专利名称：：珍珠贝壳处理工艺及其利用该工艺所得原料制成的陶瓷及釉料的制作方法
技术领域：
：本发明属于陶瓷原料及其陶瓷制备领域，具体涉及一种将淡水珍珠养殖中产生的废弃贝壳及珍珠制品制造加工过程产生的废弃的本体和粉体变为生产陶瓷的材料处理工艺，以及利用该工艺处理所得材料制备陶瓷及釉料的配方和工艺。
背景技术：
：淡水珍珠产业中产生的废弃物贝壳由于特殊的生物结构和成分在自然界中难以降解，同时再生利用受到了很大限制，随着淡水珍珠产业不断扩大，严重影响了地方环境。但其主要矿物组分和特性通过再生合成，产生的一系列磷酸钙、碳酸钙与磷酸钙的矿物混合体在陶瓷生产中能明显降低制品的烧制温度，增加瓷器的质感、硬度、强度和透光度。在现代日用陶瓷领域有广泛的应用价值。利用未经矿化的生物淡水珍珠贝壳生产高档日用陶瓷技术在世界上还是一项空白。目甜高档R用陶瓷是以骨碳为原料生产制造，成本高产品质量不稳定，配入量较大，通常含40%—50%的骨碳。怎样用低成本的原料来代替骨碳制备高档日用陶瓷成为目前急需解决的技术问题。淡水珍'珠产业中产生的废弃物贝壳主要成分为95%的碳酸钙，此外还有少量的贝壳素及其他有机物。一般可分为3层最外层为黑褐色的角质层(壳皮)，薄而透明，由外套膜边缘分泌的壳质素构成；中层为棱柱层(壳层)较厚，由外套膜缘分泌的棱柱状的方解石构成；内层为珍珠层(底层)，由外套膜整个表面分泌的叶片状霰石(文石)叠成，具有美丽光泽。方解石和霰石的主要化学成分都是CaC03。一般CaCO:,以岩矿的的形式引入陶瓷配方，如石灰岩、大理岩、方解石、白云岩等。作为生物CaCO:,，珍珠贝壳由于特殊的生物结构不能直接引入作为陶瓷原料使用，如果将珍珠贝壳直接用于生产陶瓷，所含的蛋白质等有机物将严重影响陶瓷泥浆性能，使得泥浆表面张力增大，大量密集型气泡、气体无法从泥桨中溢出，甚至影响整个产品质量。如果仅将珍珠贝壳通过煅烧获取的仅仅是不含有机质的CaC03或CaO，虽然CaC03在陶瓷应用中以CaO的形态在特定的温度、压力等条件下与其它矿物发生固化反应或形成最低共熔矿物，但作为可溶性碱性氧化物不能大量作用泥浆造成生产工艺无法实施。
发明内容针对
背景技术：
中存在的问题，本发明提供了一种以淡水珍珠产业中产生的废弃物贝壳及珍珠制品制造加工过程产生的废弃的本体和粉体为原料，制备具有节能降耗，安全环保，经济实用的高档日用陶瓷以及其釉料的配方及烧成工艺。同时提供了将淡水珍珠产业中产生的废弃物贝壳变成高档陶瓷原料的处理工艺，从而产生了一种生物型陶瓷原料，没有破坏珍珠贝壳原有的生物结构。本发明采用的技术方案如下一种珍珠贝壳处理工艺，具体步骤如下一、对贝壳进行冲洗，除去附着在贝壳表面的泥沙，并沥干水份；二、将冲洗好的贝壳或珍珠本体及珍珠本体粉末在400—600'C的温度下煅烧，在该温度下保温l一2小时；三、将煅烧过的贝壳或珍珠本体及珍珠本体粉末，经粉碎机加工至30-80目的细小颗粒；四、在容器内加入一定量的工业磷酸，再将贝壳或珍珠本体及珍珠本体粉末颗粒均匀的加入容器内，工业磷酸和贝壳的重量比为1:1.5-1:1;—边加入贝壳一边搅拌，与磷酸进行反应至ra值为4.8-6后，静置24小时，得到含水粉料;五、将粉料用水洗涤1一2次，粉料和水的重量比为l:1.2，使PH值接近中性，滤去水份，除去可溶性中间物质，干燥得到粉料；六、将粉料置匣钵体内，经窑炉在45(TC—60(TC中再次进行煅烧，保温l-3个小时，自然冷却后得到以磷酸钙为主的矿物粉料。利用珍珠贝壳或珍珠本体及珍珠本体粉末处理工艺制得的矿物粉料配制淡水珍珠贝壳瓷胎体的具体配方如下处理制得的矿物粉料17%—30%瓷土10%—20%高岭土45%—58%石英0%_5%长石5%—15%。利用珍珠贝壳或珍珠本体及珍珠本体粉末处理工艺制得的矿物粉料配制淡水珍珠贝壳瓷胎体釉料的具体配方如下处理制得的矿物粉料1.36%-4%瓷土0.8%4%高岭土3.6%-11.6%石英0%-1%长石0.4%-3%高硼高锌无铅透明熔块80%-92%。本发明的淡水珍珠贝壳瓷胎体和釉料配方制得的珍珠贝壳瓷的烧成工艺如下烧成制度为两次烧成高温素烧和低温釉烧，高温素烧温度为1170-1220°C，低温釉烧温度为1050-1100°C。本发明具有如下有益效果由于本发明利用废弃的淡水珍珠贝壳及珍珠制品制造加工过程产生的废弃的本体和粉体为原料制备高档日用陶瓷，相对于利用骨碳制备的高档陶瓷成本低廉，工艺简单可行、资源丰富、成瓷温度低、烧成范围宽、安全环保，更加适合新型陶瓷原料及新瓷种的推广应用。淡水贝壳经特殊工艺处理后，与其它陶瓷原料合理配伍，然后经过烧制可以增加瓷器的硬度和透光度，使得珍珠贝瓷胎质纯净，釉面光润，且强度高于一般瓷器。具体实施例方式下面结合具体的实施例对发明做进一歩的描述下表是以下所有实施例所采用的原料产地及化学成分。6原料<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>实施例1:本实施例选用浙江省诸暨市山下湖淡水珍珠养殖基地及浙江东伟集团淡水珍珠养殖场废弃贝壳，首先对贝壳进行冲洗，除去泥沙，沥干水分，叠放于高温电阻炉内，设定温度400'C进行煅烧并保温1小时后自然冷却，然后置于粉碎机，加工至30目细小颗粒。将处理过的颗粒按重量比1:1的比例缓慢加入预先准备好的工业磷酸容器内，并均匀搅拌，当检测到PH值为4.8时，停止搅拌，静置24小时后以清水洗涤两遍。洗涤时粉料和水重量比为1:1.2，然后用滤袋滤去水分后自然干燥，将干燥粉料置于匣钵中，在高温电阻炉内设定温度450'C进行煅烧，保温l-3个小时，自然冷却后得到以磷酸钙为主的矿物粉料，同时将这种制得的矿物粉料命名为DWOl。用得到的DW01粉料按下面的配方配制淡水珍珠贝壳瓷胎体DW01粉料200g;赵家土450g;岭北瓷土200g;石英砂50g;长石100g。然后根据常规工艺制浆、制泥、陈腐、化浆注浆成型。将注浆成型的淡水珍珠贝壳瓷青坯干燥修坯后码放于高温电阻炉内，设定最高烧成温度为H9(TC(测温锥标定温度)按600。C升温速率1(TC/分钟，800°C—1080。C升温速率2。C/分钟，1190。C保温1.5小时，开启炉门，快速降温至70(TC，缓慢降至40(TC后从炉内取出瓷胎，即得到高档淡水珍珠贝壳瓷瓷胎。再用制得的DW01粉料按下面的配方配制釉料:DW01粉料40g，岭北瓷土40g，赵家土90g，石英砂10g,长石20g，高硼高锌无铅透明熔块800g。瓷胎经施釉，在10'9(TC温度二次烧成，即可得到高档日用瓷——珍珠贝壳瓷。所得产品检测结果如下1、瓷质细腻、釉面滋润、透光度良好并达到骨质瓷同等透光性能。2、白度大于80度。3、热稳定性20(TC置于2(TC水中热交换一次不裂。4、吸水率小于O.5%。5、铅、镉溶出量符合GB-12651规定。实施例2:本实例选用浙江省诸暨市山下湖淡水珍珠养殖基地及浙江东伟集团淡水珍珠养殖场废弃贝壳，首先对贝壳进行冲洗，除去泥沙，沥干水分，叠放于高温电阻炉内，设定温度500'C进行煅烧并保温1小时自然冷却，然后置于粉碎机，加工至55目细小颗粒。将处理过的颗粒按重量比1:1的比例缓慢加入预先准备好的工业磷酸容器内，并均匀搅拌，当检测到PH值为5.4时，停止搅拌，静置24小时后以清水反复洗涤两遍。洗涤时粉料和水重量比为1:1.2，然后用滤袋滤去水分后自^^干燥，将干燥粉料置于匣钵中，在高温电阻炉内设定温度525"进行煅烧，保温1-3个小时，自然冷却后得到以磷酸钙为主的矿物粉料，同时将这种制得的矿物粉料命名为DWOl。用得到的DW01粉料按下面的配方配制淡水珍珠贝壳瓷胎体DW01粉料220g;赵家土500g;岭北瓷土150g;长石100g;石英砂30g。然后根据常规工艺制浆、制泥、陈腐、化浆注浆成型。将注浆成型的淡水珍珠贝壳瓷青坯干燥修坯后码放于高温电阻炉内，设定最高烧成温度为U9(TC(测温锥标定温度)按600。C升温速率lCTC/分钟，80CTC—1080。C升温速率2。C/分钟，U90。C保温1.5小时，开启炉门，快速降温至70(TC，缓慢降至40(TC后从炉内取出瓷胎，即得到高档淡水珍珠贝壳瓷瓷胎。再用制得的DW01粉料按下面的配方配制釉料DW01粉料30.8g;岭北瓷土21.g;赵家土70g;石英砂4.2g;长石14g;高硼高锌无铅透明熔块860g。瓷胎经施釉，在1075。C温度二次烧成，即可得到高档日用瓷——珍珠贝壳瓷。所得产品检测结果如下1、瓷质细腻、釉面滋润、透光度良好并达到骨质瓷同等透光性能。2、白度大于80度。3、热稳定性200'C置于2(TC水中热交换一次不裂。4、吸水率小于O.5%。5、铅、镉溶出量符合GB-12651规定。实施例3:本实例选用浙江省诸暨市山下湖淡水珍珠养殖基地及浙江东伟集团淡水珍珠养殖场废弃贝壳，首先对贝壳进行冲洗，除去泥沙，沥干水分，叠放于高温电阻炉内，设定温度48(TC进行煅烧并保温1小时自然冷却，然后置于粉碎机，加工至60目细小颗粒。将处理过的颗粒按重量比1:1的比例缓慢加入预先准备好的工业磷酸容器内，并均匀搅拌，当检测到PH值为5.3时，停止搅拌，静置24小时后以清水反复洗涤两遍。洗涤时粉料和水重量比为1:1.2，然后用滤袋滤去水分后自然干燥，将干燥粉料置于匣钵中，在高温电阻炉内设定温度58(TC进行煅烧，保温l-3个小时，自然冷却后得到以磷酸钙为主的矿物粉料，同时将这种制得的矿物粉料命名为DWOl。用得到的DW01粉料按下面的配方配制淡水珍珠贝壳瓷胎体:DW01粉料280g;赵家土570g;岭北瓷土100g;长石50g。然后根据常规工艺制浆、制泥、陈腐、化浆注浆成型。将注浆成型的淡水珍珠贝壳瓷青坯干燥修坯后码放于高温电阻炉内，设定最高烧成温度为1170°C(测温锥标定温度)按60(TC升温速率1(TC/分钟，800°C—1080'C升温速率2'C/分钟，1170'C保温1.5小时，开启炉门，快速降温至70(TC，缓慢降至40(TC后从炉内取出瓷胎，即得到高档淡水珍珠贝壳瓷瓷胎。再用制得的DW01粉料按下面的配方配制釉料DW01粉料39.2g;岭北瓷土14g;赵家土79.8g;长石7g;高硼高锌无铅透明熔块860g。瓷胎经施釉，在1075'C温度二次烧成，即可得到高档日用瓷——珍珠贝壳瓷。所得产品检测结果如下1、瓷质细腻、釉面滋润、透光度良好并达到骨质瓷同等透光性能。2、白度大于80度。3、热稳定性20(TC置于2(rC水中热交换一次不裂。4、吸水率小于O.5D/0。5、铅、镉溶出量符合GB-12651规定。实施例4:本实例选用浙江省诸暨市山下湖淡水珍珠养殖基地及浙江东伟集团淡水珍珠养殖场废弃贝壳，首先对贝壳进行冲洗，除去泥沙，沥干水分，叠放于高温电阻炉内，设定温度60(TC进行煅烧并保温1小时自然冷却，然后置于粉碎机，加工至80目细小颗粒。将处理过的颗粒按重量比1:1.5的比例缓慢加入预先准备好的工业磷酸容器内，并均匀搅拌，检测PH值6，停止搅拌，静置24小时后以清水反复洗涤两遍。洗涤时粉料和水重量比为1:1.2，然后用滤袋滤去水分后自然干燥，'将干燥粉料置于匣钵中，在高温电阻炉内设定温度60(TC进行煅烧，保温1-3个小时，自然冷却后得到以磷酸钙为主的矿物粉料，同时将这种制得的矿物粉料命名为DWOl。用得到的DW01粉料按下面的配方配制淡水珍珠贝壳瓷胎体DW01粉料170g;赵家土580g;岭北瓷土100g;长石150g。然后根据常规工艺制浆、制泥、陈腐、化浆注浆成型。将注浆成型的淡水珍珠贝壳瓷青坯干燥修坯后码放于高温电阻炉内，设定最高烧成温度为1220°C(测温锥标定温度)按600'C升温速率10。C/分钟，800。C一1080。C升温速率2。C/分钟，1220。C保温1.5小时，开启炉门，快速降温至70(TC，缓慢降至40(TC后从炉内取出瓷胎，即得到高档淡水珍珠贝壳瓷瓷胎。再用制得的DW01粉料按下面的配方配制釉料DW01粉料13.6g;岭北瓷土8g;赵家土46.4g;长石12g;高硼高锌无铅透明熔块920g。瓷胎经施釉，在105(TC温度二次烧成，即可得到高档日用瓷——珍珠贝壳瓷。所得产品检测结果如下1、瓷质细腻、釉面滋润、透光度良好并达到骨质瓷同等透光性能。2、白度大于80度。3、热稳定性20(TC置于2(TC水中热交换一次不裂。4、吸水率小于O.5%。5、铅、镉溶出量符合GB-12651规定。实施例5:本实例选用浙江省诸暨市山下湖淡水珍珠养殖基地及浙江东伟集团淡水珍珠养殖场废弃贝壳，首先对贝壳进行冲洗，除去泥沙，沥干水分，叠放于高温电阻炉内，设定温度50(TC进行煅烧并保温1小时'自然冷却，然后置于粉碎机，加工至55目细小颗粒。将处理过的颗粒按重量比1:1的比例缓慢加入预先准备好的工业磷酸容器内，并均匀搅拌，检测ra值5.2，停止搅拌，静置24小时后以清水反复洗涤两遍。洗涤时粉料和水重量比为1:1.2，然后用滤袋滤去水分后自然干燥，将干燥粉料置于匣钵中，在高温电阻炉内设定温度525'C进行煅烧，保温1-3个小时，自然冷却后得到以磷酸钙为主的矿物粉料，同时将这种制得的矿物粉料命名为DWOl。用得到的DW01粉料按下面的配方配制淡水珍珠贝壳瓷胎体DW01粉料300g;赵家土550g;岭北瓷土100g;长石50g。然后根据常规工艺制浆、制泥、陈腐、化浆注浆成型。将注浆成型的淡水珍珠贝壳瓷青坯干燥修坯后码放于高温电阻炉内，设定最高烧成温度为U7(TC(测温锥标定温度)按60(TC升温速率10。C/分钟，800°C—108(TC升温速率2。C/分钟，117(TC保温1.5小时，开启炉门，快速降温至70(TC，缓慢降至40(TC后从炉内取出瓷胎，即得到高档淡水珍珠贝壳瓷瓷胎。再用制得的DW01粉料按下面的配方配制釉料DW01粉料30g;岭北瓷土10g;赵家土55g;长石5g;高硼高锌无铅透明熔块900g。瓷胎经施釉，在1065'c温度二次烧成，即可得到高档日用瓷——珍珠贝壳瓷。所得产品检测结果如下1、瓷质细腻、釉面滋润、透光度良好并达到骨质瓷同等透光性能。2、白度大于80度。3、热稳定性20(TC置于2(TC水中热交换一次不裂。4、吸水率小于O.5%。5、铅、镉溶出量符合GB-12651规定。实施例6:本实施例选用浙江东伟集团淡水珍珠加工厂废弃珍珠本体和珍珠加工产生的废弃珍珠细粉，置于匣钵内设定温度48(TC进行煅烧并保温1小时自然冷却且按重量比重量比1:1的比例加入预先准备好的工业磷酸容器内，并均匀搅拌，检测PH值5.3，停止搅拌，静置24小时后以清水反复洗涤两遍，用滤袋滤去水分后自然干'燥，将干燥粉料置于匣钵中，在高温电阻炉内设定温度58(TC进行煅烧。得到DW01粉料得到DW01粉料按淡水珍珠贝壳瓷胎体配方重量百分比组成DW01粉料220g;赵家土500g;岭北瓷土150g;长石100g;石英砂30g。根据常规工艺制浆、制泥、陈腐、化浆注浆成型。将注浆成型的淡水珍珠贝壳瓷青坯干燥修坯后码放于高温电阻炉内，设定最高烧成温度为1190°C(测温锥标定温度)按60(TC升温速率1(TC/分钟，80(TC—108(TC升温速率2'C/分钟，1190'C保温1.5小时，开启炉门，快速降温至70(TC，缓慢降至40(TC后从炉内取出瓷胎，及得到高档淡水珍珠贝壳瓷瓷胎。再用制得的DW01粉料按下面的配方配制釉料DW01粉料30.8g;岭北瓷土21g;赵家土70g;石英砂4.2g;长石14g;高硼高锌无铅透明熔块860g。瓷胎经施釉，在1075'C温度二次烧成，即可得到高档日用瓷——珍珠贝壳瓷。所得产品检测结果如下1、瓷质细腻、釉面滋润、透光度良好并达到骨质瓷同等透光性能。2、.白度大于80度。3、热稳定性20(TC置于2(TC水中热交换一次不裂。4、吸水率小于O.5%。125、铅、镉溶出量符合GB-12651规定。参考文献《贝壳热分解行为的研究及对聚合物热降解的影响》林秀玲《陶工艺学》西北轻工业学院轻工业出版社1985《矿物岩石学》中国地质大学出版社200权利要求1、一种珍珠贝壳、珍珠本体及珍珠本体粉末处理工艺，其特征在于，具体步骤如下一、对贝壳进行冲洗，除去附着在贝壳表面的泥沙，并沥干水份；二、将冲洗沥干的贝壳或珍珠本体及珍珠本体粉末在400-600℃的温度下煅烧，在该温度下保温1-2小时；三、将煅烧过的贝壳，经粉碎机加工至30-80目的细小颗粒；四、在容器内加入一定量的工业磷酸，再将贝壳或珍珠本体及珍珠本体粉末颗粒均匀的加入容器内，工业磷酸和贝壳或珍珠本体及珍珠本体粉末细小颗粒的重量比为1∶1.5-1∶1；一边加入贝壳珍珠本体及珍珠本体粉末细小颗粒一边搅拌，与磷酸进行反应至PH值为4.8-6后，静置24小时，得到含水粉料；五、将粉料用水洗涤1-2次，粉料和水的重量比为1∶1.2，使PH值接近中性，滤去水份，除去可溶性中间物质，干燥得到粉料；六、将粉料置匣钵体内，经窑炉在450℃-600℃中再次进行煅烧，保温1-3个小时，自然冷却后得到以磷酸钙为主的矿物粉料。2、利用权利要求1所述处理工艺制得的矿物粉料配制淡水珍珠贝壳瓷胎体的具体配方如下'一17%—30%(10%—20%45%—58%0%_5%5%—15%。3、利用权利要求1所述处理工艺制得的矿物粉料配制淡水珍珠贝壳瓷胎体釉料的具体配方如下(1.36%-4%0.8%4%3.60/o-11.60/00%-1%0.4%-3%80%陽92%。处理制得的矿物粉料瓷土高岭土石英长石处理制得的矿物粉料瓷土高岭土石英长石高硼高锌无铅透明熔块4、利用权利要求2和3所述的淡水珍珠贝壳瓷胎体和釉料配方制得的珍珠贝壳瓷的烧成工艺，其特征在于烧成制度为两次烧成高温素烧和低温釉烧，高温素烧温度为1170-1220°C，低温釉烧温度为1050-1100°C。全文摘要本发明公开了一种将珍珠贝壳及废弃的珍珠本体变成陶瓷原料的处理工艺，同时还公开了利用上述处理工艺制得的粉料制备日用陶瓷及釉料的配方及烧成工艺。贝壳瓷胎体的配方如下处理制得的矿物粉料17％-30％，瓷土10％-20％，高岭土45％-58％，石英0％-5％，长石5％-15％。贝壳瓷胎体釉料的配方如下处理制得的矿物粉料1.36％-4％，瓷土0.8％-4％，高岭土3.6％-11.6％，石英0％-1％长石0.4％-3％，高硼高锌无铅透明熔块80％-92％。贝壳瓷的烧成工艺如下高温素烧温度为1170-1220℃，低温釉烧温度为1050-1100℃。本发明具有节能降耗，安全环保，经济实用的优点。文档编号C04B33/132GK101671162SQ200910153148公开日2010年3月17日申请日期2009年9月24日优先权日2009年9月24日发明者司书军,周天宝,姚和卿申请人:浙江东伟陶瓷有限公司