一種低成本超白瓷質(zhì)磚的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于建筑材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種低成本超白瓷質(zhì)磚的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]超白瓷質(zhì)磚因其顏色淡雅，裝飾效果明亮、干凈，寓意純潔，深受消費(fèi)者的親睞。目前，陶瓷行業(yè)一般以超細(xì)氧化鋁粉、高品位煅燒高嶺土、超白石粉、硅酸鋯以及稀有元素氧化物等原料來提高陶瓷磚的白度。
[0003]日本專利JPH06144691A公開了一種白色陶瓷磚的制造方法，使用了成本較高的超細(xì)氧化鋁粉(15?20% );中國專利CN101070240A公開了一種超白拋光磚的制造方法，使用較貴的超白球土(18?25% )和煅燒氧化鋁(5?10% )等原料，制備了白度介于60?80的拋光磚；中國專利CN1915897A公開了一種超白拋光磚，使用了氧化鎂含量為28?31%的超白石粉(55?75%)作為增白劑，超白石粉需經(jīng)1300°C煅燒，制備了白度高于75的拋光磚；《陶瓷增白劑的研制》分析其增白的主要原因是含有能夠產(chǎn)生乳濁效果的晶粒，用其遮蓋深色坯體(董偉霞，馬光華等.陶瓷學(xué)報(bào)，2005，26 (I): 42-48)。上述化工或煅燒增白劑昂貴的價格(500?3000元/噸)以及較強(qiáng)的放射性嚴(yán)重限制了其使用。此外，中國專利CN1769236A公開了一種超白瓷質(zhì)拋光磚及其生產(chǎn)方法，使用球土、生鎂質(zhì)粘土、燒鎂質(zhì)粘土及長石生產(chǎn)白度為70的瓷質(zhì)拋光磚，但是其燒成溫度范圍較窄，燒成周期較長(80min)，且產(chǎn)品白度較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種超白瓷質(zhì)磚的制備方法，采用價格相對低廉且無放射性的天然礦物黑滑石和透輝石作為主要原料，獲得白度較高的超白瓷質(zhì)磚。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是:
[0006]提供一種低成本超白瓷質(zhì)磚的制備方法，其步驟如下:
[0007]I)稱取原料，將原料混合，再加入水、粘結(jié)劑、分散劑，球磨制備含水量為30-37%的料漿，料漿250目篩余小于0.5%，陳腐24?72h備用，所述原料包括以下重量含量的材料組分:高嶺土 25?40 %，低成本增白礦物40?50 %，長石9?15 %，石英砂6?11 %，其中低成本增白礦物為黑滑石和透輝石的混合物；
[0008]2)將步驟I)所得料漿送入噴霧干燥塔進(jìn)行噴霧造粒，得到含水量為5?6%的坯粉；
[0009]3)將步驟2)所得坯粉壓制得到生坯，再將生坯送入干燥窯干燥，得到干燥后的生坯；
[0010]4)對步驟3)所得干燥后的生坯施透明釉，再進(jìn)入輥道窯燒成后得到低成本超白瓷質(zhì)磚。
[0011]按上述方案，步驟I)所述低成本增白礦物為黑滑石與透輝石按質(zhì)量比1:1?1:5所得混合物。
[0012]按上述方案，步驟I)所述長石為鈉長石、鉀長石中的一種或者兩者按任意比例的混合物。
[0013]按上述方案，步驟I)所述粘結(jié)劑為聚乙烯醇，粘結(jié)劑加入量為所述原料質(zhì)量的
[0014]按上述方案，步驟I)所述分散劑為三聚磷酸鈉，分散劑加入量為所述原料質(zhì)量的
[0015]按上述方案，步驟3)所述干燥條件為210?240°C下干燥2?4min。
[0016]按上述方案，步驟4)所述輥道窯燒成條件為1130?1200 °C燒成45?60min。
[0017]本發(fā)明還提供根據(jù)上述方法制備得到的低成本超白瓷質(zhì)磚，所述的瓷質(zhì)磚的化學(xué)成分為:Si0260 ~ 62.1%, Al20315 ~ 18.5%, Fe2O3L O ?1.2%，T120.5 ?0.6%，CaO6.9 ?8%，Mg0 5.6 ?10%，K20 2.1 ?2.6%, Na2O 1.9 ?2.1%，并且所述瓷質(zhì)磚白度>85ο
[0018]本發(fā)明同時使用黑滑石和透輝石增白的原理是混合固溶。由于黑滑石和透輝石富含氧化鎂，引入后會與鐵形成不呈色的鎂鐵固溶體，同時鎂離子還具有乳濁作用，對色坯體起到遮蓋作用。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)黑滑石和透輝石同時引入且控制質(zhì)量比為1:1?1:5時，黑滑石中引入的氧化鎂優(yōu)先對鐵進(jìn)行固溶，透輝石中引入的鎂離子主要起乳濁作用，從而協(xié)同提高陶瓷坯體白度，故以本發(fā)明方法制造的超白瓷質(zhì)磚白度高達(dá)85以上。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:1、本發(fā)明采用的增白原料黑滑石及透輝石(180?220元/噸)價格低廉，資源豐富，不需預(yù)先處理，故比價格昂貴的超細(xì)氧化鋁粉、高品位煅燒高嶺土、超白石粉、硅酸鋯等原料作為增白劑制備超白陶瓷磚在原料總成本上節(jié)約25%以上，另夕卜，該方法顯著降低燒成溫度，縮短燒成周期，從而進(jìn)一步降低成本；2、采用本發(fā)明方法制備的瓷質(zhì)磚不僅白度高(白度>85)，并且陶瓷坯體的機(jī)械性能及熱穩(wěn)定性能良好(彎曲強(qiáng)度為64?70MPa，15?145°C之間水循環(huán)12次以上不出現(xiàn)裂紋)。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0021]實(shí)施例1
[0022]I)按質(zhì)量百分比稱取原料:高嶺土 36%、增白礦物40% (黑滑石10%、透輝石30%，黑滑石與透輝石質(zhì)量比為1:3)、長石15% (鉀長石)、石英砂9%。將原料混合，再加入37%的水、4%的聚乙烯醇、2%的三聚磷酸鈉(占原料質(zhì)量比)，球磨制備含水量為33%的料漿，料漿250目篩余0.4%，陳腐(化漿后于泥漿池靜置)27h備用；
[0023]2)將步驟I)所得料漿送入噴霧干燥塔進(jìn)行噴霧造粒，得到含水量為5.5%的坯粉；
[0024]3)將步驟2)所得坯粉壓制得到生坯，再將生坯送入干燥窯于210°C干燥4min，得到干燥后的生還;
[0025]4)對步驟3)所得干燥后的生坯施透明釉，再進(jìn)入輥道窯于1130°C燒成60min得到低成本超白瓷質(zhì)磚。
[0026]經(jīng)測試，本實(shí)施例制備的低成本超白瓷質(zhì)磚白度為86，彎曲強(qiáng)度為70Mpa，吸水率為0.13%，并且15?145°C之間水循環(huán)13次不出現(xiàn)裂紋。瓷質(zhì)磚的化學(xué)組成為:Si0262.1%, Α120318.4%, Fe2O3L 1%, T120.6%, Ca06.9%, MgO 5.8%, K2O 2.5%, Na2O2.1%0
[0027]實(shí)施例2
[0028]I)按質(zhì)量百分比稱取原料:高嶺土 25%、增白礦物50% (黑滑石25%、透輝石25%，黑滑石與透輝石質(zhì)量比為1:1)、長石14% (鉀長石與鈉長石質(zhì)量比為1:2)、石英砂11%。將原料混合，再加入32%的水、4%的聚乙烯醇、2%的三聚磷酸鈉(占原料質(zhì)量比)，球磨制備含水量為35%的料漿，料漿250目篩余0.3%，陳腐48h備用；
[0029]2)將步驟I)所得料漿送入噴霧干燥塔進(jìn)行噴霧造粒，得到含水量為5.7%的坯粉；
[0030]3)將步驟2)所得坯粉壓制得到生坯，再將生坯送入干燥窯于240°C干燥2min，得到干燥后的生還;
[0031]4)對步驟3)所得干燥后的生坯施透明釉，再進(jìn)入輥道窯于1150°C燒成45min得到低成本超白瓷質(zhì)磚。
[0032]經(jīng)測試，本實(shí)施例制備的低成本超白瓷質(zhì)磚白度為89，彎曲強(qiáng)度為65MPa，吸水率為0.24%，15?145°C之間水循環(huán)12次不出現(xiàn)裂紋。瓷質(zhì)磚的化學(xué)組成為:Si0261.3%，Α120315.2 %，F(xiàn)e2O3L O %，T120.5%, CaO 8.0%, MgO 9.5%, K2O 2.1%, Na2O 1.9%0
[0033]實(shí)施例3
[0034]I)按質(zhì)量百分比稱取原料:高嶺土 40%、增白礦物45% (黑滑石7.5%、透輝石37.5%,黑滑石與透輝石質(zhì)量比為1:5)、長石9% (鉀長石)、石英砂6% ο將原料混合，再加入30%的水、4%的聚乙烯醇、2%的三聚磷酸鈉(占原料質(zhì)量比)，球磨制備含水量為36%的料漿，料漿250目篩余0.3 %，陳腐60h備用；
[0035]2)將步驟I)所得料漿送入噴霧干燥塔進(jìn)行噴霧造粒，得到含水量為5.5%的坯粉；
[0036]3)將步驟2)所得坯粉壓制得到生坯，再將生坯送入干燥窯于220°C干燥3min，得到干燥后的生還;
[0037]4)對步驟3)所得干燥后的生坯施透明釉，再進(jìn)入輥道窯于1200°C燒成55min得到低成本超白瓷質(zhì)磚。
[0038]經(jīng)測試，本實(shí)施例制備的低成本超白瓷質(zhì)磚白度為88，彎曲強(qiáng)度為64MPa，吸水率為0.28%，15?145°C之間水循環(huán)13次不出現(xiàn)裂紋。瓷質(zhì)磚的化學(xué)組成為:Si0261.2%，Al20318.4%, Fe2O3L 1%, T120.6%, CaO 7.9%, MgO 5.6%, K2O 2.6%, Na2O 1.9%0
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低成本超白瓷質(zhì)磚的制備方法，其特征在于步驟如下: .1)稱取原料，將原料混合，再加入水、粘結(jié)劑、分散劑，球磨制備含水量為30-37%的料漿，料漿250目篩余小于0.5%，陳腐24?72h備用，所述原料包括以下重量含量的材料組分:高嶺土 25?40%，低成本增白礦物40?50%，長石9?15%，石英砂6?11%，其中低成本增白礦物為黑滑石和透輝石的混合物； .2)將步驟I)所得料漿送入噴霧干燥塔進(jìn)行噴霧造粒，得到含水量為5?6%的坯粉； .3)將步驟2)所得坯粉壓制得到生坯，再將生坯送入干燥窯干燥，得到干燥后的生坯； .4)對步驟3)所得干燥后的生坯施透明釉，再進(jìn)入輥道窯燒成后得到低成本超白瓷質(zhì)磚。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本超白瓷質(zhì)磚的制備方法，其特征在于步驟I)所述低成本增白礦物為黑滑石與透輝石按質(zhì)量比1:1?1:5所得混合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本超白瓷質(zhì)磚的制備方法，其特征在于步驟I)所述長石為鈉長石、鉀長石中的一種或者兩者按任意比例的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本超白瓷質(zhì)磚的制備方法，其特征在于步驟I)所述粘結(jié)劑為聚乙烯醇，粘結(jié)劑加入量為所述原料質(zhì)量的4%。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本超白瓷質(zhì)磚的制備方法，其特征在于步驟I)所述分散劑為三聚磷酸鈉，分散劑加入量為所述原料質(zhì)量的2%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本超白瓷質(zhì)磚的制備方法，其特征在于步驟3)所述干燥條件為210?240°C下干燥2?4min。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低成本超白瓷質(zhì)磚的制備方法，其特征在于步驟4)所述輥道窯燒成條件為1130?1200°C燒成45?60min。8.一種低成本超白瓷質(zhì)磚，其特征在于根據(jù)權(quán)利要求1-7任一所述方法制備得到，所述的瓷質(zhì)磚的化學(xué)成分為:S12 60 ?62.1%，A1203 15 ?18.5%,Fe2O3 1.0 ?1.2%，T12.0.5 ?0.6%, CaO 6.9 ?8%，Mg0 5.6 ?10%，K2O 2.1 ?2.6%, Na2O 1.9 ?2.1%，并且所述瓷質(zhì)磚白度> 85。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低成本超白瓷質(zhì)磚的制備方法，其步驟如下：1)稱取原料，將原料混合，再加入水、粘結(jié)劑、分散劑，球磨制備料漿，料漿250目篩余小于0.5％，陳腐24～72h備用，所述原料包括以下重量含量的材料組分：高嶺土25～40％，低成本增白礦物40～50％，長石9～15％，石英砂6～11％，其中低成本增白礦物為黑滑石和透輝石的混合物；2)將料漿送入噴霧干燥塔進(jìn)行噴霧造粒，得到坯粉；3)將坯粉壓制得到生坯，再將生坯送入干燥窯干燥，得到干燥后的生坯；4)對干燥后的生坯施透明釉，再進(jìn)入輥道窯燒成后得到低成本超白瓷質(zhì)磚。該方法成本較低，并且制備的瓷質(zhì)磚白度高，機(jī)械性能及熱穩(wěn)定性能良好。
【IPC分類】C04B33/24, C04B33/13
【公開號】CN104926281
【申請?zhí)枴緾N201510268215
【發(fā)明人】徐曉虹, 吳全發(fā), 吳建鋒, 李坤, 周煬
【申請人】武漢理工大學(xué), 湖北鑫來利陶瓷發(fā)展有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月22日