CN106747277A

CN106747277A - 镁质土陶瓷坯料及其制备方法

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Publication number: CN106747277A
Application number: CN201611082901.5A
Authority: CN
Inventors: 况会兴; 宁小荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2017-05-31

Abstract

本发明是公开了一种镁质土陶瓷坯料及其制备方法，其是以镁质粘土为主要塑性原料的陶瓷坯料,包括如下质量百分比原料组分组成：镁质粘土10‑30 Wt%，高温物料35‑65 Wt %，滑石10‑30 Wt %，钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸盐5‑20 Wt %，以及钾、钠、锂的铝硅酸盐0‑20 Wt %。所述的一种镁质土陶瓷坯料，优选按如下质量百分比原料组分组成为镁质粘土15‑26 Wt%，高温物料40‑55 Wt%，滑石15‑20 Wt%，钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸盐5‑12 Wt%,以及钾、钠、锂的铝硅酸盐3‑10 Wt%。以降低生产成本,并改善产品性能、提高产品质量,从而提升陶瓷坯料配方制备陶瓷产品的竟争力,拓展陶瓷坯料的原料来源，促进陶瓷新型坯料的发展。

Description

镁质土陶瓷坯料及其制备方法

技术领域：本发明涉及陶瓷坯料及制备的方法，特别是一种镁质土陶瓷坯料及其制备方法。

背景技术：

中国制陶瓷技术一直领先于世界其他国家，成为这些国家争相模仿和研究的对象，陶瓷产品模仿越来越容易，导致同质化日驱严重！从传统而古老的一个民用制品行业走过来的中国建陶业,经过20年高速发展。新产品研究与技术开发是建陶企业生存和持续发展的保证,新产品研究与技术开发是建陶企业新经济时代的核心我国的建陶企业，由于行业超高速发展和宏观调控措施不力,本身就充满了危机和挑战。全球化市场竞争的速度加快,建陶企业只有走技术创新之路,才能在日趋激烈的市场竞争中求得生存和发展。新产品研发是新经济时代企业得以成长、发展、延续的动力,是目前企业在新经济时代剧烈竞争中争取生存权的唯一手段。

镁质土配方干法粉，其基本结构完全与现在建陶不同，不仅成本低廉，产品的物理性能及化学性能完全优先于普通陶瓷产品。

目前,建筑陶瓷行业一般都采用不含，或少含镁、钙的粘土为主要塑性原料来制造陶瓷产品,这是因为在现有的粘土一长石体系中,如果采用镁、钙粘土作为塑性原料, 陶瓷坯料的烧成温度范围将很窄, 普通配方产品表面容易产生变形、毛孔或溶洞等缺陷, 从而严重影响了陶瓷产品的质量。因此, 至今所有的陶瓷坯料配方中没有使用镁、钙质粘土作为塑性原料。均是使用黑泥、混合泥、高岭土等非镁、钙质粘土作为主要塑性原料。由于大量、过度的开采,目前黑泥、混合泥、高岭土等非镁、钙质粘土塑性原料其储量愈来愈少、品位愈来愈低、开采成本也愈来愈高, 尤其是江西、湖南等南方地区。由于缺少黑泥、混合泥、高岭土等非镁、钙质粘土, 因而提高了陶瓷产品的生产成本, 降低了陶瓷产品的竞争力, 严重影响了陶瓷行业的发展。

因此,如何来提供一种针对以镁质粘土为主要塑性原料的陶瓷坯料配方体系，以应对现有使用黑泥、混合泥、高岭土等非镁、钙质粘土作为主要塑性原料的陶瓷坯料不足缺陷，使用以镁质粘土主要塑性原料的不足问题，显得尤为重要,对于陶瓷新型坯料的发展具有极大的推动作用。

发明内容：本发明的目的在于克服现有技术的不足, 提供一种镁质土陶瓷坯料及其制备方法；其是以镁质粘土为主要塑性原料的陶瓷坯料,以降低生产成本,并改善产品性能、提高产品质量,从而提升陶瓷坯料配方制备陶瓷产品的竟争力, 拓展陶瓷坯料的原料来源，促进陶瓷新型坯料的发展。

