一种基于锂渣的陶瓷坯料、陶瓷坯体、陶瓷砖及其制备方法与流程

本发明涉及陶瓷，尤其涉及一种基于锂渣的陶瓷坯料、陶瓷坯体、陶瓷砖及其制备方法。

背景技术：

1、近年来，锂电池发展迅速，对锂盐的需求急剧增加。锂矿石作为一种锂资源，其种类有很多，包括锂云母、锂霞石、锂辉石等。锂辉石是一种理论氧化锂含量为8.07％、结构稳定的锂铝硅酸盐。作为硬岩矿床中含量最多的锂矿物，锂辉石是锂矿石提锂获取锂盐的最主要的来源，在目前提锂工业中得到了广泛的应用。锂辉石提锂工艺主要包括硫酸焙烧法、硫酸盐焙烧法、碱法以及氯化焙烧法。锂渣是采用硫酸法生产锂盐时产生的一种工业废渣，每生产1t碳酸锂大约可以产生8-10t锂渣。近些年因市场需求扩大使锂盐工业发展迅速，锂渣的产量也逐年增加。锂渣本身价值较低，因得不到有效利用，只能堆存。这样的处理方式不仅要求宽阔的堆放场地，而且无疑会对生态环境带来巨大危害。因此，如何将锂渣进行恰当的处理和进一步高效的再利用是一个亟待解决的重大问题。

2、因此，现有技术还有待于改进和发展。

技术实现思路

1、基于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于锂渣的陶瓷坯料、陶瓷坯体、陶瓷砖及其制备方法，旨在消耗锂盐生产过程中产生的大量锂渣，降低陶瓷坯体的烧成温度并缩短烧成时间。

2、本发明的技术方案如下：

3、本发明的第一方面，提供一种基于锂渣的陶瓷坯料，其中，按质量份计，包括以下组分：

4、球土20-35份、膨润土1-8份、低温熔块2-8份、钾长石0-32份、钠长石0-20份、氧化铝1-5份、黑滑石1-8份、锂渣20-60份、镁质土1-5份。

5、可选地，按质量份计，所述低温熔块包括以下化学成分：

6、sio2 55-68份、al2o3 5-10份、k2o 0.5-2.5份、na2o 5-15份、cao 1-5.5份、mgo0.5-2.25份、tio2 0.05-0.1份、fe2o3 0.01-0.15份、b2o3 3-8.5份、bao 0.6-5.5份。

7、本发明的第二方面，提供一种陶瓷坯体，其中，采用本发明如上所述的基于锂渣的陶瓷坯料制备得到。

8、本发明的第三方面，提供一种陶瓷坯体的制备方法，其中，包括步骤：

9、按质量份计，将球土20-35份、膨润土1-8份、低温熔块2-8份、钾长石0-32份、钠长石0-20份、氧化铝1-5份、黑滑石1-8份、锂渣20-60份、镁质土1-5份进行混合，然后依次进行湿法球磨、喷雾干燥、压制成形、干燥后，得到所述陶瓷坯体。

10、可选地，所述锂渣的制备方法包括步骤：

11、提供未经处理的锂渣；

12、将所述未经处理的锂渣进行湿法球磨、过滤、离心、干燥后，得到所述锂渣。

13、本发明的第四方面，提供一种陶瓷砖，其中，包括本发明如上所述的陶瓷坯体和/或采用本发明如上所述的制备方法制备得到的陶瓷坯体。

14、可选地，所述陶瓷砖还包括依次层叠设置在所述陶瓷坯体上的底釉层、图案装饰层以及面釉层。

15、本发明的第五方面，提供一种本发明如上所述的陶瓷砖的制备方法，其中，包括步骤：

16、在所述陶瓷坯体上施加底釉，形成底釉层；

17、在所述底釉层上施加墨水，形成图案装饰层；

18、在所述图案装饰层上施加面釉，形成面釉层；

19、然后在1050-1090℃的温度下烧成30-50min，得到所述陶瓷砖。

20、可选地，按质量份计，所述底釉包括以下组分：

21、第一熔块80-90份、高岭土5-12份、石英2-10份、氧化铝2-8份、钠长石1-10份、三聚磷酸钠0.3-0.5份、羧甲基纤维素0.1-0.2份；

22、按质量份计，所述第一熔块的化学成分包括：

23、sio2 56.5份、al2o3 15.39份、k2o 1.35份、na2o 3.2份、cao 7.33份、mgo0.35份、zno 1.02份、bao 5.18份、tio2 0.45份、fe2o3 0.15份、zro2 1.24份、b2o3 7.48份、pbo 0.15份。

24、可选地，按质量份计，所述面釉包括以下组分：

25、第二熔块75-85份、高岭土3-8份、石英0-5份、钠长石0-8份、氧化铝1-10份、三聚磷酸钠0.3-0.5份、羧甲基纤维素0.1-0.2份；

26、按质量份计，所述第二熔块的化学成分包括：

27、sio2 45-55份、al2o3 9-15份、k2o 1-5份、na2o 5-20份、cao 5-12份、mgo 2-5份、zno 1-5份、bao 5-12份、tio2 0-0.5份、fe2o3 0.1-0.5份、b2o30.3-6.5份、li2o 0-3份、灼减0.01-2份。

28、有益效果：本发明在陶瓷坯料中引入大量的锂渣，不仅解决了堆存锂渣对生态环境带来的巨大危害的问题，同时锂渣的再利用使矿产资源得到更为合理的利用。此外，本发明采用了合理的助熔剂，通过引入低温熔块、黑滑石、镁质土，以及锂渣原料中带入的钾钠为梯度助熔剂，通过不同温度梯度助熔的方式构建多元复合烧成坯方体系，降低坯体烧成温度并缩短烧成时间。

技术特征：

1.一种基于锂渣的陶瓷坯料，其特征在于，按质量份计，包括以下组分：

2.根据权利要求1所述的基于锂渣的陶瓷坯料，其特征在于，按质量份计，所述低温熔块包括以下化学成分：

3.一种陶瓷坯体，其特征在于，采用如权利要求1-2任一项所述的基于锂渣的陶瓷坯料制备得到。

4.一种陶瓷坯体的制备方法，其特征在于，包括步骤：

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述锂渣的制备方法包括步骤：

6.一种陶瓷砖，其特征在于，包括权利要求3所述的陶瓷坯体和/或采用权利要求4-5任一项所述的制备方法制备得到的陶瓷坯体。

7.根据权利要求6所述的陶瓷砖，其特征在于，所述陶瓷砖还包括依次层叠设置在所述陶瓷坯体上的底釉层、图案装饰层以及面釉层。

8.一种如权利要求7所述的陶瓷砖的制备方法，其特征在于，包括步骤：

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，按质量份计，所述底釉包括以下组分：

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，按质量份计，所述面釉包括以下组分：

技术总结
本发明公开一种基于锂渣的陶瓷坯料、陶瓷坯体、陶瓷砖及其制备方法，按质量份计，所述基于锂渣的陶瓷坯料包括以下组分：球土20‑35份、膨润土1‑8份、低温熔块2‑8份、钾长石0‑32份、钠长石0‑20份、氧化铝1‑5份、黑滑石1‑8份、锂渣20‑60份、镁质土1‑5份。本发明在陶瓷坯料中引入大量的锂渣，不仅解决了堆存锂渣对生态环境带来的巨大危害的问题，同时锂渣的再利用使矿产资源得到更为合理的利用。此外，本发明采用了合理的助熔剂，通过引入低温熔块、黑滑石、镁质土，以及锂渣原料中带入的钾钠为梯度助熔剂，通过不同温度梯度助熔的方式构建多元复合烧成坯方体系，降低坯体烧成温度并缩短烧成时间。

技术研发人员：林克辉,黄材伟,余海龙,刘佳枚,何成修,李忠民
受保护的技术使用者：江西唯美陶瓷有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15