本发明属于陶瓷
技术领域：
，涉及一种环保陶瓷产品的工艺配方，具体涉及一种瓷质墙地砖及其制备方法。
背景技术：
：随着陶瓷产业的不断发展，产生的固废材料也逐渐增多，不仅对环境造成巨大的压力，还影响了陶瓷产业的可持续发展。因此固废材料的处理与利用显得非常的重要。利用固废材料生产陶瓷砖是实现固废材料的回收利用的方式之一。但是，由于固废材料大部分是经过高温烧结的熟料，具有明显的脊性特征(即塑性较低)，在生产陶瓷砖过程中固废材料的使用量不会超过10～15％(wt％)，对于固废材料的利用率较低。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种瓷质墙地砖，以解决现有技术中固废材料利用率低的问题。本发明的目的还在于提供一种上述瓷质墙地砖的制备方法，该制备方法的成品率较高。为实现上述目的，本发明的瓷质墙地砖采用的技术方案为：一种瓷质墙地砖，主要由以下质量份数的原料制成：瓷砖废料52～68，水煤浆渣1～2份，废泥30～50份，粘土15～20份；所述废泥为陶瓷废水处理过程中产生的污泥经干燥后得到的干污泥；所述瓷砖废料为废瓷砖和/或抛光废渣。所述瓷砖废料为废瓷砖和抛光废渣时，废瓷砖的质量份数为50～60份，抛光废渣的质量份数为2～8份。其中抛光废渣为抛光砖在铣磨、校平、粗磨、细磨以及抛光等一系列工序中产生的废料，粒度约为0.3～0.5mm；水煤浆渣为水煤浆燃烧后残留的废渣。在陶瓷的生产过程中的球磨(洗球)、压滤机滤布清洗、施釉(清洗)等工序产生了大量的高浊度、高悬浮物的陶瓷废水，在陶瓷废水处理过程中悬浮物沉降形成污泥，将污泥干燥后得到的干污泥即为本发明所用的废泥。本发明的瓷质墙地砖的配方中，所用固废材料中都具有一定的硅酸盐成份如氧化硅、氧化铝等，都可以形成瓷质墙地砖的配方成份。废瓷砖以及抛光废渣的成分近似，二者可以选择其中一种使用也可以搭配使用。所述水煤浆渣中的氧化铝含量较高，可明显补充配方中铝的比例。本发明所用固废材料中瓷砖废料本身的有效成分(化学元素)已基本具备瓷质墙地砖的主体成分，水煤浆渣以及废泥中的成分与瓷砖废料中的有效成分形成瓷砖墙地砖的具体需要成分。瓷砖废料、水煤浆渣、废泥以及粘土构成了瓷质墙地砖的主料，当然根据瓷质墙地砖的类型，还可以进一步还有色料、釉料等辅料。根据瓷质墙地砖在生产过程中的需要，还可进一步使用生产辅料如水、稀释剂等。本发明的瓷砖墙地砖所用原料中还包括色料，以满足外观色彩方面的要求。所用色料的具体种类以及加入量根据实际需要以及现有技术作调整。优选的，所用色料的用量为0.5～5份。本发明的瓷质墙地砖中，主料中固废材料的使用比例达到了70％以上，较大程度的提高了固废材料的利用率，有效缓解了处理陶瓷业的固废物的压力，为实现固废零排放提供了一种新的解决办法。本发明的瓷质墙地砖的主要成分及其质量含量分别为：三氧化二铝19～20％，二氧化硅62～67％，氧化钾2.5～4.2％，氧化钠1.7～2.8％，氧化钙和氧化镁0.5～1.5％，符合常规的瓷质产品的要求。通过使用粘土增加原料的塑性，考虑到成本问题，所用粘土的种类可以根据所在地区以及实际情况作调整。优选的，所用粘土为黑坭、膨润土、页岩中的一种或多种。