一種利用鐵礦渣制備系列鐵系色釉的方法及基于該色釉的裝飾方法
【專利摘要】一種利用鐵礦渣制備系列鐵系色釉的方法及基于該色釉的裝飾方法，其以鐵礦渣中的氧化鐵作為呈色物質(zhì)，其它成分替代部分釉用原料，經(jīng)配料、球磨、過(guò)篩后制得系列鐵系色釉，將所述鐵系釉施于陶瓷坯體上，干燥后經(jīng)1250～1280℃、保溫20～90min燒成，制得系列鐵系色釉。本發(fā)明利用鐵礦渣為原料制備系列鐵系色釉，節(jié)省了長(zhǎng)石、石英等礦物資源和氧化鐵等化工原料，大幅度降低了陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)成本，制得的油滴天目、亞光釉等，可廣泛用于日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷以及藝術(shù)陶瓷。
【專利說(shuō)明】
一種利用鐵礦渣制備系列鐵系色釉的方法及基于該色釉的裝飾方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于無(wú)機(jī)非金屬材料(陶瓷)領(lǐng)域，具體涉及一種利用鐵礦渣制備系列鐵系色釉的方法及基于該色釉的裝飾方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鐵系色釉的呈色效果迥異，按照釉面呈色差異可以分為鐵系黑釉、鐵系紅釉、鐵系黃釉等。按照外觀特征的細(xì)微變化可分為豆青、粉青、梅子青、兔毫、油滴天目、褐彩等。油滴釉是黑釉的特殊品種之一，在國(guó)際上被稱為油滴天目，古稱“油滴珠”，它是我國(guó)宋代一種名貴的鐵結(jié)晶釉，其外觀特征是在黑色釉面上散布有銀灰色或赭色金屬光澤的小圓點(diǎn)。這些圓點(diǎn)大小不一，大的直徑達(dá)數(shù)毫米，小的只有針尖大小，形似油滴，故名“油滴釉”。油滴釉色澤渾厚、端莊、質(zhì)樸，給人以“滴珠凝露”之感。別具特色，用來(lái)裝飾陳設(shè)藝術(shù)瓷有著獨(dú)特的韻味，因而在國(guó)際上久負(fù)盛名，深受人們的喜愛(ài)。油滴釉的本質(zhì)是一種富含鐵的結(jié)晶釉，多以長(zhǎng)石、石英、高嶺土等礦物為原料，然后添加足量的Fe2O3制成基礎(chǔ)釉料，并以適量的著色金屬氧化物來(lái)調(diào)節(jié)油滴釉的呈色及形態(tài)。亞光釉是釉層中的晶體顆粒在3?ΙΟμπι之間，當(dāng)光線照射釉面時(shí)，產(chǎn)生折射與散射現(xiàn)象，光澤度介于無(wú)光釉和亮光釉之間。亞光釉具有自然的質(zhì)感，典雅的釉面效果，倍受消費(fèi)者的歡迎。目前，絕大多數(shù)鐵系色釉仍采用純Fe3O4化工原料進(jìn)行配料，成本高，價(jià)格昂貴。
[0003]鐵礦渣的化學(xué)成分與陶瓷釉用原料類似，主要為二氧化硅(S12)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)、氧化鐵(Fe2O3)以及少量的K20、Na20、Ti02、S03、P203等。以鐵礦渣中的鐵作為釉用著色元素，其它成分替代部分釉用原料，可大大降低釉料的生產(chǎn)成本。據(jù)世界鋼鐵協(xié)會(huì)公布的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)近10億噸礦渣占用大面積土地，露天堆置方式也給人類生活環(huán)境帶來(lái)了嚴(yán)重危害。礦渣的堆排已成為全社會(huì)共同關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題之一。礦渣無(wú)害化、資源化迫在眉睫，是推進(jìn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的中心內(nèi)容之一。目前我國(guó)礦渣主要用于水泥、免燒磚、微晶玻璃裝飾板的制備，但還有上億噸的陳化礦渣未被利用，主要原因在于我國(guó)礦渣利用技術(shù)和設(shè)備都相對(duì)落后。英、德、日等國(guó)的礦渣利用率高達(dá)95%，他們利用廢渣中某些組分開(kāi)發(fā)出一些高附加值產(chǎn)品，如功能陶瓷、復(fù)合材料、新型肥料、鑄石等。礦渣作為綜合性能極為優(yōu)良的廉價(jià)礦物原料，將其作為二次資源，采用科學(xué)的釉料制備技術(shù)，可大大降低釉料制備成本，將具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和社會(huì)價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種利用鐵礦渣制備系列鐵系色釉的方法及基于該色釉的裝飾方法，將鐵礦渣作為二次資源，制備鐵系色釉，可大大降低釉料制備成本。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0006]—種利用鐵礦渣制備系列鐵系色釉的方法，將原料經(jīng)配料、球磨、過(guò)篩后制得鐵系色釉；其中，原料包括鐵礦渣，鐵礦渣的化學(xué)組成按質(zhì)量百分比計(jì)包括:S12 66.50?69.00% ^Al2O3 7.50 ?8.80%、CaO 4.25?5.25 %、MgO 4.00 ?4.30 %、Fe203 9.05 ?9.80% ^K2O 1.50?2.15%、Na20 I.10?I.50%、Ti02 0.30?0.75%、S03 0.50?0.70% 以及P2O5 0.38?0.52%。
[0007]所述球磨時(shí)原料和水的質(zhì)量比為I: I。
[0008]所述原料的細(xì)度小于220目。
[0009]所述鐵系色釉為金色油滴釉時(shí)，原料包括原料A與鐵礦渣，其中，鐵礦渣的質(zhì)量為原料A質(zhì)量的7%:原料A按質(zhì)量百分計(jì)包括:長(zhǎng)石43%，石英20%，方解石8%，高嶺土12%，滑石7%，硼酸3% ,Li2CO3 2% 以及ZnO 5%。
[0010]所述鐵系色釉為黑色亞光釉時(shí)，原料包括原料A與鐵礦渣，其中，鐵礦渣的質(zhì)量為原料A質(zhì)量的35% ;原料A按質(zhì)量百分計(jì)包括:長(zhǎng)石56%，石英18%，方解石15%，滑石3%，Cr2O3 4% 以及ZnO 4% 0
[0011]所述鐵系色釉為紅棕色亞光釉時(shí)，原料包括原料A與鐵礦渣，其中，鐵礦渣的質(zhì)量為原料A質(zhì)量的13%:原料A按質(zhì)量百分計(jì)包括:長(zhǎng)石52%，石英17%，方解石15% ,P2O5 8%，Cr2O3 4% 以及ZnO 4% 0
[0012]所述鐵系色釉為黑天目釉時(shí)，原料包括原料A與鐵礦渣，其中，鐵礦渣的質(zhì)量為原料A質(zhì)量的10%:原料A按質(zhì)量百分計(jì)包括:長(zhǎng)石50%，石英17%，方解石15%，高嶺土 10%，P2O5 6% 以及 T12 2%o
[0013]—種鐵系色釉的裝飾方法，將鐵系色釉施在陶瓷還體上，施釉厚度為1.2?1.5mm，將坯體干燥后，在1250?1260°C下保溫20?90min，完成裝飾。
[0014]所述陶瓷坯體為日用陶瓷坯體、建筑衛(wèi)生陶瓷坯體或藝術(shù)陶瓷坯體。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果:
[0016]本發(fā)明中將含有鐵礦渣的原料經(jīng)配料、球磨、過(guò)篩后制得鐵系色釉;將鐵礦渣作為二次資源，以鐵礦渣中的氧化鐵作為呈色物質(zhì)，其它成分替代部分釉用原料制備系列鐵系色釉，拓寬了廢棄物質(zhì)的循環(huán)有效利用范圍，節(jié)省了石英、長(zhǎng)石等礦物資源，大幅降低了陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)成本。所獲得的不同裝飾效果的系列鐵系色釉可廣泛用在日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷以及藝術(shù)陶瓷的裝飾上，制出呈色效果迥異，色彩變幻多端的高中檔陶瓷產(chǎn)品，滿足不同的市場(chǎng)需求。
[0017]進(jìn)一步的，本發(fā)明獲得的油滴天目釉、亞光釉等，可廣泛用于日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷以及藝術(shù)陶瓷的裝飾上，具有良好的市場(chǎng)前景。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合較好實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提供的利用鐵礦渣制備的系列裝飾釉的具體實(shí)施方法，詳細(xì)說(shuō)明如下:
[0019]本發(fā)明中的鐵礦渣為陜西省渭南地區(qū)的鐵礦渣，鐵礦渣的化學(xué)組成按質(zhì)量百分比計(jì)，包括 S12 66.50 ?69.00%、A1203 7.50 ?8.80 %、CaO 4.25 ?5.25 %、MgO 4.00 ?4.30% ^Fe2O3 9.05?9.80%、Κ20 I.50?2.15%、Na20 I.10?I.50%、Ti02 0.30?0.75%、SO3 0.50?0.70% 以及P2O5 0.38?0.52%。
[0020]本發(fā)明利用鐵礦渣中的氧化鐵作為呈色物質(zhì)，其它成分替代部分釉用原料，經(jīng)配料、球磨、過(guò)篩后制得成釉。
[0021]實(shí)施例1
[0022]金色油滴釉的制備方法:
[0023]第一步、原料為原料A與鐵礦渣的混合物，其中，鐵礦渣的質(zhì)量為原料A質(zhì)量的7%:原料A按質(zhì)量百分計(jì)包括:43 %的長(zhǎng)石，20 %的石英，8 %的方解石，12 %的高嶺土，7 %的滑石，3 %的硼酸，2 %的Li2CO3以及5 %的ZnO。
[0024]其中，鐵礦渣的化學(xué)組成按質(zhì)量百分比計(jì)，包括S12 66.50%,Al2O3 8.65%,CaO5.25% ^MgO 4.2% ^Fe2O3 9.80% ^K2O 2.15% ^Na2O 1.50%、Ti02 0.75%、S03 0.70% 以及P2O5 0.5% ο
[0025]第二步、球磨，過(guò)篩:將原料和水按質(zhì)量比I: I濕法球磨，然后過(guò)220目篩，制得金色油滴釉。
[0026]第三步、施釉:采用浸釉的方式將上一步制得的釉漿施在陶瓷坯體上，施釉厚度為1.2mm；
[0027]第四步、燒成:將坯體干燥后在12600C下，氧化氣氛燒成，保溫30分鐘，自然冷卻，
得到色釉裝飾產(chǎn)品，完成裝飾。
[0028]按照上述方法，制得的油滴釉裝飾的陶瓷產(chǎn)品，釉面光澤度高，有金屬光澤，整體呈現(xiàn)棕黑色，并均勻地分布有直徑I?6mm的赭色星斑，采用光澤度儀和分光測(cè)色儀測(cè)量了光澤度與色度值:光澤度為124，色度值1> = 33.75，&* = 1.73，13* = -4.51。
[0029]實(shí)施例2
[0030]黑色亞光釉的制備方法:
[0031]第一步、原料為原料A與鐵礦渣的混合物，其中，鐵礦渣的質(zhì)量為原料A質(zhì)量的35 %:原料A按質(zhì)量百分計(jì)包括:56 %的長(zhǎng)石，18 %的石英，15 %的方解石，3%的滑石，4%的Cr203 以及4% 的 ZnO。
[0032]其中，鐵礦渣的化學(xué)組成按質(zhì)量百分比計(jì)，包括S12 69.00%,Al2O3 8.65%,CaO4.25% ^MgO 4.3% ^Fe2O3 9.3% ^K2O 2% ^Na2O 1.10% ^T12 0.30%、S03 0.70% 以及 P2O5
0.4%。
[0033]第二步、球磨，過(guò)篩:將原料和水按質(zhì)量比1:1球磨，然后過(guò)220篩，制得黑色亞光釉。
[0034]第三步、施釉:采用浸釉的方式將上一步制得的釉漿施在陶瓷坯體上，施釉厚度為
1.3mm ο
[0035]第四步、燒成:將坯體干燥后在12800C下，氧化氣氛燒成，保溫20分鐘，自然冷卻，
得到色釉裝飾產(chǎn)品，完成裝飾。
[0036]按照上述方法，制得的黑色亞光釉裝飾的陶瓷產(chǎn)品，釉面光澤度低，整體呈現(xiàn)深黑色，給人以古樸、典雅、高貴之感，采用光澤度儀和分光測(cè)色儀測(cè)量了光澤度與色度值:光澤度為121，色度值1> = 28.55，3* = -16.95，13* = 4.55。
[0037]實(shí)施例3
[0038]紅棕色亞光釉的制備方法:
[0039]第一步、原料為原料A與鐵礦渣的混合物，其中，鐵礦渣的質(zhì)量為原料A質(zhì)量的13%:原料A按質(zhì)量百分計(jì)包括原料:52 %的長(zhǎng)石，17 %的石英，15 %的方解石，8 %的P2O5，4% 的Cr2O3 以及4% 的ZnO;
[0040]其中，鐵礦渣的化學(xué)組成按質(zhì)量百分比計(jì)，包括S12 69.00%,Al2O3 8%,CaO5% ^MgO 4.12% ^Fe2O3 9.6% ^K2O 1.8% ^Na2O 1.2% ^T12 0.4% ^SO3 0.50% ^P2O5
0.38%。
[0041 ]第二步、球磨，過(guò)篩:將原料和水按質(zhì)量比1:1球磨，然后過(guò)220篩，得到紅棕色亞光釉。
