一種利用釩鈦工業(yè)廢渣制成的紫砂陶瓷磚及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種陶瓷磚，尤其涉及一種利用釩鈦工業(yè)廢渣制成的紫砂陶瓷磚及其制備方法。
【背景技術】
[0002]—方面，隨著社會的發(fā)展大量陶瓷磚裝飾材料需求擴大，陶瓷磚的生產(chǎn)規(guī)模也隨之擴大，優(yōu)質的鉀鈉長石、高嶺土、粘土等天然資源，隨著這些年陶瓷業(yè)的飛速擴張，無序開采，這些資源的儲量在急劇減少，開采難度越來越大，開采這些原料對生態(tài)環(huán)境影響也越來越大，已成為制約陶瓷行業(yè)發(fā)展的關鍵因素之一。作為對資源高度依賴、高能耗、高排放的建筑陶瓷行業(yè)，必須轉變行業(yè)的發(fā)展方式，最大限度的減少對天然不可再生資源的依賴，降低單位產(chǎn)品能耗，減少污染物的排放量，在新的形勢下建筑陶瓷行業(yè)才有可持續(xù)發(fā)展的機會。
[0003]另一方面，高鈦型高爐渣目前大多作為一般廢棄物，例如攀鋼釩鈦渣的現(xiàn)狀:大量廢渣自然堆存、堆積如山，占用大量土地資源，經(jīng)雨水沖刷步驟金屬元素溶出，污染地下水、污染土壤，對當?shù)丨h(huán)境造成不可逆的損害。當前釩鈦渣已經(jīng)得到了各種利用，如生產(chǎn)碎石、路沿石、礦渣砂、復合微粉、水溝蓋板、彩色路面磚、水泥等建筑材料。但上述各種利用方式粗放、未實現(xiàn)釩鈦渣中各種元素的有效利用。所以從陶瓷行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及資源現(xiàn)狀來看本項目的研究和推廣都是非常有潛力的。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種以釩鈦工業(yè)廢渣為原料，制造出一種成色、強度和平整度符合國家標準的陶瓷磚，且制備方法可實現(xiàn)低成本、低能耗。
[0005]本發(fā)明采用的技術方案是:
一種利用釩鈦工業(yè)廢渣制成的紫砂陶瓷磚，含有如下重量百分比的原料成份:
釩鈦工業(yè)廢渣 10~19%，
高嶺砂24~29%，
粘土2~7%，
鋁礦1~5%，
白泥26~31%，
頁巖5~10%，
回收泥13~27%，
所述的釩鈦工業(yè)廢渣含有下列重量百分比的組成成份:
Ti02 1 9-24%,
CaO 23-28%,
Si02 21-26%,
A1203 10-15%, MgO 6-11%,
TFe 0-30%,
MnO 0-1.0%,
Sc203 18-23 (g/t)，
V205 0-0.5%。
[0006]優(yōu)選地，所述回收泥由地磚回收泥、拋光回收泥、廢坯泥組成，其重量百分比如下:
地磚回收泥 30.77~33.33%
拋光回收泥 40.74-46.15%
廢坯23.08-25.93%。
[0007]優(yōu)選地，所述高嶺砂含有下列重量百分比的組成成份:
Si02 67-71%,
A1203 12-16%,
Fe203 4?5%，
Mn203 1 ?2%，
Ti02 1 ?4%，
CA0 0?7%，
MgO 0-2%,
K20 0?1.8%，
Na20 1 ?2.9%，
IL (燒失量)3.5-4.0%。
[0008]—種利用釩鈦工業(yè)廢渣制成的紫砂陶瓷磚的制備方法，包含以下步驟:
Α.原料檢測:釩鈦工業(yè)廢渣原料的混合均化處理及成份分析；
Β.配料:按重量百分比稱取原料:步驟Α中分析處理好的釩鈦工業(yè)廢渣10~19%，高嶺砂 24~29%，粘土 2~7%，鋁礦 1~5%，白泥 26~31%，頁巖 5~10%，回收泥 13~27% ；
C.制漿:將步驟B中的各物質混合攪拌均勻，按照料:球:水=1:2:0.5的比例球磨混合原料；球磨機球磨后過250目篩，形成篩余量2~2.5%的料漿；
D.制粉:將步驟C得到的料漿在噴霧干燥塔中干燥制成粉料，然后陳腐2~3天，粉料顆粒級配(體積比):
<40 目35~45%
40-140 目 55-65%
水分(重量百分比)7.0-7.5% ；
E.成型干燥:將步驟D得到的粉料壓制成磚坯，然后梯度升溫至200°C，干燥后磚坯含水率在0.5~1%，坯體溫度65~70°C ；
F.施釉印花:對步驟E得到的烘干后的磚坯施加底釉和面釉，然后進行印花操作；
G.燒成:將步驟F中的坯體送至窯內燒成，燒成溫度1120~1150°C，燒成周期45?50min ；
Η.精修包裝:對步驟G中燒成的陶瓷磚進行切邊、磨邊、拋光、包裝即得到成品。
[0009]優(yōu)選地，所述步驟F中，底釉比重1.74-1.78g/cm3，施釉量180~200g ;面釉比重1.74-1.78g/cm3，施釉量 210~230g。
[0010]優(yōu)選地，所述步驟G中，施釉后的磚坯入窯含水率控制在1.5%以下。
[0011]優(yōu)選地，所述步驟G中采用氧化氣氛燒制。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:
1)本發(fā)明充分利用高爐渣中Fe、T1、V等元素的著色特性和渣的燒制特性，結合本地一種含鐵量較高的高嶺砂、白泥、鋁礦、本企業(yè)拋光回收料等為主要原料，生產(chǎn)出高檔紫砂仿古陶瓷磚。產(chǎn)品各項性能指標符合GB/T4100~2006附錄Η該類產(chǎn)品的要求；產(chǎn)品的放射性符合GB6566~2010建筑裝飾材料A類要求。
[0013]2)常規(guī)白坯磚若吸水率要達到3%以下，其燒成溫度大約在1180~1220°C，燒成周期從70min，單位平米耗氣約2.lm3 / m2，噸產(chǎn)品綜合能耗約240kgce/t?，F(xiàn)有產(chǎn)品為白坯瓷磚:坯體呈色為灰白色，破壞強度(S)為1100~1180N，斷裂模數(shù)(R)為28~33N/mm2，吸水率小于0.5% < E < 3%ο本發(fā)明利用釩鈦工業(yè)廢渣生產(chǎn)的高品質紫砂磚，由于加入了低溫原料釩鈦鐵礦渣和紅頁巖，以及回收泥，極大降低了燒成溫度縮短了燒成周期。其吸水率同樣達到0.5% < Ε彡3%，破壞強度(S)為1400~1600Ν，斷裂模數(shù)(R)為33~36 N/mm2;燒成溫度不高于1150°C ;燒成周期不超過50min，單位平米耗氣1.8m3 / m2，噸產(chǎn)品綜合能耗205kgce/t以下。利用本發(fā)明的技術每生產(chǎn)1萬平方米高品質紫砂仿古磚可資源化利用釩鈦工業(yè)廢渣31~40噸，代替不可再生的天然礦物原料，有效降低生產(chǎn)成本，為解決釩鈦工業(yè)廢渣提供了無害可靠的解決方案，實現(xiàn)了的高附加值、清潔化回收利用，促進我省釩鈦工業(yè)和陶瓷行業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展，具有很好的經(jīng)濟價值。
[0014]3)本發(fā)明中，釩鈦工業(yè)廢渣和回收泥等的應用使坯體原料成本由原來的150~170元/噸下降到80~90元/噸，原料成本降低約43%。燒成溫度降低30~70度，燒成周期縮短20-25分鐘，單位平米耗氣減少0.3m3 / m2，噸產(chǎn)品綜合能耗約降低35~40kgce/t，節(jié)能14%以上。每