高温烧结彩砂及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种高温烧结彩砂及其制备方法，该彩砂包括：硅酸盐矿粒和表面色粉层，所述的表面色粉层是由包裹在硅酸盐矿粒表面的色浆高温煅烧而成。其制备方法：对硅酸盐矿粒进行选取和筛分；色浆的制备：根据所需颜色情况，将水玻璃、高岭土、工业硼砂、无机色料与水混合，球磨；将制得的色浆与硅酸盐矿粒按照重量配比在回转滚筒炉混合，烘干；经回转滚筒炉混合烘干之后，进行高温煅烧，煅烧后送至煅烧炉出口处；冷却存储：最后经冷却，制得高温烧结彩砂。本发明易于操作，能够连续化生产，使得彩砂颜色调整容易控制，彩砂颜色一致性控制能够得到保证，生产简单快速，优化去除了必须使用熔块的繁琐过程，且降低了能耗，方便了大规模应用。
【专利说明】局温烧结彩砂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及彩砂领域，特别是涉及一种高温烧结彩砂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 彩砂分为天然彩砂和人造彩砂，人造彩砂的大规模应用为西方国家的别墅的浙青 瓦上，在浙青瓦上表面嵌入一层无机玄武岩彩砂颗粒，以达到美观的效果，同时也起到了增 强屋顶浙青瓦耐候作用，由于浙青瓦的种种优点使得人造浙青瓦彩砂能够最早得到大规模 应用；天然彩砂的色彩不鲜艳，色差大及色彩品种少等缺点。同时由于近年来国家对于乱开 乱挖的逐步规范限制，天然彩砂原料逐步减少，再加上天然彩砂种类稀少，颜色单一，稳定 的耐候优良人造高温烧结彩砂的使用逐步成为一种趋势。
[0003] 近年来，由于真石漆外墙涂料用彩砂的大规模应用，也使得人造真石漆彩砂得以 发展；彩砂用于建筑涂料的发展十分迅猛，其中深受人们重视和喜爱的真石漆墙面涂料、人 造砂岩，发展迅速。
[0004] 然而，目前人造彩砂的生产主要存在以下问题：（1)很难实现连续化生产；（2)彩 砂颜色调整不易控制，会遇到的色差大的问题；（3)工业原材料使用的种类多，而其还使用 熔块，生产过程繁琐，不方便了大规模应用。
【发明内容】
[0005] 本发明主要解决的技术问题是提供一种高温烧结彩砂及其制备方法，易于操作， 能够连续化生产，使得彩砂颜色调整容易控制，彩砂颜色一致性控制能够得到保证，生产简 单快速，除去色料与水外，只使用3种工业原材料便可制得，优化去除了必须使用熔块的繁 琐过程，且降低了能耗，方便了大规模应用。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种高温烧结彩砂，包 括：硅酸盐矿粒和表面色粉层，所述的表面色粉层是由包裹在硅酸盐矿粒表面的色浆高温 煅烧而成，所述的色浆包括以下重量配比的原料：水玻璃10%_30%，高岭土 1%_30%，工业硼 砂1%-10%，无机色料1%-20%和水30%_60%。
[0007] 在本发明一个较佳实施例中，所述的硅酸盐矿粒为石英砂矿粒或石灰石矿粒。
[0008] 在本发明一个较佳实施例中，所述的硅酸盐矿粒的粒径的重量配比为40-120目： 60%-95%，120-200 目：0%-35%，40 目以下：0-5%。
[0009] 为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种高温烧结彩砂 的制备方法，包括以下步骤： (1) 对硅酸盐矿粒进行选取和筛分，备用； (2) 色浆的制备：根据所需颜色情况，将水玻璃、高岭土、工业硼砂、无机色料与水按照 重量配比混合，球磨，制备得到色浆，备用； (3) 硅酸盐矿粒着色与表面色粉层的形成：将制得的色浆与硅酸盐矿粒按照重量配比 在回转滚筒炉混合，烘干，使得色浆均匀地包裹在硅酸盐矿粒表面，以达到发色目的，根据 从回转滚筒炉的烘干料的颜色情况，快速调节喷入色浆的浓度或者色浆中色粉的含量来达 到快速及时调整颜色的目的； (4) 高温烧结：经回转滚筒炉混合烘干之后，进行高温煅烧，在600-1KKTC下煅烧 25-50min，煅烧后送至煅烧炉出口处，温度为300-800°C ; (5) 冷却存储：最后经冷却，将温度降至80-90°C进行冷却，制得高温烧结彩砂。
[0010] 在本发明一个较佳实施例中，步骤（3 )中采用的回转滚筒炉内的扬料板倾斜设置， 回转滚筒炉的滚筒自转带动硅酸盐矿粒翻转，并在150-160°C下与喷洒在硅酸盐矿粒上面 的色浆进行均匀混合，烘干。
[0011] 在本发明一个较佳实施例中，所述的色浆与硅酸盐矿粒的重量配比为： 1:10-15. 5。
[0012] 在本发明一个较佳实施例中，所述的滚筒自转的转速为6-8r/min。
[0013] 在本发明一个较佳实施例中，所述的色浆的喷入量为130_200kg/h。
