一种利用矿渣制作的通体黑色闪金瓷砖的制作方法与流程

本发明属于建筑陶瓷砖领，具体涉及一种利用矿渣制作的通体黑色闪金瓷砖的制作方法。

背景技术：

1、黑金砂大理石是一种基性深层侵入岩石，颜色深黑，主要由含量基本相等的斜方辉石和基性斜长石组成，此外尚有少量橄榄石、磁铁矿等成分，金光闪闪的金砂是一种名为古铜辉石的矿物。而仿黑金砂大理石效果釉是艺术结晶釉的一种，颜色是黑色的，釉内带有一些金色的颗粒物，看起来像是细碎的金子铺洒在黑色的石头上，格外美丽，它可以给你的建筑形成一个完美的氛围，尤其在你的厨房、橱柜台面，会让设计师有无限的创作设计灵感，并能让他成为现实。

2、cn106396740a公开了一种可广泛适用于艺术陶瓷或家用陶瓷的黑金沙釉瓷器及其制作工艺。通过底釉和面釉的结合实现黑金沙的效果，所烧制出的黑金砂釉瓷器具有黑色的底色，在黑色底色上覆盖有黄金色的金沙颗粒，该金沙颗粒在显微镜下观察为多边形颗粒，其反光效果好，与黑色的底色相比，具有强烈的对比，具有独特的艺术效果；此外，该种黑金砂釉瓷器的底釉和面釉紧密结合，使用寿命长。但是该技术方案严重依赖于其组成复杂的釉料，同时，还需要使用复杂的浸釉料工艺。且烧成的瓷器装饰效果较差，金砂感不足，没有大理石的质感。该釉层也较软，耐磨性较差，限制了其使用范围。

3、近年来，国内随着经济的迅速发展，具有矿产资源地区的开采量人规模增加，不可避免地给当地的环境造成巨大的污染，矿渣是钢铁厂冶炼生铁时产生的废渣，其露天堆存侵占土地污染毒化土壤水体和大气严重影响生态环境造成明显或潜在的经济损失和资源浪费，特别是冶炼中期产生的废渣，其氧化铁的含量在50％以上。利用矿渣制作具有金属光泽颗粒，提供所需的金属铁、钛、锰、钒、铬等，既可以降低成本，又减少污染。但矿渣中含有的二氧化锰是玻璃网络结构的改性体，可起到断网的作用，破坏二氧化硅与氧化铝组成的玻璃体网络结构，使得玻璃网络结构变疏松，如何更合理的利用矿渣制作闪金干粒成了本发明需要解决的技术问题。

4、传统砂晶釉的烧成温度一般为1350℃，烧制温度高烧制时间长，烧制成本高，能耗高，不利于大批量生产。如何制备得到装饰效果好，生产工艺相对简单稳定的，能低温快烧，能适用于建筑陶瓷墙地砖生产工艺的仿黑金砂大理石效果釉料，是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、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矿渣制作的通体黑色闪金瓷砖的制作方法，将陶瓷砖坯体和表面都使用矿渣调制颜色和装饰效果，其坯料添加矿渣着色成黑色坯体，添加闪金干粒，使黑色坯体中有闪烁的晶体效果，面釉是使用矿渣制成的黑色面釉，抛釉使用加闪金干粒的矿渣分相黑色抛釉，依次淋面和釉抛釉后烧成抛光，制成通体黑色闪金瓷砖。

2、为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：

3、一种利用矿渣制作的通体黑色闪金瓷砖的制作方法，包括以下步骤：

4、步骤1，制备闪金干粒：将原料磷灰石、矿渣、氧化锌、景元泥、钠长石、玻璃粉、石英加工磨成150-200目粉料后，再在矿渣中加入重铬酸钾溶液混合搅拌，进行单独处理，然后将各原料粉料以及处理后的矿渣按比例混合均匀，经1230-1300℃熔制，再冷却至650-750℃保温10min，水淬后得到金属光泽晶体的玻璃体，最后将玻璃体破碎、筛分成粒径为30-100目的颗粒得到闪金干粒；

5、步骤2，制备坯体：在现有的陶瓷浆料中添加重量比3-5％的矿渣，再喷雾干燥制成黑色粉料，然后向粉料中加入步骤1制备的60-100目的闪金干粒，搅拌均匀压制成坯体所得；

6、步骤3，制备面釉：将原料磷熔块、矿渣、景元泥、钾长石、石英、烧滑石按比例混合，再加入占原料总重量比50％水、0.1％羧甲基纤维素钠和0.4％三聚磷酸钠，球磨成釉浆得面釉备用；

7、步骤4，淋面釉：在步骤2得到的坯体上采用淋釉的方式淋面釉，釉料流速26-28s，比重1.84-1.86g/cm3，淋釉量470-475g/m2；

8、步骤5，制备黑色闪金抛釉：将原料磷熔块、矿渣、景元泥、石英、氧化锌、钠长石按比例混合，再加入占原料总重量比50％水、0.1％羧甲基纤维素钠和0.3％三聚磷酸钠，球磨成釉浆，再加入重量比3-5％步骤1所制备的30-60目闪金干粒，搅拌均匀，得到黑色闪金抛釉；

9、步骤6，淋抛釉：在经步骤4处理后的坯体上淋抛釉，釉料流速26-28s，比重1.84-1.86g/cm3，淋釉量660-665g/m2；

10、步骤7，制备成品：将经步骤6处理后的坯体送入辊道窑炉中进行快速烧成，温度为1160-1200℃，烧成时间50min，最后抛光磨边、分选、包装成成品入库，制得通体黑色闪金抛釉陶瓷砖。

11、进一步地，所述步骤1中原料磷灰石、矿渣、氧化锌、景元泥、钠长石、玻璃粉、石英按重量份数计：磷灰石20-30份、矿渣20-35份、氧化锌3-8份、景元泥8-15份、钠长石10-15份、玻璃粉10-15份、石英5-12份。

12、进一步地，所述步骤1中重铬酸钾溶液是称取占矿渣重量的0.2-0.4％溶解于水中得到。

13、进一步地，所述步骤2加入闪金干粒的量占粉料重量的3-5％。

14、进一步地，所述步骤3中原料磷熔块、矿渣、景元泥、钾长石、石英、烧滑石按重量份数计：磷熔块10-15份、矿渣25-30份、景元泥8-12份、钾长石30-35份、石英12-15份、烧滑石3-5份。

15、进一步地，所述步骤5中原料磷熔块、矿渣、景元泥、石英、氧化锌、钠长石按重量份数计：磷熔块30-38份、矿渣20-25份、景元泥6-8份、石英8-10份、氧化锌5-8份、钠长石17-25份。

16、进一步地，所述步骤3和步骤5中磷熔块的原料组成按重量份数计：磷灰石50-58份，滑石8-12份，碳酸钾5-8份，碳酸钠9-11份，水洗土5-18份，石英9-15份。

17、进一步地，所述磷熔块的制备过程是：将上述原料磷灰石、滑石、碳酸钾、碳酸钠、水洗土、石英按重量份数称取，然后混合均匀，经1400℃高温熔制，保温30min后，再进行水淬冷却至玻璃块状物，最后破碎成20目以下颗粒备用。

18、进一步地，所述步骤3和步骤5制得的面釉和黑色闪金抛釉的细度320目筛余0.6-1.0％，比重1.88-1.92g/cm3。

19、本发明的有益效果是：(1)本发明所制成的通体黑色闪金瓷砖坯体和釉层都有闪金效果，在瓷砖切割加工后装饰效果不受影响，是一种耐污染性能，耐磨性能优异的装饰材料，可广泛应用于公共场所、家庭装修领域；

20、(2)本发明充分利用磷灰石、矿渣、玻璃粉等低成本材料，制作的闪金干粒具有闪烁的金属光泽效果，同时大幅度降低了干粒的成本，根据结晶原理，其氧化铁完全溶解在熔液中，在冷却过程中部分氧化铁以晶体形式析出；这些晶体悬浮在透明的玻璃基体中，由于晶体对入射光的反射作用，看上去就像金星一样光辉闪耀；在闪金干粒制作上采用矿渣作为主要原料，但矿渣中含有的二氧化锰，会破坏二氧化硅与氧化铝组成的玻璃体网络结构，使得玻璃网络结构变疏松，而在步骤1中用少量的重铬酸钾与二氧化锰组合有利于向mn3+离子平衡的方向移动，有利于mn3+生成，改变二氧化锰化学结构，其中mn3+与玻璃基体中的硅离子发生氧化还原反应，形成mn4+，从而改变玻璃的原子排列方式和键合情况，进而改变玻璃的硬度等机械性能，避免玻璃网络结构被破坏，而且没有反应的mn3+呈紫色，使析出的晶体中呈金紫色，在光源照射下不仅有金属光泽，更呈现出淡紫色光芒，耀眼夺目，颜色新颖漂亮，优雅高贵，提高产品档次

21、(3)本发明所制备的面釉，使用矿渣为着色剂，该矿渣中氧化铁含量高达50％，并同时带入氧化钛、氧化锰、氧化铬等着色氧化物，在高温烧成后，呈现黑色，并起到隔离分相釉和坯体的作用，避免抛釉和坯体反应发生变色和针孔、釉泡等缺陷；

22、(4)本发明所制备的抛釉为na2o(k2o)-cao-mgo-sio2-al2o3-fe2o3-p2o5体系分相釉；分相釉烧成过程中，釉熔体产生液液不溶混的微相，氧化铁存在于微相而不是整个玻璃相中，因此能够提高微相中的铁离子浓度，同时微相对着色粒子的包裹作用而使呈色稳定性提高，使少量着色氧化物产生较大的着色能力，其着色度较高的微相因光线透射、折射作用整个釉层，如同玻璃贴有一层黑色膜而整个玻璃呈现黑色；

23、(5)磷灰石天然矿物含有影响釉浆性能的物质，直接用于釉料烧成时容易产生釉泡针孔，因而制成低温含磷熔块为分相釉提供磷成分，也不使用工业产品磷酸钙，降低了成本；分相釉料所需的三氧化二铁由矿渣提供，采用的矿渣是冶炼钢铁的中间产物，含氧化铁高达50％，烧成温度低，有利于降低釉料的烧成温度；使用矿渣避免直接使用工业产品三氧化二铁，不同批次的工业三氧化二铁成浆性能不同，导致的釉浆性能不稳定性，严重的导致釉浆触变无法使用，同时三氧化二铁有强力的染色效果，对使用环境污染严重；但本发明使用的矿渣含有大量的氧化铁的同时，带入钛、锰、钒、铬等着色元素，使得黑色釉料发色纯正和稳定；利用矿渣和磷灰石中的硅、铝、钙、铁、磷代替釉用材料中的部分石英、石灰石、氧化铝、磷酸钙等，也节约了矿物资源，同时避免环境污染；利用含铁量高的本地劣质泥景元泥，避免使用优质原料，充分利用其氧化铁含量较大又有泥料的粘性，合理利用了矿产资源，降低材料成本；

24、(6)本发明通过配方调整，以p作为促进剂，控制si/p摩尔比，以高钠、低镁、低铝的磷硅酸盐玻璃熔体粘度低，使熔体中饱和的三氧化二铁，在冷却过程中快速形成微小的富铁液滴，达到分相黑色釉效果，加入的闪金干粒在釉中呈现闪烁的闪金效果，制备低成本、高稳定性、黑度高的通体黑色闪金陶瓷砖。