專利名稱：一種利用廢瓷制備的衛(wèi)生陶瓷及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種陶瓷制造領(lǐng)域，特別是涉及一種利用廢瓷制備的衛(wèi)生陶瓷及方法。
背景技術(shù)：
近20年來，陶瓷行業(yè)進(jìn)入了日新月異的發(fā)展階段，新技術(shù)、新設(shè)備的大量使用，陶瓷產(chǎn)量也有較大幅度增長(zhǎng)。在產(chǎn)量猛增的同時(shí)，廢棄陶瓷的產(chǎn)量也越來越多，以潮州瓷區(qū)為例，年衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)量200多萬噸，產(chǎn)生的廢瓷在10萬噸以上。而且陶瓷碎片千年難以風(fēng)化，難以處理，環(huán)保費(fèi)用高。大量的陶瓷廢料不僅讓企業(yè)為如何處理而頭疼，也讓政府為其對(duì)環(huán)境造成的破壞而大傷腦筋。目前，由于大量開采，瓷土資源正以驚人的速度減少，以潮州多數(shù)陶瓷廠家依賴的飛天燕瓷土礦為例，在短短十幾年間，已從原來的“高山”變成“小丘”。有人預(yù)測(cè)，以目前這樣的開采速度，再過10年，瓷都可能出現(xiàn)無瓷土開采的尷尬局面！同時(shí)，廢瓷是燒結(jié)之物，故其在燒成過程中所需熱量少，因此可以節(jié)省燃料成本。同時(shí)，廢瓷中含有10 30%的莫來石晶體，8 15%的方石英，40 70%的玻璃相，這些玻璃相使得坯體在燒結(jié)過程中較早出現(xiàn)液相，促進(jìn)燒結(jié)，降低燒結(jié)溫度。如何將廢瓷變廢為寶，成為了整個(gè)行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種利用廢瓷制備的衛(wèi)生陶瓷，處理掉大量堆放的廢棄衛(wèi)生陶瓷，不僅降低成本，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了保護(hù)環(huán)境和變廢為寶的目的，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益和推廣應(yīng)用價(jià)值。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，廢瓷的使用應(yīng)配以高可塑性的粘土，并控制好粘土的細(xì)度，從而保證漿料的懸浮 性和穩(wěn)定性，防止沉底現(xiàn)象，這對(duì)制備高質(zhì)量的陶瓷產(chǎn)品是至關(guān)重要的。本發(fā)明的目的之二在于提供上述衛(wèi)生陶瓷的制備方法。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種利用廢瓷制備衛(wèi)生陶瓷的方法，將衛(wèi)生陶瓷廢瓷粉、鈉長(zhǎng)石、烏土、西坑泥、球土和燒滑石按照質(zhì)量比(25 35): (6 10): (3 9):(20 30):(25 35):(1 3)配料，且添加上述六種原料總質(zhì)量0.2 0.5%的水玻璃，均勻混料并陳腐，制得料漿，然后利用上述料漿制備衛(wèi)生陶瓷。優(yōu)選地，利用料漿制備衛(wèi)生陶瓷的步驟為:將料漿用石膏模具注漿成型，2 4h取出得青坯，烘干；采用浸釉的方式施超細(xì)硅酸鋯乳濁釉；再次烘干，然后進(jìn)行燒結(jié)，制得衛(wèi)生陶瓷。優(yōu)選地，所述廢瓷粉的細(xì)度在O 2μπι占15 20%，2 10 μ m占55 65%，10 75 μ m 占 20 30%。優(yōu)選地，所述廢瓷粉是由衛(wèi)生陶瓷廢瓷經(jīng)破碎后，輥磨17 20h制得。
優(yōu)選地,所述烏土、西坑泥、球土的最大粒徑小于250 μ m,并且細(xì)度在O 10 μ m占55 70% ;所述鈉長(zhǎng)石、燒滑石的最大粒徑小于150 μ m。優(yōu)選地，所述烏土、西坑泥、球土分別破碎后，按照球:料:水重量比為1:1:1，球磨
2.5 3.5h0優(yōu)選地，所述混料過程中控制為:料:球:水的重量比=1:2: (0.45 0.5);所述混料時(shí)間為0.5 Ih ;陳腐時(shí)間為I 2天。優(yōu)選地，所述料漿性能控制為:比重1.66 1.73 ;萬孔篩余為2.7%以下；料漿的流動(dòng)性為25 40s ;厚化度為1.5 1.9 ;PH為7 9。優(yōu)選地，所述燒結(jié)溫度為1200 1220°C，燒結(jié)時(shí)間為8h。本發(fā)明所提供的利用廢瓷制備的衛(wèi)生陶瓷及方法，制品性能良好，加入廢瓷量可達(dá)到30%以上，克服了廢瓷大量引入帶來的不利影響:(I)微細(xì)的粘土礦物中小于0.2μπι的微細(xì)顆粒，是料漿粘度提高、吸漿速度降低的根本原因。本發(fā)明通過對(duì)硬質(zhì)原料和粘土類軟質(zhì)原料單獨(dú)球磨，再混料制漿，避免了軟質(zhì)原料的過度球磨而硬質(zhì)原料未充分球磨。