專(zhuān)利名稱(chēng):以鉛鋅礦尾砂為主要原料的釉面磚及其工藝的制作方法
本發(fā)明是屬于陶瓷成型制品及其制造工藝領(lǐng)域。
用工業(yè)廢渣和廢料作釉面磚的主要原料，近年來(lái)已引起廣泛的重視。廢渣和廢料是工業(yè)生產(chǎn)及礦山開(kāi)采中不可避免的產(chǎn)物，不僅數(shù)量大，而且難處理。近些年以來(lái)對(duì)廢渣的開(kāi)發(fā)利用研究十分活躍，在我國(guó)就黃礦渣、煉鋁赤泥，明礬石氨浸渣、粉煤灰、廢玻璃、煤矸石、磷灰?guī)r尾礦、珍珠巖廢料及鉭鈮礦廢渣等進(jìn)行了一些具體的開(kāi)發(fā)研究，這些廢渣從它們的化學(xué)組成來(lái)看，它們都屬于硅酸鹽類(lèi)，與其它原料適當(dāng)搭配，經(jīng)成型，燒成所得到的礦物組成為硅灰石、長(zhǎng)石、莫來(lái)石、方石英和游離石英等，具有陶瓷制品所需要的物理、化學(xué)性能。用這些廢渣制成的陶瓷制品，因原料中含有較多的鐵、鈦、錳等著色雜質(zhì)，燒成的坯體呈色，但這并不礙陶瓷制品的質(zhì)量，還可以根據(jù)需要調(diào)整坯料或釉的顏色，制成所需顏色的色坯，色釉。
本發(fā)明涉及到的工業(yè)廢料是這種一直未被開(kāi)發(fā)的鉛鋅礦尾砂。用這種廢渣為主要原料制造釉面磚，不僅能得到質(zhì)量附合標(biāo)準(zhǔn)的建筑用釉面磚，同時(shí)為鉛鋅礦的綜合治理提供了一切實(shí)可行的方案。鉛鋅礦經(jīng)選礦后遺留下大量的尾砂，據(jù)統(tǒng)計(jì)一噸鉛鋅礦石選為精礦只有40公斤，還有960公斤尾砂作廢物被棄，大量的尾砂排廢處理一直是個(gè)頭痛的事，全國(guó)各地鉛鋅礦點(diǎn)多，貯量豐富，僅浙江省就有溫州的安下鉛鋅礦、黃巖、龍泉、臨海、岱山、諸暨等地的鉛鋅礦。大量的廢渣每年要花巨額資金筑壩囤積處理，這種消極的處理方法顯然還不能減輕礦物廢渣對(duì)自然環(huán)境的壓力。有些廠家甚至因?yàn)槎逊e如山的尾砂處理不妥，造成環(huán)境污染而因此減產(chǎn)緩產(chǎn)，嚴(yán)重影響了鉛、鋅金屬冶煉生產(chǎn)。
本發(fā)明的目的在于應(yīng)用陶瓷制造技術(shù)，開(kāi)發(fā)以鉛鋅礦尾砂為主要原料的釉面磚生產(chǎn)，綜合治理鉛鋅礦開(kāi)采中的廢渣問(wèn)題。
經(jīng)精選后的鉛鋅礦尾砂氧化鉛和氧化鋅的含量很低，主要含有石英、氧化鋁、石灰石以及其它一些低熔成分。這種尾砂燒失量小，全國(guó)各地的鉛鋅礦其選礦后余下的尾砂化學(xué)成分含量大致相近，根據(jù)這些尾砂的化學(xué)組成與加工工藝特性，與適量的粘土等原料混配制成坯料，輔以相應(yīng)的制造工藝，成型、燒成即得到炻質(zhì)陶瓷釉面磚。本發(fā)明制得的釉面磚坯體，也適合于低溫快燒要求，其坯體的化學(xué)成分如下如示SiO2Al2O3Fe2O3CaO+MgO K2O+Na2O 灼減52～63 15～24 ＜10 6～13 2.4～5 2.5～7(重量百分?jǐn)?shù))這里給出幾種實(shí)驗(yàn)配方，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，以溫州安下鉛鋅礦為例，按配料比與工藝要求制泥，拿25至75%重量比的尾砂與75%至25%的粘土原料配制，選擇可塑性較好的粘土材料，這種粘土的品位要求不很高，這樣可因地制宜選擇溫州附近的陶土、蠟石等原料。表1是所選用的原料的化學(xué)組成，表2是幾種坯體的實(shí)驗(yàn)配方，表3是坯料(體)的化學(xué)組成。
與上述坯體相配合的釉料，我們選擇乳濁釉，以鋯乳濁釉為最理想，鋯釉具最強(qiáng)乳濁作用的溫度是850至1000℃，正適合低溫?zé)梢螅黾有┑团蛎浵禂?shù)原料與強(qiáng)溶劑原料比例，彌補(bǔ)中間層形成不足的缺陷及降低燒成溫度，表4是這種鋯乳濁釉的化學(xué)成分組成。
本發(fā)明最理想的鋯乳濁釉其釉式為
