废渣料广场砖的生产方法
【专利摘要】本发明公开一种废渣料广场砖的生产方法，其制坯原料的重量份配比为：滑石泥7份、由磨边废料和抛光废料组成的抛光废渣25份、砂23份、石粉15份、白泥30份、以及废砖石粒粉11份。采用本发明可实现一次烧成广场砖和实现其产业化生产，基于现有墙地砖生产工艺技术和生产线，进行以抛光废渣为部分原料生产广场砖，通过对广场砖坯体配方、烧成工艺技术优化和外观色调调控等，成功实现一次烧成的广场砖生产技术和系列产品，陶瓷废料用量达到35％，且产品变形小，无需进行磨边等后续加工，大大降低了广场砖产品生产成本，提高了产品质量和使用性能，也避免了发生二次污染的问题。
【专利说明】废渣料广场砖的生产方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及陶瓷砖【技术领域】，尤其是指利用陶瓷砖生产产生的废渣料生产广场砖 的方法。
【背景技术】
[0002] 我国是世界最大的建筑陶瓷生产国和消费国，建筑陶瓷年产量已接近100亿平方 米，生产和消费均占全球总量的50%。建筑陶瓷在生产与使用过程中形成大量陶瓷废料严 重污染环境。据了解，我国在建筑陶瓷生产过程中有5% -20%的陶瓷废品，全国建筑陶瓷 废料的年产生量约在1800万吨以上，而仅广东佛山陶瓷产区，建筑陶瓷废料的年排放已经 超过500万吨。建筑陶瓷生产中产生的固体废弃物（废料）主要包括生产过程中产生的抛 光废料、磨边废料、废泥、废坯、废砖坯石粒和粉尘等。这些废料堆放侵占土地、污染土壤、水 质、大气，不仅严重破坏了生态环境，危害人类的身体健康，而且还是对资源的一种浪费。这 些建筑陶瓷生产废料，毫无疑问仍具备陶瓷生产所需的各种主要组分。因此，在各种优质 陶瓷原料资源枯竭，价格持续上涨的情况下，将废弃物综合利用，变废为宝，如利用固体废 弃物代替优质陶瓷原料用于广场砖和透水砖等陶瓷产品生产，对建筑陶瓷生产企业节能减 排、实现清洁绿色生产和降低生产成本无疑具有重大意义。因此，在可持续发展和环境保护 呼声日益高涨的今天，建筑陶瓷生产废料资源化利用已引起了建筑陶瓷行业的高度重视。
[0003] 建筑陶瓷抛光砖作为一种高档建筑装饰材料，受到广大用户的青睐，其产量在建 筑陶瓷产品中占有很大比重。众所周知，抛光砖在生产过程中会产生大量的污泥、废料和半 成品废渣等，这些污泥、废料主要是瓷砖抛光时和原料车间生产时所产生的废料。其中抛光 废渣是指在抛光砖厂回收处理废水后残留的污泥，其产生主要来源于抛光工序和磨边工序 等,产生的废渣污泥占总量的80%以上。抛光废渣以抛光砖废屑为主，其余为部分抛光磨头 磨损产生的碎屑。以往陶瓷原料价格便宜，人们的环保意识比较薄弱，大量的抛光废渣作为 建筑垃圾处理（大多采用填埋的方法进行处理），在清理过程往往会造成一些严重污染和 危害：（1)侵占土地。抛光砖污泥的堆填需要侵占大量土地资源。（2)污染水体。露天堆填 的抛光砖污泥受雨水冲刷，使其中的有害物质流入自然水体系中，造成水体污染。（3)堵塞 下水管网。抛光砖污泥中含有很多絮状高温树脂，冲入排水系统后，容易堆积，阻塞下水管 网。（4)污染土壤。抛光废渣中可能含有一些重金属离子，这些离子会深入并污染土壤，严 重破坏了生态环境。而对农田的污染则会直接危害到人体健康。（5)污染空气。抛光废渣 污泥干燥后，很容易扬尘，运输过程中因散落、扬尘而造成的空气污染。而扬尘中含有大量 絮状高温树脂、陶瓷颗粒、氯氧镁水泥颗粒、碳化硅颗粒，人体吸入后，容易导致矽肺等疾病 的产生。如果通过技术创新可令抛光砖生产废渣变废为宝、循环利用，化废渣为资源，实现 清洁生产，将可为企业增效和降低生产成本。