這樣可保持粘土中的自然顆粒，控制了料漿中微細(xì)顆粒的含量，改善料漿性能，提高生產(chǎn)效率，有利于大規(guī)模生產(chǎn)；(2)本發(fā)明引入可塑性好的球土，保水性好的西坑泥，并合理控制其粒度及比例，解決了大量引入廢瓷帶來的料漿不穩(wěn)定及成型性能差等問題。(3)本發(fā)明在鈣釉的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整硅鋁比造成液相分離，形成帶乳濁的基礎(chǔ)釉，配合超細(xì)硅酸鋯乳濁劑，形成高遮蓋能力的乳濁釉，解決了由于廢瓷中Fe2O3和TiO2含量較高，使燒后瓷坯白度很差的問題。(4)本發(fā)明通過選取合適的原料、工藝流程并配合適宜的燒成制度，克服了廢瓷大量引入帶來的抗熱震性差的問題。配方中大量引入廢瓷，在減少陶瓷原料的耗費(fèi)，緩解了資源壓力的同時(shí)，還帶來了不少好處:作為瘠性料，可以減少變形，便于控制產(chǎn)品的尺寸；同時(shí)，加入30%左右的廢瓷制備衛(wèi)生陶瓷，其燒成溫度是1200 1220°C，低于潮州地區(qū)衛(wèi)生潔具瓷的燒成溫度，目前該地區(qū)衛(wèi)生`效益。
具體實(shí)施例方式下面對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，對(duì)未特別說明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進(jìn)行。實(shí)施例1一種利用廢瓷制備衛(wèi)生陶瓷的方法，包括如下步驟:(I)取衛(wèi)生陶瓷廢瓷，其化學(xué)成分如表I，破碎后，輥磨18h，細(xì)度控制在O 2μπι占 15%，2 10 μ m 占 60%，10 75 μ m 占 25%。表I潮州地區(qū)某衛(wèi)生陶瓷廠衛(wèi)生廢瓷的成分表
化 7:成分 SiO2 Al2O3 Fe20., TiO2 CaO MgO K2O Na2O IL-
72.24 19 31 1.40 U 20 0.60 0.75 3.38 I 02 0.51(2)分別取烏土、西坑泥、球土，破碎后，按照球:料:水重量比為1:1:1，球磨3h，細(xì)度控制在O 10 μ m占60%，并且最大粒徑小于250 μ m。。
(3)鈉長(zhǎng)石、燒滑石球磨后最大粒徑小于150 μ m。(4)稱取廢瓷粉150g，其他原料按廢瓷粉、鈉長(zhǎng)石、烏土、西坑泥、球土和燒滑石質(zhì)量比為25:10:9:24:30:2稱取，并外加模數(shù)為3的水玻璃1.3g ;利用粉料混合機(jī)對(duì)配料均勻混料0.5h，混料過程中控制為:料:球:水的重量比=1:2:0.45 ;陳腐2天后，即制得料漿，料漿比重1.68 ;萬孔篩余為2.7%以下；PH為8 ;用恩氏粘度計(jì)測(cè)流動(dòng)性，值為40s，厚化度為 1.7。(5)將上述料漿利用石膏模具注漿成型，約3.5h取出得青坯，烘干；采用浸釉的方式施超細(xì)硅酸鋯乳濁釉；再次烘干，然后在1220°C下燒結(jié)8h，制得衛(wèi)生陶瓷。制品主要技術(shù)指標(biāo)如下:釉面呈乳白色，用白度計(jì)測(cè)白度，值為76，坯釉結(jié)合性良好，用HXD-1000顯微硬度計(jì)測(cè)釉面硬度，維氏硬度為580，用阿基米德排水法測(cè)吸水率，值為0.56%，在110 20°C進(jìn)行熱交換時(shí)，可達(dá)到三次不裂。實(shí)施例2本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處在于:廢瓷粉、鈉長(zhǎng)石、烏土、西坑泥、球土和燒滑石質(zhì)量比為27:9:8:24:30:2。料漿流動(dòng)性為39s，厚化度為1.6。制品主要技術(shù)指標(biāo)如下:釉面呈乳白色，白度值為72，坯釉結(jié)合性良好，維氏硬度為602，吸水率0.47%，在110 20°C進(jìn)行熱交換時(shí)，可達(dá)到三次不裂。實(shí)施例3·
本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處在于:廢瓷粉、鈉長(zhǎng)石、烏土、西坑泥、球土和燒滑石質(zhì)量比為30:8:6:24:30:2。料漿流動(dòng)性為34s，厚化度為1.5，燒成溫度為1200°C。制品主要技術(shù)指標(biāo)如下:釉面呈乳白色，白度值為80，坯釉結(jié)合性良好，維氏硬度為591，吸水率0.61%，在110 20°C進(jìn)行熱交換時(shí)，可達(dá)到三次不裂。實(shí)施例4本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處在于:廢瓷粉、鈉長(zhǎng)石、烏土、西坑泥、球土和燒滑石質(zhì)量比為32:7:5:24:30:2。