研磨機(jī)加水濕磨60min；再加入甘油，混合均勻，得混合料；
3)將步驟2)中的混合料分別過120目、160目、200目篩，用1T型除鐵器除鐵后，再用石膏模具將經(jīng)除鐵器除鐵后的原料脫水至水分含量為25％，保濕陳腐5天，得泥料；
4)取步驟3)中的泥料，用小型真空練泥機(jī)練泥制成泥條，使充分致密排氣充分混合均勻并具有良好的塑性，用濕布包好放置待用；
5)用步驟4)中的泥條，可根據(jù)需要制成泥塊，做成不同尺寸的坯體，將坯體充分干燥然后再二次燒成，保證燒熟。
實(shí)施例4
1)將所需原料中的廢玉石料、廢玻璃、燒滑石、長石和高嶺土分別進(jìn)行破碎、揀選、粉磨，過100目篩，烘干，再按照所需配比稱取各原料后混合，攪拌均勻后得原料粉；
2)按所需配比稱取羧甲基纖維素鈉，加水快速攪拌，將羧甲基纖維素鈉完全溶解于水中后再加入到步驟1)中混合均勻的原料粉中，用快速研磨機(jī)加水濕磨35min；再加入甘油，混合均勻，得混合料；
3)將步驟2)中的混合料分別過120目、160目、200目篩，用1T型除鐵器除鐵后，再用石膏模具將經(jīng)除鐵器除鐵后的原料脫水至水分含量為20％，保濕陳腐3.5天，得泥料；
4)取步驟3)中的泥料，用小型真空練泥機(jī)練泥制成泥條，使充分致密排氣充分混合均勻并具有良好的塑性，用濕布包好放置待用；
5)用步驟4)中的泥條，可根據(jù)需要制成泥塊，做成不同尺寸的坯體，將坯體充分干燥然后再二次燒成，保證燒熟。
實(shí)施例5
1)將所需原料中的廢玉石料、廢玻璃、燒滑石、長石和高嶺土分別進(jìn)行破碎、揀選、粉磨，過100目篩，烘干，再按照所需配比稱取各原料后混合，攪拌均勻后得原料粉；
2)按所需配比稱取羧甲基纖維素鈉，加水快速攪拌，將羧甲基纖維素鈉完全溶解于水中后再加入到步驟1)中混合均勻的原料粉中，用快速研磨機(jī)加水濕磨55min；再加入甘油，混合均勻，得混合料；
3)將步驟2)中的混合料分別過120目、160目、200目篩，用1T型除鐵器除鐵后，再用石膏模具將經(jīng)除鐵器除鐵后的原料脫水至水分含量為22％，保濕陳腐4天，得泥料；
4)取步驟3)中的泥料，用小型真空練泥機(jī)練泥制成泥條，使充分致密排氣充分混合均勻并具有良好的塑性，用濕布包好放置待用；
5)用步驟4)中的泥條，可根據(jù)需要制成泥塊，做成不同尺寸的坯體，將坯體充分干燥然后再二次燒成，保證燒熟。
實(shí)施例6
1)將所需原料中的廢玉石料、廢玻璃、燒滑石、長石和高嶺土分別進(jìn)行破碎、揀選、粉磨，過100目篩，烘干，再按照所需配比稱取各原料后混合，攪拌均勻后得原料粉；
2)按所需配比稱取羧甲基纖維素鈉，加水快速攪拌，將羧甲基纖維素鈉完全溶解于水中后再加入到步驟1)中混合均勻的原料粉中，用快速研磨機(jī)加水濕磨45min；再加入甘油，混合均勻，得混合料；
3)將步驟2)中的混合料分別過120目、160目、200目篩，用1T型除鐵器除鐵后，再用石膏模具將經(jīng)除鐵器除鐵后的原料脫水至水分含量為21％，保濕陳腐4天，得泥料；
4)取步驟3)中的泥料，用小型真空練泥機(jī)練泥制成泥條，使充分致密排氣充分混合均勻并具有良好的塑性，用濕布包好放置待用；
5)用步驟4)中的泥條，可根據(jù)需要制成泥塊，做成不同尺寸的坯體，將坯體充分干燥然后再二次燒成，保證燒熟。
實(shí)施例7
1)將所需原料中的廢玉石料、廢玻璃、燒滑石、長石和高嶺土分別進(jìn)行破碎、揀選、粉磨，過100目篩，烘干，再按照所需配比稱取各原料后混合，攪拌均勻后得原料粉；
2)按所需配比稱取羧甲基纖維素鈉，加水快速攪拌，將羧甲基纖維素鈉完全溶解于水中后再加入到步驟1)中混合均勻的原料粉中，用快速研磨機(jī)加水濕磨40min；再加入甘油，混合均勻，得混合料；
3)將步驟2)中的混合料分別過120目、160目、200目篩，用1T型除鐵器除鐵后，再用石膏模具將經(jīng)除鐵器除鐵后的原料脫水至水分含量為23％，保濕陳腐3天，得泥料；
4)取步驟3)中的泥料，用小型真空練泥機(jī)練泥制成泥條，使充分致密排氣充分混合均勻并具有良好的塑性，用濕布包好放置待用；
5)用步驟4)中的泥條，可根據(jù)需要制成泥塊，做成不同尺寸的坯體，將坯體充分干燥然后再二次燒成，保證燒熟。
實(shí)施例8
1)將所需原料中的廢玉石料、廢玻璃、燒滑石、長石和高嶺土分別進(jìn)行破碎、揀選、粉磨，過100目篩，烘干，再按照所需配比稱取各原料后混合，攪拌均勻后得原料粉；