[0014] 本发明还进一步提供了本发明的高温烧结彩砂在墙面砖、地面砖、台面石和真石 漆中的应用。
[0015] 本发明的有益效果是： 1、 本发明易于操作的能够连续化生产，使得彩砂颜色调整容易控制，彩砂颜色的一致 性容易得到控制，色彩能够快速调整； 2、 本发明色浆制作生产简单快速，除去色粉与水外，只使用3种工业原材料便可制得， 优化去除了必须使用熔块的繁琐过程，且降低了能耗，方便了大规模应用； 3、 本发明所制的彩砂从硅酸盐矿粒与色浆混合采用回转滚筒炉连续着色，硅酸盐矿 粒与色浆在回转滚筒炉前部连续混合着色，混合烘干后的矿粒从滚筒炉尾部卸料口连续卸 出，解决了采用立式混合机，在每批次色浆与矿粒混合完成之后，必须停顿卸料，不能进行 连续性生产的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它 的附图，其中： 图1是本发明高温烧结彩砂制备的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0017] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范 围。
[0018] 请参阅图1 :本发明实施例包括： 一种高温烧结彩砂，包括：硅酸盐矿粒和表面色粉层，所述的表面色粉层是由包裹 在硅酸盐矿粒表面的色浆高温煅烧而成，所述的色浆包括以下重量配比的原料：水玻璃 10%-30%，高岭土 1%-30%，工业硼砂 1%-10%，无机色料 1%-20% 和水 30%-60%。
[0019] 优选的，所述的硅酸盐矿粒为石英砂矿粒或石灰石矿粒。
[0020] 优选的，所述的硅酸盐矿粒的粒径的重量配比为40-120目：60%-95%，120-200目： 0%-35%，40 目以下：0-5%。
[0021] 实施例1 :黄色高温烧结彩砂的制备具体包括以下步骤： (1) 对石英砂矿粒进行选取和筛分：直接从石英砂矿选取6#砂，并用筛网进行筛分，备 用，粒径级配为：40-120目：95%，120-200目：0%，40目以下：5% ; (2) 色浆的制备：根据所需颜色情况，将水玻璃250kg、高岭土 190kg、工业硼砂90kg、无 机钛黄色粉70kg与水400kg混合，入球磨机进行球磨1.2小时，使其细度达到：325目筛余 小于0. 5%，细度合格后入存储罐备用； (3) 石英砂矿粒着色与表面色粉层的形成：将回转滚筒炉产量调制2吨每小时，将石英 砂矿粒按照2吨每小时连续均匀引入回转滚筒炉，回转滚筒炉内的扬料板倾斜设置，回转 滚筒炉的滚筒自转带动石英砂矿粒翻转，滚筒自转的转速为6r/min，引入石英砂矿粒的同 时在160°C下匀速连续喷入色浆，喷入量为200kg/h，使得石英砂矿粒与色浆均匀混合，并 用引入热风烘干至能够正常流动，烘干，形成着色黄色色粉层； (4) 高温烧结：经回转滚筒炉混合烘干之后，引入回转窑内进行高温煅烧，在960°C下 煅烧25min，煅烧后送至煅烧炉出口处，温度为400°C ; (5) 冷却存储：最后经过冷却滚筒降温冷却，将温度降至90°C进行冷却，制得成品黄色 彩砂。
[0022] 实施例2 :绿色高温烧结彩砂的制备具体包括以下步骤： (1) 对石英砂矿粒进行选取和筛分：直接从石英砂矿选取6#砂，并用筛网进行筛分，备 用，粒径级配为：40-120目：80%，120-200目：20%，40目以下：0%; (2) 根色浆的制备：据所需颜色情况，将水玻璃200kg、高岭土 170kg、工业硼砂100kg、 铬绿色粉80kg与水450kg混合，入球磨机进行球磨0. 8小时，使其细度达到：325目筛余小 于0. 5%，细度合格后入存储罐备用； (3) 石英砂矿粒着色与表面色粉层的形成：将回转滚筒炉产量调制2吨每小时，将石英 砂矿粒按照2吨每小时连续均匀引入回转滚筒炉，回转滚筒炉内的扬料板倾斜设置，回转 滚筒炉的滚筒自转带动石英砂矿粒翻转，滚筒自转的转速为8r/min，引入石英砂矿粒的同 时在150°C下匀速连续喷入色浆，喷入量为160kg/h，使得石英砂矿粒与色浆均匀混合，并 用引入热风烘干至能够正常流动，烘干，形成着色绿色色粉层； (4) 高温烧结：经回转滚筒炉混合烘干之后，引入回转窑内进行高温煅烧，在1000°C下 煅烧26min，煅烧后送至煅烧炉出口处，温度为450°C ; (5) 冷却存储：最后经过冷却滚筒降温冷却，将温度降至90°C进行冷却，制得成品绿色 彩砂。
