一种利用废矿渣生产陶瓷砖体的制备方法与流程

[0001]
本发明涉及陶瓷砖体的制备方法领域，更具体地说，涉及一种利用废矿渣生产陶瓷砖体的制备方法。


背景技术：

[0002]
如今，建筑陶瓷的环保健康化已受到前所未有的重视。人们家居空间的装饰走向多样化、个性化和时尚化、健康化、尊贵化，材料环保、无辐射、易洁、抗菌、抗污防腐，绿色环保多功能是人们追求的目标，而新材料、新技术、新设备、新工艺的不断运用，推动了建陶产品的开发，向着更高、更快、更好的方向发展，同时受设计、装饰理念的影响，其工艺设计和开发将会时装化、个性化、人性化、艺术化、自然化以及多功能化发展趋势。瓷砖产品已突破过去仅限于耐用和装饰的范围，朝着功能多样化的方向发展。
[0003]
废矿渣主要是指矿石经过现代工业提炼生产获得目标产物后的残余物，多为低浓度目标产物的杂质，包括单不仅限于：黄金尾矿废渣、铅锌矿尾矿废渣、磷矿废渣、铁矿废渣、锰矿废渣、钼矿废渣、钛矿渣、钡矿渣、铬矿渣、钴矿渣、钒矿渣、锑矿废渣、汞矿废渣、铜矿废渣、石英矿废渣、稀土尾矿废渣、长石矿渣、铝矾土废渣、煤矸石废渣、粉煤灰废渣、高铝粘土废渣和高炉炼渣等，在陶瓷烧制的过程中，主要利用到废矿渣中大量包含的硅和铝的化合物。
[0004]
激光烧结laser sintering，以激光为热源对粉末压坯进行烧结的技术。对常规烧结炉不易完成的烧结材料，此技术有独特的优点。由于激光光束集中和穿透能力小，适于对小面积、薄片制品的烧结。易于将不同于基体成分的粉末或薄片压坯烧结在一起，利用激光可实现高熔点金属和陶瓷的黏结。与其他快速成型技术相比，激光烧结制备的部件，具有性能好、制作速度快、材料多样化，成本低等特点。
[0005]
直接利用废矿渣进行陶瓷砖体烧制，会因为废矿中杂物成分较为复杂和杂乱，影响烧制成型的陶瓷砖体的质量，易出现因陶瓷砖体内部材料不匀质而导致出现裂纹、强度降低，甚至成品直接开裂。


技术实现要素：

[0006]
1.要解决的技术问题
[0007]
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用废矿渣生产陶瓷砖体的制备方法，可以实现废矿渣进行提纯，在提纯过程中，富集和回收的过程可以实现高效生产，减小能耗，陶瓷砖块烧制过程中，废矿渣包含的杂物成分对陶瓷砖体质量的影响大大降低。
[0008]
2.技术方案
[0009]
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
[0010]
一种利用废矿渣生产陶瓷砖体的制备方法，其主要步骤包括：
[0011]
s1、粗选，利用粉碎机对废矿渣进行破碎，获得废矿渣粉，之后将废矿渣粉进行过
筛，其中过筛使用的筛网为300目，获得废矿渣精粉，之后利用喷射气流对废矿渣精粉进行最后的粗选，利用废矿渣精粉内各成分的密度和质量的不同，采用喷射气流将废矿渣精粉中质量较轻的杂质取出，获得粗选制品；
[0012]
s2、浮选捕获，将s1、粗选中获得的粗选制品投入浮选设备中进行浮选，利用浮选设备中捕获装置对粗选制品中的目标物进行捕获，特别的，浮选捕获的时间不低于3小时；
[0013]
s3、干燥，将浮选设备的中的捕获装置取出，送入干燥室内进行烘干，特别的；
[0014]
s4、释放，将经过干燥的捕获装置取出，投入盛有释放液的释放池内，将捕获的目标物释放，并进行回收，获得高精度目标物；
[0015]
s5、激光烧制，将s4、释放中获得的高精度目标物与陶瓷烧制的原料：石灰石粉、滑石粉和废玻璃渣混合，并压制成坯体，然后进行激光烧制。
[0016]
可以实现废矿渣进行提纯，在提纯过程中，富集和回收的过程可以实现高效生产，减小能耗，陶瓷砖块烧制过程中，废矿渣包含的杂物成分对陶瓷砖体质量的影响大大降低。
[0017]
进一步的，所述s3干燥中，干燥室内温度为200摄氏度，且干燥室在工作过程中保持负压。
[0018]
进一步的，一种利用废矿渣生产陶瓷砖体的浮选设备，包括浮选床主体，所述浮选床主体的槽底板上开凿有多个安装槽，多个所述安装槽内均固定连接有与自身相匹配的超声波发生装置，所述浮选床主体的地板上铺设有传导垫，所述传导垫的上端固定连接有传导纤维簇，所述传导纤维簇包括多个弹性纤维，多个所述弹性纤维相互之间交织在一起，所述传导纤维簇上铺设有捕获毯，所述捕获毯包括多个捕获球，所述捕获球包括核心半透膜内囊，所述核心半透膜内囊内填充有高浓度盐水，所述核心半透膜内囊的外壁固定连接有外保护壳，所述外保护壳的外壁固定连接有捕获纤维簇，所述捕获纤维簇包括骨干纤维簇和毛细纤维簇，所述毛细纤维簇固定连接在骨干纤维簇上，所述毛细纤维簇内交错形成多个密闭的隔间，相邻所述弹性纤维与捕获纤维簇之间相互交织在一起，可以实现废矿渣进行提纯，在提纯过程中，富集和回收的过程可以实现高效生产，减小能耗，陶瓷砖块烧制过程中，废矿渣包含的杂物成分对陶瓷砖体质量的影响大大降低。
[0019]
进一步的，所述传导垫内开凿有弹性腔，所述弹性腔内填充有缓冲液，使得超声波发生装置产生的超声波可以在传导垫内传播的更加均匀，不易在局部造成捕获球受到的超声波过于强烈，不易造成捕获球结构崩溃，不易造成捕获球捕获的目标物逸出。
[0020]
进一步的，所述传导垫内填充有多个弹性球，所述弹性球悬浮在传导垫内，当超声波发生装置产生的超声波过强时，可以通过传导垫的碰撞降低超声波强度，使传导垫不易被超声波撕裂。
[0021]
进一步的，所述传导垫内填充弹性球的总体积为弹性腔总体积的四分之一，当超声波强度过低时，不易造成弹性球相互碰撞，不易消减超声波强度，不易影响捕获球捕捉目标物。
[0022]
进一步的，所述传导垫内埋设有与弹性腔相匹配的强化网，所述传导纤维簇靠近传导垫的一端贯穿传导垫并与强化网固定连接，增加传导垫的强度，不易出现贯穿裂纹，不易造成弹性腔内填充的缓冲液和弹性球外泄，不易污染浮选液。
[0023]
进一步的，所述核心半透膜内囊内预埋有附着网，所述附着网上开凿有多个预制槽，所述骨干纤维簇靠近外保护壳的一端依次贯穿外保护壳和核心半透膜内囊并与附着网
固定连接，在核心半透膜内囊吸水膨胀时，预制槽的开凿使得核心半透膜内囊和附着网易于被撑破，同时固定连接在附着网上的骨干纤维簇也不易随着核心半透膜内囊撑破而脱落，方便后续统一回收。
[0024]
进一步的，所述骨干纤维簇远离核心半透膜内囊的一端呈三维螺旋状，增加骨干纤维簇与传导纤维簇连接强度，使得捕获球平铺在传导纤维簇上时不易因超声波而发生位移，不易影响捕获球捕获目标物。
[0025]
进一步的，相邻所述核心半透膜内囊之间固定连接有多个连接缚索，所述连接缚索的两端分别贯穿相邻两个核心半透膜内囊并与附着网固定连接，通过连接缚索将相邻核心半透膜内囊连接在一起，方便后续统一回收捕获球的碎屑。
[0026]
3.有益效果
[0027]
相比于现有技术，本发明的优点在于：
[0028]
本方案中，粗选制品在浮选液的作用下，杂质会被溶解或者被浮选液中形成的浮泡所捕获，漂浮在浮选液的液面上，而目标物则会下落到捕获球上，而超声波发生装置在工作过程中产生的高频振动会通过传导垫传输到传导纤维簇和捕获球上，带动捕获球产生高频振动，使目标物逐渐落入骨干纤维簇相互之间形成的密封隔间的深处，使骨干纤维簇得以牢固地捕获目标物，其中外保护壳选用不溶于浮选液，但溶于释放液中，在将捕获了目标物的捕获球投入释放液中时，外保护壳被释放液所溶解，核心半透膜内囊因其内部溶液浓度较大，会不吸收释放液，直至将自身炸裂，此时附着在破裂的核心半透膜内囊上的捕获纤维无法锁住目标物，目标物被释放到释放液中，最后对捕获球的残骸和目标物进行分滤，获得高精度目标，可以实现废矿渣进行提纯，在提纯过程中，富集和回收的过程可以实现高效生产，减小能耗，陶瓷砖块烧制过程中，废矿渣包含的杂物成分对陶瓷砖体质量的影响大大降低。
附图说明
[0029]
图1为本发明的陶瓷砖体制备方法的主要流程图；
[0030]
图2为本发明的浮选床的局部结构示意图；
[0031]
图3为本发明的浮选床主要结构的爆炸图；
[0032]
图4为图3中a处的结构示意图；
[0033]
图5为本发明的捕获球的局部正面剖视图；
[0034]
图6为图5中b处的结构示意图。
[0035]
图中标号说明：
[0036]
1浮选床主体、2安装槽、3超声波发生装置、4传导垫、5弹性腔、6弹性球、7强化网、8传导纤维簇、9捕获球、901核心半透膜内囊、902外保护壳、903附着网、904骨干纤维簇、905毛细纤维簇、906连接缚索。
具体实施方式
[0037]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，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。
[0038]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0039]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0040]
实施例1：
[0041]
请参阅图1，一种利用废矿渣生产陶瓷砖体的制备方法，其主要步骤包括：
[0042]
s1、粗选，利用粉碎机对废矿渣进行破碎，获得废矿渣粉，之后将废矿渣粉进行过筛，其中过筛使用的筛网为300目，获得废矿渣精粉，之后利用喷射气流对废矿渣精粉进行最后的粗选，利用废矿渣精粉内各成分的密度和质量的不同，采用喷射气流将废矿渣精粉中质量较轻的杂质取出，获得粗选制品；
[0043]
s2、浮选捕获，将s1、粗选中获得的粗选制品投入浮选设备中进行浮选，利用浮选设备中捕获装置对粗选制品中的目标物进行捕获，特别的，浮选捕获的时间不低于3小时；
[0044]
s3、干燥，将浮选设备的中的捕获装置取出，送入干燥室内进行烘干，特别的，干燥室内温度为200摄氏度，且干燥室在工作过程中保持负压；
[0045]
s4、释放，将经过干燥的捕获装置取出，投入盛有释放液的释放池内，将捕获的目标物释放，并进行回收，获得高精度目标物；
[0046]
s5、激光烧制，将s4、释放中获得的高精度目标物与陶瓷烧制的原料：石灰石粉、滑石粉和废玻璃渣混合，并压制成坯体，然后进行激光烧制，特别的，激光烧制的原料配比和烧结能量源均为本领域技术人员的公知技术，本领域技术人员可以根据现有技术进行原料调配和激光烧制，其中一种激光激光烧制方案为：高精度目标物：石灰石粉：滑石粉：废玻璃渣的质量比为：50：7：3：10，将上述原料按照上述比例进行混合后，在45mpa的压力下压制成坯体，以大功率co2激光器作为烧结能量源，对坯体进行激光烧结，特别的，坯体进行双面烧结。
[0047]
可以实现废矿渣进行提纯，在提纯过程中，富集和回收的过程可以实现高效生产，减小能耗，陶瓷砖块烧制过程中，废矿渣包含的杂物成分对陶瓷砖体质量的影响大大降低。
[0048]
请参阅图2-5，一种利用废矿渣生产陶瓷砖体的浮选设备，包括浮选床主体1，浮选床主体1的槽底板上开凿有多个安装槽2，多个安装槽2内均固定连接有与自身相匹配的超声波发生装置3，浮选床主体1的地板上铺设有传导垫4，传导垫4的上端固定连接有传导纤维簇8，传导纤维簇8包括多个弹性纤维，多个弹性纤维相互之间交织在一起，传导纤维簇8上铺设有捕获毯，捕获毯包括多个捕获球9，捕获球9包括核心半透膜内囊901，核心半透膜内囊901内填充有高浓度盐水，核心半透膜内囊901的外壁固定连接有外保护壳902，外保护壳902的外壁固定连接有捕获纤维簇，捕获纤维簇包括骨干纤维簇904和毛细纤维簇905，毛
细纤维簇905固定连接在骨干纤维簇904上，毛细纤维簇905内交错形成多个密闭的隔间，为目标标物的捕获提供空间，相邻弹性纤维与捕获纤维簇之间相互交织在一起，使得多个捕获球9之间相对位置易于保持相对稳定，不易在超声波发生装置3发出的超声波作用下发生错位堆积的现象，不易影响捕获球9的目标物捕获效果。
[0049]
其中多个捕获球9构成的捕获毯即为s2中的捕获装置，粗选制品在浮选液的作用下，杂质会被溶解或者被浮选液中形成的浮泡所捕获，漂浮在浮选液的液面上，而目标物则会下落到捕获球9上，而超声波发生装置3在工作过程中产生的高频振动会通过传导垫4传输到传导纤维簇8和捕获球9上，带动捕获球9产生高频振动，使目标物逐渐落入骨干纤维簇904相互之间形成的密封隔间的深处，使骨干纤维簇904得以牢固地捕获目标物，其中外保护壳902选用不溶于浮选液，但溶于释放液中，在将捕获了目标物的捕获球9投入释放液中时，外保护壳902被释放液所溶解，核心半透膜内囊901因其内部溶液浓度较大，会不吸收释放液，直至将自身炸裂，此时附着在破裂的核心半透膜内囊901上的捕获纤维无法锁住目标物，目标物被释放到释放液中，最后对捕获球9的残骸和目标物进行分滤，获得高精度目标物。
[0050]
传导垫4内开凿有弹性腔5，弹性腔5内填充有缓冲液，使得超声波发生装置3产生的超声波可以在传导垫4内传播的更加均匀，不易在局部造成捕获球9受到的超声波过于强烈，不易造成捕获球9结构崩溃，不易造成捕获球9捕获的目标物逸出，传导垫4内填充有多个弹性球6，弹性球6悬浮在传导垫4内，当超声波发生装置3产生的超声波过强时，可以通过传导垫4的碰撞降低超声波强度，使传导垫4不易被超声波撕裂，传导垫4内填充弹性球6的总体积为弹性腔5总体积的四分之一，当超声波强度过低时，不易造成弹性球6相互碰撞，不易消减超声波强度，不易影响捕获球9捕捉目标物，传导垫4内埋设有与弹性腔5相匹配的强化网7，传导纤维簇8靠近传导垫4的一端贯穿传导垫4并与强化网7固定连接，增加传导垫4的强度，不易出现贯穿裂纹，不易造成弹性腔5内填充的缓冲液和弹性球6外泄，不易污染浮选液。
[0051]
核心半透膜内囊901内预埋有附着网903，附着网903上开凿有多个预制槽，骨干纤维簇904靠近外保护壳902的一端依次贯穿外保护壳902和核心半透膜内囊901并与附着网903固定连接，在核心半透膜内囊901吸水膨胀时，预制槽的开凿使得核心半透膜内囊901和附着网903易于被撑破，同时固定连接在附着网903上的骨干纤维簇904也不易随着核心半透膜内囊901撑破而脱落，方便后续统一回收，骨干纤维簇904远离核心半透膜内囊901的一端呈三维螺旋状，增加骨干纤维簇904与传导纤维簇8连接强度，使得捕获球9平铺在传导纤维簇8上时不易因超声波而发生位移，不易影响捕获球9捕获目标物，相邻核心半透膜内囊901之间固定连接有多个连接缚索906，连接缚索906的两端分别贯穿相邻两个核心半透膜内囊901并与附着网903固定连接，通过连接缚索906将相邻核心半透膜内囊901连接在一起，方便后续统一回收捕获球9的碎屑。
[0052]
本方案中多个捕获球9构成的捕获毯即为s2中的捕获装置，粗选制品在浮选液的作用下，杂质会被溶解或者被浮选液中形成的浮泡所捕获，漂浮在浮选液的液面上，而目标物则会下落到捕获球9上，而超声波发生装置3在工作过程中产生的高频振动会通过传导垫4传输到传导纤维簇8和捕获球9上，带动捕获球9产生高频振动，使目标物逐渐落入骨干纤维簇904相互之间形成的密封隔间的深处，使骨干纤维簇904得以牢固地捕获目标物，其中
外保护壳902选用不溶于浮选液，但溶于释放液中，在将捕获了目标物的捕获球9投入释放液中时，外保护壳902被释放液所溶解，核心半透膜内囊901因其内部溶液浓度较大，会不吸收释放液，直至将自身炸裂，此时附着在破裂的核心半透膜内囊901上的捕获纤维无法锁住目标物，目标物被释放到释放液中，最后对捕获球9的残骸和目标物进行分滤，获得高精度目标，可以实现废矿渣进行提纯，在提纯过程中，富集和回收的过程可以实现高效生产，减小能耗，陶瓷砖块烧制过程中，废矿渣包含的杂物成分对陶瓷砖体质量的影响大大降低。
[0053]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。