一种超低温快烧玻化陶瓷砖的制备方法

专利名称：一种超低温快烧玻化陶瓷砖的制备方法
技术领域：
本发明涉及涉及建材领域，具体说就是一种一种超低温快烧玻化陶瓷砖的制备方法
背景技术：
党的“十六大”提出科学发展观，“十一五”规划提出⑶P能耗和主要污染物排放总量比“十五”期末分别降低20%左右、10%左右的约束性指标，“十七大”又把节能减排变成了工作责任制。去年哥本哈根世界气候大会又将“节能减排”再次推到世界舆论的中心，成为各方关注的“焦点”，又提出未来十年单位GDP减排40% 45%的目标。建材作为重点用能行业，能否大幅度提升企业能源资源利用水平和清洁生产水平，事关经济社会可持续发展，事关人民群众切身利益，事关我国的国际形象。 目前玻化陶瓷砖的烧成温度仍在1180-1240°C之间，烧成周期仍在40_90min之间，厚度仍在10-16mm之间，晶体结构仍采用长石莫来石结构。造成的结果是高温燃烧气体中大量含硫、氮氧化物气体，会形成酸雨破坏生态环境；高温燃烧气体中的未完全燃烧气体和低价态碳硫氮氧化物会破坏臭氧层，危害生态环境；高温燃烧气体包括大量的二氧化碳等会形成温室效应，影响气候变化。在世界能源越来越危机的今天，降低烧成温度和烧成周期可大幅度减低能源的使用，对产业结构调整、行业节能减排意义重大。传统的长石莫来石结构玻化陶瓷砖，大量使用资源匮乏性原料如广东黑泥，这些原料的开采大量破坏农田，危机中国的农业安全，此外传统玻化陶瓷砖厚度减薄后，轻度也随着减薄，砖的抗冲击强度随之下降，从而影响了薄体砖的使用和市场推广。河南新美陶瓷的杨剑等人，通过引入大量长石类稀缺原料，其产品烧成温度仅降至1192±3°C，烧成周期仅缩短至48min (低温快烧瓷质玻化砖配方的研制与生产，杨剑等，陶瓷，2003，2:42-43)。自贡兆峰公司的邓建国等人，利用当地原料试制彩色大颗粒抛光砖的生产工艺，其烧成温度为1185-1200°C，烧成周期在60min左右(利用当地原料试制彩色大颗粒抛光砖，邓建国，陶瓷，2002，6 :46-48)。余筱勤等人利用当地劣质原料进行了降低玻化砖的烧成温度试验，烧成温度为1170-11801，烧成周期301^11 (低温快烧瓷质地砖的研制，余筱勤等，2001，37 (1):33-34)。四川省建材工业科学研究院的陈静采用废玻璃和焚烧灰熔渣取代长石作为熔剂原料，在电炉条件下烧制出玻化砖样品，烧结温度1150°C (用废料作溶剂原料低温烧制瓷砖，陈静，江苏陶瓷，2006，39 (I) :24、29)。CN 1562870 (
公开日2005年I月12日)公开了一种利用略低于炻瓷的釉烧温度(1200-1220 V )，烧制出高于硬质瓷强度的日用瓷。DE 20001031430 (
公开日2002年I月17日)公开了一种低烧结磷灰石玻璃陶瓷，烧结温度为1200-1650°C。CN 1907908 (
公开日2007年2月7日)公开了一种采用低温烧结生产抛光砖的方法，该方法是以废玻璃作为主要熔剂原料，以三聚磷酸钠(Na3P5Oltl)作为次要熔剂原料，辅以其它低价陶瓷原料，制出适合于辊道窑一次快速烧成(烧成时间60min，烧成温度(900°C)的抛光砖。虽然该专利的烧成温度较低，但是该专利采用较多化工原料三聚磷酸钠(Na3P5Oltl)以及废玻璃，其强度低无法实现产业化。由此，仅仅依靠大量使用废玻璃和工业试剂来降低烧成温度，配方结构未见改变，导致产品的理化性能严重下降，生产控制困难、产品易于变形、合格品低，根本无法实现生产。因此市场急需要开发一种成本低、强度高，不利用大量使用化工原料造成二次污染的低温陶瓷玻化砖的生产工艺。CN 101634184公开了一种大规格炻质超薄砖及其制备方法，所用原料按重量百分比表示组成为 Si0255 — 68%,Al2O3H ~ 28%,Fe2O3O. 5 I. 8%，TiO2O. 2 I. 5%，CaOl 12%, MgO O. 3 1%，K2CHNa2O 2 5%。本发明组合物制备的炻质超薄砖产品采用干压成型，成型厚度为3 6mm，而最终产品规格可以达到(900 1000)mmX (1800 2000)mm。坯体中引入5 30%纤维增强剂，以保证炻质超薄砖有足够的强度及韧性。本发明大幅度减轻了单位面积陶瓷砖的重量，较好地实现了节能降耗的目标，属于环保类建筑装饰材料。 该方法中要进行二次烧成，一次烧成温度为1140-1160°C，二次烧成温度为1130-1150°C。CN101050107公开了一种用来生产超薄瓷质抛光砖及其制作工艺，其原料按重量百分比组成为长石类熔剂20-40%，粘土类原料20-30%，钙镁质原料0-8%，抗脆剂10-30%，坯体增强剂O. 1-1%，也可外加1-20%能发射阴离子和远红外线的陶瓷粉制成功能性超薄瓷质抛光砖。将以上原料通过配料-球磨-过筛-除铁-喷雾干燥制粉-陈腐-压制成型-干燥-烧成-抛光-分级拣选，制成本发明的800 X 1800 X (3-6) mm瓷质砖。还体中引入了较多的抗脆剂，以保证超薄砖有足够的烧成强度。采用本发明制备的陶瓷坯体具有质轻，节能，能发射阴离子和远红外线的特点，属于新型环保类建筑装饰材料。但该专利并未涉及任何烧成温度。因此，如何开发一种超低温(烧成温度彡1120°C)快烧(烧成时间彡35min)玻化陶瓷砖的制备方法，是本领域一个亟待解决的问题。

