CN1229299C - 利用高炉渣制造白色陶瓷的方法及其制品 - Google Patents

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Abstract

用TiO2含量小于3%的高炉渣为原料制造白色陶瓷的方法及其制品，将高炉渣粉碎至小于20目，磁性除铁，然后球磨粉碎至100-200目后过筛除铁，取筛下料，加添加剂，加水球磨制浆，经除铁、喷粉、陈腐，压制成型坯后送炉窑煅烧，烧成温度1100℃-1250℃，烧成周期60-110分钟，制得白色陶瓷制品，为高炉渣开拓了一条可利用的途径，制成的陶瓷制品耐磨性、抗折强度、成瓷效果优于普通陶瓷。

Description

利用高炉渣制造白色陶瓷的方法及其制品
本发明涉及白色陶瓷的制造，尤其指一种用TiO2含量小于3％(重量％，本文以下涉及成分含量的均为重量％)的高炉渣为原料制造白色陶瓷的方法及其制品。
中国专利91107240.3公开了一种彩色陶瓷的生产方法，用TiO2含量大于3％，达到5-30％的高炉渣原料，生产彩色陶瓷制品，为综合利用含钛高炉渣提供了一条途径。不过，我国钢铁企业排放的高炉渣分为二大类：一类TiO2含量大于3％，达到5-30％；另一类TiO2含量小于3％，对这后一类的高炉渣目前仅能用于水泥掺合料，无法用来制造白色陶瓷制品。
本发明的目的之一是提供一种制造白色陶瓷的方法，用TiO2含量小于3％的高炉渣为原料制造白色陶瓷。
本发明的目的之二是提供利用前述的方法制作的白色陶瓷制品。
针对上述发明目的，本发明提出如下技术解决方案：
一种用高炉渣制造白色陶瓷的方法，其特征在于：将TiO2含量小于3％的高炉渣粉碎至小于20目，采用磁性除铁；然后球磨粉碎至100-200目后过筛除铁；取筛下料，加入普通粘土、瓷土、瓷石、陶土、长石、石英砂、耐火粘土、水玻璃中的一种或几种组合的添加剂制得混合粉料，添加剂的细度为100-400目，混合粉料中高炉渣占15％-35％，添加剂占65％-85％；将混合粉料加水球磨制浆，泥浆浓度小于62％，泥浆的搅拌均化时间大于16小时；泥浆经除铁、喷粉、陈腐，压制成型坯后送炉窑煅烧，烧成温度1100℃-1250℃，烧成周期60-110分钟，制得白色陶瓷制品。
所述高炉渣的成分中通常含有：TiO2＜3％，SiO2 25-40％，Al2O310-20％，CaO 35-50％，MgO 5-10％，Fe2O3 0.5-2.0％。
所述混合粉料的成分中最好是含有的TiO2＜0.8％。
进一步地是，本发明对上述方法制得的白色陶瓷制品表面抛光，得到光泽面白色陶瓷制品。
进一步地是，本发明还可对上述方法制成的白色陶瓷型坯表面喷涂泥浆釉后，再将型坯送炉窑煅烧，烧成温度1160℃-1220℃，烧成周期90-110分钟，得到白色亚光陶瓷制品。
进一步地是，根据本发明制作的白色陶瓷制品，成分中含有：SiO2 45-70％，Fe2O3 0.2-1.2％，Al2O3 12-20％，CaO 4-20％，MgO1.5-5.0％，TiO2 0.2-1.0％。
在陶瓷生产原料中部分金属元素氧化物影响到陶瓷坯体的显色，特别是铁和二氧化钛。如铁含量越多在氧化焰内烧出则显微红色(Fe+3着色)，在还原焰烧成则带青色(Fe+2着色)，若同时有铁和二氧化钛存在则烧出颜色更深，透光度也很差。本发明的技术方案的关键是对铁和二氧化钛的处理，高炉渣中铁含量尽管总量不高，但被包裹在矿渣内不易分离，必须将矿渣粉碎至100-200目，使金属铁与矿渣分离有利于除铁；高炉渣中二氧化钛一般难以去除，应选择二氧化钛含量低的高炉渣作为原料配方，TiO2＜3的高炉渣可以烧出白色陶瓷，如根据高炉渣中TiO2含量配加适当份额的添加剂使混合粉料中TiO2＜0.8％，烧出白度更好。另外，本发明采用湿式磨料，矿渣中的钙盐和一定量的活性氧化钙易使泥浆结块，出现稠化现象，必须控制泥浆的搅拌均化时间大于16小时，泥浆浓度小于62％。
实施例一：以本发明制作光亮面白色瓷质墙地砖
取高炉渣为原料，含有成分：TiO2＜3％，SiO2 25-40％，Al2O310-20％，CaO 35-50％，MgO 5-10％，Fe2O3 0.5-2.0％，将高炉渣粉碎至小于20目，采用磁性除铁；然后球磨粉碎至100-200目后过筛除铁；取筛下料，加入普通粘土、瓷土、瓷石、陶土、长石、石英砂、耐火粘土、水玻璃中的一种或几种组合的添加剂制得混合粉料，添加剂的细度为100-400目，混合粉料中高炉渣占15％-35％，添加剂占65％-85％；将混合粉料加水球磨制浆，泥浆浓度小于62％，泥浆的搅拌均化时间大于16小时；泥浆经除铁、喷粉、陈腐，压制成砖坯后送炉窑煅烧，烧成温度1100℃-1250℃，烧成周期60-110分钟，制得白色瓷质墙地砖，再对表面抛光，得到光泽面白色瓷质墙地砖。
实施例二：以本发明制作亚光面白色瓷质墙地砖
前期步骤与实施例一相同，压制成砖坯后，表面喷涂泥浆釉，再将砖坯在1160℃-1220℃温度下煅烧90-110分钟，得到亚光面白色瓷质墙地砖。
本发明制作其它的白色陶瓷制品，除型坯形状不同，步骤与实施例一、实施例二相同。
本实施例制作的白色瓷质墙地砖，成分中含有：SiO2 45-70％，Fe2O3 0.2-1.2％，Al2O3 12-20％，CaO 4-20％，MgO 1.5-5.0％，TiO20.2-1.0％。
本发明有着显著的特点：为原来无用的TiO2含量小于3％的高炉渣开拓了一条可利用的途径；生产过程不需专用设备，利用现有的陶瓷生产设备即可生产；制成的陶瓷制品耐磨性、抗折强度、成瓷效果优于普通陶瓷，以本发明所制成的瓷质墙地砖的技术指标为例，吸水率0.1％，抗折强度60Mpa，耐磨性122mm3，表面平整度0.1％，直角度0.04％，超过国标(GB/T4100.1-1999)和欧标(EN-176)中的指标。