本發(fā)明對(duì)上述釉面磚采用二次燒成法，將準(zhǔn)備好的坯體原料按比例配入球磨機(jī)中，經(jīng)細(xì)磨后，再經(jīng)除鐵，脫水、烘干、打粉、成型、送素?zé)?jīng)素?zé)蟮呐黧w噴上乳濁釉，繼而釉燒這樣傳統(tǒng)的工藝路線制得釉面磚。本發(fā)明的特點(diǎn)是素?zé)臏囟确秶鸀?040±25℃，釉燒為1025±25℃，氧化氣氛燒制。本發(fā)明原料準(zhǔn)備的最佳方案是所用的粘土原料是取自于鉛鋅礦尾砂所處地附近的粘土礦，這就能滿足燒成要求。
由本發(fā)明制得的釉面磚具有較好的急冷急熱性能，完全滿足建筑裝飾用釉面磚質(zhì)量要求，制品成品率高，坯面平整度良好，工藝制造也不復(fù)雜，易為陶瓷制造業(yè)領(lǐng)域技術(shù)人員掌握，用這種鉛鋅礦尾砂制取釉面磚的成本少于過(guò)去全用蠟石、粘土等原料制取釉面磚成本的一半，同時(shí)節(jié)約了大量的粘土材料，又低溫?zé)?，能?jié)約能源，對(duì)尾砂綜合治理產(chǎn)生不可估量的積極社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效果。
下面給出一個(gè)具體制造工藝實(shí)施例。
從原料鉛鋅礦尾砂、青田臘石、陳岙泥出發(fā)，陳岙泥經(jīng)自然干燥后，石碾機(jī)碾碎，過(guò)8目篩，稱(chēng)取其貯料200公斤;青田臘石用顎式破碎機(jī)粗碎，雷蒙磨機(jī)粉碎，稱(chēng)取其貯量280公斤;再稱(chēng)取干量尾砂520公斤，將三種貯料混配在球磨機(jī)中球磨八小時(shí)，其中料∶球∶水＝1∶1.8∶1，而后可用高效電磁除鐵，過(guò)120目振動(dòng)篩，貯漿其間用攪拌機(jī)對(duì)泥漿攪拌，這里可以用噴霧干燥工藝進(jìn)行干燥造粒，控制粉末坯料水份8～9%經(jīng)貯存后送成型;也可以用壓濾機(jī)脫水，鏈板烘機(jī)或火炕干燥至含水份8～9%為宜，用干式輪碾打粉控制水分重量百分含量8～9，過(guò)12目篩，經(jīng)貯料后送成型。成型可以用摩擦輪壓機(jī)或手壓機(jī)等，制成152×75mm或108×108mm坯樣，用手工或機(jī)械磨邊，裝缽進(jìn)而素?zé)捎玫母G是沿截面的溫差較小的窯，如電燒多孔推板窯，煤燒多孔推板窯等;也可用輥道窯來(lái)快速燒成。素?zé)郎囟葹?010至1025℃，氧化氣氛燒制，燒成時(shí)間為12小時(shí)左右，通過(guò)推板推進(jìn)速度來(lái)掌握;快速燒成時(shí)間為90分鐘，最后得到半成品素坯，成品率為86～90%，其余是廢坯、大口裂、扭坯等。
將鉛丹、長(zhǎng)石、石灰石、石英、硼砂、氧化鋅、鋯英石等釉方原料，首先制成熔塊，按硬質(zhì)與軟質(zhì)原料傳統(tǒng)處理辦法分別作原料準(zhǔn)備，而后進(jìn)行配料，以表5熔塊配方配制?？梢栽谯徨仩t、池爐、回轉(zhuǎn)爐等爐中熔制，溫度為1300℃，水淬成粒，將制得的熔塊與生料，助劑配料，以表6釉方配制，欲得到彩色釉面則添加著色劑，CuO、Fe2O3、NiO、Cr2O3、Co2O3等以及其他各種顏料均可作為著色劑，以配制綠色釉面為例，在870公斤熔塊，60公斤氧化鋅，70公斤蘇州土的釉配料中加入30公斤的氧化銅，球磨機(jī)細(xì)磨，其中料∶球∶水為1∶2∶0.9，時(shí)間為72小時(shí)，過(guò)200目篩，除鐵后貯存?zhèn)溆谩?br>在半成品素坯上用噴釉機(jī)噴上一層均勻釉漿，75×152mm或108×108mm坯面噴釉量為10克，在電燒多孔推板窯中氧化氣氛底下進(jìn)行釉燒，燒成溫度為1000至1020℃，燒制時(shí)間為8小時(shí)左右。也適合于快燒，在輥道窯中60分鐘燒制而成。一千塊素坯入窯釉燒，合格占945塊，其余坯裂8片，粘架42塊，缺釉3塊，煙氣無(wú)光2塊。正品中甲級(jí)占58%，乙級(jí)35%，丙級(jí)7%，所制得的釉面磚取正品數(shù)片作測(cè)試，結(jié)果是;160～20℃急冷急熱試驗(yàn)全部不裂，吸水率為8～12%之間，正平度按部頒標(biāo)準(zhǔn)全部合格。
權(quán)利要求