[0004] 近几年，随着陶瓷原料价格上涨，以及国家环境保护措施的增强，迫使越来越多的 陶瓷企业更加重视抛光废渣的资源化利用。目前，抛光砖生产废渣主要用来生产多孔轻质 建材。抛光砖生产中产生废渣的过程包括刮平定厚及抛光、磨边等过程。刮平定厚多使用 金刚石滚筒，抛光所用的抛光磨头是以氯氧镁钙水泥为黏合剂、碳化硅为磨料制成的。所以 抛光废渣的化学组成中氧化镁（MgO)和氧化钙（CaO)含量较高，同时还含有一定量的SiC、 金刚石磨料及有机物等，这就为生产具有多孔结构的轻质陶瓷产品提供了可能。抛光废渣 在多孔轻质建材生产中的应用正是利用废渣中碳化硅等组分在高温烧结时会产生气体进 而发泡的特性。但该生产工艺中需对抛光砖废渣（污泥）进行二次处理，成型后要采用高 温烧结，且烧结后的制品多半膨胀变形严重，需要增加切割抛磨等工序，因此生产工艺过程 复杂，能耗大。因而难以实现大量抛光废渣的经济应用。
[0005] 广场砖是陶瓷地砖的一种，其对坯体质量要求与其他陶瓷墙地砖相比相对较低。 主要用于城市休闲广场、市政工程、园林绿化、屋顶美观、花园阳台、大型购物场所、学校医 院、汽车4S店等人流量较多的公共场合。其砖体色彩简单，体积小，铺贴效果变化多样，多 为凹凸面的形式，具有防滑、耐磨、强度高、修补方便等特点，因而深受市场的青睐。当前，中 国正进入城市化高速发展阶段，低成本、廉价广场砖产品的开发将具有广阔的市场。因此， 近年来，一些建筑陶瓷企业和研究机构已开始投入人力和物力进行广场砖产品的研发和生 产。目前，已有多种尾矿、陶瓷工业废料（包括建筑陶瓷抛光废渣）应用于广场砖制备的 研究报道，这为促进广场砖生产技术发展和充分利用各种固体废弃物资源打下了良好工作 基础。建筑陶瓷抛光砖生产废渣具有与抛光砖产品相近的化学成分，从化学组成方面来看 在广场砖生产方面具有很好的可行性。但正如上所述，抛光废渣中也存在较多碳化硅、氯化 镁和氧化镁等物质，高温烧成时会发泡（在1150°C就有发泡现象），砖体因膨胀产生较大变 形，形成多孔结构，制品强度低，抗压能力弱，而且产品变形也为后续运输和铺贴施工造成 难题，产品在使用中易破损，使用寿命短。为解决这一问题，现有技术一般采用二次烧成，即 先通过一次预烧排气，再进行二次烧成的制备工艺，或者对发泡膨胀后砖体进行后续加工 (如磨边工序等），这些技术方案无疑将使广场砖生产工艺复杂化，提高生产成本，甚至产 生二次污染，因而不具有技术优势和应用前景。目前，尚未见有将抛光废渣用于大规模生产 广场砖的报道。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的在于克服上述缺点，提供一种利用陶瓷废渣料生产广场砖的方法。
[0007] 为解决上述技术问题所采用的技术方案：
[0008] -种废渣料广场砖的生产方法，其特征在于其原料的重量份配比为：
[0009] 滑石泥7份、由磨边废料和抛光废料组成的抛光废渣25份、砂23份、石粉15份、 白泥30份、以及废砖石粒粉11份；
[0010] 所述滑石泥的有效化学成分的重量百分比为：Si0265. 14 %、Α12033· 61 %、 Fe2O3I- 27%, TiO2O. 12%,CaOO. 06%,Mg024. 04%, K2OO. 12%, Na2OO. 07% ；
[0011] 所述磨边废料的有效化学成分的重量百分比为：Si0275.68%、A1A15.96%、 Fe2O3O- 71%, TiO2O. 14%, CaOO. 57%,Mg02. 90%, K2OL 08%, Na2OL 97% ；
[0012] 所述抛光废料的有效化学成分的重量百分比为：Si0276.68%、Al 20316.48 %、 Fe2O3O- 68%, TiO2O. 18%, CaOO. 49%,MgOL 79%, K2OL 04%,Na202. 12% ；
[0013] 所述砂的有效化学成分的重量百分比为：Si0273. 05 %、Al20317. 85 %、 Fe2O3O- 85 %, TiO2O. 05 %, CaOO. 23 %, MgOO. 05 %, K2OL 36 %, Na2OO. 62 % ；
