CN106116472A - 一种釉面砖废渣循环利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种釉面砖废渣循环利用的方法，以釉面砖废渣为主要原料制备低吸水率釉面砖，包括瓷质砖和炻瓷砖，包括如下步骤：坯体原料的配制：将按质量百分比计含有40～80%釉面砖废渣的坯体原料混合球磨后制粉形成粉料，其中所述坯体原料使坯体烧成后的化学成分为：SiO2：65～72%；Al2O3：18～24%；Fe2O3：0.1～1.5%；TiO2：0.1～0.5%；CaO：1.0～3.5%；MgO：0.5～1.5%；K2O：1.2～3.0%；Na2O：1.2～3.6%；将所得的粉料成型、干燥、烧成制得低吸水率釉面砖，包括瓷质砖和炻瓷砖。本发明的坯体配方中，釉面砖废渣掺量比例高，既可以解决抛釉砖厂家大量釉面砖废渣面临处理的问题，又可以节约大量的原材料。

Description

一种釉面砖废渣循环利用的方法
技术领域
本发明属于陶瓷建材领域，具体涉及一种釉面砖废渣循环利用的方法。
背景技术
近几年来，在陶瓷行业飞速发展的同时，抛光釉面砖在市场上占有率越来越高，在带动经济发展的同时，也带来了令人困扰的问题，那就是砖坯表面经磨削后产生的大量废渣面临处理，以前大都采取填埋的方式，随着国家对经济实现可持续发展的严格要求，采取一种更科学的方式处理陶瓷行业的废渣显得尤为迫切。
众所周知，陶瓷砖分无釉系列和有釉系列，在抛光釉面砖进入市场之前，行业内所称的抛光砖实则是指抛光的无釉砖系列，抛光废渣也是指抛光的无釉砖产生的废渣，随着抛光釉面砖产品的普及，也产生了大量的釉面砖废渣。由于无釉砖和釉面砖之间在工艺、性能上有明显的差别，砖坯表面在抛光过程中使用的磨块(包括磨块的组成、结构)也完全不同，这也造成了抛光废渣和釉面砖废渣在性能上有较大的差异。目前市场上有很多涉及利用陶瓷废渣的相关专利，如申请号CN200810220413.5、名为“一种超大规格轻质多孔陶瓷板及制造方法”的专利其特点主要是利用抛光废渣在高温下的发泡特性制备轻质多孔陶瓷板。申请号CN200910038098.9、名为“一种利用工业废渣生产的细炻砖”所述工业废渣为瓷质抛光砖抛光过程产生污水收集而成，仍然为抛光废渣系列，并且在其所举实施例中，产品吸水率超出了细炻砖的范畴。
但是，目前并没有单独利用釉面砖废渣制备陶瓷砖的相关报道，其主要原因在于没有搞清楚釉面砖废渣与抛光废渣之间的特性上的差异而将它们分开收集使用。如果能把这两种废渣分开使用，更能有效地发挥各自的作用。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种釉面砖废渣循环利用的方法，以釉面砖废渣为主要原料制备低吸水率釉面砖，包括瓷质砖和炻瓷砖，以能充分、更高效回收利用抛釉砖生产厂家所产生大量的釉面砖废渣。
本发明提供一种釉面砖废渣循环利用的方法，以釉面砖废渣为主要原料制备低吸水率釉面砖，包括瓷质砖和炻瓷砖，包括如下步骤：
坯体原料的配制：将按质量百分比计含有40～80％釉面砖废渣的坯体原料混合球磨后制粉形成粉料，其中所述坯体原料使坯体烧成后的化学成分为：SiO2：65～72％；Al2O3：18～24％；Fe2O3：0.1～1.5％；TiO2：0.1～0.5％；CaO：1.0～3.5％；MgO：0.5～1.5％；K2O：1.2～3.0％；Na2O：1.2～3.6％；
将所得的粉料成型、干燥、烧成制得低吸水率釉面砖。
本发明的坯体配方中，釉面砖废渣掺量比例高，既可以解决抛釉砖厂家大量釉面砖废渣面临处理的问题，又可以节约大量的原材料。
本发明中，所述釉面砖废渣的化学成分可为：烧失(IL)：2.0～4.5％；SiO2：58～68％；Al2O3：19～25％；Fe2O3：0～2.0％；TiO2：0～1.0％；CaO：1.0～4.0％；MgO：0～1.5％；K2O：0.5～3.0％；Na2O：1.0～4.0％。