发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种超低温快烧玻化陶瓷砖的制备方法，包括如下步骤配料、球磨、过筛、除铁、喷雾造粒、压制、干燥、施釉、烧成、抛光，所述配料过程中的原料包括煅烧料、锂砂、黑泥、减水剂、增强剂和辅助剂；本发明所述辅助剂选自钙镁硅酸盐原料，任何一种钙镁硅酸盐原料均可用于本发明，例如透辉石、钽铌尾矿、硅灰石、烧滑石、生滑石、磷灰石和/或膨润土等。优选地，所述辅助剂选自透辉石、钽铌尾矿、硅灰石、烧滑石、生滑石、磷灰石和膨润土中的任意I种或至少2种的组合；所述组合例如透辉石/钽铌尾矿、烧滑石/生滑石、钽铌尾矿/透辉石/磷灰石、烧滑石/硅灰石/磷灰石/钽铌尾矿等；优选透辉石、钽铌尾矿、烧滑石、膨润土、硅灰石中的任意I种或至少2种的组合，进一步优选透辉石、钽铌尾矿、烧滑石中的任意I种或至少2种的组合。玻化陶瓷砖的制备工艺是本领域现有的技术，大致包括如下步骤配料、球磨、过筛、除铁、喷雾造粒、压制、干燥、施釉、烧成、抛光，具体操作，此处不再赘述，本领域技术人员完全有能力通过查阅文献获得。
优选地，本发明所述辅助剂中透辉石的含量为15-50%;钽铌尾矿的含量为10-25% ;硅灰石的含量为5-50% ;烧滑石的含量为1-50% ;生滑石的含量为1_20% ;磷灰石的含量为5-30%，膨润土的含量为5-10% ；优选地，透辉石的含量为25-35%，钽铌尾矿的含量为13-22%，硅灰石的含量为25-35%，烧滑石的含量为15-30%，生滑石的含量为5_15%，磷灰石的含量为10_26%，膨润土的含量为6-9%。作为优选技术方案，本发明所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分
煅烧料1-35%
锂砂10-25% 黑泥7-25%
减水剂0.20-0.60%
增强剂0.01-0.20%
辅助剂适量
所述各原料祖分重量Ι:.. 分含量的加和为100%；优选地，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分
煅烧料20-35%
砂10-25%
!:11 泥7-25%
减水剂0.20-0.60%
增强剂0.01-0.20%
Il助剂适量 所述各原料組分重Ji Ι 分含量的Λ和为wo%;此处，所述的“适量”为前述的辅助剂的各组分及含量，即本发明所述超低温快烧玻化陶瓷砖的制备方法中的配料过程，辅助剂的选择可以是15-50%的透辉石、10-25%的钽 铌尾矿、5-50%的硅灰石、1-50%的烧滑石、1-20%的生滑石、5-30%的磷灰石、5-10%的膨润土中的任意I中获至少2种的组合，例如可以是15-50%的透辉石和10-25%的钽铌尾矿的组合，15-50%的透辉石和5-50%的硅灰石的组合，5-50%的硅灰石、5-30%的磷灰石和5-10%的膨润土的组合，15-50%的透辉石、10-25%的钽铌尾矿、5-50%的硅灰石和1_50%的烧滑石的组合等。本领域技术人员可以根据实际情况和所掌握的背景技术进行选择，此处不做具体限定。减水剂是指在混凝土和易性及水泥用量不变条件下，能减少拌合用水量、提高混凝土强度；或在和易性及强度不变条件下，节约水泥用量的外加剂。本领域技术人员能够获知的任何一种减水剂均可用于本发明，典型但非限制性的实例有木质素磺酸盐类减水剂、多环芳香族盐类减水剂、水溶性树脂磺酸盐类减水剂、萘系高效减水剂、脂肪族高效减水齐Li、氣基闻闻效减水剂或聚竣酸闻效减水剂等。增强剂的作用是增加成型后的坯体强度，使其在入窑前便于搬运，轻微碰撞不至于碎裂。本领域技术人员能够获知的任何一种增强剂均可用于本发明，典型但非限制性的实例有聚乙烯蜡、长链脂肪酸酯、脂肪醇聚氧乙烯醚、纤维素醚等。“陶瓷减水剂、助磨剂、增强剂的发展现状、趋势及展望”(陶瓷减水剂、助磨剂、增强剂的发展现状、趋势及展望，杨建红，陶瓷，2005，11 :23)中对于陶瓷行业所用添加剂的分 类，以及目前国际上主要生产添加剂的厂家及主要产品进行了详细的介绍，如陶瓷坯体减水剂、助磨剂、增强剂的种类、应用、性能特点和它们与陶瓷材料的作用机理等。本领域技术人员可以进行参考。优选地，以煅烧料的质量为100%计，所述的煅烧料按重量百分含量包括如下组