[0014] 所述石粉的有效化学成分的重量百分比为：Si0273. 69 %、Α120312· 54 %、 Fe2O3O- 56%, TiO2O. 09%,Ca02. 01%,Mg02. 01%, K2OO. 94%,Na204. 41% ；
[0015] 所述白泥的有效化学成分的重量百分比为：Si0273. 86 %、Α120317· 94 %、 Fe2O3O- 75 %, TiO2O. 19 %, CaOO. 17 %, MgOO. 15 %, K2OO. 41 %, Na2OO. 05 % ；
[0016] 所述废砖石粒粉的有效化学成分的重量百分比为：Si027 5 . 26%、Al2O3H. 73%、 Fe2O3O- 62 %, TiO2O. 19 %, CaOO. 66 %, MgOL 35 %, K2OL 22 %, Na202. 05 % ；
[0017] 所述回收料的有效化学成分的重量百分比为：Si0273 . 05 %、Α120316·03%、 Fe2O3O. 55%、TiO2O. 19%、CaOO. 61 %、MgOL 4%、K2OL 26%、Na202. 2%。
[0018] 采用本发明所带来的有益效果：
[0019] 采用本发明可实现一次烧成广场砖和实现其产业化生产，基于现有墙地砖生产工 艺技术和生产线，进行以抛光废渣（包含抛光废料和磨边废料）为部分原料生产广场砖， 通过对广场砖坯体配方、烧成工艺技术优化和外观色调调控等，成功实现一次烧成的广场 砖生产技术和系列产品，陶瓷废料（包括抛光废渣、废砖粉、废泥料和废砖石粒）用量达到 35%，且产品变形小，无需进行磨边等后续加工，大大降低了广场砖产品生产成本，提高了 产品质量和使用性能，也避免了发生二次污染的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为以抛光废渣为原料生产广场砖工艺流程；
[0021] 图2为不同配方样品断面SEM照片；
[0022] 图3为抛光废料TG-DTA曲线；
[0023] 图4为磨边废料TG-DTA曲线；
[0024] 图5为烧成曲线。
【具体实施方式】
[0025] 下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
[0026] 利用废渣料生产广场砖的制坯原料的重量份配比为：滑石泥7份、由磨边废料和 抛光废料组成的抛光废渣25份、砂23份、石粉15份、白泥30份、以及废砖石粒粉11份。其 中
[0027] 滑石泥的有效化学成分的重量百分比为：Si0265. 14%、A12033. 61%、Fe203l. 27%、 TiO2O. 12%,CaOO. 06%,Mg024. 04%, K2OO. 12%, Na2OO. 07% ；
[0028] 磨边废料的有效化学成分的重量百分比为：Si0275. 68 %、Α120315· 96 %、 Fe2O3O- 71%, TiO2O. 14%,Ca00. 57%,Mg02. 90%, K2OL 08%, Na2OL 97% ；
[0029] 抛光废料的有效化学成分的重量百分比为：Si0276. 68 %、Α120316· 48 %、 Fe2O3O- 68%, TiO2O. 18%,CaOO. 49%,MgOL 79%, K2OL 04%,Na202. 12% ；
[0030] 砂的有效化学成分的重量百分比为：Si027 3 . 05%、Α120317· 85%、Fe2O3O. 85%、 TiO2O. 05 %, CaOO. 23 %, MgOO. 05 %, K2OL 36 %, Na2OO. 62 % ；
[0031] 石粉的有效化学成分的重量百分比为：Si0273. 69%、Α120312· 54%、Fe2O3O. 56%、 TiO2O. 09%,Ca02. 01%,Mg02. 01%, K2OO. 94%,Na204. 41% ；
