专利名称：生态陶瓷砖及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种生态陶瓷砖及其制备方法，具体的说，是一种用于内墙的陶瓷砖及其生产方法。
背景技术：
当今社会，环境保护已深入人心，而工业上黄金尾矿的处理一直以来困扰着人们， 大量的尾矿不仅污染大气，而且占用耕地。所以黄金尾矿的再利用是人们研究的热点，已有研究表明利用黄金尾矿可作玻璃的原料、生产微晶玻璃、加气混凝土、空心砖、蒸压砖等。而开发其新的用途也一直被人们摸索中。在将黄金尾矿利用于建筑材料方面，公开号CN 101054308中用30 40%的黄金尾矿制备出透气砖，CN101289325中用55 75%制备出耐火砖，CN1631836中利用60 70%制备得到加气混凝土砌块。这些研究都找到了黄金尾矿再利用的途径，但他们所制得的均为附价值较低、功能单一的材料，且黄金尾矿的利用率也不高。发明人也曾在公开号 CN101580349中利用5 25%的黄金尾矿结合竹炭粉制备得到了多功能陶粒，但其工艺过程稍显复杂且尾矿的利用率仍较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能最大程度利用黄金尾矿的生态陶瓷砖及其制备方法，该生态陶瓷砖具有成本低、且具有吸附氨、远红外发射等功能。为了解决上述技术问题，本发明提供一种生态陶瓷砖，其以70 90%的黄金尾矿颗粒、5 25%的竹炭和5 15%的紫金土颗粒组成主原料，上述百分比为质量百分比；以占原料总重2 4%的硅酸钠水溶液(钠水玻璃)作为粘结剂。本发明还同时提供了上述生态陶瓷砖的制备方法，依次包括如下步骤1)、以70 90%的黄金尾矿颗粒、5 25%的竹炭和5 15%的紫金土颗粒组成主原料，将主原料放入混料机中混料5 15min，然后再加入占原料总重2 4%的硅酸钠水溶液混料60 120min，接着困料10 14h ；得混合料；2)、将混合料于30 SOMPa下压制成型，再自然干燥12 Mh ；得干燥后成型品；3)、将干燥后成型品于1000 1250°C下烧结2 4h，得到生态陶瓷砖。作为本发明的生态陶瓷砖的制备方法的改进黄金尾矿颗粒、竹炭和紫金土颗粒的粒径均< 48 μ m。作为本发明的生态陶瓷砖的制备方法的进一步改进硅酸钠为Nii2O · 3Si02，硅酸钠在硅酸钠水溶液中的质量浓度为20% 30%。在本发明中，所有原料均能通过市购的方式获得，例如黄金尾矿颗粒可选用遂昌金矿有限公司生产所产生的黄金尾矿粉，竹炭可选用浙江碧岩环保材料有限公司生产的竹炭，紫金土颗粒可选用浙江碧岩环保材料有限公司所生产的紫金土。本发明是发明人在长期研究陶瓷砖的基础上，经过反复探索工艺过程而获得的。本发明克服了现有黄金尾矿利用率较低的问题；黄金尾矿为瘠性原料，黄金尾矿的大量使用会对成型产生极为不利的影响，如素坯易开裂、破碎等，而钠水玻璃与塑性原料紫金土的合理搭配，有效解决了坯体成型困难、烧结易变形的缺陷。可再生资源竹炭与黄金尾矿、紫金土的复配，进一步使得制品功能多样化，大大提高其附价值。采用本发明所生产的陶瓷砖，其破坏强度为810 920N，吸水率为8. 4 9. 1%， 对氨的吸附率为6 9%，远红外辐射率为86 89%，制品色泽均勻、颜色素雅，集吸附、远红外发射等功能于一体。所生产的陶瓷砖不仅成本较低，而且符合国标GB/T 4100-2006附录K中对B II类炻质砖的性能要求。本发明所生产的陶瓷砖属内墙砖，可广泛用于居民住宅、宾馆饭店、公共场所等建筑物的墙面装饰。本发明采用可再生资源竹炭、结合低成本原料，通过引入钠水玻璃为粘结剂，制备出高含量黄金尾矿的生态陶瓷砖。产品具有成本低、尾矿利用率高、工艺简单、附价值较高且多功能化等特点，达到了环保、节能、利废的要求。
具体实施例方式实施例1、一种生态陶瓷砖，由重量百分比为70%的黄金尾矿颗粒、25%的竹炭、 5%的紫金土颗粒组成主原料，以占主原料总重2%的钠水玻璃(硅酸钠水溶液)作为粘结剂，其中黄金尾矿、竹炭、紫金土均为< 48 μ m,钠水玻璃的模数为3浓度为25% (即硅酸钠为Nii2O · 3Si02，硅酸钠在硅酸钠水溶液中的质量浓度为25% )。其工艺步骤如下1)将上述配比的黄金尾矿颗粒、竹炭颗粒、紫金土颗粒加入混料机中混料 IOmin (转速100转/分)，之后加入钠水玻璃混料60min (转速100转/分)，困料(即堆放)IOh ；得混合料；2)将混合料于30MPa下压制成型(长、宽、高分别为30cm、30cm、Icm)，自然干燥 12h ；得干燥后成型品；3)将干燥后成型品于1250°C下锻烧2h，得到生态陶瓷砖。所生产的生态陶瓷砖，其破坏强度为810N，吸水率为8. 5%，对氨的吸附率为6%， 远红外辐射率为86%。