分
锂-云母65-85%
碳酸钡5-15%
翻酸5-15%
硝酸钾5-15% 优选，所述的煅烧料按重量百分含量包括如下组分
68-82%
碳酸钡6-12%
I!酸6-12%
硝酸钾6-12%;优选地，所述煅烧料采用匣钵烧结法制成。匣钵是一种窑具，在烧制陶瓷器过程中，为防止气体及有害物质对坯体、釉面的破坏及污损，将陶瓷器和坯体放置在耐火材料制成的容器中焙烧，这种容器即称匣钵，亦称匣子。使用匣钵烧制陶瓷器，不仅可提高装烧量、制品不致粘结、提高成品率，而且匣钵还具有一定的导热性和热稳定性，可保证陶瓷质量。匣钵烧结法为本领域熟知的方法，本发明没有具体限定。优选地，在匣钵烧结过程中，向所述煅烧料中添加水玻璃，并在850_1050°C下煅烧制得煅烧料。泡花碱，是一种水溶性硅酸盐，其化学式为R2O · nSi02,式中R2O为碱金属氧化物，η为二氧化硅与碱金属氧化物摩尔数的比值，称为水玻璃的模数。泡花碱的水溶液俗称水玻璃。水玻璃的粘结力强、强度较高，耐酸性、耐热性好。任何市场上能够购得的水玻璃均可用于本发明，此处不做限定。作为优选技术方案，本发明所述煅烧料的制备过程如下将煅烧料的各组分混合均匀后，加入10-25%的水玻璃，在成球盘内滚制成球，将球置于涂有氧化铝耐火底浆的匣钵内煅烧，煅烧至微结成褐红色块；优选所述煅烧温度为850-1050°C，进一步优选900-1000°C ;优选所述煅烧时间为45-65min，进一步优选50_60min，最优选55min。优选地，本发明所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分·鐵籠料1-35%
锂砂10-25%
W 泥7-25%
减水剂0.20-0.60%
增强剂0.01-0.20%
硅灰石5-50%
生滑石1-20%
所述各原料组分東S百分含S的加和为100%;优选地，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分鍛烧料1-35%
β 砂10-25%
!B 泥7-25%
减水剂0.20-0.60%
增强剂0.01-0.20%
硅灰石5-50%
生滑石1-20%;
透辉石15-50%
钽铌尾矿10-25%
烧滑石1-50%
磷灰石5-30%
膨润土5-10%
所述各拟料组分重a P分含S的加和为100% ；优选地，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分
繼纖料1-35%
锂砂10-25%
黒7-25%
减水剂0.20-0.60%
增强剂0.0-0.20%
硅灰石25-35%
膨润上6-9%
所述各原料组分東StJ分含S的加和为100%ο作为可选技术方案，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分硅灰石35%、生滑石8%、黑泥11. 4%、锂砂10%、煅烧料35%、减水剂O. 48%和增强剂O. 12%。
作为可选技术方案，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分硅灰石10%、生滑石8%、黑泥11. 4%、锂砂10%、煅烧料5%、透辉石15%，钽铌尾矿10%、烧滑石10%、生滑石10%、磷灰石5%、膨润土 5%、减水剂O. 48%和增强剂O. 12%。作为可选技术方案，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分硅灰石35%、膨润土 8%、黑泥11. 4%、锂砂10%、煅烧料35%、减水剂O. 48%和增强剂O. 12%。作为可选技术方案，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分透辉石15%、硅灰石15%、膨润土 5%、黑泥8%、钽铌尾矿15%、锂砂15%、磷灰石26. 4%、减水剂O. 48%和增强剂O. 12%。作为可选技术方案，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分透辉石50%、煅烧料20%、膨润土 8%、黑泥7%、锂砂14. 4%，减水剂O. 48%和增强剂O. 12%。作为可选技术方案，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分透辉石40%、煅烧料25%、膨润土 8%、黑泥7%、磷灰石5%、锂砂14. 4%、减水剂O. 48%和增强剂
O.12%。作为可选技术方案，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分透辉石40%、煅烧料25%、膨润土 8%、水洗泥7%、磷灰石5%、锂砂14. 3%、氧化锑O. 1%、减水剂O. 48%和增强剂O. 12%。优选地，所述钽铌尾矿的化学组成主要包括SiO2 52-56%, Al2O3 18-24%, Fe2O30-0. 2%, TiO2 0-0. 1%，Li2O 3-5%, CaO 0-2%, MgO 0-1%, Na2O 0-10%, IL (烧失量)0-3% ;优选所述钽铌尾矿为麸皮状。本发明所述IL为烧失量(Loss on ignition)的缩写，也可写成LOI。烧失量即将在105-110°c烘干的原料在1000-1100°c灼烧后失去的重量百分比。原料烧失量表征原料加热分解的气态产物(如H20，CO2等)和有机质含量的多少，从而可以判断原料在使用时是否需要预先对其进行煅烧，使原料体积稳定。优选地，所述锂沙的化学组成主要包括=SiO2 65-75%，Al2O3 14-20%，Fe2O3O-O. 5%，TiO2 0-0. 1%, K2O 5-12%, CaO 0-2%, MgO 0-1%, Na2O 0_10%，Li200_3%，IL 0-3% ;优选所述锂沙为粒状、砂状或粉状中的任意I种或至少2种的组合。优选地，所述透辉石的化学组成主要包括=SiO2 55-75%，Al2O3 0-2%, Fe2O3O-O. 5%，TiO2 0-0. 5%, K2O 0-1%, CaO 10-25%，MgO 10-30%, Na2O 0_1%，ILO-7% ;优选所述透辉石为粒状、砂状或粉状中的任意I种或至少2种的组合。优选地，所述硅灰石的化学组成主要包括=SiO2 55-75%，Al2O3 0-2%, Fe2O3O-O. 5%，TiO2 0-0. 5%, K2O 0-1%, CaO 25-35%, Na2O 0-1%, IL 0-7% ;优选所述硅灰石为粒状、砂状或粉状中的任意I种或至少2种的组合。优选地，所述烧滑石的化学组成主要包括=SiO2 55-75%，Al2O3 0-2%, Fe2O3O-O. 1%，TiO2 0-0. 1%，K2O 0-1%, CaO 0-3%, MgO 10-30%，Na2O 0-1%, IL 0-1% ;优选所述烧滑石为块状、粒状、砂状或粉状中的任意I种或至少2种的组合。优选地，所述水洗泥的化学组成主要包括Si02 45-65%, Al2O3 16-25%, Fe2O30-0. 5%, TiO2 0-0. 2%, K2O 0-3%, CaO 0-3%, MgO 0-3%, Na2O 0-3%, IL 5-15% ;优选所述水洗泥为条状、球状或饼状中的任意I种或至少2种的组合，外观为黑色、青色或白色中的任意I种或至少2种的组合。
优选地，所述膨润土的化学组成主要包括Si02 5 5-75%, Al2O3 13-20%, Fe2O30-0. 5%, TiO2 0-0. 2%, K2O 0-3%, CaO 0-3%, MgO 0-3%, Na2O 0-3%, IL 5-13% ;优选地，所述膨润土为粉状和/或块状，烧白度> 50度。优选地，所述磷灰石的化学组成主要包括=SiO2 0-3%，Al2O3 0-3%, Fe2030_2%，TiO20-2%, K2O 0-1%, CaO 30-45%，MgO 6-10%, Na2O 0-1%, P2O5 25-30%，IL 0-20% ;优选地，所述磷灰石为粉状、砂状或粒状中的任意I种或至少2种的组合，外观为灰色或灰白色。作为优选技术方案，本发明所述钽铌尾矿的化学组成主要包括=SiO2 54%，Al2O321%, Fe2O3 O. 1%，TiO2 O. 05%, Li2O 4%, CaO 1%，MgO O. 5%, Na2O 5%, IL I. 5% ;所述锂沙的化学组成主要包括=SiO2 70%, Al2O3 17%, Fe2O3 O. 25%, TiO2 O. 05%, K2O 8. 5%, CaO 1%，MgO
