低温快速烧成陶瓷砖及生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及低温快速烧成陶瓷砖及生产工艺。该陶瓷砖坯料中至少一种是抛光砖生产在磨抛过程所产生的微细颗粒料；经收集抛光工序产生含微细颗粒的废水，经沉淀、压滤处理后获得抛光废料，该陶瓷砖坯料按重量百分比由以下组份组成：抛光废料48～73%；瓷砂5～20%；粘土20～27%；矿化剂2～5%。该生产工艺包括：⑴收集抛光废料；将压滤备用的抛光废料及其它原料折算成干重，按配方配料，湿法球磨成浆料；⑵将泥浆喷雾干燥制成粉料，干压成型陶瓷砖坯；⑶将砖坯干燥、施釉并表面进行装饰；⑷将装饰坯入陶瓷辊道窑烧成；其快速烧成的温度为：1050℃～1140℃，烧成周期35～75分钟，烧制成吸水率小于0.5%的瓷质砖。
【专利说明】低温快速烧成陶瓷砖及生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种低温快速烧成陶瓷砖及生产工艺。
【背景技术】
[0002]CN200410079020.9公开了 “一种利用抛光废料生产陶瓷砖的方法”，它的目的是对目前陶瓷行业大量产生的玻化砖抛光废料进行合理的重新利用。该技术方案:将陶瓷行业玻化砖抛光后产生的废水、废渣汇集，经沉淀、压滤及陈腐处理后获得抛光废料，将10~70%的抛光废料、10~35%高温砂、10~35%的高岭土、10~30%的低温砂石混料入球磨机中湿法球磨，过250目筛余0.3~0.8%，除铁后将泥浆利用喷雾塔喷粉备用；然后，将所得干粉利用陶瓷压机干压成型；将成型后的陶瓷砖坯体在陶瓷辊道窑内烧成，烧成温度1140°C~1200°C，烧成周期40~75分钟。其不足之处是:最终的产品也仅仅是一种轻质发泡砖而不是陶瓷砖，局限性较大。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对目前陶瓷行业在抛光砖生产的磨抛工序产生的抛光废料，其颗粒细度分布在1.5~30微米之间，平均粒径在6微米，因抛光废渣中含有磨头带进的有树脂等有机物在烧成过程中的发泡反应，而提供了一种通过收集这些含微细颗粒的废水，经沉淀、压滤后，用于陶瓷砖生产的坯料配方中；充分利用抛光废渣颗粒细、比表面积大、烧成温度低的特点，加速烧成过程的物理化学反应，有效降低陶瓷砖的能源消耗，将抛光废弃物变废为宝，以及通过低温矿化剂的作用，使有机挥发份通过低温挥发并避免了在高温下的进一步反应，规避抛光废渣中磨头带进的有树脂等有机物在烧成过程中的发泡反应，在较低温度下完成陶瓷砖的烧成瓷化过程的低温快速烧成陶瓷砖生产工艺。本发明的另一目的是提供一种用于通过降低烧成温度、缩短烧成时间使瓷砖烧成过程中不起泡，规避了高温烧成的起泡温度区间，在有机物排出后`，固相反应温度降低及矿化剂的作用下，使在有机挥发份通过低温挥发并避免在高温下的进一步反应，在较低温度下完成陶瓷砖的烧结过程的低温快速烧成陶瓷砖。
[0004]本发明的技术解决方案是所述低温快速烧成陶瓷砖，其特殊之处在于:所述陶瓷砖坯料中至少一种是抛光砖生产在磨抛过程所产生的微细颗粒料；通过收集抛光工序所产生的含微细颗粒的废水，经沉淀、压滤处理后获得抛光废料，该陶瓷砖坯料按重量百分比由以下组份组成:
抛光废料48%~73%瓷砂5%~20%
粘土 20%~27%矿化剂2%~5% 。
作为优选:
所述陶瓷砖坯料按重量百分比，进一步由以下组份组成:
抛光废渣65%瓷砂13%
