一种黑色烧结环保景观砖及其生产方法
【技术领域】
[0001]本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种发色纯正且均匀、耐压抗折强度较高、变形小、成本低的黑色烧结环保景观砖及其生产方法。
【背景技术】
[0002]页岩是由粘土在地壳运动中挤压而形成的岩石，与粘土有着相似的化学成分，硅、钙、铝、铁化合物占总成分80%以上，因此，页岩逐步成为粘土的最佳替代品在建材中得到广泛使用。
[0003]我国钛铁矿资源比较丰富，遍布全国20余个省区，除少量钛铁砂矿外，主要以钛铁岩矿为主。国内钛铁岩矿的缺点是品位低，杂质含量高，加工工艺容易对环境造成污染，资源利用率不高。钛铁矿(FeT13)的理论含T12量为50%，在还原介质中加热能使T1 2能够还原成低价氧化钛(TinO2lri, I < η < 20)或氮氧化钛(T1xNy, 0.3<x + y<l?7)，随还原程度和钛铁矿的T12含量，色调呈青黑色、黑色、紫黑色等的钛黑物质。由于钛黑无毒，热稳定性高，在水和树脂中的分散性好，可以广泛应用于耐温涂料、印刷油墨、化妆品等。钛黑制备工艺复杂、成本高，成熟的生产技术仅掌握在日本少数几家企业中，限制了其使用，也限制了钛铁矿资源的利用。
[0004]景观砖是用于建筑墙体、地面砌筑饰面的砖块，具有保温、装饰、承重一体化的砌块。黑色景观砖由于具有优雅、高贵、神秘的特质，在建筑装饰行业具有旺盛的需求，但由于一般黑色景观砖要么限于成本因素采用煤渣、粉煤灰或霓辉石矿渣(如CN 102910894 A)等作为发黑剂，制成的黑色景观砖呈浅灰色，难以称之为黑色景观砖，而且煤渣等降低了景观砖的耐压抗折强度；为了保证黑度，也有采用添加炭黑(如CN101580377B)、氧化锰矿(如CN1236741A)或碳化硅作为染色剂的工艺，虽然成品黑色纯正，但由于成本难以降低，仅限于高档场所使用；而黑色景观砖目前一般采用钒钛矿渣作为发黑剂，制得的成品黑色效果也较好，但一般只适合在钒钛冶炼企业附近布点，否则过远的运输会降低景观砖的市场竞争能力。另外，单纯采用钒钛矿渣作为原料制作景观砖，由于钒钛氧化物的韧性较低，使得成品景观砖耐压抗折强度差，影响其了使用范围，一般只作为墙体装饰砌筑使用，较少作为广场砖等需要具备耐压抗折强度强、耐磨性能好的场景使用。
[0005]如果能够开发一种发色纯正且均匀、耐压抗折强度较高、变形小、成本低的页岩景观砖，将具有广阔的市场前景。如果还能进一步开发出黑色烧结环保景观砖的生产方法，特别是具有工艺简单、质量稳定的生产方法，是解决现有黑色景观砖生产工艺难题的关键。
【发明内容】
[0006]本发明的第一目的在于提供一种发色纯正且均匀、耐压抗折强度较高、变形小、成本低的黑色烧结环保景观砖，第二目的在于提供一种工艺简单、质量稳定的黑色烧结环保景观砖生产方法。
[0007]本发明的第一目的是这样实现的:包括质量百分比为70?95%的页岩，5?15%的钛铁矿，各原料质量百分比之和不大于100%。
[0008]本发明的第二目的是这样实现的:包括破碎筛选、坯料调制、制坯、缺氧焙烧工序，具体包括:
A、破碎筛选:将采掘得到的页岩、钛铁矿分别经破碎装置破碎，然后经筛分装置筛分至符合要求粒径后送至料仓；
B、坯料调制:将破碎筛选得到的不同原料按质量百分比取料进入混料机按照配方加水混合均匀至含水率4?8% ；
C、制坯:将混料后的原料经压力机压制成型得到景观砖坯；
D、缺氧焙烧:将景观砖坯装入隧道窑窑车并在窑炉内移动，景观砖坯透烧至1020?1080°C后缺氧保温0.6?2h出窑，得到合格景观砖成品。
[0009]本发明的黑色烧结环保景观砖以页岩，特别是以页岩质贫铁矿、页岩质铁矿尾矿作为主要成分，钛铁矿作为起色剂，在缺氧环境下焙烧能使页岩中的三氧化二铁被还原成青灰色的氧化亚铁，从而使景观砖基底呈青灰色；添加的钛铁矿中T12在缺氧环境还原成青黑色、黑色、紫黑色的低价氧化钛或氮氧化钛，从而进一步加深景观砖的颜色，使最终制得的黑色景观砖发色纯正且均匀。钛铁矿作为发色剂，相比煤渣、钒钛矿渣等作为发色剂，钛铁矿能够在高温焙烧时被页岩中的熔化的玻璃体包裹粘结在一起，从而增强焙烧后景观砖的耐压抗折强度，并较小焙烧时的变形。而且，以页岩质贫铁矿、页岩质铁矿尾矿作为页岩原料，还能提高矿冶废料的利用，有利于节约土地资源，减少环境污染，而且成本低廉；另夕卜，以发布广泛的钛铁矿作为发色剂，通过简单而无污染的方式提供了一种钛铁矿的利用途径，增加的钛铁矿的利用价值，提高了钛铁矿的资料利用率，而且原料来源成本低。因此，本发明的黑色烧结环保景观砖具有发色纯正且均匀、耐压抗折强度较高、变形小、成本低的特点。
[0010]本发明的生产方法以页岩作为主要成分，辅以适当的钛铁矿，通过在缺氧环境下使砖坯采用透烧至1020?1080°C后保温0.6?2h出窑，能够保证成品景观砖具有纯正且均匀的黑色，又不会出现欠火砖和过火砖的情形，具有发色纯正且均匀、工艺简单、质量稳定的特点。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的生产方法工艺流程框图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合实施例对本发明作进一步的说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所作的任何变更或改进，均属于本发明的保护范围。
[0013]本发明所述的黑色烧结环保景观砖，包括以下质量百分比的原料:页岩70?95%，钛铁矿5?15%，各原料质量百分比之和不大于100%。
[0014]所述页岩为铁质页岩和/或硅质页岩和/或碳质页岩。
[0015]所述铁质页岩为页岩质贫铁矿和/或页岩质铁矿尾矿。
[0016]作为优选，还包括质量百分比为5?20%的粉煤灰和/或煤渣和/或煤矸石，各原料质量百分比之和不大于100%。
[0017]所述景观砖经950?1020°C保温0.5?2h缺氧烧结而成。
[0018]所述无氧烧结是在景观砖透烧保温时在窑内淋水和/或注入氨气形成无氧环境。
[0019]本发明所述的红色烧结页岩景观砖生产方法，包括破碎筛选、坯料调制、制坯、缺氧焙烧工序，具体包括:
A、破碎筛选:将采掘得到的页岩、钛铁矿分别经破碎装置破碎，然后经筛分装置筛分至符合要求粒径后送至料仓；
B、坯料调制:将破碎筛选得到的不同原料按质量百分比取料进入混料机按照配方加水混合均匀至含水率4?10% ；
C、制坯:将混料后的原料经压力机压制成型得到景观砖坯；
D、缺氧焙烧:将景观砖坯装入隧道窑窑车并在窑炉内移动，景观砖坯透烧至1020?1080°C后缺氧保温0.6?2h出窑，得到合格景观砖成品。
[0020]所述缺氧保温是在景观砖透烧后在窑内淋水和/或注入氨气形成无氧环境，然后维持缺氧环境并保温。
[0021 ] 所述破碎筛选工序中的筛分装置为滚筒筛或振动筛。
[0022]所述页岩为页岩质贫铁矿和/或页岩质铁矿尾矿。
[0023]所述破碎工序中的页岩经破碎机初碎后再经打砂机进一步细碎。
[0024]所述破碎工序中原料用于生产实心砖时筛分装置为8?10目，用于生产多孔砖和空心砖时筛分装置为10?14目。
[0025]所述破碎筛选工序中经筛分装置筛分后不符合要求粒径的原料，由皮带机输运回打砂机重新细碎并过筛。
[0026]所述破碎筛选工序后和坯料调制工序前还有陈化工序，所述陈化工序是将页岩、钛铁矿经破碎筛选后分别加水进入陈化库分别陈化存放。
[0027]实施例1
将采掘得到的硅质页岩、钛铁矿分别倒入破碎机料仓，经破碎机初碎后由皮带机输运至打砂机进一步细碎，然后由皮带机输运至筛网为10目的振动筛分选，漏下部分为符合要求粒径，页岩由皮带机输运至料