本发明的瓷质墙地砖所用的固废材料中的烧失物较低，适合生产特厚砖，优选的所述瓷质墙地砖的厚度在1～7cm。进一步优选的，该瓷质墙地砖为广场砖、通体仿石砖、仿古砖等。上述瓷质墙地砖的制备方法采用的技术方案为：一种瓷质墙地砖的制备方法，包括以下步骤：(1)将瓷砖废料、水煤浆渣、废泥、粘土、水、稀释剂混合球磨，得复合泥浆，然后在搅拌条件下进行第一次陈腐；(2)然后将陈腐后的复合泥浆制成粉料，然后进行第二次陈腐，得陈腐料；(3)将陈腐料压制成型，得坯体；然后对坯体进行煅烧、后处理，即得。本发明的制备方法在固废材料的使用量较高的条件下仍能保证较高的成品率，能够达到98％以上。采用本发明的制备方法制得瓷质墙地砖的各项指标均能达到国家标准。本发明的制备方法简单，适合大规模生产，并且制得的产品适用范围较广。本发明的瓷质墙地砖的制备方法中，步骤(1)球磨时为降低水的用量并提高复合泥浆的流动性，加入有现有技术中常用的稀释剂如三聚磷酸钠、水玻璃等。本发明的瓷质墙地砖的制备方法中，所用瓷砖废料含废瓷砖时，步骤(1)中球磨时废瓷砖为破碎后的废瓷砖颗粒，颗粒粒径为6～30目。本发明的瓷质墙地砖的制备方法中，步骤(2)中采用喷雾干燥将陈腐后的复合泥浆制成粉料。本发明的瓷质墙地砖的制备方法中，步骤(3)煅烧后的后处理为现有技术中得到陶瓷砖成品的常规的处理方式。如磨边以及抛光处理，以保持产品的周边尺寸和表面粗糙度符合要求。通过调整复合泥浆的细度来优化各原料的均匀程度，步骤(1)中复合泥浆的细度低于0.8％(250目筛余)。本发明的瓷质墙地砖的制备方法中，步骤(1)中复合泥浆中的水分质量含量为33～35％，合泥浆的流速为40～50s、比重为1.65～1.75g/ml。为使复合泥浆具有足够的均化程度，减少差异性，步骤(1)中第一次陈腐的时间不低于72h。第一次陈腐在搅拌条件下进行能够加强均化，防止沉淀。第一次陈腐时间可以根据实际情况进行调整。步骤(2)中粉料中的水分质量百分含量为7～8％。为进一步提高粉料的均一性，步骤(2)中第二次陈腐的时间不低于48h。第二次陈腐时粉料是在粉料仓中进行，粉料仓自然排气口，使粉料自身热量及部份水汽可以流失。第二次陈腐时间可以根据实际情况进行调整。通过优化压制成型的条件进一步提高坯体的强度，压制成型时每立方厘米的陈腐料对应采用200～240kg的压力。压制时间为5s/次为宜，为保证压制效果可以重复压制。本发明的瓷质墙地砖废材料中含有沉淀剂、脱硫剂、树脂颗粒、胶粒等有机杂质，通过煅烧使这些杂质挥发完全，以保证产品的内在质量。步骤(3)中煅烧的温度为1180～1200℃。煅烧的时间随着根据坯体厚度进行调整，只需保证杂质挥发完全即可。如3cm厚时煅烧时间为100～120min为宜。若厚度小于3cm，可以根据实际情况适当缩短煅烧时间；若厚度大于3cm，根据实际情况适当增长煅烧时间。本发明的瓷质墙地砖所用主料中以固废材料为主，白度较低，可制成对色彩要求较低的广场砖、仿石砖等。若对色彩要求较高时如仿古砖等，可通过加入色料的方式满足要求。当瓷质墙地砖中引入色料时，本发明的制备方法还包括：将步骤(2)的陈腐料与色料采用干混色料(即将陈腐料与色料混合均匀，使色料附着在粉料表面)的方法混合均匀，然后进行第三次陈腐得复合粉料；然后将复合粉料压制成型，得坯体；然后对坯体进行煅烧、后处理。