本发明一种镁质土陶瓷坯料，以镁质粘土为塑性原料，其特征是包括如下质量百分比原料组分组成：镁质粘土10-30 Wt%，高温物料35-65 Wt %，滑石10-30 Wt %，钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸盐5-20 Wt %，以及钾、钠、锂的铝硅酸盐0-20 Wt %。

所述的一种镁质土陶瓷坯料，优选按如下质量百分比原料组分组成为镁质粘土15-26 Wt%，高温物料40-55 Wt%，滑石15-20 Wt%，钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸盐5-12Wt%,以及钾、钠、锂的铝硅酸盐3-10 Wt%。

所述的一种镁质土陶瓷坯料，优选所述镁质粘土,是以Si0₂-Mg0-Ca0-A1₂0₃四元相为配合物体系，控制四元相为配合物体系中的各氧化物组分的质量百分比为：Si〇₂为65-85%， MgO为5-20%，Ca〇为3-15%， Al₂〇₃为3-15%， KNa₂O为 0-3%、 Fe₂〇₃+Ti〇₂为 0-2%。

进一步的所述高温物料为高温砂、高温土、高温石粒、石英、高岭土或叶蜡石中的一种或几种。

进一步的控制所述高温物料中的K₂0十Na₂0十Li₂0的含量为 0-4 Wt%。

控制所述高温物料中的石英质量为高温物料总质量的10-25%。

所述钙和/或镁的碳酸盐和/ 或硅酸盐为硅灰石、透辉石、白云石或方解石中的一种或几种。

所述钾、钠、锂的铝硅酸盐为钾长石、钠长石、钾钠长石、钾霞石、钠霞石、钾钠霞石、锂长石或锂瓷石中的一种或几种；控制所述钾、钠、锂的铝硅酸盐中 K20十Na20十Li20的含量为4-17 Wt%。

本发明的另一目的是一种镁质土陶瓷坯料的制备方法,包括下列步骤:

1）、将如下质量组分的镁质粘土10-30%、高温物出35-65%、滑石10-30%、钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸盐5-20%、以及钾、钠、锂的铝硅酸盐0-20%，及减水剂 0.5%，作陶瓷坯料质量组分原料；

2）、将1）步的陶瓷坯料质量组分原料用干料粉碎后，得物料，将物料加水造粒,至压形粉料，控制压形粉料的含水量为5%-7Wt%,经闷料后压形, 为压制成型的粉料，即陶瓷坯料；

3)、将2）步干燥并压制成型的粉料进行烧成,控制烧成温度范围为1130-1250℃,烧成时间为40-160分钟, 即为烧成陶瓷产品，待产品冷却后进行后续加工。

所述的镁质土陶瓷坯料的制备方法,优选2）步所述造粒,控制所述造粒时加水至物料含水量为10-12Wt%,然后再经流化干燥至压形粉料的含水量为5-7Wt%，闷料后压形为压制成型的粉料即陶瓷坯料。

具体实施方式：下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

通过下述实施例将有助于进一步理解本发明，但不限制本发明的内容，本发明所述各组分原料均可通过市售获得，如减水剂等均可按现有技术方法或市售得到。

本发明一种镁质土陶瓷坯料及其制备方法，是一种新型镁质土体系陶瓷坯料配方，其镁质土陶瓷坯料是以镁质粘土为塑性原料，包括如下质量百分比原料组分组成：镁质粘土10-30 Wt%，高温物料35-65 Wt %，滑石10-30 Wt %，钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸盐5-20 Wt %，以及钾、钠、锂的铝硅酸盐0-20 Wt %。

进一步的优选所述的一种镁质土陶瓷坯料，是按如下质量百分比原料组分组成：镁质粘土15-26 Wt%，高温物料40-55 Wt%，滑石15-20 Wt%，钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸盐5-12 Wt%,以及钾、钠、锂的铝硅酸盐3-10 Wt%。