较佳地，所述釉面砖废渣通过如下方法获得：将釉面砖抛光过程中产生的废水汇集到污水池，加入适量的絮凝剂使污水沉淀，将沉淀后的污泥压滤成含水率小于30％的滤块，然后将滤块打碎并充分均混待用。本发明通过简单的方法即可收集到釉面砖废渣。
本发明中，坯体原料可包括：按质量百分比计，釉面砖废渣40～80％、粘土15～25％、黑滑石0～4％、硅灰石0～5％、其余为砂石料。
较佳地，混合球磨时，还加入相对于原料总质量0～1.0％的坯体增强剂、0.6～1.5％的水玻璃和0～0.4％的分散剂。本发明中，坯体增强剂可以增强坯体的强度，水玻璃、分散剂可以改善浆料流动性。
较佳地，所述成型的方式为干压成型，压制压力为28～40MPa。
较佳地，干燥后坯体含水量为0～0.3％。
较佳地，干燥后在坯体表面施釉。另外，也可以辅以印花。根据本发明，可以制得低吸水率、具有装饰图案的釉面砖，包括瓷质砖和炻瓷砖。
较佳地，烧成温度为1030～1100℃，烧成周期为40～60分钟。
另一方面，本发明还提供由上述任意一种方法制备的低吸水率釉面砖，包括瓷质砖和炻瓷砖。
本发明的釉面砖吸水率符合要求，且具有良好的强度。
根据本发明，能充分、更高效回收利用抛光釉面砖生产厂家所产生大量的陶瓷釉面砖废渣制得质量优异的低吸水率釉面砖，包括瓷质砖和炻瓷砖。
附图说明
图1示出本发明一个示例的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图和下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述附图和实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。
本发明提供一种釉面砖废渣循环利用的方法，以釉面砖废渣为主要原料制备低吸水率釉面砖，包括瓷质砖和炻瓷砖。本发明中，瓷质砖是指吸水率低于0.5％(包含0.5％)的陶瓷砖，炻瓷砖是指吸水率0.5～3％(包含3％)的陶瓷砖。本发明主要通过研发坯体配方，原料经球磨、制粉、成形、干燥、烧成工艺来实现。以下，作为示例，参照图1具体说明本发明的制备方法。
釉面砖废渣的收集
本发明中，釉面砖废渣是指釉面砖在抛光时釉层与磨块相互磨削过程中产生的污水经收集、沉积、压滤而成的固体废料。另外，本发明中，对作为釉面砖废渣来源的釉面砖没有特别限定，可以是本领域公知的釉面砖。釉面砖废渣的化学成分可为：IL：2.0～4.5％；SiO2：58～68％；Al2O3：19～25％；Fe2O3：0～2.0％；TiO2：0～1.0％；CaO：1.0～4.0％；MgO：0～1.5％；K2O：0.5～3.0％；Na2O：1.0～4.0％。可通过如下方法收集釉面砖废渣并均化：将釉面砖砖抛光过程中产生的废水汇集到污水池，加入适量的絮凝剂使污水沉淀，将沉淀后的污泥压滤成含水率小于30％的滤块，然后将滤块打碎并充分均混待用。所述絮凝剂可为聚丙烯酰胺、氯化铝、硫酸铝等。
坯体配方
为了充分回收利用釉面砖废渣，配方中釉面砖废渣比例不低于40％。在一个示例中，坯体配方主要组成为釉面砖废渣40～80％、粘土15～25％、砂石料A0～15％、砂石料B0～20％、砂石料C0～14％、黑滑石0～4％、硅灰石0～5％。其中，砂石料是指除以上所指出的粘土、黑滑石、硅灰石之外的可用于陶瓷生产的陶瓷矿物原料，其化学组成要求依坯体配方化学组成要求而定。