0.5%，Na2O 5%，Li2O I. 5%，IL I. 5% ;所述透辉石的化学组成主要包括Si02 6 5%，Al2O3 1%，Fe2O3 O. 25%, TiO2 O. 25%, K2O O. 5%, CaO 17. 5%, MgO 20%, Na2O O. 5%, IL 3. 5% ;所述硅灰石的化学组成主要包括=SiO2 65%, Al2O3 1%, Fe2O3 O. 25%, TiO2 O. 25%, K2O O. 5%, Ca030%,Na2O 0.5%，IL 3. 5% ;所述烧滑石的化学组成主要包括SiO2 65%, A12031%, Fe2O3 O. 05%,·TiO2 O. 05%, K2O O. 5%, CaO I. 5%, MgO 20%, Na2O O. 5%, IL O. 5% ;所述水洗泥的化学组成主要包括=SiO2 55%, Al2O3 20%, Fe2O3 O. 25%, TiO2 O. 1%，K2O I. 5%, CaO I. 5%, MgO I. 5%, Na2O
1.5%，IL 10% ;所述膨润土的化学组成主要包括Si02 6 5%，Al2O3 16. 5%，Fe2O3 O. 25%，TiO2O. 1%，K2Ol. 5%，CaO I. 5%，MgO I. 5%，Na2O I. 5%，IL 9% ;所述磷灰石的化学组成主要包括SiO2 I. 5%, Al2O3 I. 5%, Fe2O3 1%, TiO2 1%，K2O O. 5%, CaO 37. 5%, MgO 8%, Na2O O. 5%, P2O527. 5%, IL 10%ο优选地，所述烧成过程中，烧成温度为980-1120°C，例如982 °C、988 °C、995 °C、1005°C、1012t、1027t、1055t、107(rC、119(rC、1198t等，优选 1060-108(TC。优选地，所述烧成过程中，烧成周期为25-35min，例如25. 2min、26. lmin、27min、29. 5min、30. 2min、32min、33min、34. 2min、34. 8min 等，优选 30mino本发明所述的各原料均可通过商购获得。本发明提供的超低温快烧玻化陶瓷砖的制备方法与现有技术中玻化陶瓷砖的制备方法大致相同，本领域技术人员可以根据自己掌握的专业知识进行具体步骤，典型但非限制性的实例有一种超低温快烧玻化陶瓷砖的总工艺流程如下坯料配料入球，过筛，除铁，喷雾造粒，压制，干燥，施釉，印花，烧成，粗磨边，刮平，粗抛，中抛，精抛，精磨边，分选，包装，入库；或者，一种超低温快烧玻化陶瓷砖的伸长方法包括如下步骤(I)先按以上工艺配方范围的坯用原料准确配料后，置入球磨机中进行球磨；其中泥浆工艺参数如下万孔筛细度为0.6-1.2<%，水分30-36%，泥浆流速25-458(涂-4粘度计，即QND-4粘度计)，比重I. 65-1. 72g/cm3 ；粉料工艺参数如下水分5. 5-7. 5 %，颗粒级配，20目筛上小于2 %，20-40目45-55%,40-60 目 34-45%，60-80 目 10-15%，大于 60 目小于 2% ；煅烧料的制备工艺如下将前述煅烧料按照配方组成配制成混合料，混合均匀后，加入10-25%的水玻璃，在成球盘内滚制成球，将球放在涂有氧化铝耐火底浆的匣钵内在850-1050°C的推板窑内低温煅烧50-60min ;煅烧至煅烧料微结成褐红色，敲击可碎，但里面不存在云母残片为最佳；(2)将步骤(I)得到的原料经过筛、除铁、喷雾造粒、压制、干燥、施釉后进行烧成；所述烧成温度980-1120°C，烧成周期50_60min，厚度在5_10mm ；(3)最后进行抛光。本发明所述的施釉选自淋釉、喷釉、干粉布釉或采用采用丝印、辊印、喷墨打印中的任意I种。所述的施釉方法为本领域技术人员熟知的方法，此处不再赘述。本发明的目的之二是提供一种由所述的超低温快烧玻化陶瓷砖的制备方法制备得到的超低温快烧玻化陶瓷砖，所述玻化陶瓷砖的硬度> 6. 5，例如6. 9,7. 2,7. 7,8. O等，断裂模数彡 380MPa，例如 382MPa、389MPa、395MPa、407MPa、447MPa、489MPa、500MPa 等，烧失 (5%，例如 4. 8%、4· 5%、4· 2%、3· 8%、2· 1%、1· 2%、0· 02%,O. 2% 等，无针孔，内照射指数彡 O. 3，外照射指数< 0.6。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果(I)本发明在玻化陶瓷砖的原料配制过程中，添加含有钙镁硅酸盐矿物原料辅助齐U，配合配料过程的各个原料，达到协同增效的作用，降低了所述玻化陶瓷砖的烧成温度，缩短了烧成时间，尤其当选用钽铌尾矿的时候还解决了玻化陶瓷砖原料资源紧张的问题，并解决了尾矿的浪费；(2)本发明所述的玻化陶瓷砖在降低烧成温度，缩短烧成时间的同时确保了玻化陶瓷砖的质量，使其硬度> 6. 5度，断裂模数> 38MPa，烧失彡5%，无针孔，内照射指数低于O. 3，远小国标A类I. O标准，外照射指数低于O. 6，远小国标A类I. 3标准；(3)本发明提供的玻化陶瓷砖超低温烧成、强度高、硬度高、耐磨性好、防污能力强、无辐射环保健康新型玻化砖材料及产品。(4)本发明提供的玻化陶瓷砖的制备方法大幅度降低了烧成温度，缩短了烧成周期，对于陶瓷产业节能减排和绿色制造及低碳生产非常有益。
具体实施例方式为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下本发明所述的超低温快烧玻化陶瓷砖的制备方法为配料、原料球磨、泥浆过筛、泥浆除铁、泥浆陈腐、喷雾造粒、粉料陈腐、干压成型、干燥运输、施釉、氧化烧成、磨边抛光后得到超低温快速烧成玻化砖。所述的超低温是指温度在1100°c以下，所述的快速是指烧成时间在35min以内。表I为本发明实施例1-9中配料过程的各组分配比。表I实施例1-9中配料过程的各组分配比
权利要求
1.一种超低温快烧玻化陶瓷砖的制备方法，包括如下步骤配料、球磨、过筛、除铁、喷雾造粒、压制、干燥、施釉、烧成、抛光，其特征在于，所述配料过程中的原料包括煅烧料、锂砂、黑泥、水洗泥、减水剂、增强剂和辅助剂； 所述辅助剂选自透辉石、钽铌尾矿、硅灰石、烧滑石、生滑石、磷灰石和膨润土中的任意I种或至少2种的组合；优选透辉石、钽铌尾矿、烧滑石、膨润土、硅灰石中的任意I种或至少2种的组合，进一步优选透辉石、钽铌尾矿、烧滑石中的任意I种或至少2种的组合。
2.如权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述辅助剂中透辉石的含量为15-50%；钽铌尾矿的含量为10-25% ;硅灰石的含量为5-50% ;烧滑石的含量为1-50% ;生滑石的含量为1-20% ;磷灰石的含量为5-30%，膨润土的含量为5-10% ； 优选地，透辉石的含量为25-35%，钽铌尾矿的含量为13-22%，硅灰石的含量为25_35%，烧滑石的含量为15-30%,生滑石的含量为5-15%,磷灰石的含量为10-26%,膨润土的含量为6-9% ο
3.如权利要求I或2所述的制备方法，其特征在于，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分 煅烧料1-35% 裡砂10-25% 黑泥7-25%减水剂0.20-0.60%增强剂0.01-0.20% 辅助剂适S 所述各原料纽分電景百分含讀的加和为100%； 优选地，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分 煅烧料20-35% 裡砂10-25% 黑泥7-25% 减水剂0.20-0.60 / 增强剂0.01-0.20% 辅助剂适量 所述各原料組分東S百分舍I；的加和为100%; 所述的适量为权利要求2所述的辅助剂的各组分及含量。
4.如权利要求1-3之一所述的制备方法，其特征在于，以煅烧料的质量为100%计，所述的煅烧料按重量百分含量包括如下组分锂云母65-85%碳酸領5-15%翻酸5-15%硝酸钾5-15%; 优选，所述的煅烧料按重量百分含量包括如下组分饨母68-82%碳酸钡6-12%翻酸6-12%硝酸钟6-12%; 优选地，所述硝酸钾的纯度为95%以上；所述碳酸钡的纯度为95%以上；所述硼酸的纯度为95%以上； 优选地，所述煅烧料采用匣钵烧结法制成；进一步优选地，在匣钵烧结过程中，向所述煅烧料中添加水玻璃，并在850-1050°C下煅烧制得煅烧料； 优选地，所述煅烧料的制备过程如下将煅烧料的各组分混合均匀后，加入10-25%的水玻璃，在成球盘内滚制成球，将球置于涂有氧化铝耐火底浆的匣钵内煅烧，煅烧至微结成褐红色块；优选所述煅烧温度为850-1050°C，进一步优选900-1000°C ;优选所述煅烧时间为 45_65min,进一步优选 50_60min,最优选 55min。