Claims (5)

1、一种用高炉渣制造白色陶瓷的方法，其特征在于：将TiO2含量小于3％(重量％)的高炉渣粉碎至小于20目，采用磁性除铁；然后球磨粉碎至100-200目后过筛除铁；取筛下料，加入普通粘土、瓷土、瓷石、陶土、长石、石英砂、耐火粘土、水玻璃中的一种或几种组合的添加剂制得混合粉料，添加剂的细度为100-400目，混合粉料中高炉渣占15％-35％(重量％)，添加剂占65％-85％(重量％)；将混合粉料加水球磨制浆，泥浆浓度小于62％，泥浆的搅拌均化时间大于16小时；泥浆经除铁、喷粉、陈腐，压制成型坯后送炉窑煅烧，烧成温度1100℃-1250℃，烧成周期60-110分钟，制得白色陶瓷制品。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高炉渣的成分中含有(重量％)：TiO2＜3％，SiO2 25-40％，Al2O3 10-20％，CaO35-50％，MgO 5-10％，Fe2O3 0.5-2.0％。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述混合粉料的成分中含有的TiO2＜0.8％(重量％)。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所制得的白色陶瓷表面抛光，得到光泽面白色陶瓷制品。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将权利要求1所述方法制成的型坯后，对型坯表面喷涂泥浆釉，再将型坯送炉窑煅烧，烧成温度1160℃-1220℃，烧成周期90-110分钟，得到白色亚光陶瓷制品。
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