粘土 20%硅灰石2% 。作为优选:所述矿化剂选用一种或其组合:硅灰石、透辉石、滑石、锂辉石类的低温熔剂原料。
[0005]本发明的另一技术解决方案是所述低温快速烧成陶瓷砖的生产工艺，其特殊之处在于，包括以下工序:
(1)收集抛光废料；将压滤备用的抛光废料及其它原料折算成干重，按配方百分比配料，湿法球磨成浆料；
⑵将泥浆喷雾干燥制成粉料，干压成型陶瓷砖坯；
⑶将砖坯干燥、施釉并表面进行装饰； ⑷将装饰坯入陶瓷辊道窑烧成；其烧成的温度:1050°C~1140°C，烧成周期35~75分钟，烧制成吸水率小于0.5%的瓷质砖。
[0006]作为优选:所述抛光废料的微细颗粒组成分布在1.5~30微米之间，平均粒径为6微米。
[0007]作为优选:所述工序⑶的表面装饰手段，依产品装饰效果，采用其中一种或其组合:喷釉、淋釉，丝网、胶辊、喷墨印花，布施干粒及成品砖釉面抛光工艺。
[0008]作为优选:所述生产方法进一步包括:
⑴收集备用的抛光废渣检测水分，配料折算成干基的坯料后入球磨机入球磨机，加水湿磨成泥浆，泥浆细度大于40微米的颗粒小于2.50%，泥浆流速:41秒/100ml ;泥浆含水率:34.0%，经过筛、除铁入浆池储存备用；
⑵将粉料的水分控制在6%~7%，容重0.98 g/ml，干压成型制成砖坯并干燥，对干燥坯的表面进行装饰，送入陶瓷辊道窑烧成；
⑶利用陶瓷辊道窑烧成，烧成温度1080°C，烧成周期45分钟，产品吸水率为0.50%以下，制成瓷质砖成品。
[0009]作为优选:所述抛光废料的收集方法包括:
⑴收集粗抛、精抛工序产生的含微细颗粒的废水；
⑵废水由水沟入沉淀池、沉淀；
⑶沉淀池中加絮凝剂；
⑷一、二级沉淀池中的废水送磨边工序循环利用；
(5)三级沉淀池中的高浓度料浆送往压滤机，压滤成泥饼；
(6)泥饼转仓、均化、陈腐，供低温烧成陶瓷砖的坯料使用。
[0010]与现有技术相比，本发明的优点是:
⑴本发明低温烧成陶瓷砖的烧成温度为:1050°c~1140°C，烧成周期35~75分钟，烧制成吸水率小于0.5%的瓷质砖。相比传统生产工艺降低80°C，烧成周期可缩短15~20分钟，降低烧成能耗17%~20%。从而降低了燃料消耗，对于以先进技术改造传统的陶瓷产业及行业的节能减排具有重大的意义。
[0011]⑵本发明解决了抛光废渣中磨抛部分产生的废料，因其组成中含有一定量的抛光磨头损耗，导致瓷砖烧成过程发泡，而不能被广泛利用的关键问题；解决了瓷质砖烧成在高温液相烧结情况下的产品起泡、变形等技术关键问题，用于低吸水率的全瓷砖生产，使抛光砖废料能够应用于低温快速烧成的瓷质砖坯料中。
[0012]⑶磨抛过程产生的废料其颗粒细、比表面积大，这种细颗粒降低了高温固相反应的温度，对于降低烧成温度、缩短烧成时间起了关键的作用。
[0013]⑷磨抛过程产生的废料含有树脂等有机成分，该工艺规避了高温烧成的起泡的温度区间，使在有机物排出后，在固相反应温度降低及矿化剂的作用下，完成坯体的瓷化的烧结过程。
[0014](5)本发明所述的低温烧成陶瓷砖的坯料配方中的矿化剂，是硅灰石、透辉石、滑石或含锂矿物原料中的一种或以上，用量范围为2%~5%。相比传统瓷质砖坯料的化学组成，含锂、钙、镁等矿物原料的引入对于促进低温烧结具有一定的保证作用。
[0015](6)本发明大量应用抛光砖生产过程产生的废料，使多年未能解决的抛光废料排放(或只能用于轻质砖)变废为宝，实现了抛光废渣在瓷质砖坯料配方中的应用，扩大了抛光废渣的用量范围，为陶瓷抛光砖生产企业提供了一种抛光废渣零排放的应用技术，用于吸水率小于0.5%瓷质砖配方中，可降低烧成温度80°C，烧成周期可缩短10~20分钟，对于陶瓷行业节能减排具有重大的意义，是陶瓷原料和生产工艺的重大发现和创新。相比传统瓷质砖的烧成温度在1180°C~1240°C之间，烧成周期60~90分，可节约燃料消耗17%~20%。