5.如权利要求1-4之一所述的制备方法，其特征在于，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分 煅烧料1-35% 锂砂10-25% 黑泥7-25%减水剂0.20-0.60%增强剂0.01-0.20% 硅灰石5-50% 生滑石1-20%所述各原料组分重,Sn分含I:的加和为100%；优选地，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分 煅烧料1-35% 锂砂10-25% 黑泥7-25%减水剂0.20-0.60%增强剂0.01-0.20% 硅灰石5-50% 免泔石1-20%； 透辉石15-50% 售丨!铌Id矿！0-25% 烧滑石-50% 磷灰A5-30%膨涧 I:5-10%所述备拟料绀分電M Tl分穴W:的加和为100%5 优选地，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分 繼燒料1-35%砂10-25% 繼泥7-25% 减水剂0.20-0.60% 増 β 0.01-0.20%砘灰 W25-35%膨润丨6-9%所述各拟料绀分WiW分六从的加和为100%ο
6.如权利要求1-5之一所述的制备方法，其特征在于，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分硅灰石35%、生滑石8%、黑泥11. 4%、锂砂10%、煅烧料35%、减水剂O. 48%和增强剂O. 12% ；或，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分 硅灰石10%、生滑石8%、黑泥11. 4%、锂砂10%、煅烧料5%、透辉石15%，钽铌尾矿10%、烧滑石10%、生滑石10%、磷灰石5%、膨润土 5%、减水剂O. 48%和增强剂O. 12% ； 或，所述配料过程中，各原料按重量百 分含量包括如下组分 硅灰石35%、膨润土 8%、黑泥11. 4%、锂砂10%、煅烧料35%、减水剂O. 48%和增强剂O.12% ； 或，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分 透辉石15%、硅灰石15%、膨润土 5%、黑泥8%、钽铌尾矿15%、锂砂15%、磷灰石26. 4%、减水剂O. 48%和增强剂O. 12% ； 或，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分 透辉石50%、煅烧料20%、膨润土 8%、黑泥7%、锂砂14. 4%，减水剂O. 48%和增强剂O.12% ； 或，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分 透辉石40%、煅烧料25%、膨润土 8%、黑泥7%、磷灰石5%、锂砂14. 4%、减水剂O. 48%和增强剂O. 12% ； 或，所述配料过程中，各原料按重量百分含量包括如下组分 透辉石40%、煅烧料25%、膨润土 8%、水洗泥7%、磷灰石5%、锂砂14. 3%、氧化锑O. 1%、减水剂O. 48%和增强剂O. 12%。
7.根据权利要求1-6之一所述的生产方法，其特征在于所述钽铌尾矿的化学组成主要包括=SiO2 52-56%, Al2O3 18-24%，Fe2O3 0-0. 2%, TiO2 0-0. 1%, Li2O 3-5%, CaO 0-2%, MgO0-1%，Na2O 0-10%, ILO-3% ;优选所述钽铌尾矿为麸皮状； 优选地，所述锂沙的化学组成主要包括=SiO2 65-75%，Al2O3 14-20%，Fe2O3O-O. 5%，TiO20-0. 1%，K2O 5-12%, CaO 0-2%, MgO 0-1%, Na2O 0-10%, Li200_3%，IL 0-3% ;优选所述锂沙为粒状、砂状或粉状中的任意I种或至少2种的组合； 优选地，所述透辉石的化学组成主要包括=SiO2 55-75%，Al2O3 0-2%, Fe2O3O-O. 5%，TiO20-0. 5%, K2O 0-1%, CaO 10-25%，MgO 10-30%，Na2O 0-1%, ILO-7% ;优选所述透辉石为粒状、砂状或粉状中的任意I种或至少2种的组合； 优选地，所述硅灰石的化学组成主要包括=SiO2 55-75%，Al2O3 0-2%, Fe2O3O-O. 5%，TiO20-0. 5%, K2O 0-1%, CaO 25-35%, Na2O 0-1%, IL 0_7% ;优选所述硅灰石为粒状、砂状或粉状中的任意I种或至少2种的组合； 优选地，所述烧滑石的化学组成主要包括=SiO2 55-75%，Al2O3 0-2%, Fe2O3O-O. 1%，TiO20-0. 1%, K2O 0-1%, CaO 0-3%, MgO 10-30%，Na2O 0-1%, IL 0-1% ;优选所述烧滑石为块状、粒状、砂状或粉状中的任意I种或至少2种的组合； 优选地，所述水洗泥的化学组成主要包括=SiO2 45-65%, Al2O3 16-25%, Fe2O3 0-0. 