本发明公开了一种抗弯折玻化砖的制备方法，属于建筑材料制备技术领域。
背景技术：
玻化砖是通体砖坯体的表面经过打磨而成的一种光亮的砖，属通体砖的一种；吸水率低于0.5%的陶瓷都称为玻化砖；抛光砖吸水率低于0.5%也属玻化砖（高于0.5%就只能是抛光砖不是玻化砖）；将玻化砖进行镜面抛光即得玻化抛光砖，因为吸水率低的缘故其硬度也相对比较高。
玻化砖是由石英砂、泥按照一定比例烧制而成，然后经打磨光亮但不需要抛光，表面如玻璃镜面一样光滑透亮，是所有瓷砖中最硬的一种，其在吸水率、边直度、弯曲强度、耐酸碱性等方面都优于普通釉面砖、抛光砖及一般的大理石。
近年来随着陶瓷技术的不断发展，玻化砖尤其是大规格的玻化砖已经成为家居装饰的主流。这种陶瓷砖拥有天然石材的质感，而且还拥有高硬度、高耐磨性、高光泽度、吸水率低、色差少、规格多样化和色彩丰富等诸多优点。用陶瓷砖铺贴装饰的建筑具有更加高雅的品味，能将古典与现代兼容并蓄。这种高强度、高密度的大规格瓷质玻璃砖，除外观上有多种多样的变化外，装饰在建筑物外墙壁上能起到隔音、隔热的作用，而且它比大理石轻便；质地均匀致密、强度高、化学性能稳定，其优良的物理化学性能来源于它的微观结构。用玻化砖装饰铺贴的建筑会显示出更加高雅的品味，能将古典与现代的美感兼容并蓄。建筑陶瓷行业已经成为co2废气排放重灾行业，它加剧了地球温室效应。
玻化砖是建筑陶瓷主要产品之一，它的烧成温度通常在1200℃到1250℃之间，烧成周期一般为48到100min。玻化砖是瓷质抛光砖的俗称，是通体砖坯体的表面经过打磨而成的一种光亮的砖，属通体砖的一种。玻化砖可广泛用于各种工程及家庭的地面和墙面，常用规格是400×400mm、500×500mm、600×600mm、800×800mm、900×900mm、1000×1000mm。但是，传统玻化砖还存在吸水率相对偏高，抗弯强度不佳等问题。
因此，发明一种抗弯折玻化砖对建筑材料制备技术具有积极意义。
技术实现要素：
本发明主要解决的技术问题，针对目前传统玻化砖吸水率相对偏高，容易吸附污渍，并且大多玻化砖硬度很大，存在抗弯折性能差的缺陷，提供了一种抗弯折玻化砖的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种抗弯折玻化砖的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）取高铝型铁尾矿置于粉碎机中粉碎，得到铁尾矿渣，用去离子水对铁尾矿渣进行淘洗，用铁丝网过滤弃去大块杂质，得到尾矿悬浮液，将尾矿悬浮液放入布氏漏斗进行抽滤，得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温，干燥后，将滤饼置于研钵研磨后，过筛得到尾矿粉；
（2）将氧化镍、氧化钾、氯化钾混合得到混合配料，将100～200g混合配料放入400～500ml无水乙醇中，得到球磨料，将球磨料倒入装载氧化锆的球磨罐中球磨后，放入烘箱中，加热升温干燥，得到烘干粉末；
（3）将烘干粉末放入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚移入电阻炉中，通电升温，保温后，程序降温，冷却至室温后，得到熔盐产物，用去离子水洗涤熔盐产物3～4次，得到去氯粉末，将去氯粉末放入烘箱中，加热升温，干燥后得到铁酸镍陶瓷粉末；
（4）按重量份数计，将20～25份铁酸镍陶瓷粉末、70～80份尾矿粉、10～15份可塑性粘土、30～40份蓝晶石置于球磨机中，向球磨机倒入80～90份聚乙烯醇水溶液中球磨，得到陶瓷浆料；
（5）将陶瓷浆料置于烘箱中，加热升温，干燥，得到低熔点陶瓷粉，将低熔点陶瓷粉放入模具中，再将模具移入油压机，设定油压压力，加热升温，压制成型，得到生坯料，将生坯料放在室外曝晒干燥，再将生坯料置于高温窑中，加热升温，预热焙烧，继续加热升温，保温烧结，冷却至室温后出料，得到玻化砖；
（6）将纳米二氧化钛溶胶和辛基三甲氧基硅烷混合，加热保温，得到改性疏水溶胶，将玻化砖浸渍于改性疏水溶胶中，取出玻化砖再用抛光机对其抛光，得到抗弯折玻化砖。
步骤（1）所述的粉碎时间为3～4h，加热升温后温度为100～110℃，干燥时间为3～4h，研磨时间为3～4h，所过筛规格为80目。
步骤（2）所述的氧化镍、氧化钾、氯化钾混合质量比为1︰1︰4，球磨时间为8～10h，烘箱加热升温后温度为60～65℃，干燥时间为5～6h。
步骤（3）所述的通电升温后温度为1200～1300℃，保温时间为6～7h，程序降温速率为0.5～1.0℃/min，去离子水温度为40～50℃，加热升温后温度为90～100℃，干燥时间为4～5h。
步骤（4）所述的聚乙烯醇水溶液的质量分数为20%，球磨转速为700～800r/min，球磨时间为6～7h。
步骤（5）所述的加热升温后温度为80～90℃，干燥时间时间为20～24h，模具尺寸为250mm×95mm，设定油压压力3～5mpa，加热升温后温度为150～170℃，曝晒干燥时间为3～5天，升温速率为3～5℃/min，升温后温度为500～550℃，预热焙烧时间为20～25min，继续加热升温后温度为1200～1250℃，保温烧结时间为1～2h。
步骤（6）所述的纳米二氧化钛溶胶质量分数为20%，纳米二氧化钛溶胶与辛基三甲氧基硅烷混合质量比为4︰1，加热后温度为40～50℃，保温时间为3～4h，玻化砖浸渍于改性疏水溶胶中时间为30～35min，抛光后表面粗糙度ra为0.01～0.05μm。
本发明的有益效果是：
（1）本发明以高铝型铁尾矿为原料，粉碎后得到铁尾矿渣，用去离子水淘洗后，得到尾矿悬浮液，经过抽滤、干燥研磨后得到尾矿粉，将氧化镍、氧化钾、氯化钾按一定质量比混合得到混合配料，经过球磨干燥后放入电阻炉中通过熔盐法制备得到铁酸镍陶瓷粉末，将铁酸镍陶瓷粉末、尾矿粉、可塑性粘土、蓝晶石等原料球磨得到陶瓷浆料，干燥后得到低熔点陶瓷粉，将其装模并压制成型得到生坯料，最后将生坯料置于高温窑中加热升温先预热焙烧，再继续升温至较高温度，保温烧结，冷却出料得到玻化砖，将玻化砖浸渍纳米二氧化钛溶胶后抛光得到抗弯折玻化砖，本发明中玻化砖的陶瓷粉末中富含氧化钠和氧化钾，它们对熔融玻璃液具有增稠效果，可以提高熔融玻璃液粘度，在气泡形成过程中熔融玻璃液粘度增大能防止泡壁破裂产生更大的气泡，基础玻璃表面上二氧化钛覆胶为表面活性物质，可以使表面张力降低产生较薄的泡壁，细薄的泡壁使玻化砖具有一定的抗弯折能力，最后烧结完成的玻化砖浸渍于改性疏水溶胶中，一方面改性疏水溶胶可填充于玻化砖的气孔中，玻化砖受压弯折时起缓冲作用，另一方面改性水溶胶溢出玻化砖气孔在表面可形成疏水层，二氧化钛还具有一定防污能力，减少玻化砖对污渍的吸附；
（2）本发明中1200～1250℃的烧结温度高于铁酸镍陶瓷粉末的熔点，陶瓷粉末将发生液相烧结，促进玻化砖生坯料的烧熔，在玻璃骨架烧结收缩作用下，生坯料中的金属相可发生流动迁移而填充玻璃骨架孔隙，使液相烧结时金属相具有明显的网状结构，铁尾矿粉中铝、镁、铜等金属元素可自发溶渗到铁酸镍中，获得致密的具有互穿网络结构陶瓷，金属相中的活性元素镍、铁在烧结过程中存在氧化现象，可促进铁酸镍相分解使得陶瓷中的金属相与陶瓷相相互穿透分散均匀，从而使玻化砖受到冲击载荷时，产生裂纹时金属相的网状结构会使裂纹产生分叉，裂纹扩散应力增大，裂纹难以向某一方向发展，从而提高玻化砖韧性，另外蓝晶石粉可在玻化砖玻璃相中烧结后生长出晶须，晶须配合可塑性粘土形成塑性填充骨架，从而提高玻化砖的耐弯折性能，应用前景广阔。
具体实施方式
取高铝型铁尾矿置于粉碎机中粉碎3～4h，得到铁尾矿渣，用去离子水对铁尾矿渣进行淘洗，用铁丝网过滤弃去大块杂质，得到尾矿悬浮液，将尾矿悬浮液放入布氏漏斗进行抽滤，得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温至100～110℃，干燥3～4h后，将滤饼置于研钵中研磨3～4h后，过80目筛得到尾矿粉；将氧化镍、氧化钾、氯化钾按质量比为1︰1︰4混合得到混合配料，将100～200g混合配料放入400～500ml无水乙醇中，得到球磨料，将球磨料倒入装载氧化锆的球磨罐中球磨8～10h后，放入烘箱中，加热升温至60～65℃，干燥5～6h，得到烘干粉末；将烘干粉末放入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚移入电阻炉中，通电升温至1200～1300℃，保温6～7h后，以0.5～1.0℃/min的速率程序降温，冷却至室温后，得到熔盐产物，用40～50℃的去离子水洗涤熔盐产物3～4次，得到去氯粉末，将去氯粉末放入烘箱中，加热升温至90～100℃，干燥4～5h后得到铁酸镍陶瓷粉末；按重量份数计，将20～25份铁酸镍陶瓷粉末、70～80份尾矿粉、10～15份可塑性粘土、30～40份蓝晶石置于球磨机中，向球磨机倒入80～90份质量分数为20%的聚乙烯醇水溶液，以700～800r/min的转速球磨6～7h，得到陶瓷浆料；将陶瓷浆料置于烘箱中，加热升温至80～90℃，干燥20～24h，得到低熔点陶瓷粉，将低熔点陶瓷粉放入尺寸为250mm×95mm的模具中，再将模具移入油压机，设定油压压力3～5mpa，加热升温至150～170℃，压制成型，得到生坯料，将生坯料放在室外曝晒干燥3～5天，再将生坯料置于高温窑中，以3～5℃/min的升温速率加热升温至500～550℃，预热焙烧20～25min，继续加热升温至1200～1250℃，保温烧结1～2h，冷却至室温后出料，得到玻化砖；将质量分数为20%的纳米二氧化钛溶胶和辛基三甲氧基硅烷按质量比为4︰1混合，加热至40～50℃，保温3～4h，得到改性疏水溶胶，将玻化砖浸渍于改性疏水溶胶中30～35min，取出玻化砖再用抛光机对其抛光至表面粗糙度ra为0.01～0.05μm，得到抗弯折玻化砖。
实例1
取高铝型铁尾矿置于粉碎机中粉碎3h，得到铁尾矿渣，用去离子水对铁尾矿渣进行淘洗，用铁丝网过滤弃去大块杂质，得到尾矿悬浮液，将尾矿悬浮液放入布氏漏斗进行抽滤，得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温至100℃，干燥3h后，将滤饼置于研钵中研磨3h后，过80目筛得到尾矿粉；将氧化镍、氧化钾、氯化钾按质量比为1︰1︰4混合得到混合配料，将100g混合配料放入400ml无水乙醇中，得到球磨料，将球磨料倒入装载氧化锆的球磨罐中球磨8h后，放入烘箱中，加热升温至60℃，干燥5h，得到烘干粉末；将烘干粉末放入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚移入电阻炉中，通电升温至1200℃，保温6h后，以0.5℃/min的速率程序降温，冷却至室温后，得到熔盐产物，用40℃的去离子水洗涤熔盐产物3次，得到去氯粉末，将去氯粉末放入烘箱中，加热升温至90℃，干燥4h后得到铁酸镍陶瓷粉末；按重量份数计，将20份铁酸镍陶瓷粉末、70份尾矿粉、10份可塑性粘土、30份蓝晶石置于球磨机中，向球磨机倒入80份质量分数为20%的聚乙烯醇水溶液，以700r/min的转速球磨6h，得到陶瓷浆料；将陶瓷浆料置于烘箱中，加热升温至80℃，干燥20h，得到低熔点陶瓷粉，将低熔点陶瓷粉放入尺寸为250mm×95mm的模具中，再将模具移入油压机，设定油压压力3mpa，加热升温至150℃，压制成型，得到生坯料，将生坯料放在室外曝晒干燥3天，再将生坯料置于高温窑中，以3℃/min的升温速率加热升温至500℃，预热焙烧20min，继续加热升温至1200℃，保温烧结1h，冷却至室温后出料，得到玻化砖；将质量分数为20%的纳米二氧化钛溶胶和辛基三甲氧基硅烷按质量比为4︰1混合，加热至40℃，保温3h，得到改性疏水溶胶，将玻化砖浸渍于改性疏水溶胶中30min，取出玻化砖再用抛光机对其抛光至表面粗糙度ra为0.01μm，得到抗弯折玻化砖。
实例2
取高铝型铁尾矿置于粉碎机中粉碎3.5h，得到铁尾矿渣，用去离子水对铁尾矿渣进行淘洗，用铁丝网过滤弃去大块杂质，得到尾矿悬浮液，将尾矿悬浮液放入布氏漏斗进行抽滤，得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温至105℃，干燥3.5h后，将滤饼置于研钵中研磨3.5h后，过80目筛得到尾矿粉；将氧化镍、氧化钾、氯化钾按质量比为1︰1︰4混合得到混合配料，将150g混合配料放入450ml无水乙醇中，得到球磨料，将球磨料倒入装载氧化锆的球磨罐中球磨9h后，放入烘箱中，加热升温至62℃，干燥5.5h，得到烘干粉末；将烘干粉末放入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚移入电阻炉中，通电升温至1250℃，保温6.5h后，以0.7℃/min的速率程序降温，冷却至室温后，得到熔盐产物，用45℃的去离子水洗涤熔盐产物3次，得到去氯粉末，将去氯粉末放入烘箱中，加热升温至95℃，干燥4.5h后得到铁酸镍陶瓷粉末；按重量份数计，将22份铁酸镍陶瓷粉末、75份尾矿粉、12份可塑性粘土、35份蓝晶石置于球磨机中，向球磨机倒入85份质量分数为20%的聚乙烯醇水溶液，以750r/min的转速球磨6.5h，得到陶瓷浆料；将陶瓷浆料置于烘箱中，加热升温至85℃，干燥22h，得到低熔点陶瓷粉，将低熔点陶瓷粉放入尺寸为250mm×95mm的模具中，再将模具移入油压机，设定油压压力4mpa，加热升温至160℃，压制成型，得到生坯料，将生坯料放在室外曝晒干燥4天，再将生坯料置于高温窑中，以4℃/min的升温速率加热升温至520℃，预热焙烧22min，继续加热升温至1220℃，保温烧结1.5h，冷却至室温后出料，得到玻化砖；将质量分数为20%的纳米二氧化钛溶胶和辛基三甲氧基硅烷按质量比为4︰1混合，加热至45℃，保温3.5h，得到改性疏水溶胶，将玻化砖浸渍于改性疏水溶胶中32min，取出玻化砖再用抛光机对其抛光至表面粗糙度ra为0.03μm，得到抗弯折玻化砖。
实例3
取高铝型铁尾矿置于粉碎机中粉碎4h，得到铁尾矿渣，用去离子水对铁尾矿渣进行淘洗，用铁丝网过滤弃去大块杂质，得到尾矿悬浮液，将尾矿悬浮液放入布氏漏斗进行抽滤，得到滤饼，将滤饼放入烘箱中，加热升温至110℃，干燥4h后，将滤饼置于研钵中研磨4h后，过80目筛得到尾矿粉；将氧化镍、氧化钾、氯化钾按质量比为1︰1︰4混合得到混合配料，将200g混合配料放入500ml无水乙醇中，得到球磨料，将球磨料倒入装载氧化锆的球磨罐中球磨10h后，放入烘箱中，加热升温至65℃，干燥6h，得到烘干粉末；将烘干粉末放入刚玉坩埚中，再将刚玉坩埚移入电阻炉中，通电升温至1300℃，保温7h后，以1.0℃/min的速率程序降温，冷却至室温后，得到熔盐产物，用50℃的去离子水洗涤熔盐产物4次，得到去氯粉末，将去氯粉末放入烘箱中，加热升温至100℃，干燥5h后得到铁酸镍陶瓷粉末；按重量份数计，将25份铁酸镍陶瓷粉末、80份尾矿粉、15份可塑性粘土、40份蓝晶石置于球磨机中，向球磨机倒入90份质量分数为20%的聚乙烯醇水溶液，以800r/min的转速球磨7h，得到陶瓷浆料；将陶瓷浆料置于烘箱中，加热升温至90℃，干燥24h，得到低熔点陶瓷粉，将低熔点陶瓷粉放入尺寸为250mm×95mm的模具中，再将模具移入油压机，设定油压压力5mpa，加热升温至170℃，压制成型，得到生坯料，将生坯料放在室外曝晒干燥5天，再将生坯料置于高温窑中，以5℃/min的升温速率加热升温至550℃，预热焙烧25min，继续加热升温至1250℃，保温烧结2h，冷却至室温后出料，得到玻化砖；将质量分数为20%的纳米二氧化钛溶胶和辛基三甲氧基硅烷按质量比为4︰1混合，加热至50℃，保温4h，得到改性疏水溶胶，将玻化砖浸渍于改性疏水溶胶中35min，取出玻化砖再用抛光机对其抛光至表面粗糙度ra为0.05μm，得到抗弯折玻化砖。
对比例
以广东某公司生产的抗弯折玻化砖作为对比例对本发明制得的抗弯折玻化砖和对比例中的抗弯折玻化砖进行性能检测，检测结果如表1所示：
测试方法：
吸水率测试按gb/t3810.3-2006标准进行检测；
弯曲强度测试按gb/t3810.9标准进行检测；
莫氏硬度测试按en101进行检测；
耐污性测试按jc/t1095标准进行检测；
抗弯折性测试采用三点抗弯折试验机进行检测。
表1玻化砖性能测定结果
根据上述中数据可知本发明制得的抗弯折玻化砖吸水率低，耐污性好，抗弯折性能好，具有广阔的应用前景。