进一步的控制所述镁质粘土塑性原料,是以Si0₂-Mg0-Ca0-A1₂0₃四元相为配合物体系，控制四元相为配合物体系中的各氧化物组分的质量百分比为：Si〇₂为65-85%， MgO为5-20%，Ca〇为3-15%， Al₂〇₃为3-15%， KNa₂O为 0-3%、 Fe₂〇₃+Ti〇₂为 0-2%。

本发明制备可采取如下措施：所述镁质土陶瓷坯料配方即各组分组成，按质量百分比或叫重量百分比其原料组成为镁质粘土10-30%、高温物料35-65%、滑石10-30%、钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸盐5-20%、以及钾、钠、锂的铝硅酸盐0-20%。优选方案为:按重量百分比其原料组成为镁质粘土15-26%、高温物料40-55%、滑石15-20%、钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸盐5-12%、以及钾、钠、锂的铝硅酸盐3-10%。本发明所述高温物料中 K₂〇+Na2〇+Li2〇为 0-4%,所述高温物料可以为高温砂、高温土、高温石粒、石英、高岭土或叶蜡石中的一种或几种,以石英为原料总重的10-25%为宜。所加入的高温物料,其中的Al₂〇₃和Si0₂可以与滑石、镁质粘土、以及钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸盐发生化学反应, 从而生成晶粒细小的含钙镁铝硅硅酸盐晶相。钙镁铝硅硅酸盐晶相具有强度高、化学稳定性高等特点。同时由于天然石英白度高、自然界储量丰富, 因而本发明陶瓷坯料的配方中引入石英,具有提高陶瓷产品白度和降低成本的作用。

本发明所述钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸盐可以为硅灰石、透辉石、白云石或方解石中的一种或几种。高温下该类原料中的 ca0、 Mg0与坯体中的石英发生反应, 生成含硅酸钙或硅酸镁类品相, 从而消除因石英而产生的晶型转变, 以降低产品“惊裂”趋势和脆性,提高产品质量。

本发明控制所述钾、钠、锂的铝硅酸盐中 K₂0十Na₂0十Li₂0的含量为4-17 Wt%。所述钾、钠、锂的铝硅酸盐可以为钾长石、钠长石、钾钠长石、钾霞石、钠霞石、钾钠霞石、锂长石或锂瓷石中的一种或几种。该类原料为低温钾、钠、锂的铝硅酸盐, 可以弥补某些高温砂土或高温石粒中钾、钠、锂含量过低而造成的陶瓷坯料配方烧成温度过高的缺陷, 在某种情况下起到调节或降低烧成温度的作用。然而,如果陶瓷坯料配方中加入过量的低温钾、钠、锂的铝硅酸盐, 则容易造成烧成过程中坯体表面过早烧结, 坯体内部的有机质难以氧化、分解因而影响了有机质的排出, 容易造成坯体内部起泡或夹心。因此, 必须控制K₂0十Na₂0十Li₂0的含量为4-17 Wt%的低温钾、钠、锂的铝硅酸盐的加入量,使其既不影响坯体中有机质的排除, 又能够使坯体在较低的烧成温度下烧结。

本发明的另一目的通过以下技术方案予以实现:一种镁质土陶瓷坯料的制备方法,包括下列步骤:

1)将镁质粘土10-30%、高温物料35-65%、滑石10-30%、钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸

盐5-20%、以及钾、钠、锂的铝硅酸盐0-20%,另外加减水剂0.5% 。按配方配比配料。

2）将原料用干料粉碎后加水造粒,至压形粉料含水量(5%-7%),经闷料后压形。为了提高造粒效果,又可以采用造粒时加水至10%-12%,再经流化干燥至粉料水分5%-7%，闷料后压型再