料漿流動(dòng)性為30s，厚化度為1.7，燒成溫度為1200°C。制品主要技術(shù)指標(biāo)如下:釉面呈乳白色，白度值為75，坯釉結(jié)合性良好，維氏硬度為615，吸水率0.44%，在110 20°C進(jìn)行熱交換時(shí)，可達(dá)到三次不裂。實(shí)施例5本實(shí)施例與實(shí)施例1不同之處在于:廢瓷粉、鈉長(zhǎng)石、烏土、西坑泥、球土和燒滑石質(zhì)量比為 35:6:3:24:30:2。漿料流動(dòng)性為27s，厚化度為1.9，燒成溫度為1200°C。制品主要技術(shù)指標(biāo)如下:釉面呈乳白色，白度值為70，坯釉結(jié)合性良好，維氏硬度為576，吸水率0.50%，在110 20°C進(jìn)行熱交換時(shí)，可達(dá)到二次不裂。上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用廢瓷制備衛(wèi)生陶瓷的方法，其特征在于:將衛(wèi)生陶瓷廢瓷粉、鈉長(zhǎng)石、烏土、西坑泥、球土和燒滑石按照質(zhì)量比(25 35): (6 10): (3 9):(20 30):(25 35): (I 3)配料，且添加上述六種原料總質(zhì)量0.2 0.5%的水玻璃，均勻混料并陳腐，制得料漿，然后利用上述料漿制備衛(wèi)生陶瓷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，利用料漿制備衛(wèi)生陶瓷的步驟為:將料漿用石膏模具注漿成型，經(jīng)2 4h取出得青坯，烘干；采用浸釉的方式施超細(xì)硅酸鋯乳濁釉；再次烘干，然后進(jìn)行燒結(jié)，制得衛(wèi)生陶瓷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述廢瓷粉的細(xì)度在O 2μπι占15 20%, 2 10 μ m 占 55 65%, 10 75 μ m 占 20 30%。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述廢瓷粉是由衛(wèi)生陶瓷廢瓷經(jīng)破碎后，輥磨17 20h制得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述烏土、西坑泥、球土的最大粒徑小于250 μ m,并且細(xì)度在O 10 μ m占55 70% ;所述鈉長(zhǎng)石、燒滑石的最大粒徑小于150 μ m0
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述烏土、西坑泥、球土分別破碎后，按照球:料:水重量比為1:1:1，球磨2.5 3.5h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述混料過程中控制為:料:球:水的重量比=1:2: (0.45 0.5);所述混料時(shí)間為0.5 Ih ;陳腐時(shí)間為I 2天。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2 所述的方法，其特征在于，所述料漿性能控制為:比重1.66 1.73 ;萬孔篩余為2.7%以下；料漿的流動(dòng)性為25 40s ;厚化度為1.5 1.9 ;PH為7 9。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述燒結(jié)溫度為1200 1220°C，燒結(jié)時(shí)間為8h。
10.權(quán)利要求1 9任意一項(xiàng)方法制備的衛(wèi)生陶瓷。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用廢瓷制備的衛(wèi)生陶瓷及方法，屬于陶瓷制造領(lǐng)域。該方法將衛(wèi)生陶瓷廢瓷粉、鈉長(zhǎng)石、烏土、西坑泥、球土和燒滑石按照質(zhì)量比(25～35)(6～10)(3～9)(20～30)(25～35)(1～3)配料，且添加上述六種原料總質(zhì)量0.2～0.5%的水玻璃，均勻混料并陳腐，制得料漿，然后利用上述料漿制備衛(wèi)生陶瓷。本發(fā)明利用廢瓷輔以必要的陶瓷原料生產(chǎn)衛(wèi)生陶瓷，其廢瓷摻量可達(dá)30%以上。從工藝和配方上解決了廢瓷大量引入帶來的不利影響，變廢為寶，達(dá)到了資源循環(huán)利用的目的。與此同時(shí)，由于廢瓷經(jīng)過燒結(jié)并含有較多的玻璃相，還能降低燒成溫度，降低能耗，緩解資源壓力。
文檔編號(hào)C04B35/00GK103242031SQ20131014904
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月25日
發(fā)明者王群, 程小蘇 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)