1.一種以工業(yè)廢渣為主要原料的炻質(zhì)陶瓷釉面磚坯體，是由廢渣與陶瓷粘土等原料燒制而成，本發(fā)明的特征在于所說(shuō)的坯體是由鉛鋅礦尾砂與粘土原料配制而成。這種坯體的主要化學(xué)組成為(重量百分?jǐn)?shù))52～63 SiO215～24 Al2O3＜10 Fe2O36～13 CaO+MgO2.5～5 K2O+Na2O2.5～7 灼燒
2.一種取權(quán)利要求
1所述的炻質(zhì)陶瓷釉面磚坯體與乳濁釉燒制而成的釉面磚，其特征在于乳濁釉是鋯乳濁釉，其化學(xué)組成為(重量百分?jǐn)?shù))SiO2Al2O3CaO ZnO PbO K2O Na2O ZrO2B2O346 6.4 6.2 14 4.5 3.3 3.7 7.0 8.2
3.按照權(quán)利要求
2所述的炻質(zhì)陶瓷釉面磚，其特征在于所采用的最佳釉方其釉式為
4.如權(quán)利要求
1或2或3所述的炻質(zhì)陶瓷釉面磚，其特征在于坯料中的鉛鋅礦尾砂所占重量百分?jǐn)?shù)為25至75，粘土原料占75至25。
5.按照權(quán)利要求
1或2或3所述的炻質(zhì)陶瓷釉面磚，其特征在于坯體的主要化學(xué)成分組成為(重量百分?jǐn)?shù));SiO2Al2O3Fe2O3CaO+MgO K2O+Na2O55.9 22.3 6.9 8.98 3.6
6.按照權(quán)利要求
4所述的炻質(zhì)陶瓷釉面磚，其特征在于坯體的主要化學(xué)成分組成為(重量百分?jǐn)?shù))SiO2Al2O3Fe2O3CaO+MgO K2O+Na2O55.9 22.3 6.9 8.98 3.6
7.一種用于制造權(quán)利要求
1或2所揭示的炻質(zhì)陶瓷釉面磚的方法，是由鉛鋅礦尾砂與粘土原料制成坯料，用傳統(tǒng)釉面磚生產(chǎn)流程，將準(zhǔn)備好的原料經(jīng)細(xì)碎、除鐵、脫水、干燥、打扮、成型、素?zé)⑹┯?、釉燒而制成這種釉面磚，本發(fā)明的特征在于坯體的素?zé)郎囟葹?040±25℃，釉燒溫度為1025±25℃，采用氧化氣氛燒成。
8.按照權(quán)利要求
7所述的炻質(zhì)陶瓷釉面磚制造方法，其特征在于坯體原料準(zhǔn)備的最佳方案為所用的粘土原料是取自于鉛鋅礦尾砂所處地附近的粘土礦，例如拿溫州安下鉛鋅礦尾砂與陳岙泥、青田臘石配制成坯料。
9.按照權(quán)利要求
8所述的炻質(zhì)陶瓷釉面磚制造方法，其特征在于坯料由重量百分?jǐn)?shù)52的鉛鋅礦尾砂貯料、與20陳岙泥和28青田臘石配制而成。
10.按照權(quán)利要求
7或8或9所述的炻質(zhì)陶瓷釉面磚制造方法，其特征在于所用的乳濁釉首先由鉛丹、長(zhǎng)石、石灰石、石英、硼砂、氧化鋅、鋯英石等熔制成熔塊，再由熔塊與氧化鋅及蘇州土制成釉方。
11.按照權(quán)利要求
10所述的炻質(zhì)陶瓷釉面磚制造方法，其特征在于由重量百分?jǐn)?shù)為4.5鉛丹、19長(zhǎng)石、10.7石灰石、26石英、21.8硼砂、8氧化鋅、10鋯英石制成熔塊，再由重量百分?jǐn)?shù)為87熔塊、6氧化鋅、7蘇州土配成釉方。
12.按照權(quán)利要求
10所述的炻質(zhì)陶瓷釉面磚的制造方法，其特征在于釉方中加入顯色劑。
13.按照權(quán)利要求
7所述的炻質(zhì)陶瓷釉面磚的制造方法，其特征在于采用電燒多孔推板窯來(lái)素?zé)?、釉燒，其素?zé)龝r(shí)間為12小時(shí)，釉燒時(shí)間為8小時(shí)。
14.按照權(quán)利要求
7所述的炻質(zhì)陶瓷釉面磚的制造方法，其特征在于采用輥道窯來(lái)快燒，其素?zé)龝r(shí)間為90分鐘，釉燒時(shí)間為60分鐘。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明屬于陶瓷成型制品及其制造工藝領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C04B33/00GK86107821SQ86107821
公開(kāi)日1988年6月22日 申請(qǐng)日期1986年11月10日
發(fā)明者林承煥, 林海 申請(qǐng)人:林承煥導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan