專利名稱：灰渣燒結(jié)浮印人造大理石方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用灰渣，采用燒結(jié)、浮印制人造大理石的工藝方法。
目前，全國煤礦積存的煤矸石在10億噸以上，并每年以1億噸的速度遞增;燃煤電廠的年排灰量已超過5000萬噸;用煤矸石為燃料的沸騰鍋爐每年排出沸渣約1000萬噸。大量灰渣作為固體廢棄物排放，造成嚴(yán)重的公害，隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步而資源化，則是寶貴的財富。開發(fā)灰渣利用的新途徑是一個重要的研究方向。本發(fā)明的重要特色就是利用灰渣(煤矸石、沸渣等)成分和粘土相近的特點(diǎn)，采用一定的工藝方法制得人造大理石。
人造大理石的生產(chǎn)工藝大體可歸納為聚酯法、復(fù)合法、硅酸鹽法和燒結(jié)法等。目前，我國主要采用聚酯法生產(chǎn)人造大理石，性能上存在變形大、老化和失光等問題。
為了克服聚酯法人造大理石的缺點(diǎn)，增加人造大理石的新品種，以滿足建筑行業(yè)對裝飾材料高檔次要求，同時更多地利用廢棄的固體灰渣，減少環(huán)境污染，本發(fā)明提出了利用煤矸石、沸渣作為主要原料，采用燒結(jié)和立體浮印工藝制造人造大理石的新方法。
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)過程包括坯體的制備和立體浮印花紋兩部分。
坯體制備過程為原料粉碎→配料→混捏→過篩→陳化→成型→干燥→素?zé)┯浴詿黧w立體浮印大理石花紋是根據(jù)水、油不相溶原理，利用無機(jī)顏料和油類物質(zhì)調(diào)合并噴撒入水中，借助于水、油的表面張力作用使顏料在水面上形成一層極薄的顏料膜，再經(jīng)一些工藝處理后，就可得到大理石花紋。本發(fā)明中坯體立浮印大理石花紋的工藝過程為顏料配料→施料→噴散→吹裂→點(diǎn)液→造型→浮印→除水→彩燒→人造大理石成品。
下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例對上述兩工藝過程進(jìn)行詳細(xì)說明。
在坯體制備過程中，將煤矸石、沸渣及紅土分別粉碎至粒徑＜3～5mm，按煤矸石∶沸渣＝80%∶20%或沸渣∶紅土＝60%∶40%的配合比配料;把混合料放入球磨機(jī)中磨細(xì)至80%～85%小于0.074mm，加水?dāng)嚢韬?，在輪碾機(jī)中混捏20～30分鐘，要求混捏好的坯料全部通過1mm篩網(wǎng);坯料陳化1～2天，用半干法在20～25MPa壓力下壓成所需尺寸的坯體;把成型后坯體干燥至水分＜2%后進(jìn)行素?zé)責(zé)^程最佳燒成溫度為1150～1200℃;將素?zé)笈黧w施釉，可使用所有的白色釉;最后將施釉的坯體在窯爐中在1000～1100℃溫度下進(jìn)行釉燒，其成品即為人造大理石坯體。
由于原料中煤矸石及沸渣都含有一定的未燃盡碳，因此要求素?zé)^程須在氧化性氣氛中完成。
為減少坯體變形，坯體焙燒放置方式須加以限制，如在工業(yè)隧道窯中焙燒，坯體以立放效果最佳;輥道窯中坯體平放效果最佳。
立體浮印花紋的顏料主要由固著劑、色素和調(diào)和劑三種物質(zhì)組成。其中調(diào)和劑又由擴(kuò)散劑、噴散劑、點(diǎn)液、控制劑和干料組成。隨選用的色素和調(diào)和劑不同，制得人造大理石的顏色、花紋也不同。把浮印大理石花紋后的坯體進(jìn)行彩燒，即可制得產(chǎn)品。彩燒的燒成溫度與所選用的顏料成分有關(guān)，一般在850～1100℃范圍內(nèi)選擇。
采用本發(fā)明方法可以生產(chǎn)300×300mm以下任何尺寸的人造大理石，產(chǎn)品特點(diǎn)為表面光滑、光澤度高;耐急冷急熱、抗凍性好;強(qiáng)度高;長期使用不老化、不變形，花紋多樣、逼真，適用于室內(nèi)室外裝飾。
利用本發(fā)明方法生產(chǎn)的人造大理石，煤矸石、沸渣等固體廢渣利用率高，具有顯著的實(shí)用價值和經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求
1.一種灰渣燒結(jié)浮印制人造大理石方法，它主要是利用煤矸石、沸渣和紅土通過坯體制備和立體浮印大理石花紋兩個工藝過程組成，其特征在于(a)坯體制備工藝過程包括原料粉碎、配料、混捏、過篩、陳化、成型、干燥、素?zé)?、施釉和釉燒幾道工序?b)立體浮印大理石花紋工藝過程包括顏料配料、施料、噴散、吹裂、點(diǎn)液、造型、浮印、除水、彩燒幾道工序。
2.權(quán)利要求1所述灰渣燒結(jié)浮印人造大理石方法，其特征在于坯體制備工藝過程中原料配比為煤矸石∶沸渣＝80%∶20%或沸渣∶紅土＝60%∶40%;混捏所需時間為20～30分鐘;陳化時間為1～2天;成型所需壓力為20～25MPa;干燥后坯體水份＜20%;素?zé)郎囟葹?150～1200℃;釉燒溫度為1000～1100℃。
3.權(quán)利要求1、2所述灰渣結(jié)浮印人造大理石方法，其特征在于素?zé)^程必須在氧化性氣氛中進(jìn)行。
4.權(quán)利要求1所述灰渣燒結(jié)浮印人造大理石方法，其特征在于立體浮印大理石花紋過程中，顏料的配比主要是由固著劑、色素和調(diào)和劑組成，并根據(jù)所需人造大理石花紋不同，可以選用不同種類的固著劑、色素和調(diào)和劑。
5.權(quán)利要求1所述灰渣燒結(jié)浮印人造大理石方法，其特征在于立體浮印大理石花紋過程中彩燒溫度是隨浮印顏料的不同而變化的，一般在850～1100℃范圍內(nèi)選擇。
6.權(quán)利要求1所述灰渣燒結(jié)浮印人造大理石方法，其特征在于坯體焙燒的放置方式為在工業(yè)隧道窯中焙燒，坯體須立放;在輥道窯中焙燒，坯體須平放。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種灰渣燒結(jié)浮印制人造大理石的方法。它是利用煤矸石、沸渣或紅土為原料，經(jīng)過坯體制備過程和立體浮印大理石花紋過程兩部分來完成的。本發(fā)明可以大量利用固體廢渣，減輕廢渣對環(huán)境的污染；同時，利用本方法生產(chǎn)出的人造大理石，性能優(yōu)于其它人造大理石，并具有較高的實(shí)用價值和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號C04B33/00GK1060646SQ9010851
公開日1992年4月29日 申請日期1990年10月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年10月17日
發(fā)明者許志華, 曾蒲君, 王錫峰, 吳國光, 解強(qiáng) 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)