2)按所需配比稱取羧甲基纖維素鈉，加水快速攪拌，將羧甲基纖維素鈉完全溶解于水中后再加入到步驟1)中混合均勻的原料粉中，用快速研磨機(jī)加水濕磨45min；再加入甘油，混合均勻，得混合料；
3)將步驟2)中的混合料分別過120目、160目、200目篩，用1T型除鐵器除鐵后，再用石膏模具將經(jīng)除鐵器除鐵后的原料脫水至水分含量為23％，保濕陳腐5天，得泥料；
4)取步驟3)中的泥料，用小型真空練泥機(jī)練泥制成泥條，使充分致密排氣充分混合均勻并具有良好的塑性，用濕布包好放置待用；
5)用步驟4)中的泥條，可根據(jù)需要制成泥塊，做成不同尺寸的坯體，將坯體充分干燥然后再二次燒成，保證燒熟。
實(shí)施例9
1)將所需原料中的廢玉石料、廢玻璃、燒滑石、長石和高嶺土分別進(jìn)行破碎、揀選、粉磨，過100目篩，烘干，再按照所需配比稱取各原料后混合，攪拌均勻后得原料粉；
2)按所需配比稱取羧甲基纖維素鈉，加水快速攪拌，將羧甲基纖維素鈉完全溶解于水中后再加入到步驟1)中混合均勻的原料粉中，用快速研磨機(jī)加水濕磨40min；再加入甘油，混合均勻，得混合料；
3)將步驟2)中的混合料分別過120目、160目、200目篩，用1T型除鐵器除鐵后，再用石膏模具將經(jīng)除鐵器除鐵后的原料脫水至水分含量為22％，保濕陳腐3天，得泥料；
4)取步驟3)中的泥料，用小型真空練泥機(jī)練泥制成泥條，使充分致密排氣充分混合均勻并具有良好的塑性，用濕布包好放置待用；
5)用步驟4)中的泥條，可根據(jù)需要制成泥塊，做成不同尺寸的坯體，將坯體充分干燥然后再二次燒成，保證燒熟。
實(shí)施例10
1)將所需原料中的廢玉石料、廢玻璃、燒滑石、長石和高嶺土分別進(jìn)行破碎、揀選、粉磨，過100目篩，烘干，再按照所需配比稱取各原料后混合，攪拌均勻后得原料粉；
2)按所需配比稱取羧甲基纖維素鈉，加水快速攪拌，將羧甲基纖維素鈉完全溶解于水中后再加入到步驟1)中混合均勻的原料粉中，用快速研磨機(jī)加水濕磨60min；再加入甘油，混合均勻，得混合料；
3)將步驟2)中的混合料分別過120目、160目、200目篩，用1T型除鐵器除鐵后，再用石膏模具將經(jīng)除鐵器除鐵后的原料脫水至水分含量為25％，保濕陳腐4天，得泥料；
4)取步驟3)中的泥料，用小型真空練泥機(jī)練泥制成泥條，使充分致密排氣充分混合均勻并具有良好的塑性，用濕布包好放置待用；
5)用步驟4)中的泥條，可根據(jù)需要制成泥塊，做成不同尺寸的坯體，將坯體充分干燥然后再二次燒成，保證燒熟。
上述各個實(shí)施例的半透明陶瓷原料的各組份及其含量、燒成溫度列于下表1。各個實(shí)施例中所制備的半透明陶瓷的胎體性能列于下表2。
表1實(shí)施例1-10中半透明陶瓷原料的各組份及其含量、燒成溫度
表2實(shí)施例1-10中所制備的半透明陶瓷的胎體性能
表1中的廢舊玉石料為南陽玉料，其還可以為其他任何一類的廢舊玉石料，本發(fā)明在此不做限定。表2數(shù)據(jù)顯示，實(shí)施例9中的半透明度最好，白度、光澤度較高，得到半透明度較好的瓷胎。此外，長石組成中雖然熔劑性成分較多，但是因含有的著色氧化物成分也比廢舊玉石料多，故在廢玻璃加入量相同時，加了長石的實(shí)施例中陶瓷的半透明度沒有不加長石的實(shí)施例的陶瓷透明度好；高嶺土雖然可以增加生坯的強(qiáng)度，但由于含熔劑性成分少，含著色氧化物成分太多，燒失量太大，對坯體的半透明度影響太大，故不宜多加，可用羥甲基纖維素鈉來調(diào)整生坯的強(qiáng)度；由于各實(shí)施例原料組份的差異，燒成溫度差別很大，故分別在1130℃、1160℃、1200℃下選擇合適溫度進(jìn)行二次燒成，保證其均燒熟。本發(fā)明中的制備方法中所使用的水量，僅是滿足所需羧甲基纖維素鈉能完全溶解和快速研磨機(jī)進(jìn)行濕磨的條件，即為常規(guī)制備陶瓷技術(shù)中的所需水量達(dá)到的條件，本發(fā)明對此不做限定；此外在本發(fā)明制備半透明陶瓷的原料組分中，若根據(jù)選用的配比不滿足質(zhì)量百分和為100％時，不夠的部分用黏土添加即可。
本發(fā)明中的制備方法中將混合料分別過120目、160目、200目篩，有效提高了混合料的細(xì)度，并采用1T型除鐵器除鐵，除鐵效果好，顯著優(yōu)于其他除鐵器，滿足本發(fā)明制備半透明陶瓷的性能需求。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均在本發(fā)明待批權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。