[0032] 白泥的有效化学成分的重量百分比为：Si0273. 86%、Α120317· 94%、Fe2O3O. 75%、 TiO2O. 19%,CaOO. 17%,MgOO. 15%, K2OO. 41%, Na2OO. 05% ；
[0033] 废砖石粒粉的有效化学成分的重量百分比为：Si0275 . 26 %、Al2O3H. 73 %、 Fe2O3O- 62 %, TiO2O. 19 %, CaOO. 66 %, MgOL 35 %, K2OL 22 %, Na202. 05 % ；
[0034] 回收料的有效化学成分的重量百分比为：Si0273. 05 %、Al20316. 03 %、 Fe2O3O. 55%、TiO2O. 19%、CaOO. 61 %、MgOL 4%、K2OL 26%、Na202. 2%。
[0035] 本发明采用成熟的冲压成型工艺方法制备广场砖，其生产工艺流程如图1。
[0036] 主要工艺参数：
[0037] 1、坯体浆料制备
[0038] 表1坯体浆料工艺参数（％ )
[0039]
[0040] 2、粉料制备
【权利要求】
1. 一种废渣料广场砖的生产方法，其特征在于其原料的重量份配比为： 滑石泥7份、由磨边废料和抛光废料组成的抛光废渣25份、砂23份、石粉15份、白泥 30份、以及废砖石粒粉11份； 所述滑石泥的有效化学成分的重量百分比为：Si0265. 14%、A12033. 61%、Fe203l. 27%、 Ti020. 12%,CaOO. 06%,Mg024. 04%,K200. 12%,Na200. 07% ； 所述磨边废料的有效化学成分的重量百分比为：Si0275.68 %、Al20315.96 %、 Fe203〇- 71%,Ti020. 14%,Ca00. 57%,Mg02. 90%,K201. 08%,Na201. 97% ； 所述抛光废料的有效化学成分的重量百分比为：Si0276.68 %、Al20316.48 %、 Fe203〇- 68%,Ti020. 18%,CaOO. 49%,Mg01. 79%,K201. 04%,Na202. 12% ； 所述砂的有效化学成分的重量百分比为：Si027 3 . 05%、Al20317.85 %、Fe2030.85%、 Ti020 . 05 %, CaOO. 23 %, MgOO. 05 %, K201. 36 %, Na200. 62 % ； 所述石粉的有效化学成分的重量百分比为：Si0273. 69%、Al20312. 54%、Fe2030. 56%、 Ti020 . 09%,Ca02. 01%,Mg02. 01%,K200. 94%,Na204. 41% ； 所述白泥的有效化学成分的重量百分比为：Si0273. 86%、Al20317. 94%、Fe2030. 75%、 Ti020. 19%, CaOO. 17%,MgOO. 15%,K200. 41%,Na200. 05% ； 所述废砖石粒粉的有效化学成分的重量百分比为：Si027 5 . 26 %、Al20314. 73 %、 Fe203〇- 62 %, Ti020. 19 %, CaOO. 66 %, MgOl. 35 %, K201. 22 %, Na202. 05 % ； 所述回收料的有效化学成分的重量百分比为：Si0273 . 05 %、Al20316. 03 %、 Fe2030. 55%、Ti020. 19%、CaOO. 61%、Mg01. 4%、K201. 26%、Na202. 2%。
【文档编号】C04B33/132GK104496410SQ201410714615
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月1日 优先权日:2014年12月1日
【发明者】梁桐灿, 谭铝光, 曾凡平, 欧家瑞, 丁英美, 王勇 申请人:广东宏威陶瓷实业有限公司, 广东宏陶陶瓷有限公司, 广东东陶陶瓷有限公司, 广东宏海陶瓷实业发展有限公司