砂石料A、砂石料B、砂石料C是根据坯体配方化学组成要求而选用的不同砂石料，其化学组成有所不同，其中，砂石料A的化学组成为：SiO2：71.16％、Al2O3：19.27％、Fe2O3：1.54％、TiO2：0.20％、CaO：0.1％、MgO：0.19％、K2O：0.93％、Na2O：0.12％、I.L：6.44％，砂石料B的化学组成为：SiO2：73.6％、Al2O3：15.77％、Fe2O3：0.71％、TiO2：0.16％、CaO：0.74％、MgO：0.25％、K2O：2.86％、Na2O：2.7％、I.L：3.16％，砂石料C的化学成分为70.24％、18.3％、0.95％、0.11％、0.25％、0.14％、3.66％、3.33％、2.91％。但是，应理解，上述坯体配方仅为示例，本发明的坯体配方不限于此，而只要其满足下述坯体配方化学成分要求即可。换言之，坯体的具体原料可以根据坯体配方化学成分要求合理选择。另外，还可以加入相对于该配方总质量0～1.0％的坯体增强剂，以增强坯体的强度。作为坯体增强剂，包括但不限于聚乙烯醇、邻苯二甲酸二丁酯。
坯体配方化学成分可为：SiO2：65～72％；Al2O3：18～24％；Fe2O3：0.1～1.5％；TiO2：0.1～0.5％；CaO：1.0～3.5％；MgO：0.5～1.5％；K2O：1.2～3.0％；Na2O：1.2～3.6％。
按照坯体配方将各种原料混合球磨。另外，在坯体配方的基础上再外加相对于坯体配方总质量0～1.5％的水玻璃和0～0.4％的分散剂，从而使浆料具有合理的流动性。其中，所述分散剂包括但不限于腐植酸钠、三聚磷酸钠等。球磨方式可为湿法球磨，球磨介质可为高铝球石、中铝球石、天然鹅卵石等。球磨后浆料细度可为0.5～1.2％(250目筛余)。将球磨所得的泥浆除铁、过筛、造粒，制得粉料。造粒方法包括但不限于喷雾塔喷粉等。
将制得的粉料送压机成型，制得坯体。压制压力可为28～40MPa。成型规格可为(150～800)×(150～800)×(5～13)mm。
将坯体干燥至含水量为0～0.3％。干燥温度可为120～250℃。干燥时间可为30～70分钟。
干燥后还可以在坯体表面施釉，也可以辅以印花，以增强釉面砖的装饰效果。本发明对釉料和印花的成分和方法没有特别限定，可以采用本领域公知的成分和方法。
将坯体经1030～1100℃温度烧成制得细炻砖。烧成周期可为40～60分钟。
本发明的低水率釉面砖包括瓷质砖和炻瓷砖，其技术指标分别符合瓷质砖和炻瓷砖要求。在本发明中，可以在要求的配方组成、工艺参数范围内，通过调节配方中CaO、MgO、K2O、Na2O含量、窑炉烧成制度(包括烧成温度、烧成时间等)来控制釉面砖的吸水率。
本发明具有如下有益效果：
1、釉面砖废渣掺量比例高，既可以解决抛光的釉面砖厂家大量釉面砖废渣面临处理的问题，又可以节约大量的原材料；
2、本发明配方体系既可以适用瓷质砖，也可以适用炻瓷砖。
下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
在下列各实施例中，瓷质砖的技术指标符合GB/T 4100-2015(附录G)的要求，炻瓷砖的技术指标符合GB/T 4100-2015(附录H)的要求。
在下列各实施例中，各原料的化学成分(wt％)如下：
在下列各实施例中，坯体配方化学成分(wt％)如下：
实施例1
将80％的釉面砖废渣、15％的黑泥、3％的砂石料A、2％的硅灰石，外加1％的聚乙烯醇、1.3％的水玻璃和0.25％的三聚磷酸钠混合球磨，泥浆除铁、过筛后经喷雾干燥造粒。粉料经36MPa压力压制成型，规格678×678×10.5mm，干燥后坯体含水量为0.3％。施底、面釉，再经辊道窑1030℃烧成，烧成周期50分钟。成品砖吸水率小于0.1％，属于瓷质砖范畴，抗折强度39Mpa。
实施例2
将60％的釉面砖废渣、18％的黑泥、12％的砂石料A、10％的砂石料B、外加0.8％的聚乙烯醇、1.2％的水玻璃和0.25％的三聚磷酸钠混合球磨，泥浆除铁、过筛后经喷雾干燥造粒。粉料经36MPa压力压制成型，规格678×3678×10.5mm，干燥后坯体含水量为0.3％。施底、面釉，再经辊道窑1095℃烧成，烧成周期50分钟。成品砖吸水率1.0-2.0％，属于炻瓷砖范畴，抗折强度40Mpa。
实施例3
将40％的釉面砖废渣、20％的黑泥、12％的砂石料A、14％的砂石料B、12％的砂石料C、2％的黑滑石，外加0.5％的邻苯二甲酸二丁酯、1.1％的水玻璃和0.15％的三聚磷酸钠混合球磨，泥浆除铁、过筛后经喷雾干燥造粒。粉料经36MPa压力压制成型，规格898×898×11.8mm，干燥后坯体含水量为0.3％。施底、面釉，辊筒印花，经辊道窑1095℃烧成，烧成周期50分钟。成品砖吸水率0.8-1.2％，属于炻瓷砖范畴，抗折强度42Mpa。
产业应用性：本发明能充分、高效回收利用抛光的釉面砖生产厂家所产生大量的釉面砖废渣制得低吸水率釉面砖，包括瓷质砖和炻瓷砖，可以解决釉面砖厂家大量釉面砖废渣面临处理的问题，又可以节约大量的原材料，真正做到废料的循环利用。

Claims (10)

1.一种釉面砖废渣循环利用的方法，以釉面砖废渣为主要原料制备低吸水率釉面砖，包括瓷质砖和炻瓷砖，其特征在于，包括如下步骤：
坯体原料的配制：将按质量百分比计含有40～80%釉面砖废渣的坯体原料混合球磨后制粉形成粉料，其中所述坯体原料使坯体烧成后的化学成分为：SiO2：65～72%；Al2O3：18～24%；Fe2O3：0.1～1.5%；TiO2：0.1～0.5%；CaO：1.0～3.5%；MgO：0.5～1.5%；K2O：1.2～3.0%；Na2O：1.2～3.6%；
将所得的粉料成型、干燥、烧成制得低吸水率釉面砖，包括瓷质砖和炻瓷砖。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述釉面砖废渣的化学成分为：烧失：2.0～4.5%；SiO2：58～68%；Al2O3：19～25%；Fe2O3：0～2.0%；TiO2：0 ～1.0%；CaO：1.0～4.0%；MgO：0～1.5%；K2O：0.5～3.0%；Na2O：1.0～4.0%。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述釉面砖废渣通过如下方法获得：将釉面砖抛光时釉层与磨块相互磨削过程中产生的污水汇集到污水池，加入适量的絮凝剂使污水沉淀，将沉淀后的污泥压滤成含水率小于30%的滤块，然后将滤块打碎并充分均混待用。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，坯体原料包括：按质量百分比计，釉面砖废渣40～80%、粘土15～25%、黑滑石0～4%、硅灰石0～5%、其余为砂石料。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，混合球磨时，还加入相对于原料总质量0～1.0%的坯体增强剂、0.6～1.5%的水玻璃和0～0.4%的分散剂。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述成型的方式为干压成型，压制压力为28～40MPa。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，干燥后坯体含水量为0～0.3%。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，干燥后在坯体表面施釉。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，烧成温度为1030～1100℃，烧成周期为40～60分钟。
10.一种由权利要求1至9中任一项所述的方法制备的低吸水率釉面砖，包括瓷质砖和炻瓷砖。
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