一种免烧珠光陶瓷砖及其制备方法技术

本发明专利技术属于陶瓷砖技术领域，公布了一种免烧珠光陶瓷砖的制备方法，采用工业废渣糖滤泥、煤矸石和废碱渣制备出粉体A和粉体B，粉体A的主要成分是γ

【技术实现步骤摘要】
一种免烧珠光陶瓷砖及其制备方法


[0001]本专利技术属于陶瓷
，具体涉及一种利用工业废渣制备的免烧珠光陶瓷砖及其制备方法。

技术介绍

[0002]糖滤泥是碳酸法制糖厂的工业废渣，其主要成分是碳酸钙，但含有部分有机物极易发霉发臭而造成水污染和空气污染；煤矸石的主要成分是二氧化硅，同时富含金属氧化物、碱土金属和硫化物等，是无机盐类污染源，会通过大气降水淋滤而污染环境；若将这两种工业废渣进行合理的资源化利用，不仅可以减少环境污染，而且将会大大降低制品成本，使工业废渣变废为宝。
[0003]云母钛珠光颜料是一种由TiO2、Fe2O3等高折射率金属氧化物薄层包覆云母构成的珠光颜料，目前已经普遍运用在各个领域。在陶瓷釉料中加入珠光颜可提升釉料的亮度和光泽度，提高陶瓷制品的美学价值和艺术效果，因此云母钛珠光颜料在陶瓷行业的运用也十分广泛。但是珠光颜料在高温下易分解，使之不再具有珠光效果，只能将其用于低温釉中，因此限制了珠光颜料在陶瓷行业的应用。
[0004]公开号为CN 107827363 A专利申请公开了一种高温金黄色珠光釉及制备方法，该方法选用包裹型耐高温珠光粉、熔块粉和印油作为原料，混合均匀后，施在陶瓷坯体表面，丝网印花，干燥后在1 180~1230 ℃温度中烧制，得到金黄色珠光釉面砖。该釉配方原料种类少、成本低、加工工艺简单，与坯体或面釉的结合性良好，但包裹型耐高温珠光需要额外的包装材料，生产成本高，易受到湿度的影响，因此该方案并不适用于珠光陶瓷釉的大规模生产。
[0005]公开号为CN 111925121 A专利申请公开了一种不熔融珠光颜料的超低温熔块及其制备方，该方案中以一定质量的石、高岭、煅烧氧化铝、硅灰、碳酸钡、碳酸、氧化和硼酸等原料制备出釉烧温度不高于1000 ℃的超低温熔块釉，向其中加入不熔融的珠光颜料，采用烧制温度为650~750 ℃超低温烧制45~75 min，可确保釉料中的珠光颜料不熔融，获得良好的釉下彩或釉中彩的效果。但是该方法需要二次烧制，生产成本较高，能源消耗较大，无法实现真正意义上的节能、环保；且不熔融珠光颜料的种类较少，价格昂贵，粒度较大，使用时珍珠光泽效果不明显，无法满足人们对陶瓷艺术性的要求。
[0006]区别于以上专利，本专利技术制备出的具有珍珠光泽的陶瓷砖是通过碳化的方式附着在陶瓷坯体上，因为没有高温烧结的过程，并且原料简单，避免了珠光颜料在高温下分解和与其他组分反应，从而制备出珍珠光泽效果好的免烧陶瓷砖。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供一种工艺简单、操作易控、原料易得、成本较低、周期较短的具有珍珠光泽的陶瓷砖的制备方法。
[0008]技术方案的具体步骤如下：
一种免烧珍珠光泽艺术釉的制备方法，包括如下步骤：1）原料的预处理：将糖滤泥和煤矸石放置在干燥箱中烘干2~3 h，分别粉碎、研磨后过200目筛，得到待糖滤泥粉体和煤矸石粉体。
[0009]2）称量40~55份处理过的糖滤泥和15~20份处理过的煤矸石粉体，按照固液质量比(8~10):1向其中加入水，使原料中钙硅摩尔比为(2~2.5):1，混合均匀后用压片机压成片状，在箱式炉中1320~1420 ℃烧结，保温2 h，随炉冷却后球磨1~2 h得到粉体A，粉体A是以γ
‑
Ca2SiO4为主要成分的粉体，包括少量Ca3SiO5、CaAl2O
4、
Ca3Al2O6、Ca4Fe2Al2O
10
、CaFeAlO4和一些铝硅酸盐等。
[0010]3）称量35~45份处理过的糖滤泥、15~20份处理过的煤矸石粉体和1~2份烧结助剂，按照固液质量比(8~10):1向其中加入水，使原料中钙硅摩尔比为(2~2.5):1，混合均匀后用压片机压成片状，在箱式炉中1320~1420 ℃烧结，保温2 h，随炉冷却后球磨1~2 h得到粉体B，粉体B是以β
‑
Ca2SiO4为主要成分的粉体，包括少量Ca3SiO5、CaAl2O
4、
Ca3Al2O6、Ca4Fe2Al2O
10
、CaFeAlO4和一些铝硅酸盐等。
[0011]4）将球磨均匀的粉体A和粉体B放入静电喷涂设备中，将陶瓷坯体放入喷涂室中，并将喷涂设备靠近陶瓷坯体，使粉体吸附在坯体表面，在其施加压力，使粉体与坯体紧密结合，再对其进行打磨，使表面光滑平整。
[0012]5）将珠光颜料放入静电喷涂设备中，将步骤5）得到的坯体放入喷涂室中，并将喷涂设备靠近陶瓷坯体，使珠光颜料吸附在坯体表面。
[0013]6）在布好料的坯体表面喷洒软化水后，将其放置在真空干燥箱中15 min，再放入碳化反应器中通入CO2进行碳化固化反应，碳化时间为2~6 h，得到所述免烧珠光陶瓷砖。
[0014]优选地，所述烧结助剂为河南南阳产的废碱渣，主要成分为45 wt%~55 wt% Na2CO3和10 wt%~12 wt% NaCl。
[0015]优选地，所述粉体A和粉体B的质量比(0.25~4):1。
[0016]优选地，所述珠光颜料为云母钛珠光颜料，喷涂密度为1.5 g/cm2。。
[0017]优选地，所述水胶质量比为1.5:1。
[0018]优选地，步骤3）将所述陶瓷釉料通过干法静电施釉的方式施于素烧坯体上，经常压碳化，以0.5 L/min的速率向碳化反应器中通入CO2，碳化时间为2 h的方式，得到所述具有珍珠光泽的免烧陶瓷砖。
[0019]本专利技术采用工业废渣糖滤泥、煤矸石和废碱渣制备出以γ
‑
Ca2SiO4和β
‑
Ca2SiO4为主要成分的粉体，将球磨均匀的γ
‑ꢀ
Ca2SiO4和β
‑
Ca2SiO4利用静电吸附到坯体表面，再在坯体表面喷涂1.5 g/cm2珠光颜料，布好料后在坯体上按照水胶比1.5:1喷一层软化水，将其放入碳化反应器中通入CO2进行碳化固化反应，再通过常压碳化，得到具有珍珠光泽的免烧陶瓷砖。在制备过程中，Ca
2+
从γ
‑
Ca2SiO4和β
‑
Ca2SiO4中溶出，在通入CO2的瞬间，局部产生表面效应，随着溶解进的CO2与Ca
2+
相接触，表面反应开始，温度开始升高，界面会迅速生成CaCO3晶种。当晶种开始生长，珠光颜料持续富集且嵌合在晶体间空隙中，开始在纵向上增加，作为CaCO3晶型中最稳定的方解石晶型，会将珠光颜料牢牢附着在晶粒间隙中。因此，釉料可以牢固附着在陶瓷坯体上，从而实现具有珍珠光泽的免烧陶瓷砖。
[0020]本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和显著进步：1）本发采用工业废渣糖滤泥、煤矸石和废碱渣制备出以γ
‑
Ca2SiO4和β
‑
Ca2SiO4的
主要粉体和少量的Ca3SiO5、CaAl2O4以及CaFeAlO4，其中CaFeAlO4和CaAl2O4都可快速本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种免烧珠光陶瓷砖的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1）原料的预处理：将糖滤泥和煤矸石放置在干燥箱中烘干2~3 h，分别粉碎、研磨后过200目筛，得到待糖滤泥粉体和煤矸石粉体；2）称量40~55份处理过的糖滤泥和15~20份处理过的煤矸石粉体，按照固液质量比(8~10):1向其中加入水，使原料中钙硅摩尔比为(2~2.5):1，混合均匀后用压片机压成片状，在箱式炉中1320~1420 ℃烧结，保温2 h，随炉冷却后球磨1~2 h得到粉体A，粉体A是以γ
‑ꢀ
Ca2SiO4为主要成分的粉体，包括少量Ca3SiO5、CaAl2O
4、
Ca3Al2O6、Ca4Fe2Al2O
10
、CaFeAlO4和一些铝硅酸盐等；3）称量35~45份处理过的糖滤泥、15~20份处理过的煤矸石粉体和1~2份烧结助剂，按照固液质量比(8~10):1向其中加入水，使原料中钙硅摩尔比为(2~2.5):1，混合均匀后用压片机压成片状，在箱式炉中1320~1420 ℃烧结，保温2 h，随炉冷却后球磨1~2 h得到粉体B，粉体B是以β
‑
Ca2SiO4为主要成分的粉体，包括少量Ca3SiO5、CaAl2O
4、
Ca3Al2O6、Ca4Fe2Al2O
10
、CaFeAlO4和一些铝硅酸盐等；4）将球磨均匀的粉体A和粉体B放入静电喷涂设备中，将陶瓷坯体放入喷涂室中，并将喷涂设备靠近陶瓷坯体，使粉体吸附在坯体表面；5）将珠光颜料放入静电喷涂设备中，将步骤4）得到的坯体放入喷涂室中，并将喷涂设备靠近陶瓷坯体，使珠光颜料...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈艳林，付琼，张名旗，卢广坚，杨宇航，黄康，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：