5%,TiO2 0-0. 2%, K2O 0-3%, CaO 0-3%, MgO 0-3%, Na2O 0-3%, IL 5-15% ;优选所述水洗泥为条状、球状或饼状中的任意I种或至少2种的组合，外观为黑色、青色或白色中的任意I种或至少2种的组合； 优选地，所述膨润土的化学组成主要包括=SiO2 55-75%, Al2O3 13-20%, Fe2O3 0-0. 5%,TiO2 0-0. 2%, K2O 0-3%, CaO 0-3%, MgO 0-3%, Na2O 0-3%, IL 5-13% ;优选地，所述膨润土为粉状和/或块状，烧白度> 50度； 优选地，所述磷灰石的化学组成主要包括=SiO2 0-3%，Al2O3 0-3%，Fe2030-2%, TiO20-2%, K2O 0-1%, CaO 30-45%，MgO 6-10%, Na2O 0-1%, P2O5 25-30%，IL 0-20% ;优选地，所述磷灰石为粉状、砂状或粒状中的任意I种或至少2种的组合，外观为灰色或灰白色。
8.根据权利要求7所述的生产方法，其特征在于所述钽铌尾矿的化学组成主要包括=SiO2 54%, Al2O3 21%, Fe2O3 O. 1%，TiO2 O. 05%, Li2O 4%, CaO 1%，MgO O. 5%, Na2O 5%, ILI.5% ； 优选地，所述锂沙的化学组成主要包括SiO2 70%, Al2O3 17%, Fe2O3 O. 25%, TiO2O.05%, K2O 8. 5%, CaO 1%，MgO O. 5%, Na2O 5%, Li2O I. 5%, IL I. 5% ； 优选地，所述透辉石的化学组成主要包括=SiO2 65%，Al2O3 1%，Fe2O3O. 25%，TiO2O.25%, K2O O. 5%, CaO 17. 5%, MgO 20%, Na2O O. 5%, IL 3. 5% ； 优选地，所述硅灰石的化学组成主要包括=SiO2 65%，Al2O3 1%，Fe2O3O. 25%，TiO2O.25%, K2O O. 5%, CaO 30%, Na2O O. 5%, IL 3. 5% ； 优选地，所述烧滑石的化学组成主要包括=SiO2 65%，Al2O3 1%，Fe2O3O. 05%, TiO2O.05%, K2O O. 5%, CaO I. 5%, MgO 20%, Na2O O. 5%, IL O. 5% ； 优选地，所述水洗泥的化学组成主要包括=SiO2 55%，Al2O3 20%, Fe2O3O. 25%, TiO2O.1%，K2O I. 5%, CaO I. 5%, MgO I. 5%, Na2O I. 5%, IL 10% ； 优选地，所述膨润土的化学组成主要包括=SiO2 65%，Al2O3 16.5%，Fe2O3O. 25%, TiO2O.1%，K2O I. 5%, CaO I. 5%, MgO I. 5%, Na2O I. 5%, IL 9% ； 优选地，所述磷灰石的化学组成主要包括=SiO2 I. 5%, Al2O3 1.5%，Fe2O3 1%，TiO2 1%，K2O O. 5%, CaO 37. 5%, MgO 8%, Na2O O. 5%, P2O5 27. 5%, IL 10%。
9.如权利要求1-8之一所述的制备方法，其特征在于，所述烧成过程中，烧成温度为980-1120°C，优选 1060-1080°C ； 优选地，所述烧成过程中，烧成周期为25-35min，优选30min。
10.一种如权利要求1-9之一所述的超低温快烧玻化陶瓷砖的制备方法制备得到的超低温快烧玻化陶瓷砖，其特征在于，所述玻化陶瓷砖的硬度> 6. 5，断裂模数> 380MPa，烧失率< 5%，无针孔，内照射指数< O. 3，外照射指数< O. 6。
全文摘要
本发明涉及一种超低温快烧玻化陶瓷砖的制备方法，包括如下步骤配料、球磨、过筛、除铁、喷雾造粒、压制、干燥、施釉、烧成、抛光，所述配料过程中的原料包括煅烧料、锂砂、黑泥、水洗泥、减水剂、增强剂和辅助剂；所述辅助剂选自透辉石、钽铌尾矿、硅灰石、烧滑石、生滑石、磷灰石和膨润土中的任意1种或至少2种的组合。本发明通过对各原料和配比的选择，使玻化陶瓷砖的烧成温度达到1120℃以下，烧成时间≤35min。
文档编号C04B35/622GK102875155SQ20121036211
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月25日 优先权日2011年9月26日
发明者林伟, 陈贤伟, 路明忠, 范国昌, 范新晖 申请人:佛山石湾鹰牌陶瓷有限公司