專利名稱：利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種仿陶瓷材料的生產(chǎn)方法，尤其是涉及一種利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法。
背景技術(shù)：
在日常生活中，習(xí)慣上常將氯化鈉簡(jiǎn)稱為“鹽”。氯化鈉除供食用外(慣稱食鹽)，大量用作化工原料(一般稱作工業(yè)用鹽)，國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的年表以“原鹽”為總稱。鹽礦為NaCl的總稱，其代表礦物為石鹽。鹽的原料來(lái)源可分為四類:海鹽、湖鹽、井鹽和礦鹽。以海水為原料曬制而成的鹽稱為“海鹽”；開(kāi)采現(xiàn)代鹽湖礦加工制成的鹽稱為“湖鹽”;運(yùn)用鑿井法汲取地表淺部或地下天然鹵水加工制成的鹽稱為“井鹽”;開(kāi)采古代巖鹽礦床加工制成的鹽則稱“礦鹽”。中國(guó)的鹽產(chǎn)量中一直是以海鹽為主，其次是湖鹽和井礦鹽。由于海鹽的生產(chǎn)受氣候影響較大，加之海鹽場(chǎng)多分布于東部沿海地區(qū)，為了鹽業(yè)生產(chǎn)的均衡協(xié)調(diào)，近10余年來(lái)內(nèi)地的井礦鹽和湖鹽的生產(chǎn)得到較快發(fā)展，因此海鹽在鹽產(chǎn)量中所占的比例有所減小。鹽是世界上利用最普遍的非金屬礦物原料，是人們生存的必需品。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展和新的應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)拓以及人口的逐年增加，對(duì)鹽的需求量越來(lái)越大，因此在國(guó)計(jì)民生中鹽占有相當(dāng)重要的地位。鹽的消耗量是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)化水平的重要標(biāo)志之一。中國(guó)是世界上產(chǎn)鹽大國(guó)，以海水為原料生產(chǎn)的海鹽居世界第I位；海鹽、湖鹽和井礦鹽的總產(chǎn)量居世界第2位，僅次于美國(guó)。我國(guó)出產(chǎn)的氯化鈉產(chǎn)品多以粉末或者小顆粒狀存在，除用作食鹽外，多數(shù)用于氯堿工業(yè)。中國(guó)目前已成為世界上最大的氯堿生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。但長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)整個(gè)氯化鈉行業(yè)生產(chǎn)較為粗放，產(chǎn)品附加值低，不能長(zhǎng)遠(yuǎn)而有效的發(fā)展。因此，如何以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，實(shí)施總量控制，抑制行 業(yè)低效、過(guò)快、無(wú)序發(fā)展，實(shí)現(xiàn)由單純擴(kuò)大產(chǎn)能的粗放型發(fā)展向精細(xì)化、高附加值和節(jié)約資源、環(huán)境友好型發(fā)展的轉(zhuǎn)變是現(xiàn)在面臨要解決的主要技術(shù)問(wèn)題。因此，本發(fā)明旨在提供一種方法，以小顆粒狀氯化鈉為主要原料，經(jīng)過(guò)一系列的加工，制得一種外觀形似陶瓷的新型材料。通過(guò)添加少量的其他助劑，然后經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的加工處理，即可獲得一種附加值較高的新型食鹽產(chǎn)品；同時(shí)，對(duì)環(huán)境造成的污染甚小，是一種較為符合科學(xué)發(fā)展的新型技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法。本發(fā)明技術(shù)方案是以氯化鈉作為主要原料，通過(guò)添加燒結(jié)助劑和著色劑等助劑，經(jīng)等靜壓、高溫?zé)Y(jié)等一系列的簡(jiǎn)單加工，得到本發(fā)明產(chǎn)品。本發(fā)明所得產(chǎn)品具有和陶瓷相似的外觀，同時(shí)具有一定的強(qiáng)度，并且可通過(guò)加入不同的著色劑來(lái)獲得不同顏色和花樣的產(chǎn)品，其可有望用作裝飾材料等領(lǐng)域。另外，制備本發(fā)明產(chǎn)品所需要的原料來(lái)源廣泛，且生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模生產(chǎn)和推廣。