采用干混色料的方式能够使陈腐料着色同时不会影响发色。其中，第三次陈腐的时间可以根据实际情况进行调整，但是至少为2h。本发明的瓷质墙地砖还可以在表面进行施釉处理，以满足不同的使用需求。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。一、瓷质墙地砖的实施例实施例1本实施例的瓷质墙地砖的厚度为3cm，主要由以下质量份数的原料制成：废瓷砖50份，废泥50份，抛光废渣2份，水煤浆渣2份，黑坭20份，色料5份(镨黄1份、坯黑1份，锰红3份)。实施例2本实施例的瓷质墙地砖的厚度为3cm，主要由以下质量份数的原料制成：废瓷砖60份，废泥30份，抛光废渣8份，水煤浆渣1份，膨润土15份，色料3份(锰红2份，坯黑1份)。实施例3本实施例的瓷质墙地砖的厚度为3cm，主要由以下质量份数的原料制成：废瓷砖55份，废泥40份，抛光废渣5份，水煤浆渣2份，黑坭18份，色料2份(具体为桔黄1份，坯黑0.5份、锰红0.5份)。实施例4本实施例的瓷质墙地砖的厚度为1cm，主要由以下质量份数的原料制成：废瓷砖52份，废泥50份，水煤浆渣2份，黑坭20份。实施例5本实施例的瓷质墙地砖的厚度为7cm，主要由以下质量份数的原料制成：抛光废渣52份，废泥50份，水煤浆渣2份，黑坭20份。以上实施例中所用废瓷砖、抛光废渣、水煤浆渣以及废泥中的成分种类以及含量如表1所示。表1各固废材料的成分分析(wt％)成分sio2al2o3k2ona2ocao·mgo废瓷砖72％18％3％2.5％1.5～2.0％抛光废渣72％18％3％2.5％1.5％水煤浆渣53％32％1％1％7％废泥70％19％3％2.5％1.5～2.0％膨润土74％17％1.3％0.5％1％二瓷质墙地砖的制备方法的实施例实施例6本实施例为实施例1的瓷质墙地砖的制备方法，具体包括以下步骤：(1)将废瓷砖破碎成6～30目的颗粒，然后分别将抛光废渣、废泥以及水煤浆渣进行筛袋压滤处理、过30目筛处理；(2)然后将废瓷砖颗粒、处理后的抛光废渣、废泥以及水煤浆渣、干燥后的黑坭按重量份数投入球磨机，然后加入水，然后球磨得复合泥浆(复合泥浆的细度低于0.8％，复合泥浆中水分质量含量为33％，流速为40s，比重为1.7g/ml)；(3)将复合泥浆陈腐72h，然后经喷雾塔干燥形成粉料(粉料中水分质量含量为7～8％)，然后陈腐48h；(4)将陈腐后的粉料与色料采用干混色料的方法混合均匀，然后陈腐2h，得复合粉料；(5)将复合粉料采用压机压制成型，压制时的压力为220kg/cm3，压制时间为5s(压制过程中排气3次)，得砖坯坯体；(6)将砖坯坯体送进窑炉，在1180～2000℃温度下煅烧110min，冷却后取出，进行磨边和抛光处理，即得。实施例7本实施例为实施例2的瓷质墙地砖的制备方法，具体包括以下步骤：(1)将废瓷砖破碎成6～30目的颗粒，然后分别将抛光废渣、废泥以及水煤浆渣进行筛袋压滤处理、过30目筛处理；(2)然后将废瓷砖颗粒、处理后的抛光废渣、废泥以及水煤浆渣、干燥好的膨润土按重量份数投入球磨机，然后加入水、1质量份的稀释剂水玻璃，然后球磨得复合泥浆(复合泥浆的细度低于0.8％，复合泥浆中水分含量为35％，流速为50s，比重为1.7g/ml)；(3)将复合泥浆陈腐72h，然后经喷雾塔干燥形成粉料(粉料中水分含量为7～8％)，然后陈腐48h；(4)将陈腐后的粉料与色料采用干混色料的方法混合均匀，然后陈腐2h，得复合粉料；(5)将复合粉料采用压机压制成型，压制时的压力为220kg/cm3(压制过程同实施例1)，得砖坯坯体；(6)将砖坯坯体送进窑炉，在1180～2000℃温度下煅烧120min，冷却后取出，进行磨边和抛光处理，即得。实施例8本实施例为实施例3的瓷质墙地砖的制备方法，具体包括以下步骤：(1)将废瓷砖破碎成6～30目的颗粒，然后分别将抛光废渣、废泥以及水煤浆渣进行筛袋压滤处理、过30目筛处理；(2)然后将废瓷砖颗粒、处理后的抛光废渣、废泥以及水煤浆渣、干燥好的黑坭按重量份数投入球磨机，然后加入水、0.5质量份的稀释剂三聚磷酸钠，然后球磨得复合泥浆(复合泥浆的细度低于0.8％，复合泥浆中水分含量为35％，流速为50s，比重为1.7g/ml)；(3)将复合泥浆陈腐72h，然后经喷雾塔干燥形成粉料(粉料中水分含量为7～8％)，然后陈腐48h；(4)将陈腐后的粉料与色料采用干混色料的方法混合均匀，然后陈腐2h，得复合粉料；(5)将复合粉料采用压机压制成型，压制时的压力为220kg/cm3(压制过程同实施例1)，得砖坯坯体；(6)将砖坯坯体送进窑炉，在1180～2000℃温度下煅烧120min，冷却后取出，进行磨边和抛光处理，即得。实施例9本实施例为实施例4的瓷质墙地砖的制备方法，具体包括以下步骤：(1)将废瓷砖破碎成6～30目的颗粒，然后分别将废泥以及水煤浆渣进行筛袋压滤处理、过30目筛处理；(2)然后将废瓷砖颗粒、处理后的废泥以及水煤浆渣、干燥好的黑坭按重量份数投入球磨机，然后加入水、0.5质量份的稀释剂三聚磷酸钠，然后球磨得复合泥浆(复合泥浆的细度低于0.8％，复合泥浆中水分含量为35％，流速为50s，比重为1.7g/ml)；(3)将复合泥浆陈腐72h，然后经喷雾塔干燥形成粉料(粉料中水分含量为7～8％)，然后陈腐48h；(4)将复合粉料采用压机压制成型，压制时的压力为220kg/cm3(压制过程同实施例1)，得砖坯坯体；(5)将砖坯坯体送进窑炉，在1180～2000℃温度下煅烧55min，冷却后取出，进行磨边和抛光处理，即得。实施例10本实施例为实施例5的瓷质墙地砖的制备方法，基本与实施例10相同，区别仅在于：所用原料不同以及步骤(5)中煅烧时间为550min。三、试验例部分试验例1对实施例1～5的瓷质墙地砖以及该瓷质墙地砖的砖坯坯体进行性能测试进行强度测试，具体测试参照检测标准(瓷质砖，吸水率<0.5％)gb/t4100-2015(附系g)，测试结果如表2所示。表2性能测试结果由测试结果可知，本发明的瓷质墙地砖的吸水率(0.5％以下)、生坯强度(1mpa以上)、成品强度(达到35～50mpa)、防污效果均能达到国家标准。本发明在大量利用固废材料的同时保证了生产的瓷质墙地砖的性能，有效提高了固废材料的利用率，降低了生产成本，为陶瓷固废材料的循环利用提供了一种新的方法。当前第1页1 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