将该粉料压制成型；

3)将干燥并压制成型的粉料进行烧成,烧成温度范围为1130-1250℃,烧成时间为40-160分钟, 待产品冷却后进行后继加工。

本发明具有以下有益效果:本发明配方体系产品以镁质粘土作为塑性原料, 拓宽了原料

来源, 而且由于加入滑石和石英,因而具有白度高、强度高、硬度高、耐磨性好等特点,而且

烧成温度范围宽、收缩小、产品比重低,降低了生产成本,物美价廉,提升了产品的竞争力, 对陶瓷行业的发展具有极大的推动作用。

使用本发明方法制备的镁质土陶瓷坯料与利用现有陶瓷坯料制备的瓷砖的优势与特点：

以下是各种不同产品三个数据的对比，即完全可以体现出本发明镁质土陶瓷坯料的有益效果：

普通仿古砖坯全抛釉砖坯抛光砖坯镁质土砖坯

1、成本（坯料湿料，吨/元) 70-120 120-230 130-260 50-85

2、强度（800*800抗折MPa） 20-35 30-40 32-45 42-50

3、白度（白度测试仪器) 20-30 23-40 30-40 40-65

上述镁质土砖坯即是本发明镁质土陶瓷坯料为原料制成的砖坯，从上述对比的数据可以看出本发明方法制备的镁质土陶瓷坯料为原料制成的陶瓷砖产品无论是在生产成本，产品的抗折强及白度等方面都有较大优势。

实施例1 实施例中各组分原料均是质量比或质量百分比，下面实施例均同，

1、本实施例镁质土陶瓷坯料的各组分组成原料：

镁质粘土15%，石英 23%，高岭土 11%，叶蜡石 14%，黑滑石 20%，硅次石 12%，

锂长石 5%，此外,加入减水剂 0.5%

2、该镁质土陶瓷坯料的制造方法

1)原料用干料粉碎后加水造粒,至压形粉料含水量(5%-7%),经闷料后压形。为了提高造粒效果,又可以采用造粒时加水至10%-12%,再经流化干燥(至水分5%-7%)闷料后压型再将该粉料即本发明的镁质土陶瓷坯料压制成型；

2)干燥并压制成型的粉料入窑进行烧成,烧成温度范围为1180_1210℃,烧成时间为68分钟,产品出窑待冷却后进行后继加工，磨边，抛光。

实施例2

1、本实施例的镁质土体瓷坯料组分组成原料：

镁质粘土 23%，石英24%，高岭土 19%，黑滑石 18%，硅灰石 6%，方解石 3%，霞石 7%，此外,加入减水剂 0.5%。

2、该镁质土陶瓷坯料的制备方法：

与实施例1不同之处在于:步骤

1)原料用干料粉碎后加水造粒,至压形粉料含水量(5%-7%),经闷料后压形。为了提高造粒效果,又可以采用造粒时加水至10%-12%,再经流化干燥(至水分5%-7%)闷料后压型再将该粉料压制成型；

2)中烧成温度范围为1180-1230℃,烧成时间为65分钟。

实施例3

1、本实施的镁质土体瓷坯料组分组成原料：

镁质粘土 29%，石英 19%，高温砂 20%，黑滑石 18%，硅灰石 4%，钠长石 5%，白云石4%，此外，加入减水剂 0.5%；

2、该镁质土陶瓷坯料的制备方法：

与实施例1不同之处在于:步骤

2)中烧成温度范围为1195-1250℃,烧成时间为115 分钟。

实施例4

1、本实施的镁质土体瓷坯料组分组成原料：

镁质粘土 29%，石英 19%，高温石粒 20%，黑滑石 20%，硅灰石 6%，白云石 6%，

此外，加入减水剂 0.5%；

2、该新型镁质土陶瓷坯料配方的制造方法

与实施例1不同之处在于:步骤

1)原料用干料粉碎后加水造粒,至压形粉料含水量(5%-7%),经闷料后压形。为了提高造粒效果,又可以采用造粒时加水至10%-12%,再经流化干燥，至水分5%-7%，闷料后压型再将该粉料压制成型；

2)中烧成温度范围为1205-1250℃,烧成时问为120 分钟。

本发明一种镁质土陶瓷坯料及其制备方法, 各组分的用量及工艺参数不局限于上述列举的实施例。本发明新型镁质土陶瓷坯料配方其化学成分范围为:

Si02=65-85%，Mg0= 5-20%，Ca〇=3-15%，Al203 = 3 - 15%，Ka2〇= 0 - 3%，Fe2〇3+Ti2=0-2%。

本发明实施例所述镁质土陶瓷坯料中的各实例相关数据配比如下：4.4

说明：本发明采用上述组分镁质土陶瓷坯料，其生产制备成本更低约： 60-80元/吨，湿料/吨，产品制备过程中的试验烧成温度（表温）：上温 1198 底温 1205，生产制备的陶瓷产品，经相关部门检测其白度：45-60 ，白度测试仪器，符合标准 Q/TDKY02-2004、GB/T2913、GB/T 5950、GB/T 8940.1、GB/T12097、GB/T13025.2。

镁质土配方的优势：

以上所述仅为本发明之较佳实施例而己，并非以此限制本发明的实施范围，凡熟悉此项技术者，运用本发明的原则及技术特征，所作的各种变更及装饰，皆应涵盖于本权利要求书所界定的保护范畴之内。

Claims

1.一种镁质土陶瓷坯料，以镁质粘土为塑性原料，其特征是包括如下质量百分比原料组分组成：镁质粘土10-30 Wt%，高温物料35-65 Wt %，滑石10-30 Wt %，钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸盐5-20 Wt %，以及钾、钠、锂的铝硅酸盐0-20 Wt %。

2.根据权利要求1 所述的一种镁质土陶瓷坯料，其特征是所述镁质土陶瓷坯料按如下质量百分比原料组分组成为镁质粘土15-26 Wt%，高温物料40-55 Wt%，滑石15-20 Wt%，钙和/或镁的碳酸盐和/或硅酸盐5-12 Wt%,以及钾、钠、锂的铝硅酸盐3-10 Wt%。

3.根据权利要求1或2所述的一种镁质土陶瓷坯料，其特征是所述镁质粘土,是以Si0₂-Mg0-Ca0-A1₂0₃四元相为配合物体系，控制四元相为配合物体系中的各氧化物组分的质量百分比为：Si〇₂为65-85%， MgO为5-20%，Ca〇为3-15%， Al₂〇₃为3-15%， KNa₂O为 0-3%、 Fe₂〇₃+Ti〇₂为 0-2%。

4.根据权利要求1或2所述的一种镁质土陶瓷坯料，其特征是所述高温物料为高温砂、高温土、高温石粒、石英、高岭土或叶蜡石中的一种或几种。

5.根据权利要求1或2所述的一种镁质土陶瓷坯料，其特征是控制所述高温物料中的K₂0十Na₂0十Li₂0的含量为 0-4 Wt%。

6.根据权利要求1或2所述的一种镁质土陶瓷坯料，其特征是控制所述高温物料中的石英质量为高温物料总质量的10-25%。

7.根据权利要求1或2所述的一种镁质土陶瓷坯料，其特征是所述钙和/或镁的碳酸盐和/ 或硅酸盐为硅灰石、透辉石、白云石或方解石中的一种或几种。

8.根据权利要求1或2所述的一种镁质土陶瓷坯料，其特征是所述钾、钠、锂的铝硅酸盐为钾长石、钠长石、钾钠长石、钾霞石、钠霞石、钾钠霞石、锂长石或锂瓷石中的一种或几种；控制所述钾、钠、锂的铝硅酸盐中 K₂0十Na₂0十Li₂0的含量为4-17 Wt%。

9.一种镁质土陶瓷坯料的制备方法,包括下列步骤:

2）、将1）步的陶瓷坯料质量组分各原料用干料粉碎后，得物料，将物料加水造粒,至压形粉料，控制压形粉料的含水量为5%-7Wt%,经闷料后压形, 为压制成型的粉料即为镁质土陶瓷坯料；

3)、将2）步干燥并压制成型的粉料进行烧成,控制烧成温度范围为1130-1250℃,烧成时间为40-160分钟,即为烧成陶瓷产品，待产品冷却后进行后续加工。

10.根据权利要求9所述的镁质土陶瓷坯料的制备方法,其特征是2）步所述造粒,控制所述造粒时加水至物料含水量为10-12Wt%,然后再经流化干燥至压形粉料的含水量为5-7Wt%，闷料后压形为压制成型的粉料即陶瓷坯料。