粉煤灰制防靜電陶瓷磚及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種粉煤灰制防靜電陶瓷磚及其制備方法。粉煤灰制防靜電陶瓷磚包括坯體和釉層，坯體由如下原料制成：長(zhǎng)石、白泥、粉煤灰、復(fù)合導(dǎo)電粉，復(fù)合導(dǎo)電粉的組成為鐵的氧化物和防靜電粉；釉層由如下原料制成：鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、白云石、燒滑石、氧化鋁、石英、熔塊、高嶺土、防靜電粉。本發(fā)明粉煤灰制防靜電陶瓷磚，不僅具有陶瓷地磚的優(yōu)異性能，裝飾性強(qiáng)、耐用，可以消除靜電達(dá)到促進(jìn)人體健康，保護(hù)生活和工作環(huán)境的作用，而且節(jié)約資源，節(jié)能降耗。
【專利說明】
粉煤灰制防靜電陶瓷磚及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于陶瓷材料技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種粉煤灰制防靜電陶瓷磚及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 粉煤灰是由磨成一定細(xì)度的煤粉和煤桿石粉在流化床鍋爐中經(jīng)高溫燃燒后收集 來的細(xì)灰，它是我國(guó)當(dāng)前排量較大的工業(yè)廢渣之一，大量的粉煤灰不加處理，就會(huì)產(chǎn)生揚(yáng) 塵，污染大氣，若排入水系會(huì)造成河流渺塞，而其中的有毒化學(xué)物質(zhì)還會(huì)對(duì)人體和生物造成 危害。經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，粉煤灰的化學(xué)成份和性質(zhì)與粘±有相似之處，研究利用粉煤灰代替粘 ±、部分石料等礦物原料來制備防靜電陶瓷粉料，既節(jié)約了礦物原料資源，也保護(hù)了自然環(huán) 境，體現(xiàn)重要的環(huán)保和節(jié)能減排的意義。
[0003] 粉煤灰內(nèi)含有碳粒、不燃物、硫酸鹽等多種雜質(zhì)成分，粉煤灰不具備天然粘±的粘 性，塑性很低，添加量較大時(shí)，巧體極易分層和開裂，難于壓制成型;粉煤灰是煤粉經(jīng)高溫燃 燒的產(chǎn)物，化學(xué)活性遠(yuǎn)低于礦物粘上，燒成溫度高于傳統(tǒng)粘上陶瓷。運(yùn)些都是阻礙大滲量粉 煤灰制備高檔陶瓷的難題。
[0004] 在傳統(tǒng)的陶瓷配方技術(shù)、工藝技術(shù)、燒成技術(shù)等生產(chǎn)過程中，用粉煤灰生產(chǎn)陶瓷磚 過程中，用濕法研磨泥漿解膠困難、造成泥漿水分大(大于40%)，制粉能耗很高。
[0005] 靜電現(xiàn)象在日常生活中，在信息產(chǎn)業(yè)、紡織產(chǎn)業(yè)、石油化工塑料和橡膠工業(yè)等的生 產(chǎn)，加工和使用過程中是非常普遍的，靜電電荷的積聚將可能造成很大的危害，如靜電的放 電時(shí)產(chǎn)生的電磁波可能干擾精密電子儀器的工作，會(huì)造成自動(dòng)化電子設(shè)備的慢動(dòng)作，在醫(yī) 藥上的引塵、引菌;醫(yī)療技術(shù)上引起電顫事故;礦山、石油化工上引起火災(zāi)、爆炸;在電子工 業(yè)上引起集成電路破壞;在紡織業(yè)引起纖維聚集等，已嚴(yán)重影響到儀器設(shè)備及人類活動(dòng)的 安全，因此研發(fā)生產(chǎn)的防靜電功能材料的陶瓷磚，符合傳統(tǒng)陶瓷磚向多功能化的方向，具有 實(shí)用價(jià)值。做到裝飾和防靜電等功能的陶瓷磚，應(yīng)用前景十分廣闊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種粉煤灰制防靜電陶瓷磚，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的資源綜合利 用，節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境;本發(fā)明同時(shí)提供了粉煤灰制防靜電陶瓷磚的制備方法，科學(xué)合理、 簡(jiǎn)單易行。