[0016](7)本发明应用于瓷质有釉砖坯料配方中，其质量符合国家标准GB/T4100-2006《陶瓷砖》附录G的要求。
[0017](8)本发明对目前陶瓷行业大量产生的抛光废渣提供了一种用于低温快烧的瓷质砖坯料配方的解决方案，该解决方案充分利用了抛光废渣颗粒细、比表面积大，并规避了高温下有机树脂粘结剂起泡的特点，降低了瓷质砖的烧成温度，可实现能源的消耗17%~20%,同时抛光废弃物由此变废为宝。该发明对于陶瓷行业尤其是抛光砖生产厂抛光废渣的处理和利用提出了重要可供参照的途径。
【专利附图】
【附图说明】`
[0018]图1是本发明低温快速烧成陶瓷砖的生产工艺流程示意图。
[0019]图2是本发明低温快速烧成陶瓷砖的抛光废渣收集示意图。
【具体实施方式】
[0020]本发明下面将结合附图作进一步详述:
所述陶瓷砖坯料中至少一种是抛光砖生产在磨抛过程所产生的微细颗粒料；通过收集抛光工序所产生的含微细颗粒的废料，经沉淀、压滤处理后获得抛光废料；抛光废料的收集方法包括:
⑴收集粗抛、精抛工序产生的含微细颗粒的废水；
⑵废水由水沟入沉淀池、沉淀；
⑶沉淀池中加絮凝剂；
⑷一、二级沉淀池中的废水送磨边工序循环利用；
(5)三级沉淀池中的高浓度料浆送往压滤机，压滤成泥饼；
(6)泥饼转仓、均化、陈腐，供低温烧成陶瓷砖的坯料使用。
[0021]抛光砖废料的化学成分组成，基本为瓷质抛光砖的面料组成，所不同的是组成中含有抛光磨头磨耗带进的有机粘结剂成分，成分显示烧失量有所增加:烧失量 3.0% ~3.5% ； SiO2:68% ~72% ；A1203:17% ~22% ； Na2CHK2O:3% ~5.5% ；CaO:0.5% ~1.0 ；MgO:1% ~2.5%。
[0022]【实施例1】低温快速烧成陶瓷砖及第一种生产工艺:
⑴将收集备用的抛光废渣检测水分，按重量百分比配料，折算成干基的坯料配方:抛光废渣65%、粘土 20%、瓷砂13%、硅灰石2% ;外加剂:羧甲基纤维素钠0.08%、三聚0.06%%、腐植酸钠0.03%、水玻璃0.25% ;将配料入球磨机，加水湿磨成泥浆，泥浆大于40微米的颗粒小于2.30% (即325目筛余2.3%)，经过筛、除铁入浆池储存备用。
[0023]⑵喷雾干燥制备粉料，粉料的水分控制在6%~7%，容重0.98%，干压成型制成330mmX330mm、厚度9.6 mm±0.3mm的砖还并干燥,对干燥还的表面进行装饰,送入陶瓷棍道窑烧成。
[0024]⑶利用陶瓷砖辊道窑烧成，烧成温度1080°C，烧成周期45分钟，产品吸水率为
0.42%，产品外观质量及物理化学性能符合GB/T4100-2006《陶瓷砖》附录G标准要求。
[0025]【实施例2】低温快速烧成陶瓷砖及第二种生产工艺:
⑴将抛光废渣50%、 粘土 23%、瓷砂17%、硅灰石3%、膨润土 2%、高温钾砂5%配料，球磨制浆；外加羧甲基纤维素钠0.1%、三聚0.2%，湿法球磨成泥浆，检测细度大于40微米的为
2.14%(325目筛余2.14%)，泥浆经除铁、过筛，输送至喷雾塔，干燥成粉料储存备用；
⑵将粉料利用生产线现有KD3800液压压砖机，压制成规格为600 X 600mm、厚度
10.0±0.3mm的砖还进行干燥,通过施底釉、面釉,喷墨装饰，由多功能装饰线输送入棍道窑烧成，烧成温度1140°C，烧成周期60分钟，制成瓷质砖成品，吸水率为0.32%，产品质量符合GB/T4100~2006《陶瓷砖》附录G标准要求。
[0026]以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明权利要求的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种低温快速烧成陶瓷砖，其特征在于:所述陶瓷砖坯料中至少一种是抛光砖生产在磨抛过程所产生的微细颗粒料；通过收集抛光工序所产生的含微细颗粒的废水，经沉淀、压滤处理后获得抛光废料，该陶瓷砖坯料按重量百分比由以下组份组成: 抛光废料48%~73% 瓷砂5%~20% 粘土 20%~27%矿化剂2%~5% 。
2.根据权利要求1所述低温快速烧成陶瓷砖，其特征在于:所述陶瓷砖坯料按重量百分比，进一步由以下组份组成: 抛光废料65%瓷砂13% 粘土 20%硅灰石2% 。
3.根据权利要求1所述低温快速烧成陶瓷砖，其特征在于:所述矿化剂选用一种或其组合:硅灰石、透辉石、滑石、锂辉石类的低温熔剂原料。
4.一种根据权利要求1所述低温快速烧成陶瓷砖的生产工艺，其特征在于，包括以下工序: ⑴收集抛光废料；将压滤备用的抛光废料及其它原料折算成干重，按配方百分比配料，湿法球磨成浆料； ⑵将泥浆喷雾干燥制成粉料，干压成型陶瓷砖坯； ⑶将砖坯干燥、施釉并表面进行装饰； ⑷将装饰坯入陶瓷辊道窑烧成；其快速烧成的温度为:1050°C~1140°C，烧成周期35~75分钟，烧制成吸水率小于0.5%的瓷质砖。
5.根据权利要求4所述低温快速烧成陶瓷砖的生产工艺，其特征在于:所述抛光废料的微细颗粒组成分布在1.5~30微米之间，平均粒径为6微米。
6.根据权利要求4所述低温快速烧成陶瓷砖的生产工艺，其特征在于:所述工序⑶的表面装饰手段，依产品装饰效果，采用其中一种或其组合:喷釉、淋釉，丝网、胶辊、喷墨印花，布施干粒及成品砖釉面抛光工艺。
7.根据权利要求4所述低温快速烧成陶瓷砖的生产工艺，其特征在于:所述生产方法进一步包括: ⑴收集备用的抛光废料检测水分，配料折算成干基的坯料后入球磨机入球磨机，加水湿磨成泥浆，泥浆细度大于40微米的颗粒小于2.50%，泥浆的流速:32~41秒/100ml ?’泥浆含水率:33~35.0%，经过筛、除铁入浆池储存备用； ⑵将粉料的水分控制在6%~7%，容重0.98 g/ml，干压成型制成砖坯并干燥，对干燥坯的表面进行装饰，送入陶瓷辊道窑烧成； ⑶利用陶瓷辊道窑烧成，烧成温度1080°C，烧成周期45分钟，产品吸水率为0.50%以下，制成瓷质砖成品。
8.根据权利要求4所述低温快速烧成陶瓷砖的生产工艺，所述抛光废料的收集方法包括: ⑴收集粗抛、精抛工序产生的含微细颗粒的废水； ⑵废水由水沟入沉淀池、沉淀； ⑶沉淀池中加絮凝剂； ⑷一、二级沉淀池中的废水送磨边工序循环利用；(5)三级沉淀池中的高浓度料浆送往压滤机，压滤成泥饼；(6)泥饼转仓、 均化、陈腐，供低温烧成陶瓷砖的坯料使用。
【文档编号】C04B33/132GK103693942SQ201310609264
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2013年11月27日 优先权日:2013年11月27日
【发明者】黄建平, 谢悦增, 王永强, 陈志川, 杨福伟, 李炯志, 满丽珠 申请人:广东家美陶瓷有限公司