[0023] 实施例3 :黑色高温烧结彩砂的制备具体包括以下步骤： (1) 对石英砂矿粒进行选取和筛分：直接从石英砂矿选取7#砂，并用筛网进行筛分，备 用，粒径级配为：40-120目：60%，120-200目：35%，40目以下：5% ; (2) 色浆的制备：根据所需颜色情况，将水玻璃300kg、高岭土 170kg、工业硼砂50kg、钴 黑色粉180kg与水300kg混合，入球磨机进行球磨1. 3小时，使其细度达到：325目筛余小 于0. 3%，细度合格后入存储罐备用； (3) 石英砂矿粒着色与表面色粉层的形成：将回转滚筒炉产量调制2吨每小时，将石英 砂矿粒按照2吨每小时连续均匀引入回转滚筒炉，回转滚筒炉内的扬料板倾斜设置，回转 滚筒炉的滚筒自转带动石英砂矿粒翻转，滚筒自转的转速为7r/min，引入石英砂矿粒的同 时在155°C下匀速连续喷入色浆，喷入量为130kg/h，使得石英砂矿粒与色浆均匀混合，并 用引入热风烘干至能够正常流动，烘干，形成着色黑色色粉层； (4) 高温烧结：经回转滚筒炉混合烘干之后，引入回转窑内进行高温煅烧，在800°C下 煅烧30min，煅烧后送至煅烧炉出口处，温度为320°C ; (5) 冷却存储：最后经过冷却滚筒降温冷却，将温度降至90°C进行冷却，制得成品黑色 彩砂。
[0024] 本发明易于操作的能够连续化生产，使得彩砂颜色调整容易控制，彩砂颜色的一 致性容易得到控制，色彩能够快速调整；本发明色浆制作生产简单快速，除去色粉与水外， 只使用3种工业原材料便可制得，优化去除了必须使用熔块的繁琐过程，且降低了能耗，方 便了大规模应用；本发明所制的彩砂从硅酸盐矿粒与色浆混合采用回转滚筒炉连续着色， 硅酸盐矿粒与色浆在回转滚筒炉前部连续混合着色，混合烘干后的矿粒从滚筒炉尾部卸料 口连续卸出，解决了采用立式混合机，在每批次色浆与矿粒混合完成之后，必须停顿卸料， 不能进行连续性生产的问题。
[0025] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发 明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领 域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【权利要求】
1. 一种高温烧结彩砂，其特征在于，包括：硅酸盐矿粒和表面色粉层，所述的表面色粉 层是由包裹在硅酸盐矿粒表面的色浆高温煅烧而成，所述的色浆包括以下重量配比的原 料：水玻璃10%-30%,高岭土 1%-30%，工业硼砂1%-10%，无机色料1%-20%和水30%-60%。
2. 根据权利要求1所述的高温烧结彩砂，其特征在于，所述的硅酸盐矿粒为石英砂矿 粒或石灰石矿粒。
3. 根据权利要求1所述的高温烧结彩砂，其特征在于，所述的硅酸盐矿粒的粒径的重 量配比为 40-120 目：60%-95%，120-200 目：0%-35%，40 目以下：0-5%。
4. 根据权利要求1所述的高温烧结彩砂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 对硅酸盐矿粒进行选取和筛分，备用； (2) 色浆的制备：根据所需颜色情况，将水玻璃、高岭土、工业硼砂、无机色料与水按照 重量配比混合，球磨，制备得到色浆，备用； (3) 硅酸盐矿粒着色与表面色粉层的形成：将制得的色浆与硅酸盐矿粒按照重量配比 在回转滚筒炉混合，烘干，使得色浆均匀地包裹在硅酸盐矿粒表面，以达到发色目的； (4) 高温烧结：经回转滚筒炉混合烘干之后，进行高温煅烧，在600-1KKTC下煅烧 25-50min，煅烧后送至煅烧炉出口处，温度为300-800°C ; (5) 冷却存储：最后经冷却，将温度降至80-90°C进行冷却，制得高温烧结彩砂。
5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3)中采用的回转滚筒炉内的扬 料板倾斜设置，回转滚筒炉的滚筒自转带动硅酸盐矿粒翻转，并在150_160°C下与喷洒在硅 酸盐矿粒上面的色浆进行均匀混合，烘干。
6. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的色浆与硅酸盐矿粒的重量配 比为：1:10-15. 5。
7. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的滚筒自转的转速为6-8r/min。
8. 根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述的色浆的喷入量为130-200kg/ h〇
9. 权利要求1~3中任何一项所述的高温烧结彩砂在墙面砖、地面砖、台面石和真石漆 中的应用。
【文档编号】C04B14/06GK104193208SQ201410412978
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月21日 优先权日:2014年8月21日
【发明者】陈孟 申请人:常州红橙彩砂有限公司