实施例2、一种生态陶瓷砖，由重量百分比为80%的黄金尾矿颗粒、10%的竹炭、 10%的紫金土颗粒组成原料，以占原料总重3%的钠水玻璃作为粘结剂，其中黄金尾矿、竹炭、紫金土均为< 48 μ m，钠水玻璃的模数为3浓度为20%。其工艺步骤如下1)将上述配比的黄金尾矿颗粒、竹炭、紫金土颗粒加入混料机中混料7min，之后加入钠水玻璃混料lOOmin，再困料14h ；得混合料；2)将混合料于SOMPa下压制成型，自然干燥Mh ；得干燥后成型品；3)将干燥后成型品于1200°C下锻烧3h，得到生态陶瓷砖。所生产的生态陶瓷砖，其破坏强度为870N，吸水率为8. 9%，对氨的吸附率为8%， 远红外辐射率为88%。实施例3、一种生态陶瓷砖，由重量百分比为85%的黄金尾矿颗粒、5%的竹炭、 10 %的紫金土颗粒组成原料，以占原料总重4%的钠水玻璃作为粘结剂，其中黄金尾矿、竹炭、紫金土均为≤ 48 μ m，钠水玻璃的模数为3浓度为30%。其工艺步骤如下1)将一定量的黄金尾矿颗粒、竹炭、紫金土颗粒加入混料机中混料15min，之后加入钠水玻璃混料120min，再困料14h ；得混合料；2)将混合料于70MPa下压制成型，自然干燥20h ；得干燥后成型品；3)将干燥后成型品于1150°C下锻烧4h，得到生态陶瓷砖。所生产的生态陶瓷砖，其破坏强度为910N，吸水率为9. 1%，对氨的吸附率为9%， 远红外辐射率为89%。实施例4、一种生态陶瓷砖，由重量百分比为90%的黄金尾矿颗粒、5%的竹炭、 5%的紫金土颗粒组成原料，以占原料总重4%的钠水玻璃作为粘结剂，其中黄金尾矿、竹炭、紫金土均为< 48 μ m，钠水玻璃的模数为3浓度为25%。其工艺步骤如下1)将一定量的黄金尾矿颗粒、竹炭、紫金土颗粒加入混料机中混料lOmin，之后加入钠水玻璃混料120min，再困料IOh ；得混合料；2)将混合料于70MPa下压制成型，自然干燥14h ；得干燥后成型品；3)将干燥后成型品于1250°C下锻烧3h，得到生态陶瓷砖。所生产的生态陶瓷砖，其破坏强度为920N，吸水率为8. 4%，对氨的吸附率为7%， 远红外辐射率为87%。为了充分证明本发明的创造性所在，发明人特进行了以下对比实验对比例1、按照CN101289325的方法制备耐火砖，使黄金尾矿颗粒的百分含量为 75% ；所得的耐火砖的破坏强度为650N，对氨没有吸附性，也无远红外辐射。对比例2、按照CN1631836的方法制备混凝土砌块，使黄金尾矿颗粒的百分含量为 70% ；所得的混凝土砌块的破坏强度为730N。对氨没有吸附性，也无远红外辐射。对比例3、由70%的黄金尾矿粉、25%的炭粉和5%的粉煤灰组成主原料，其余按照CN101580349的方法制备含炭陶粒。所得陶粒的破坏强度为640N，对氨的吸附率为4%， 远红外辐射率为86%。最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
权利要求
1.生态陶瓷砖，其特征是以70 90%的黄金尾矿颗粒、5 25%的竹炭和5 15% 的紫金土颗粒组成主原料，上述百分比为质量百分比；以占原料总重2 4%的硅酸钠水溶液作为粘结剂。
2.如权利要求1所述的生态陶瓷砖的制备方法，其特征是依次包括如下步骤1)、以70 90%的黄金尾矿颗粒、5 25%的竹炭和5 15%的紫金土颗粒组成主原料，将主原料放入混料机中混料5 15min，然后再加入占原料总重2 4%的硅酸钠水溶液混料60 120min，接着困料10 14h ；得混合料；2)、将混合料于30 SOMPa下压制成型，再自然干燥12 Mh；得干燥后成型品；3)、将干燥后成型品于1000 1250°C下烧结2 4h，得到生态陶瓷砖。
3.根据权利要求2所述的生态陶瓷砖的制备方法，其特征是所述黄金尾矿颗粒、竹炭和紫金土颗粒的粒径均< 48 μ m。
4.根据权利要求3所述的生态陶瓷砖的制备方法，其特征是所述硅酸钠为 Na2O · 3Si02，硅酸钠在硅酸钠水溶液中的质量浓度为20% 30%。
全文摘要
本发明公开了一种生态陶瓷砖，其以70～90％的黄金尾矿颗粒、5～25％的竹炭和5～15％的紫金土颗粒组成主原料，以占原料总重2～4％的硅酸钠水溶液作为粘结剂。其制备方法如下1)将主原料放入混料机中混料5～15min，然后再加入硅酸钠水溶液混料60～120min，接着困料10～14h；得混合料；2)将混合料于30～80MPa下压制成型，再自然干燥12～24h；得干燥后成型品；3)将干燥后成型品于1000～1250℃下烧结2～4h，得到生态陶瓷砖。该生态陶瓷砖具有吸附氨、远红外发射等功能。
文档编号C04B35/622GK102153332SQ20101053805
公开日2011年8月17日 申请日期2010年11月9日 优先权日2010年11月9日
发明者李文彦, 杨辉, 樊先平, 涂志龙, 郭兴忠 申请人:浙江大学