[0007] 本發(fā)明所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚，包括巧體和釉層，
[000引巧體由如下重量百分比的原料制成：
[0009] 長(zhǎng)石 10-15%
[0010] 白泥 10-20%
[001U 粉煤灰 65-80%，
[0012] W上原料總質(zhì)量為100%計(jì)，還包括復(fù)合導(dǎo)電粉10-25%，復(fù)合導(dǎo)電粉的重量百分 組成為鐵的氧化物70-90%和防靜電粉10-30% ;
[0013] 釉層由如下重量百分比的原料制成： 鄉(xiāng)梭石 20-25% 鋼長(zhǎng)石 15-18% 白方石 10-15% 燒滑石 6-8%
[0014] 氧化鉛 4-8% 石英 '8-12% 烙塊 15-20% 高嶺 ± 6-10%，
[0015] W上原料總質(zhì)量為100%計(jì)，還包括防靜電粉13-18%。
[0016] 所述的鐵的氧化物的組成如下，W重量百分比計(jì)：
[0017] S 氧化二鐵 15-20%
[001引 四氧化=鐵75-80%
[0019] 氧化亞鐵 0-5%。
[0020] 所述的防靜電粉的組成如下，W重量百分比計(jì)：
[0021] 氧化鋒 10-39%
[0022] 二氧化錫 60-80%
[0023] S 氧化二錬 1-10%。
[0024] 所述的烙塊的組成如下，W重量百分比計(jì)：R204.1 %，Ca04.1%，Ba01.5%， Zn06.2%，PbOO. 50 %，AL2O38.5 %，B2O32.7 %，Si〇267.4%，Zr〇2〇. 8 %，其中R2O為Na2〇和K2O 之和。
[0025] 本發(fā)明所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚的制備方法，步驟如下：
[00%] (1)巧體的干法制粉工藝：
[0027] ①將來自不同熱電廠、不同批次的粉煤灰初步篩分、除鐵，然后經(jīng)立式粉磨機(jī)研磨 后二次篩分、除鐵，篩上粗料返回立式粉磨機(jī)，篩下合格料進(jìn)入旋轉(zhuǎn)般燒害高溫般燒后再次 篩分除鐵，得到處理后的粉煤灰；
[0028] ②將經(jīng)過處理的粉煤灰與其它巧體原料，在含水量低于7%的干粉形態(tài)進(jìn)行均化 混料造粒，在混料過程中噴入木質(zhì)素橫酸鋼水溶液，得到混合巧料；
[0029] ③混合巧料采用皮帶輸送機(jī)送入壓機(jī)模具，形成巧體，廢巧料則落入積料斗中，送 回?cái)埌铏C(jī)中重新攬拌，供壓磚機(jī)重新壓制使用；
[0030] (2)釉料制備及施釉:將釉層原料研磨制成釉漿，在巧體上施釉后烘干；
[0031] (3)產(chǎn)品燒成:燒成后得產(chǎn)品。
[0032] 步驟(1)中所述的高溫般燒溫度為500-800°C，高溫般燒時(shí)間為40-65分鐘。
[0033] 步驟(1)中所述的木質(zhì)素橫酸鋼水溶液的質(zhì)量濃度為1-2.5%，木質(zhì)素橫酸鋼水溶 液的質(zhì)量為巧體原料總質(zhì)量的0.5-1.0%。
[0034] 步驟(3)中所述的燒成周期為50-90分鐘，燒成溫度為1140-120(TC。
[00；35]防靜電粉的粒度《120目，純度>98%。
[0036] 鐵的氧化物的粒度《120目。
[0037] 為改善裝飾美化效果，采用噴墨打印技術(shù)，更適合瓷磚時(shí)裝化、個(gè)性化、藝術(shù)化、小 批量、多花色、低碳環(huán)保。
[0038] 巧體的干法制粉具體工藝如下：
[0039] (1)將來自不同熱電廠、不同批次的粉煤灰初步篩分、除鐵，然后經(jīng)立式粉磨機(jī)研 磨后二次篩分、除鐵，篩上粗料返回立式粉磨機(jī)，篩下合格料進(jìn)入旋轉(zhuǎn)般燒害高溫般燒后再 次篩分除鐵，得到處理后的粉煤灰。
[0040] (2)將經(jīng)過處理的粉煤灰與其它巧體原料，在含水量低于7%的干粉形態(tài)進(jìn)行均化 混料造粒，為了減少包裝時(shí)產(chǎn)生粉塵，在混料過程中噴入木質(zhì)素橫酸鋼水溶液。運(yùn)套干法制 粉工藝比傳統(tǒng)噴霧造粒工藝節(jié)約水65%、節(jié)能25%。
[0041] (3)混合巧料采用皮帶輸送機(jī)送入壓機(jī)模具，模具的邊框在電腦控制下交替閉合- 開放，使干粉顆粒間的空氣充分逸出，形成質(zhì)地均勻致密、高強(qiáng)度的磚巧，磚巧根據(jù)模具的 尺寸，生產(chǎn)出不同規(guī)格的產(chǎn)品；廢巧料則落入積料斗中，送回?cái)埌铏C(jī)中重新攬拌，供壓磚機(jī) 重新壓制使用。運(yùn)是針對(duì)大滲量粉煤灰料粉塑性低、壓巧容易開裂的問題開發(fā)的開放?？?流態(tài)化成型工藝。
[0042] 本發(fā)明干法制粉粉煤灰制防靜電陶瓷磚，巧體配方引入了大量燃煤電廠排出的廢 棄物一粉煤灰，其化學(xué)組成中鐵的幾種氧化物含量比較高，是防靜電陶瓷巧體所需的主要 成分，巧料生產(chǎn)采用干法制粉技術(shù)，經(jīng)干法制粉過程混合后的新型陶瓷原料，含水率達(dá)到3- 5%，粉磨電耗34.2kW ? h/t，與傳統(tǒng)濕法研磨生產(chǎn)工藝相比，水能消耗降低80%，熱能消耗 降低19%，礦產(chǎn)資源消耗降低65-80%。而且所制的陶瓷磚具有良好的防靜電功能，表面電 阻和體積電阻均為5 X IO4-I X IO9 Q，符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。利用它變廢為寶，減輕環(huán)境污染， 促進(jìn)人體健康，保護(hù)生活和工作環(huán)境。
[0043] 本發(fā)明能大量消耗粉煤灰，并采用干法制粉工藝技術(shù)W粉煤灰為主要巧體原料， 外加復(fù)合導(dǎo)電材料生產(chǎn)防靜電陶瓷磚，使粉煤灰在陶瓷領(lǐng)域得到高效利用，并改變粉煤灰 被填埋、用于做非陶瓷水泥磚或只用來生產(chǎn)低質(zhì)陶瓷磚等的命運(yùn)，制品自身具有防靜電作 用，實(shí)現(xiàn)了廢棄物的資源綜合利用，節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境。
[0044] 本發(fā)明經(jīng)過大量研究試驗(yàn)，確定提出了合理的巧體和釉層配料組成，并在釉層配 料中添加防靜電粉，在巧體料中添加復(fù)合導(dǎo)電粉，從而燒制粉煤灰制防靜電陶瓷磚，可用于 生活環(huán)境和實(shí)驗(yàn)室工作環(huán)境需要防靜電的要求。既消除靜電對(duì)生活環(huán)境的不良影響，又能 防污、自潔、環(huán)保。
[0045] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下有益效果：
[0046] 本發(fā)明粉煤灰制防靜電陶瓷磚，不僅具有陶瓷地磚的優(yōu)異性能，裝飾性強(qiáng)、耐用， 經(jīng)檢測(cè)表面電阻和體積電阻均為5 X IO4-I X IO9 Q，符合標(biāo)準(zhǔn)5 X IO4-I X IO9 Q的要求，可W 消除靜電達(dá)到促進(jìn)人體健康，保護(hù)生活和工作環(huán)境的作用，而且節(jié)約資源，節(jié)能降耗。
【具體實(shí)施方式】
[0047] W下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。
[004引所用原料的化學(xué)重量百分組成見表1。
[0049]表1所用原料的化學(xué)重量百分組成
[0051 ] 表1中原料的組成不足100 %者，余量為常規(guī)礦物雜質(zhì)。
[0化2]其它原料為工業(yè)純化工原料。
[0化3]烙塊的重量百分組成為：R204.1%，Ca04.1%，Ba01.5%，Zn06.2%，Pb00.50%， AL2O38.5 %，化032.7 %，Si〇267.4 %，Zr化0.8 %，其中R2O為Na2〇和K2O之和。
[0化4] 實(shí)施例1-9原料組成和工藝參數(shù)見表2。
[0055]表2實(shí)施例1-9原料重量百分組成和工藝參數(shù)
[0化6]
[0化7]制備方法如下：
[0化引（1)巧體的干法制粉工藝：
[0059]①將來自不同熱電廠、不同批次的粉煤灰初步篩分、除鐵，然后經(jīng)立式粉磨機(jī)研磨 后二次篩分、除鐵，篩上粗料返回立式粉磨機(jī)，篩下合格料進(jìn)入旋轉(zhuǎn)般燒害高溫般燒后再次 篩分除鐵，得到處理后的粉煤灰；
[0060]②將經(jīng)過處理的粉煤灰與其它巧體原料，在含水量低于7%的干粉形態(tài)進(jìn)行均化 混料造粒，在混料過程中噴入木質(zhì)素橫酸鋼水溶液，得到混合巧料；
[0061 ]③混合巧料采用皮帶輸送機(jī)送入壓機(jī)模具，形成巧體，廢巧料則落入積料斗中，送 回?cái)埌铏C(jī)中重新攬拌，供壓磚機(jī)重新壓制使用；
[0062] (2)釉料制備及施釉:將釉層原料研磨制成釉漿，在巧體上施釉后烘干；
[0063] (3)產(chǎn)品燒成:燒成后得產(chǎn)品。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種粉煤灰制防靜電陶瓷磚，包括坯體和釉層，其特征在于： 坯體由如下重量百分比的原料制成： 長(zhǎng)石 10-15% 白泥 10-20% 粉煤灰 65-80%， 以上原料總質(zhì)量為100%計(jì)，還包括復(fù)合導(dǎo)電粉10-25%，復(fù)合導(dǎo)電粉的重量百分組成 為鐵的氧化物70-90%和防靜電粉10-30% ; 釉層由如下重量百分比的原料制成： '鐘長(zhǎng)石 20-25% 鈉長(zhǎng)石 15-18% 白云石 10-15% 燒滑石 6-8% 氧化鋁 4-8%: 石英 8-1.2% 熔塊 15-20% 高嶺土 6-10%， 以上原料總質(zhì)量為100 %計(jì)，還包括防靜電粉13-18%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚，其特征在于所述的鐵的氧化物的組 成如下，以重量百分比計(jì)： 三氧化二鐵 15-20% 四氧化三鐵75-80% 氧化亞鐵 0-5%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚，其特征在于所述的防靜電粉的組成 如下，以重量百分比計(jì)： 氧化鋅 10-39% 二氧化錫 60-80% 三氧化二銻1-10%。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚，其特征在于所述的熔塊的組成如下， 以重量百分比計(jì)：R2〇4.1%，Ca04.1%，Ba01.5%，Zn06.2%，Pb00.50%，AL 2〇38.5%， B2O32 · 7%，Si0267 · 4%，Zr〇2〇 · 8%，其中R20為Na20和K20之和。5. -種權(quán)利要求1-4任一所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚的制備方法，其特征在于步驟 如下： (1)坯體的干法制粉工藝： ①將來自不同熱電廠、不同批次的粉煤灰初步篩分、除鐵，然后經(jīng)立式粉磨機(jī)研磨后二 次篩分、除鐵，篩上粗料返回立式粉磨機(jī)，篩下合格料進(jìn)入旋轉(zhuǎn)煅燒窯高溫煅燒后再次篩分 除鐵，得到處理后的粉煤灰； ② 將經(jīng)過處理的粉煤灰與其它坯體原料，在含水量低于7%的干粉形態(tài)進(jìn)行均化混料 造粒，在混料過程中噴入木質(zhì)素磺酸鈉水溶液，得到混合坯料； ③ 混合坯料采用皮帶輸送機(jī)送入壓機(jī)模具，形成坯體，廢坯料則落入積料斗中，送回?cái)?拌機(jī)中重新攪拌，供壓磚機(jī)重新壓制使用； (2) 釉料制備及施釉:將釉層原料研磨制成釉漿，在坯體上施釉后烘干； (3) 產(chǎn)品燒成:燒成后得產(chǎn)品。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚的制備方法，其特征在于步驟(1)中所 述的高溫煅燒溫度為500-800 °C，高溫煅燒時(shí)間為40-65分鐘。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚的制備方法，其特征在于步驟(1)中所 述的木質(zhì)素磺酸鈉水溶液的質(zhì)量濃度為1-2.5%，木質(zhì)素磺酸鈉水溶液的質(zhì)量為坯體原料 總質(zhì)量的0.5-1.0%。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚的制備方法，其特征在于步驟(3)中所 述的燒成周期為50-90分鐘，燒成溫度為1140-1200°C。
【文檔編號(hào)】C04B33/135GK105924136SQ201610261404
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月25日
【發(fā)明人】袁國(guó)梁, 潘紹云, 喬栓虎
【申請(qǐng)人】山東電盾科技有限公司