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
本發(fā)明提供一種利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，所述生產(chǎn)方法包括以下步
驟:
a、以氯化鈉為基本原料，加入燒結(jié)助劑和著色劑；所述氯化鈉和燒結(jié)助劑二者之間加入的質(zhì)量比為20 3:2 0.5，所述著色劑的加入量占氯化鈉總質(zhì)量的0.1 1.5% ；
b、氯化鈉與燒結(jié)助劑、著色劑的混合:按照步驟a所述各種原料的配比比例分別準(zhǔn)備原料氯化鈉、燒結(jié)助劑和著色劑，將準(zhǔn)備好的氯化鈉置于敞口容器中，在攪拌條件下分別加入準(zhǔn)備好的燒結(jié)助劑和著色劑，繼續(xù)攪拌至各組分混合均勻，得到初步混合物；將初步混合物置于球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，球磨后使物料完全混合均勻，得到混合粉料；
C、造粒:將步驟b得到的混合粉料置于研磨罐中，并加入粘接劑進(jìn)行混料造粒，所述粘接劑的加入量占氯化鈉、燒結(jié)助劑和著色劑三種原料總重量的I 8% ;造粒結(jié)束后，對(duì)得到的物料進(jìn)行過(guò)篩處理，過(guò)篩處理后得到粒徑不大于75微米的混合物料；
d、預(yù)壓成型:將步驟c得到的混合物料裝入模具中，運(yùn)行真空程序，待真空度達(dá)到SOKPa時(shí)，開(kāi)始加壓，當(dāng)成型壓力達(dá)到10 30t后，保壓2 30s，保壓結(jié)束后退模，得到預(yù)壓壓塊；
e、等靜壓成型:將步驟d得到的預(yù)壓壓塊裝入真空袋中，運(yùn)行真空程序，待真空度達(dá)到SOKPa時(shí)，進(jìn)行封口作業(yè)，封口時(shí)間為5 IOs ;將封好的壓塊放入等靜壓機(jī)中開(kāi)始加壓，壓力達(dá)到100 300MPa時(shí)，保壓0.5 5min，保壓結(jié)束后得到成型壓塊；
f、燒結(jié):將步驟e得到的成型壓塊放入高溫爐中，并在成型壓塊下墊陶瓷片作為承燒板，然后開(kāi)始升溫；以2°C /min 的升溫速率由室溫升溫至100°C，接著以1°C /min的升溫速率由100°C升溫至300°C，當(dāng)溫度達(dá)到300°C時(shí)開(kāi)始保溫排膠，保溫時(shí)間為30 240min ；然后以1.50C /min的升溫速率由300°C升溫至燒成溫度500 720°C，燒成時(shí)間為30 180min ；
g、出爐:將步驟f燒成后的產(chǎn)品隨爐冷卻至200°C以下取出，自然冷卻至室溫即得到產(chǎn)品仿陶瓷材料。根據(jù)上述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，步驟a中所述氯化鈉的質(zhì)量百分含量彡91%，粒徑為0.1 1.5mm。根據(jù)上述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，步驟a中所述燒結(jié)助劑為低熔點(diǎn)玻璃粉、六偏磷酸鈉、碳酸鈉、硼砂、硼酸、氧化鋁、氧化鋅和氧化鎂中的至少一種。 根據(jù)上述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，步驟a中所述著色劑為三氧化二鐵、二氧化猛、氧化銅、三氧化二鉻、氧化亞鈷、氧化鎳、氯化鐵、氯化猛、氯化銅和氯化鎳中的至少一種。根據(jù)上述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，步驟b中所述混合粉料的粒徑為I 45微米。根據(jù)上述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，步驟c中所述粘接劑為聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂PVB水溶液、聚乙烯醇樹(shù)脂PVA水溶液、羧甲基纖維素鈉水溶液或液態(tài)酚醛樹(shù)脂。根據(jù)上述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，所述PVB水溶液和PVA水溶液的質(zhì)量百分濃度均為5 10% ;所述羧甲基纖維素鈉水溶液的質(zhì)量百分濃度為3 5%。
根據(jù)上述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，步驟c中所述研磨罐在研磨過(guò)程中的轉(zhuǎn)速為100 650r/min。本發(fā)明的積極有益效果:
1、本發(fā)明技術(shù)方案是以氯化鈉作為主要原料，通過(guò)添加燒結(jié)助劑和著色劑等助劑，經(jīng)等靜壓、高溫?zé)Y(jié)等一系列的簡(jiǎn)單加工，得到本發(fā)明產(chǎn)品。本發(fā)明所得產(chǎn)品具有和陶瓷相似的外觀，同時(shí)具有一定的強(qiáng)度，并且可通過(guò)加入不同的著色劑來(lái)獲得不同顏色和花樣的產(chǎn)品，其可有望用作裝飾材料等領(lǐng)域。另外，制備本發(fā)明產(chǎn)品所需要的原料來(lái)源廣泛，且生產(chǎn)工藝較為簡(jiǎn)單，易于大規(guī)模生產(chǎn)和推廣。2、本發(fā)明技術(shù)方案是以氯化鈉為主要原料，通過(guò)添加燒結(jié)助劑和著色劑，經(jīng)過(guò)一系列加工而制成。制得的產(chǎn)品表面無(wú)起泡、無(wú)開(kāi)裂、斷面細(xì)膩，與陶瓷相似，同時(shí)具有一定的強(qiáng)度(相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表I)。3、本發(fā)明產(chǎn)品采用的主要原料氯化鈉和燒結(jié)助劑六偏磷酸鈉、硼酸、硼砂等來(lái)源廣泛。除此之外，本發(fā)明所采用的工藝較為簡(jiǎn)單，易于推廣和大規(guī)模生產(chǎn)。4、本發(fā)明產(chǎn)品因?yàn)樵谥圃爝^(guò)程中使用了著色劑，可得到多種顏色的產(chǎn)品，從而有效的克服了傳統(tǒng)氯化鈉產(chǎn)品顏色單一、表現(xiàn)力差的缺點(diǎn)。5、利用本發(fā)明技術(shù)方案制備的仿陶瓷材料的相關(guān)檢測(cè)數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表I。
權(quán)利要求
1.一種利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，其特征在于，所述生產(chǎn)方法包括以下步驟: a、以氯化鈉為基本原料，加入燒結(jié)助劑和著色劑；所述氯化鈉和燒結(jié)助劑二者之間加入的質(zhì)量比為20 3:2 0.5，所述著色劑的加入量占氯化鈉總質(zhì)量的0.1 1.5% ； b、氯化鈉與燒結(jié)助劑、著色劑的混合:按照步驟a所述各種原料的配比比例分別準(zhǔn)備原料氯化鈉、燒結(jié)助劑和著色劑，將準(zhǔn)備好的氯化鈉置于敞口容器中，在攪拌條件下分別加入準(zhǔn)備好的燒結(jié)助劑和著色劑，繼續(xù)攪拌至各組分混合均勻，得到初步混合物；將初步混合物置于球磨機(jī)中進(jìn)行球磨，球磨后使物料完全混合均勻，得到混合粉料； C、造粒:將步驟b得到的混合粉料置于研磨罐中，并加入粘接劑進(jìn)行混料造粒，所述粘接劑的加入量占氯化鈉、燒結(jié)助劑和著色劑三種原料總重量的I 8% ;造粒結(jié)束后，對(duì)得到的物料進(jìn)行過(guò)篩處理，過(guò)篩處理后得到粒徑不大于75微米的混合物料； d、預(yù)壓成型:將步驟c得到的混合物料裝入模具中，運(yùn)行真空程序，待真空度達(dá)到SOKPa時(shí)，開(kāi)始加壓，當(dāng)成型壓力達(dá)到10 30t后，保壓2 30s，保壓結(jié)束后退模，得到預(yù)壓壓塊； e、等靜壓成型:將步驟d得到的預(yù)壓壓塊裝入真空袋中，運(yùn)行真空程序，待真空度達(dá)到SOKPa時(shí)，進(jìn)行封口作業(yè)，封口時(shí)間為5 IOs ;將封好的壓塊放入等靜壓機(jī)中開(kāi)始加壓，壓力達(dá)到100 300MPa時(shí)，保壓0.5 5min，保壓結(jié)束后得到成型壓塊； f、燒結(jié):將步驟e得到的成型壓塊放入高溫爐中，并在成型壓塊下墊陶瓷片作為承燒板，然后開(kāi)始升溫；以2°C /min的升溫速率由室溫升溫至100°C，接著以1°C /min的升溫速率由100°C升溫至300°C，當(dāng)溫度達(dá)到300°C時(shí)開(kāi)始保溫排膠，保溫時(shí)間為30 240min ；然后以1.50C /min的升溫速率由300°C升溫至燒成溫度500 720°C，燒成時(shí)間為30 180min ； g、出爐:將步驟f燒成后的產(chǎn)品隨爐冷卻至200°C以下取出，自然冷卻至室溫即得到產(chǎn)品仿陶瓷材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，其特征在于:步驟a中所述氯化鈉的質(zhì)量百分含量彡91%,粒徑為0.1 1.5_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，其特征在于:步驟a中所述燒結(jié)助劑為低熔點(diǎn)玻璃粉、六偏磷酸鈉、碳酸鈉、硼砂、硼酸、氧化鋁、氧化鋅和氧化鎂中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，其特征在于:步驟a中所述著色劑為三氧化二鐵、二氧化錳、氧化銅、三氧化二鉻、氧化亞鈷、氧化鎳、氯化鐵、氯化錳、氯化銅和氯化鎳中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，其特征在于:步驟b中所述混合粉料的粒徑為I 45微米。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，其特征在于:步驟c中所述粘接劑為聚乙烯醇縮丁醛樹(shù)脂PVB水溶液、聚乙烯醇樹(shù)脂PVA水溶液、羧甲基纖維素鈉水溶液或液態(tài)酹醒樹(shù)脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，其特征在于:所述PVB水溶液和PVA水溶液的質(zhì)量百分濃度均為5 10% ;所述羧甲基纖維素鈉水溶液的質(zhì)量百分濃度為3 5%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法，其特征在于:步驟c中所述研磨罐在研磨過(guò)程中的轉(zhuǎn)速 為100 650r/min。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種利用氯化鈉原料生產(chǎn)仿陶瓷材料的方法。該方法以氯化鈉、燒結(jié)助劑和著色劑為主要原料，首先將其主要原料混合均勻、研磨成粉料，然后將混合粉料置于研磨罐中，并加入粘接劑進(jìn)行造粒、過(guò)篩處理，將過(guò)篩后的混合物料進(jìn)行預(yù)壓成型，成型后的預(yù)壓壓塊首先真空密封，密封后進(jìn)行等靜壓成型，將所得成型壓塊置于高溫爐中進(jìn)行燒結(jié)；燒結(jié)后冷卻處理，最后得到產(chǎn)品仿陶瓷材料。本發(fā)明是以氯化鈉作為主要原料，通過(guò)添加燒結(jié)助劑和著色劑等助劑，經(jīng)等靜壓、高溫?zé)Y(jié)等一系列的簡(jiǎn)單加工，得到本發(fā)明產(chǎn)品。本發(fā)明產(chǎn)品具有和陶瓷相似的外觀，并具有一定的強(qiáng)度，可通過(guò)加入不同的著色劑來(lái)獲得不同顏色和花樣的產(chǎn)品，有望用作裝飾材料等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C04B32/00GK103204667SQ20131009657
公開(kāi)日2013年7月17日 申請(qǐng)日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者何占航, 左仁杰, 許衛(wèi)蘇, 唐明生, 楊李富, 董曉麗 申請(qǐng)人:河南省鹽業(yè)總公司, 何占航, 左仁杰