CN105330257B - 一种利用废料制备的陶瓷砖及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用废料制备的陶瓷砖，其以质量百分比计，由以下组分组成：瓷土25‑30％，石粉15‑20％，钠砂14‑22％，钾砂5‑10％，高铝砂10‑20％，滑石泥2‑3％，回收泥5‑15％；所述回收泥由砖坯、磨边废渣、污水处理池压滤饼和水沟污泥经粉碎混合得到。还提供了所述陶瓷砖的制备方法。本发明解决了陶瓷工厂废料难以处理的问题，减少了原料浪费，节省了生产成本，生产的陶瓷砖理化性能优异。
Description
技术领域
本发明属于陶瓷生产技术领域，涉及一种陶瓷及其制备方法，具体地说涉及一种利用废料制备的陶瓷砖及其制备方法。
背景技术
陶瓷是以天然黏土以及各种天然矿物为主要原料，经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的各种材料的各种制品，陶瓷制作技艺的产生可追溯至公元前4500年至公元前2500年，随着近代科技的发展，近百年来又出现了许多新的陶瓷品种，在陶瓷迅速发展的历程中，逐渐产生了一些问题，即陶瓷工业废料日益增多，不仅给环境造成了巨大压力，还限制了城市经济的发展和陶瓷工业的可持续发展。
陶瓷废料主要来自陶瓷制品生产过程中由于成型、干燥、施釉、搬运、焙烧及储存工序中产生的废料，现有处理方式通常是将陶瓷废料通过简单填埋的方式解决，或者被用来填埋沟壑、路基等，甚至直接倾倒在路边、农田、河渠等地方，由于陶瓷废料无法降解，废料中又含有化学物质，反而污染了土壤、空气等自然环境。并且，陶瓷原料是一种不可再生的资源，在近十几年陶瓷产能大幅膨胀下贮存量几近枯竭，因此如何充分利用陶瓷生产中产生的废弃原料，节约资源、减少浪费，从源头消减污染物的产生，是现阶段亟待解决的问题。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于现有陶瓷生产中，产生大量陶瓷废料，直接掩埋浪费了资源又污染环境，从而提出一种减少资源浪费、且利于可持续发展的利用废料制备的陶瓷砖及制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
本发明提供一种利用废料制备的陶瓷砖，以质量百分比计，其由以下组分组成：瓷土25-35％，石粉15-20％，钠砂14-22％，钾砂5-10％，高铝砂10-20％，滑石泥2-3％，回收泥5-15％；所述回收泥由砖坯、磨边废渣、污水处理池压滤饼和水沟污泥经粉碎混合得到。
作为优选，以质量百分比计，所述陶瓷砖由以下组分组成：瓷土30％，石粉18％，钠砂18％，钾砂6％，高铝砂15％，滑石泥3％，回收泥10％。
作为优选，所述回收泥中，所述砖坯的质量百分比为25-60％、所述磨边废渣的质量百分比为15-30％、所述污水处理池压滤饼的质量百分比为10-50％，所述水沟污泥的质量百分比为5-15％。
作为优选，所述回收泥中，所述砖坯的质量百分比为40％，所述磨边废料的质量百分比为20％，所述污水处理池压滤饼的质量百分比为30％，所述水沟污泥的质量百分比为10％。
作为优选，所述砖坯为未入窑烧成的生坯。
本发明还提供一种制备所述的陶瓷砖的方法，包括如下步骤：
S1、将所述回收泥与所述瓷土、石粉、钠砂、钾砂、高铝砂和滑石泥混合成为预备原料；
S2、将所述预备原料加水球磨成为预备浆料，将所述预备浆料过筛筛选并除铁；
S3、将所述步骤S2中除铁后的所述预备浆料进行喷雾造粒，得到预备粉料，使得所述预备粉料含水率为6.8-7.2％；喷雾造粒的温度为620-650℃，时间不多于30秒；
S4、将所述预备粉料陈腐至少24小时；
S5、布料并压制成型；
S6、施釉印花；
S7、烧成，得到成品陶瓷砖；烧成周期55-60min，烧成温度1190-1210℃。
作为优选，所述步骤S2中球磨过程中，所述预备原料与球石、水的质量比为：预备原料：球石：水＝1：1.5：0.5，球磨时间12-13h；球磨后得到的所述预备浆料的细度为1.8-2.2％，流速为30-50m/s，密度为1.70-1.75g/cm3。
作为优选，步骤S3中喷雾造粒后的颗粒重量比级配为:
其中40目的所述预备粉料与60目的所述预备粉料之和大于80％。
作为优选，所述步骤S5中压制的压强为170-190bar；所述步骤S7中烧成在氧化气氛下进行。
作为优选，所述步骤S2中加水球磨采用60T球磨机；所述双层振动筛中上层筛孔孔径为60目，下层筛孔孔径为50目；所述除铁采用30条10000高斯除铁棒进行。
本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：本发明所述的利用废料制备的陶瓷砖，由以下组分组成：瓷土25-35％，石粉15-20％，钠砂14-22％，钾砂5-10％，高铝砂10-20％，滑石泥2-3％，回收泥5-15％；所述回收泥由砖坯、磨边废渣、污水处理池压滤饼和水沟污泥经粉碎混合得到。本发明将陶瓷生产过程中产生的砖坯、磨边废渣、污水处理池压滤饼和水沟污泥废料用作陶瓷的生产原料，解决了陶瓷工厂废料难以处理的问题，减少了原料浪费，节省了生产成本，生产的陶瓷砖制品理化性能优异，可用于制作瓷质仿古砖。
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种利用废料制备的陶瓷砖，以质量百分比计，由以下组分组成：瓷土30％，石粉18％，钠砂18％，钾砂6％，高铝砂15％，滑石泥3％，回收泥10％。其中，所述回收泥由砖坯、磨边废渣、污水处理池压滤饼和水沟污泥经粉碎混合得到，具体为：所述回收泥中，所述砖坯的质量百分比为40％，所述磨边废料的质量百分比为20％，所述污水处理池压滤饼的质量百分比为30％，所述水沟污泥的质量百分比为10％，所述砖坯为未入窑烧成的生坯。
本实施例还提供了一种制备所述的陶瓷砖的方法，其包括如下步骤：
S1、将所述回收泥与所述瓷土、石粉、钠砂、钾砂、高铝砂和滑石泥按照上述比例混合成为预备原料；
S2、将所述预备原料加水在60T球磨机中球磨成为预备浆料，球磨过程中，预备原料与球石、水的质量比为：预备原料：球石：水＝1：1.5：0.5，球磨时间为12.5h，球磨后得到的预备浆料的细度为2％，流速为40m/s，密度为1.725g/cm3，然后将所述预备浆料过双层振动筛并除铁，所述双层振动筛中上层筛孔孔径为60目，下层筛孔孔径为50目；所述除铁采用30条10000高斯的除铁棒进行；
S3、将所述步骤S2中除铁后的所述预备浆料在喷雾造粒机中进行喷雾造粒，得到含水率为7％的预备粉料；喷雾造粒后，得到的预备粉料中颗粒重量
S4、将所述预备粉料放于料仓中陈腐30小时；
S5、将陈腐后的预备粉料布入陶瓷压机的模具中并压制成型；
S6、按照需求施釉印花；
S7、在窑炉中于1200℃下烧成58min，得到成品陶瓷砖。
实施例2
本实施例提供一种利用废料制备的陶瓷砖，以质量百分比计，由以下组分组成：瓷土28％，石粉20％，钠砂14％，钾砂10％，高铝砂10％，滑石泥3％，回收泥15％。其中，所述回收泥由砖坯、磨边废渣、污水处理池压滤饼和水沟污泥经粉碎混合得到，具体为：所述回收泥中，所述砖坯的质量百分比为25％，所述磨边废料的质量百分比为30％，所述污水处理池压滤饼的质量百分比为30％，所述水沟污泥的质量百分比为15％，所述砖坯为未入窑烧成的生坯。
本实施例还提供了一种制备所述的陶瓷砖的方法，其包括如下步骤：
S1、将所述回收泥与所述瓷土、石粉、钠砂、钾砂、高铝砂和滑石泥按照上述比例混合成为预备原料；
S2、将所述预备原料加水在60T球磨机中球磨成为预备浆料，球磨过程中，预备原料与球石、水的质量比为：预备原料：球石：水＝1：1.5：0.5，球磨时间为12h，球磨后得到的预备浆料的细度为1.8％，流速为30m/s，密度为1.70g/cm3，然后将所述预备浆料过双层振动筛并除铁，所述双层振动筛中上层筛孔孔径为60目，下层筛孔孔径为50目；所述除铁采用30条10000高斯的除铁棒进行；
S3、将所述步骤S2中除铁后的所述预备浆料在喷雾造粒机中进行喷雾造粒，得到含水率为6.8％的预备粉料；喷雾造粒后，得到的预备粉料中颗粒重
S4、将所述预备粉料放于料仓中陈腐24小时；
S5、将陈腐后的预备粉料布入陶瓷压机的模具中并压制成型；
S6、按照需求施釉印花；
S7、在窑炉中于1190℃下烧成55min，得到成品陶瓷砖。
实施例3
本实施例提供一种利用废料制备的陶瓷砖，以质量百分比计，由以下组分组成：瓷土35％，石粉15％，钠砂14％，钾砂5％，高铝砂20％，滑石泥2％，回收泥9％。其中，所述回收泥由砖坯、磨边废渣、污水处理池压滤饼和水沟污泥经粉碎混合得到，具体为：所述回收泥中，所述砖坯的质量百分比为40％，所述磨边废料的质量百分比为20％，所述污水处理池压滤饼的质量百分比为30％，所述水沟污泥的质量百分比为10％，所述砖坯为未入窑烧成的生坯。
本实施例还提供了一种制备所述的陶瓷砖的方法，其包括如下步骤：
S1、将所述回收泥与所述瓷土、石粉、钠砂、钾砂、高铝砂和滑石泥按照上述比例混合成为预备原料；
S2、将所述预备原料加水在60T球磨机中球磨成为预备浆料，球磨过程中，预备原料与球石、水的质量比为：预备原料：球石：水＝1：1.5：0.5，球磨时间为13h，球磨后得到的预备浆料的细度为2.2％，流速为50m/s，密度为1.75g/cm3，然后将所述预备浆料过双层振动筛并除铁，所述双层振动筛中上层筛孔孔径为60目，下层筛孔孔径为50目；所述除铁采用30条10000高斯的除铁棒进行；
S3、将所述步骤S2中除铁后的所述预备浆料在喷雾造粒机中进行喷雾造粒，得到含水率为7.2％的预备粉料；喷雾造粒后，得到的预备粉料中颗粒重
S4、将所述预备粉料放于料仓中陈腐48小时；
S5、将陈腐后的预备粉料布入陶瓷压机的模具中并压制成型；
S6、按照需求施釉印花；
S7、在窑炉中于1210℃下烧成55min，得到成品陶瓷砖。
实施例4
本实施例提供一种利用废料制备的陶瓷砖，以质量百分比计，由以下组分组成：瓷土25％，石粉18％，钠砂22％，钾砂8％，高铝砂19％，滑石泥3％，回收泥5％。其中，所述回收泥由砖坯、磨边废渣、污水处理池压滤饼和水沟污泥经粉碎混合得到，具体为：所述回收泥中，所述砖坯的质量百分比为50％，所述磨边废料的质量百分比为18％，所述污水处理池压滤饼的质量百分比为20％，所述水沟污泥的质量百分比为12％，所述砖坯为未入窑烧成的生坯。
本实施例还提供了一种制备所述的陶瓷砖的方法，其包括如下步骤：
S1、将所述回收泥与所述瓷土、石粉、钠砂、钾砂、高铝砂和滑石泥按照上述比例混合成为预备原料；
S2、将所述预备原料加水在60T球磨机中球磨成为预备浆料，球磨过程中，预备原料与球石、水的质量比为：预备原料：球石：水＝1：1.5：0.5，球磨时间为12.5h，球磨后得到的预备浆料的细度为1.9％，流速为45m/s，密度为1.73g/cm3，然后将所述预备浆料过双层振动筛并除铁，所述双层振动筛中上层筛孔孔径为60目，下层筛孔孔径为50目；所述除铁采用30条10000高斯的除铁棒进行；
S3、将所述步骤S2中除铁后的所述预备浆料在喷雾造粒机中进行喷雾造粒，得到含水率为7％的预备粉料；喷雾造粒后，得到的预备粉料中颗粒重量
S4、将所述预备粉料放于料仓中陈腐24小时；
S5、将陈腐后的预备粉料布入陶瓷压机的模具中并压制成型；
S6、按照需求施釉印花；
S7、在窑炉中于1210℃下烧成55min，得到成品陶瓷砖。
实验例
根据国家标准GB/T4100-2006检测实施例1-4所述的利用废料制备的陶瓷砖性质，结果如表1所示：
表1
| 吸水率(％) | 破坏强度(N) | 断裂模数(MPa) | 耐污染性 | 翘曲度(％) |
| 0.39 | 1435 | 36 | 5级 | ±0.03 |
上述结果显示，本发明所述的利用废料制备的陶瓷砖表面平整、吸水率低，强度高、不易断裂、耐污染性好，理化性质优异，并且将陶瓷生产过程中产生的砖坯、磨边废渣、污水处理池压滤饼和水沟污泥废料用作陶瓷的生产原料，解决了陶瓷工厂废料难以处理的问题，减少了原料浪费，节省了生产成本。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种利用废料制备的陶瓷砖，其特征在于，以质量百分比计，由以下组分组成：瓷土25-35％，石粉15-20％，钠砂14-22％，钾砂5-10％，高铝砂10-20％，滑石泥2-3％，回收泥5-15％；所述回收泥由砖坯、磨边废渣、污水处理池压滤饼和水沟污泥经粉碎混合得到，所述回收泥中，所述砖坯的质量百分比为25-60％、所述磨边废渣的质量百分比为15-30％、所述污水处理池压滤饼的质量百分比为10-50％，所述水沟污泥的质量百分比为5-15％。
2.根据权利要求1所述的利用废料制备的陶瓷砖，其特征在于，以质量百分比计，由以下组分组成：瓷土30％，石粉18％，钠砂18％，钾砂6％，高铝砂15％，滑石泥3％，回收泥10％。
3.根据权利要求2所述的利用废料制备的陶瓷砖，其特征在于，所述回收泥中，所述砖坯的质量百分比为40％，所述磨边废料的质量百分比为20％，所述污水处理池压滤饼的质量百分比为30％，所述水沟污泥的质量百分比为10％。
4.根据权利要求3所述的利用废料制备的陶瓷砖，其特征在于，所述砖坯为未入窑烧成的生坯。
5.一种制备权利要求1-4任一项所述的陶瓷砖的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将所述回收泥与所述瓷土、石粉、钠砂、钾砂、高铝砂和滑石泥混合成为预备原料；
S2、将所述预备原料加水球磨成为预备浆料，将所述预备浆料过筛筛选并除铁；
S3、将所述步骤S2中除铁后的所述预备浆料进行喷雾造粒，得到预备粉料；使得所述预备粉料含水率为6.8-7.2％；喷雾造粒的温度为620-650℃，时间不多于30秒；
S4、将所述预备粉料陈腐至少24小时；
S5、布料并压制成型；
S6、施釉印花；
S7、烧成，得到成品陶瓷砖；烧成周期55-60min，烧成温度1190-1210℃；
所述步骤S2中球磨过程中，所述预备原料与球石、水的质量比为：预备原料：球石：水＝1：1.5：0.5，球磨时间12-13h；球磨后得到的所述预备浆料的细度为1.8-2.2％，流速为30-50m/s，密度为1.70-1.75g/cm3。
6.根据权利要求5所述的陶瓷砖的制备方法，其特征在于，步骤S3中喷雾造粒后的颗粒重量比级配为:
其中40目的所述预备粉料与60目的所述预备粉料之和大于80％。
7.根据权利要求6所述的陶瓷砖的制备方法，其特征在于，所述步骤S5中压制的压强为170-190bar；步骤S7中烧成在氧化气氛下进行。
8.根据权利要求7所述的陶瓷砖的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中加水球磨采用60T球石机；所述过筛采用双层振动筛，其中上层筛孔孔径为60目，下层筛孔孔径为50目；所述除铁采用30条10000高斯除铁棒进行。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |