本发明属于建筑材料技术领域，涉及陶瓷制品，具体涉及一种陶瓷素坯及其制备方法。
背景技术：
在我国，目前铁尾矿每年的排放量都多达数亿吨，大量铁尾矿的堆积不仅占用了土地资源，污染环境，而且还存在一定的安全隐患；并且每年在尾矿维护方面需投资6亿元左右，可见对铁尾矿的综合利用的价值极大，利用铁尾矿既能减少资源浪费、节能投资，又能保护环境。
铁尾矿是一种复合矿物原料，除了含有一定量的金属组分外，主要矿物组分是脉石矿物，如石英、辉石、长石、云母、石榴石、角闪石及其蚀变矿物。化学成分主要以铁、硅、钙、镁、铝的氧化物为主，并伴有少量的磷、硫等。据不完全统计，我国目前的尾矿利用率仅为7％左右，且铁尾矿实际应用过程中的占比普遍低于30％，铁尾矿成分复杂，铁尾矿组成波动大影响制品稳定性，使用难度大，技术门槛高等，这些问题造成在很大程度上制约了铁尾矿的应用，使得铁尾矿综合利用的发展步履维艰。
陶瓷仿古砖是近年流行起来的一种建筑装饰材料，它兼具了抛光砖的富丽堂皇和瓷片的图案丰富多彩、具有现代或复古韵味，及个性化等诸多优点，近年来深受市场欢迎和消费者的喜爱。然而现有的陶瓷仿古砖的发展还存在着局限性，在现有的陶瓷产品开发过程中，在注重于如何提高产品的强度、耐磨耐用性等的同时，还应注重于不同原料的开发与利用，以提高资源的利用率。
而利用铁尾矿来制备陶瓷仿古砖等建筑材料，能够起到节能降耗、节约资源，降低成本、减轻环境负荷、提高效益的作用。因此，找到一种能够克服上述缺陷，更加切实可行地利用铁尾矿的途径，同时还能克服现有的陶瓷制品存在的不足具有重要的意义。
鉴于此，特提出本发明。
技术实现要素：
本发明的第一目的在于提供一种陶瓷素坯，利用废弃的铁尾矿为主要原料，通过合理的配方搭配，提高了资源的利用率，且具有抗压、耐磨耐用、产品品质好的特点。
本发明的第二目的在于提供一种陶瓷素坯的制备方法，该方法操作简单，易于实施，能耗低，环境友好，易于工业化大规模生产。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
本发明提供一种陶瓷素坯，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩10～30份、铁尾矿25～45份、粘土10～25份、黑泥4～10份、色料0～3份、减水剂0.01～0.08份和增强剂0～0.06份。
作为进一步优选技术方案，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩15～25份、铁尾矿28～40份、粘土12～20份、黑泥6～9份、色料0～2份、减水剂0.02～0.07份和增强剂0～0.04份；
优选地，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩18～22份、铁尾矿30～35份、粘土15～18份、黑泥7～8份、色料0.1～1.5份、减水剂0.03～0.06份和增强剂0.01～0.03份。
作为进一步优选技术方案，所述陶瓷素坯包括如下重量份数的化学成分：
sio260～80份、al2o312～25份、k2o1.5～4份、na2o0.5～2份、mgo0.2～1.0份、cao0.1～0.8份、tio20.1～0.8份、fe2o30.5～2份和烧失量0.2～0.8份。
作为进一步优选技术方案，所述陶瓷素坯包括如下重量份数的化学成分：
sio262～75份、al2o315～22份、k2o2～3.5份、na2o1～1.8份、mgo0.4～1.0份、cao0.2～0.6份、tio20.2～0.6份、fe2o30.8～1.8份和烧失量0.3～0.6份；
优选地，所述陶瓷素坯包括如下重量份数的化学成分：
sio265～70份、al2o318～20份、k2o2.5～3份、na2o1.2～1.5份、mgo0.5～0.8份、cao0.3～0.5份、tio20.3～0.5份、fe2o31～1.5份和烧失量0.4～0.5份。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种上述的陶瓷素坯的制备方法，包括以下步骤：
将原料进行破碎后，再依次进行球磨制浆、喷雾干燥制粉、压制成型和烧成，制得所述陶瓷素坯。
作为进一步优选技术方案，所述破碎过程为，将白砂岩、铁尾矿和粘土投入至破碎系统中，破碎至粒度≤6mm，优选为破碎至粒度≤3mm，进一步优选为破碎至粒度≤2mm。
作为进一步优选技术方案，所述球磨制浆过程为，将配方量的白砂岩、铁尾矿、粘土、黑泥和色料混合，加入配方量的减水剂和增强剂，投入至连续球磨机中，球磨成浆料，所述浆料的水分含量为30％～40％，比重为1.65～1.75g/cm3，细度为1.4～1.8g/ml，流速为30～65秒；
优选地，所述浆料的水分含量为32％～38％，比重为1.66～1.72g/cm3，细度为1.5～1.7g/ml，流速为35～60秒；
更优选地，所述浆料的水分含量为33～35％，比重为1.68～1.70g/cm3，细度为1.6～1.7g/ml，流速为40～60秒。
作为进一步优选技术方案，所述喷雾干燥制粉的过程为，将球磨制浆得到的浆料输送至喷雾塔中，喷雾干燥制成粉料，喷雾塔的进风温度为550～700℃，粉料的水分含量为7.0％～8.5％，容重≥0.8g/cm3；
所述粉料的颗粒级配为：20目以上为0～2％，20～60目为85％～95％，100目以下为0～2％，其余为60～100目；
优选地，喷雾塔的进风温度为580～650℃，粉料的水分含量为7.2％～8.2％，容重≥0.9g/cm3；
更优选地，喷雾塔的进风温度为600～620℃，粉料的水分含量为7.5％～8.0％，容重≥0.9g/cm3。
作为进一步优选技术方案，所述压制成型过程中，成型压力为25～32mpa，压制厚度为12～12.8mm，水份为7％～8％；
优选地，成型压力为26～30mpa，压制厚度为12.1～12.5mm，水份为7.2％～7.8％；
更优选地，成型压力为28～29mpa，压制厚度为12.2～12.4mm，水份为7.3％～7.8％。
作为进一步优选技术方案，所述烧成过程中，最高烧成温度为1100～1200℃，优选为1120～1180℃，进一步优选为1130～1160℃；烧成周期为60～200min，优选为90～180min，进一步优选为100～160min；
优选地，制得的陶瓷素坯的抗压强度为30～50mpa，优选为32～48mpa，进一步优选为35～45mpa；吸水率为≤1％，优选为≤0.8％，进一步优选为≤0.6％。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明提供的陶瓷素坯，主要以废弃的铁尾矿为原料，并加入一定量的白砂岩、粘土和黑泥，通过各原料及其组分的合理配合，使得该陶瓷素坯外形与传统的仿古砖一致，具有美观、抗压、强度高、耐磨耐用的特点，使得产品具有良好的综合性能，产品的品质高；与此同时，降低了陶瓷制品对于优质矿物原料资源的依赖，提高了废弃资源的利用效率，降低了生产成本及能耗，有效缓解了铁尾矿推存的安全隐患、污染环境和资源浪费等问题。
本发明提供的陶瓷素坯的制备方法，操作简单，易于实施，生产成本低，能耗低，而且环境友好，通过该方法生产出的最终产品稳定性好，容易实现工业化大规模生产，具有工业实用性。
具体实施方式
下面将结合实施方式和实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施方式和实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
第一方面，本实施方式提供一种陶瓷素坯，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩10～30份、铁尾矿25～45份、粘土10～25份、黑泥4～10份、色料0～3份、减水剂0.01～0.08份和增强剂0～0.06份。
本实施方式提供的陶瓷素坯，提高了铁尾矿在陶瓷制品中的用量，降低了生产对于优质矿物原料资源的依赖，在提高资源有效利用效率的同时，大大降低了陶瓷素坯的生产成本和能耗，减少固体废弃物的排放，减轻了环境污染；同时制得的陶瓷素坯外形与仿古砖一致，颜色素雅，强度高、耐磨耐用，实用性强，提升了陶瓷制品的品质，推进陶瓷制品在建筑领域内的应用，具有显著的经济效益和社会效益。
本实施方式主要以铁尾矿为原料，并配以一定量的白砂岩和粘土，其中白砂岩的加入不仅开发利用了砂岩资源，增强了抗压、抗折、抗冻力学性能，还能使瓷坯在成型过程中避免变形与开裂的缺陷，提高了其机械强度；而粘土可作为粘结剂和悬浮剂，粘土的加入可避免添加剂的使用，能够节约成本，同时粘土的加入还可以提高坯体的机械强度和耐磨性。此外，本发明的配方中还加入了一定量的黑泥和减水剂，其中黑泥具有塑性、强度好，耐高温，稳定性强的特点，而减水剂能够改善强度，提高流动性，具有减水和增强作用。可以理解的是，本实施方式中的色料和增加剂可以添加少量，也可以不添加，可以根据实际应用需求进行选择。这样，本实施方式通过铁尾矿、白砂岩、粘土、黑泥和减水剂等全新的配方组合，在各原料组分的合理配合以及改良的工艺参数下，制得的陶瓷素坯质量优，强度高，吸水率低，耐磨性好，经久耐用，合格率高，实用性强，其产品性能达到国家标准。
本发明中，以重量份数计，白砂岩典型但非限制性的含量为：10份、12份、14份、15份、16份、18份、19份、20份、21份、22份、24份、25份、26份、28份或30份。
可选地，铁尾矿为铁矿石提炼铁粉后形成的矿山垃圾，可塑性中等。以重量份数计，铁尾矿典型但非限制性的含量为：25份、26份、28份、30份、32份、33份、34份、35份、36份、38份、40份、42份、44份或45份。
可选地，粘土包括吉林土或高岭土等，粘土的可塑性高，结合性好，可降低烧成温度，还可提高坯体的强度。以重量份数计，粘土典型但非限制性的含量为：10份、12份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、22份、24份或25份。
可选地，黑泥为水洗黑泥，为条状、球状或饼状，塑性指数高，强度好，耐高温，稳定性强。以重量份数计，黑泥典型但非限制性的含量为：4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份。
本发明中，以重量份数计，色料典型但非限制性的含量为：0份、0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份或3份。
可选地，减水剂为为萘系减水剂、三聚氰胺系减水剂或聚羧酸系减水剂中的一种或多种。以重量份数计，减水剂典型但非限制性的含量为：0.01份、0.02份、0.03份、0.04份、0.05份、0.06份、0.07或0.08份。
可选地，增强剂为坯体增强剂，可明显增加坯体的强度，并保证坯体在脱模、运输过程中的成品率。本发明中，以重量份数计，增强剂典型但非限制性的含量为：0份、0.01份、0.02份、0.03份、0.04份、0.05份或0.06份。
在一种可选的实施方式中，陶瓷素坯主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩15～25份、铁尾矿28～40份、粘土12～20份、黑泥6～9份、色料0～2份、减水剂0.02～0.07份和增强剂0～0.04份；
优选地，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩18～22份、铁尾矿30～35份、粘土15～18份、黑泥7～8份、色料0.1～1.5份、减水剂0.03～0.06份和增强剂0.01～0.03份。
通过合理调整陶瓷素坯中各组分之间的配比，能够进一步提高陶瓷素坯的强度，优化质量，降低成本，节能能耗，生产出跟更优质的产品，并提高成品率。
在一种可选的实施方式中，所述陶瓷素坯包括如下重量份数的化学成分：
sio260～80份、al2o312～25份、k2o1.5～4份、na2o0.5～2份、mgo0.2～1.0份、cao0.1～0.8份、tio20.1～0.8份、fe2o30.5～2份和烧失量0.2～0.8份。
优选地，所述陶瓷素坯包括如下重量份数的化学成分：
sio262～75份、al2o315～22份、k2o2～3.5份、na2o1～1.8份、mgo0.4～1.0份、cao0.2～0.6份、tio20.2～0.6份、fe2o30.8～1.8份和烧失量0.3～0.6份；
更优选地，所述陶瓷素坯包括如下重量份数的化学成分：
sio265～70份、al2o318～20份、k2o2.5～3份、na2o1.2～1.5份、mgo0.5～0.8份、cao0.3～0.5份、tio20.3～0.5份、fe2o31～1.5份和烧失量0.4～0.5份。
在一些具体的实施方式中，以重量分数计，sio2典型但非限制性的含量为：60份、61份、62份、63份、64份、65份、66份、67份、68份、69份、70份、71份、72份、73份、74份、75份、76份、77份、78份、79份或80份；al2o3典型但非限制性的含量为：12份、13份、14份、15份、16份、17份、18份、19份、20份、21份、22份、23份、24份或25份；k2o典型但非限制性的含量为：1.5份、2份、2.5份、3份、3.5份或4份；na2o典型但非限制性的含量为：0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份或2份；mgo典型但非限制性的含量为：0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份或1份；cao典型但非限制性的含量为：0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份或0.8份；tio2典型但非限制性的含量为：0.1份、0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份或0.8份；fe2o3典型但非限制性的含量为：0.5份、0.6份、0.7份、0.8份、0.9份、1份、1.1份、1.2份、1.3份、1.4份、1.5份、1.6份、1.7份、1.8份、1.9份或2份；烧失量典型但非限制性的含量为：0.2份、0.3份、0.4份、0.5份、0.6份、0.7份或0.8份。
需要说明的是，烧失量(lossonignition，缩写为loi)是陶瓷领域内常用的技术用语，按照本领域的常规理解即可，指的是原料灼烧后的重量与烧成前的重量之比。
本实施方式优化了陶瓷素坯的化学成分，在采用上述化学成分组分组成和配比下，能够使得该陶瓷产品具有良好的综合性能，质量优，强度高，具有较强的普适性，易于推广应用。
第二方面，本实施方式提供一种上述的陶瓷素坯的制备方法，包括以下步骤：
将原料进行破碎后，再依次进行球磨制浆、喷雾干燥制粉、压制成型和烧成，制得所述陶瓷素坯。
本发明的制备方法，由于原料中铁含量适中，省略了过筛除铁的步骤，简化的工艺流程，提高了生产效率。
本发明以新配方配合改良的操作方法及工艺参数，在提高资源利用率、降低生产成本的同时，达到了节能减排的目的；通过该方法能够生产出强度高、性能优异、破损率小，稳定性好、合格率高，实用性强的陶瓷素坯。同时，该方法操作简单，易于实施，烧成温度适当，能耗低，生产效率和成品率高，适合工业化生产。
在一种可选的实施方式中，所述破碎过程为，将白砂岩、铁尾矿和粘土投入至破碎系统中，破碎至粒度≤6mm，优选为破碎至粒度≤3mm，进一步优选为破碎至粒度≤2mm。
将白砂岩、铁尾矿和粘土预先破碎至适宜的粒度，有利于后续混合物料的球磨过程的进行。
在一种可选的实施方式中，所述球磨制浆过程为，将配方量的白砂岩、铁尾矿、粘土、黑泥和色料混合，加入配方量的减水剂和增强剂，投入至连续球磨机中，球磨成浆料，所述浆料的水分含量为30％～40％，比重为1.65～1.75g/cm3，细度为1.4～1.8g/ml，流速为30～65秒；
优选地，所述浆料的水分含量为32％～38％，比重为1.66～1.72g/cm3，细度为1.5～1.7g/ml，流速为35～60秒；
更优选地，所述浆料的水分含量为33～35％，比重为1.68～1.70g/cm3，细度为1.6～1.7g/ml，流速为40～60秒。
可以理解的是，球磨过程中，白砂岩、铁尾矿和粘土为破碎后的粉料，色料和增强剂可以添加或不添加。采用连续球磨机进行球磨，有利于提高生产效率。
需要说明的是，本发明中的％均指的是重量百分比。
在一个具体实施方式中，可选的，浆料的水分含量为30％、31％、32％、33％、34％、35％、36％、37％、38％、39％或40％；比重为1.65g/cm3、1.66g/cm3、1.67g/cm3、1.68g/cm3、1.69g/cm3、1.70g/cm3、1.71g/cm3、1.72g/cm3、1.73g/cm3、1.74g/cm3或1.75g/cm3；细度为1.4g/ml、1.45g/ml、1.5g/ml、1.55g/ml、1.6g/ml、1.65g/ml、1.7g/ml、1.75g/ml或1.8g/ml；流速为30秒、35秒、40秒、45秒、50秒、55秒、60秒或65秒。
在一种可选的实施方式中，所述喷雾干燥制粉的过程为，将球磨制浆得到的浆料输送至喷雾塔中，喷雾干燥制成粉料，喷雾塔的进风温度为550～700℃，粉料的水分含量为7.0％～8.5％，容重≥0.8g/cm3；
所述粉料的颗粒级配为：20目以上为0～2％，20～60目为85％～95％，100目以下为0～2％，其余为60～100目；
优选地，喷雾塔的进风温度为580～650℃，粉料的水分含量为7.2％～8.2％，容重≥0.9g/cm3；
更优选地，喷雾塔的进风温度为600～620℃，粉料的水分含量为7.5％～8.0％，容重≥0.9g/cm3。
在一个具体实施方式中，可选的，喷雾塔的进风温度为550℃、560℃、580℃、590℃、600℃、620℃、640℃、650℃、660℃、680℃或700℃；粉料的水分含量为7.0％、7.2％、7.4％、7.5％、7.6％、7.8％、8.0％、8.2％、8.4％或8.5％；容重为0.8g/cm3、0.9g/cm3、1.0g/cm3、1.1g/cm3、1.2g/cm3、1.3g/cm3、1.4g/cm3或1.5g/cm3等。在上述工艺指标下，进行喷雾干燥制粉，有利于制备出强度高、颗粒形状好，粒度分布均匀，具有高致密度性能的陶瓷素坯体。
在一种可选的实施方式中，所述压制成型过程中，成型压力为25～32mpa，压制厚度为12～12.8mm，水份为7％～8％；
优选地，成型压力为26～30mpa，压制厚度为12.1～12.5mm，水份为7.2％～7.8％；
更优选地，成型压力为28～29mpa，压制厚度为12.2～12.4mm，水份为7.3％～7.8％。
可选地，成型模具的尺寸为905×905mm。可选地，采用自动液压机进行压制成型。
在一个具体实施方式中，可选的，成型压力为25mpa、26mpa、27mpa、28mpa、29mpa、30mpa、30mpa或32mpa；压制厚度为12mm、12.1mm、12.2mm、12.3mm、12.4mm、12.5mm、12.6mm、12.7mm或12.8mm；水份为7％、7.1％、7.2％、7.3％、7.4％、7.5％、7.6％、7.7％、7.8％、7.9％或8％。成型过程中，成型压力不易过大也不易过小，压力过大容易造成样品粉碎、开裂、分层，并影响产品的气孔率，压力过小则不能有效的排出空气，影响烧成后产品的强度，因此，成型的压力要适中。
在一种可选的实施方式中，所述烧成过程中，最高烧成温度为1100～1200℃，优选为1120～1180℃，进一步优选为1130～1160℃；烧成周期为60～200min，优选为90～180min，进一步优选为100～160min；
优选地，制得的陶瓷素坯的抗压强度为30～50mpa，优选为32～48mpa，进一步优选为35～45mpa；吸水率为≤1％，优选为≤0.8％，进一步优选为≤0.6％。
在一个具体实施方式中，可选的，最高烧成温度为1100℃、1110℃、1120℃、1130℃、1140℃、1150℃、1160℃、1170℃、1180℃、1190℃、1200℃；烧成周期为60min、80min、90min、100min、120min、140min、150min、160min、170min、180min或200min。
在一个具体实施方式中，可选的，制得的陶瓷素坯的抗压强度为30mpa、32mpa、35mpa、36mpa、38mpa、40mpa、42mpa、45mpa、46mpa、48mpa或50mpa；吸水率为0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.75、0.8％、0.9％或1％。
本发明的最高烧成温度优选为1120℃～1180℃，有利于有机物质的完全燃烧和气体的逸出，避免出现黑心缺陷；并能够防止产品在烧制过程中破损率大，合格率低的现象发生。本发明在原料中采用了铁尾矿，而铁尾矿中的金属氧化物等成分降低了陶瓷烧成温度，相对于一般生产工艺降低20度左右，进而降低了能耗，降低生产成本。
这样，通过上述破碎、球磨、喷雾干燥、压制成型和烧成各步骤和工艺参数的相互配合，相互影响，能够制备出产品稳定性好，强度高、耐磨耐用、吸水率低，综合性能优异的陶瓷素坯。
本发明制得的成品陶瓷素坯的砖形为，单边－0.5～+0.6mm，对角边－0.8～1.2mm。
下面结合具体实施例和对比例，对本发明作进一步说明。
实施例1
一种陶瓷素坯，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩20份、铁尾矿32份、粘土16份、黑泥8份和减水剂0.05份。
所述陶瓷素坯包括如下重量份数的化学成分：sio265份、al2o318份、k2o2.5份、na2o1.2份、mgo0.5份、cao0.3份、tio20.3份、fe2o31份和烧失量0.2份。
本实施例中的陶瓷素坯的制备方法，包括以下步骤：
(a)破碎：将白砂岩、铁尾矿和粘土投入至破碎系统中，破碎至粒度为2mm时，停止破碎；
(b)球磨制浆：将配方量的白砂岩、铁尾矿、粘土和黑泥混合，加入配方量的减水剂，投入至连续球磨机中，球磨成浆料，浆料的水分含量为34％，比重为1.69g/cm3，细度为1.6g/ml，流速为50秒；
(c)喷雾干燥制粉：将球磨制浆得到的浆料输送至喷雾塔中，喷雾干燥制成粉料，喷雾塔的进风温度为600℃，粉料的水分含量为7.8％，容重0.95g/cm3；
粉料的颗粒级配为：20目以上为1％，20～60目为85％，100目以下为2％，其余为60～100目；
(d)压制成型：喷雾干燥得到的粉料进入至液压机中，并放入至成型模具中，开始压制生坯，其中，成型模具的尺寸为905×905mm，成型压力为29mpa，压制厚度为12.3mm，水份为7.5％；
(e)烧成：将压制成型的生坯，送入窑炉中素烧，其中最高烧成温度为1150℃，烧成周期为100min。
实施例2
一种陶瓷素坯，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩24份、铁尾矿35份、粘土18份、黑泥7份和减水剂0.03份。
所述陶瓷素坯包括如下重量份数的化学成分：sio270份、al2o320份、k2o3份、na2o1.5份、mgo0.8份、cao0.5份、tio20.5份、fe2o31.5份和烧失量0.5份。
本实施例中的陶瓷素坯的制备方法与实施例1相同。
实施例3
一种陶瓷素坯，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩10份、铁尾矿25份、粘土10份、黑泥4份和减水剂0.01份。
所述陶瓷素坯包括如下重量份数的化学成分：sio260份、al2o312份、k2o1.5份、na2o0.5份、mgo0.2份、cao0.1份、tio20.1份、fe2o30.5份和烧失量0.2份。
本实施例中的陶瓷素坯的制备方法与实施例1相同。
实施例4
一种陶瓷素坯，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩30份、铁尾矿45份、粘土25份、黑泥10份和减水剂0.08份。
所述陶瓷素坯包括如下重量份数的化学成分：sio280份、al2o325份、k2o4份、na2o2份、mgo1.0份、cao0.8份、tio20.8份、fe2o32份和烧失量0.8份。
本实施例中的陶瓷素坯的制备方法与实施例1相同。
实施例5
一种陶瓷素坯，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩24份、铁尾矿36份、粘土20份、黑泥9份、减水剂0.07份和增强剂0.02份。
所述陶瓷素坯包括如下重量份数的化学成分：sio272份、al2o322份、k2o3.2份、na2o1.6份、mgo0.9份、cao0.6份、tio20.6份、fe2o31.6份和烧失量0.6份。
与实施例1不同的是，本实施例中加入了增强剂。
本实施例中的陶瓷素坯的制备方法，在步骤(b)中加入了增强剂，其余均与实施例1相同。
实施例6
一种陶瓷素坯，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩16份、铁尾矿29份、粘土14份、黑泥6份、色料1.5份和减水剂0.03份。
所述陶瓷素坯包括如下重量份数的化学成分：sio264份、al2o316份、k2o2.2份、na2o1.2份、mgo0.4份、cao0.2份、tio20.3份、fe2o30.9份和烧失量0.3份。
与实施例1不同的是，本实施例中加入了色料。
本实施例中的陶瓷素坯的制备方法，在步骤(b)中加入了色料，其余均与实施例1相同。
实施例7
一种陶瓷素坯，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩19份、铁尾矿33份、粘土16份、黑泥7份、色料1.0份、减水剂0.04份和增强剂0.03份。
所述陶瓷素坯包括如下重量份数的化学成分：sio268份、al2o319份、k2o2.8份、na2o1.4份、mgo0.6份、cao0.4份、tio20.4份、fe2o31.3份和烧失量0.5份。
与实施例1不同的是，本实施例中加入了增强剂和色料。
本实施例中的陶瓷素坯的制备方法，在步骤(b)中加入了增强剂和色料，其余均与实施例1相同。
实施例8
实施例1所述的陶瓷素坯的制备方法，包括以下步骤：
(a)破碎：将白砂岩、铁尾矿和粘土投入至破碎系统中，破碎至粒度为1mm时，停止破碎；
(b)球磨制浆：将配方量的白砂岩、铁尾矿、粘土和黑泥混合，加入配方量的减水剂，投入至连续球磨机中，球磨成浆料，浆料的水分含量为30％，比重为1.65g/cm3，细度为1.4g/ml，流速为30秒；
(c)喷雾干燥制粉：将球磨制浆得到的浆料输送至喷雾塔中，喷雾干燥制成粉料，喷雾塔的进风温度为550℃，粉料的水分含量为8.5％，容重1.2g/cm3；
粉料的颗粒级配为：20目以上为0％，20～60目为88％，100目以下为1％，其余为60～100目；
(d)压制成型：喷雾干燥得到的粉料进入至液压机中，并放入至成型模具中，开始压制生坯，其中，成型模具的尺寸为905×905mm，成型压力为25mpa，压制厚度为12mm，水份为7％；
(e)烧成：将压制成型的生坯，送入窑炉中素烧，其中最高烧成温度为1100℃，烧成周期为200min。
实施例9
实施例1所述的陶瓷素坯的制备方法，包括以下步骤：
(a)破碎：将白砂岩、铁尾矿和粘土投入至破碎系统中，破碎至粒度为3mm时，停止破碎；
(b)球磨制浆：将配方量的白砂岩、铁尾矿、粘土和黑泥混合，加入配方量的减水剂，投入至连续球磨机中，球磨成浆料，浆料的水分含量为40％，比重为1.75g/cm3，细度为1.8g/ml，流速为65秒；
(c)喷雾干燥制粉：将球磨制浆得到的浆料输送至喷雾塔中，喷雾干燥制成粉料，喷雾塔的进风温度为700℃，粉料的水分含量为7.0％，容重0.8g/cm3；
粉料的颗粒级配为：20目以上为2％，20～60目为90％，100目以下为0％，其余为60～100目；
(d)压制成型：喷雾干燥得到的粉料进入至液压机中，并放入至成型模具中，开始压制生坯，其中，成型模具的尺寸为905×905mm，成型压力为32mpa，压制厚度为12.8mm，水份为8％；
(e)烧成：将压制成型的生坯，送入窑炉中素烧，其中最高烧成温度为1200℃，烧成周期为60min。
实施例10
实施例7所述的陶瓷素坯的制备方法，包括以下步骤：
(a)破碎：将白砂岩、铁尾矿和粘土投入至破碎系统中，破碎至粒度为2mm时，停止破碎；
(b)球磨制浆：将配方量的白砂岩、铁尾矿、粘土、黑泥和色料混合，加入配方量的减水剂和增强剂，投入至连续球磨机中，球磨成浆料，浆料的水分含量为35％，比重为1.68g/cm3，细度为1.5g/ml，流速为40秒；
(c)喷雾干燥制粉：将球磨制浆得到的浆料输送至喷雾塔中，喷雾干燥制成粉料，喷雾塔的进风温度为620℃，粉料的水分含量为7.5％，容重1.0g/cm3；
粉料的颗粒级配为：20目以上为1％，20～60目为95％，100目以下为1％，其余为60～100目；
(d)压制成型：喷雾干燥得到的粉料进入至液压机中，并放入至成型模具中，开始压制生坯，其中，成型模具的尺寸为905×905mm，成型压力为28mpa，压制厚度为12.4mm，水份为7.3％；
(e)烧成：将压制成型的生坯，送入窑炉中素烧，其中最高烧成温度为1120℃，烧成周期为90min。
实施例11－12
实施例7所述的陶瓷素坯的制备方法，最高烧成温度分别为1160℃和1180℃，其余均与实施例10相同。
对比例1
一种陶瓷素坯，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩40份、铁尾矿20份、粘土8份、黑泥2份和减水剂0.008份。
与实施例1不同的是，本对比例中各原料的含量均不在本发明所提供的范围内。
对比例2
一种陶瓷素坯，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩20份、铁尾矿10份、粘土18份、黑泥8份和减水剂0.03份。
与实施例1不同的是，本对比例中铁尾矿的含量不在本发明所提供的范围内。
对比例3
一种陶瓷素坯，主要由以下重量份数的原料制成：白砂岩20份、铁尾矿32份、粘土16份和减水剂0.05份。
与实施例1不同的是，本对比例中，原料中缺少了黑泥。
对比例4
一种陶瓷素坯，主要由以下重量份数的原料制成：砂20份、铁尾矿32份、粘土16份、黑泥8份和减水剂0.05份。
与实施例1不同的是，本对比例中，将白砂岩替换为了普通的砂。
对比例5
实施例7所述的陶瓷素坯的制备方法，本对比例中最高烧成温度为1300℃，其余均与实施例10相同。
对比例6
实施例7所述的陶瓷素坯的制备方法，本对比例中成型压力为20mpa，其余均与实施例10相同。
分别对实施例1－12和对比例1－6中的陶瓷素坯，进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1性能检测结果
由表1可知，本发明实施例1－12制得的陶瓷素坯不仅吸水率低，而且抗压强度、断裂模数和耐磨性能均明显优于对比例1－6，本发明实施例所得的陶瓷素坯的各项性能检测均合格，其他性能指标也达到了gb/t4100－2006陶瓷砖国家标准。由此说明，本发明的陶瓷素坯质量优，强度高，吸水率低，耐磨性好，经久耐用，实用性强，应用价值高。
由对比例1－2和实施例1的对比分析可知，改变陶瓷素坯中一种原料或多种原料的配比，使其原料配比不在本发明保护的范围内，均不能实现上述效果，其强度等性能均较差。由对比例3－4和实施例1的对比分析可知，省略或替换本发明中的陶瓷素坯的任意一种原料，也均不能实现上述效果，其强度等性能均较差。对比例1－4也进一步说明了，本发明中的陶瓷素坯的各原料相互配合作用，在本发明限定的配比下，陶瓷素坯的强度更高，耐磨性更好，吸水率更低，更能满足市场的需求。
由对比例5－6和实施例10的对比分析可知，本发明提供的陶瓷素坯的制备方法，综合考虑了各原料的性能和水分含量等参数的影响，各操作参数相互配合，使得制备工艺更加科学，合理，从而制备出性能更加优异的陶瓷素坯。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。