[0042]第三步、施釉:采用浸釉的方式將上一步制得的釉漿施在陶瓷坯體上，施釉厚度為1.4mm0
[0043]第四步、燒成:將坯體干燥后在12500C下，氧化氣氛燒成，保溫30分鐘，自然冷卻，得到色釉裝飾產(chǎn)品，完成裝飾。
[0044]按照上述方法，制得的紅棕色亞光釉裝飾的陶瓷產(chǎn)品，釉面光澤度低，整體呈現(xiàn)紅棕色，具有古樸、典雅、高貴之感，采用光澤度儀和分光測(cè)色儀測(cè)量了光澤度與色度值:光澤度為95，色度值1> = 27.55，3* = 7.85，13* = 4.25。
[0045]實(shí)施例4
[0046]黑天目釉的制備方法:
[0047]第一步、原料為原料A與鐵礦渣的混合物，其中，鐵礦渣的質(zhì)量為原料A質(zhì)量的10%:原料A按質(zhì)量百分計(jì)包括:50 %的長(zhǎng)石，17 %的石英，15 %的方解石，1 %的高嶺土，6% 的 P2O5 以及 2% 的 T12;
[0048]其中，鐵礦渣的化學(xué)組成按質(zhì)量百分比計(jì)，包括S12 68%,Al2O3 8.80%,CaO5% ^MgO 4.28%、Fe203 9.6%、Κ20 1.50% ^Na2O 1.3%、Ti02 0.5%、S03 0.50% 以及 P2O50.52%ο
[0049]第二步、球磨，過(guò)篩:將原料和水按質(zhì)量比1:1球磨，然后過(guò)220篩，制得黑天目釉。
[0050]第三步、施釉:采用浸釉的方式將上一步制得的釉漿施在陶瓷坯體上，施釉厚度為1.5mm；
[0051]第四步、燒成:將坯體干燥后在1250°C下，還原氣氛燒成，保溫90分鐘，自然冷卻，得到色釉裝飾產(chǎn)品，完成裝飾。
[0052]按照上述方法，制得的黑天目釉裝飾的陶瓷產(chǎn)品，釉面光澤度高，整體呈現(xiàn)深黑色，其中分布有直徑約為I?2cm的紅棕色圓斑，具有金屬光澤，紋理精美，采用光澤度儀和分光測(cè)色儀測(cè)量了光澤度與色度值:光澤度為141，色度值1> = 37.23，&* = 1.59，13* = 6.78。
[0053]實(shí)施例5
[0054]黑天目釉的制備方法:
[0055]第一步、原料為原料A與鐵礦渣的混合物，其中，鐵礦渣的質(zhì)量為原料A質(zhì)量的10%:原料A按質(zhì)量百分計(jì)包括:50 %的長(zhǎng)石，17 %的石英，15 %的方解石，1 %的高嶺土，6% 的 P2O5 以及 2% 的 T12;
[0056]其中，鐵礦渣的化學(xué)組成按質(zhì)量百分比計(jì)，包括S12 69%,Al2O3 7.5%,CaO
5.2% ^MgO 4% ^Fe2O3 9.05%、K20 1.8% ^Na2O 1.5%、Ti02 0.75%、S03 0.70% 以及 P2O50.5%ο
[0057]第二步、球磨，過(guò)篩:將原料和水按質(zhì)量比1:1球磨，然后過(guò)220篩，制得黑天目釉。
[0058]第三步、施釉:采用浸釉的方式將上一步制得的釉漿施在陶瓷坯體上，施釉厚度為1.5mm；
[0059]第四步、燒成:將坯體干燥后在1250°C下，還原氣氛燒成，保溫90分鐘，自然冷卻，得到色釉裝飾產(chǎn)品，完成裝飾。
[0060]上述陶瓷坯體為日用陶瓷坯體、建筑衛(wèi)生陶瓷坯體或藝術(shù)陶瓷坯體。
[0061]上述以鐵礦渣為替代部分原料及呈色物質(zhì)制得的系列色釉可裝飾在各種陶瓷坯體上，用于日用陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷以及藝術(shù)陶瓷的裝飾，制出呈色效果迥異，色彩變幻多端的高中檔陶瓷產(chǎn)品，滿足不同的市場(chǎng)需求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用鐵礦渣制備系列鐵系色釉的方法，其特征在于，將原料經(jīng)配料、球磨、過(guò)篩后制得鐵系色釉；其中，原料包括鐵礦渣，鐵礦渣的化學(xué)組成按質(zhì)量百分比計(jì)包括:S1266.50?69.00%、Ah03 7.50?8.80%、CaO 4.25?5.25%、MgO 4.00?4.30%、Fe203 9.05?9.80%、Κ20 1.50?2.15%、Na20 I.10?I.50%、Ti02 0.30?0.75%、S03 0.50?0.70%以及P2O5 0.38?0.52% 02.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用鐵礦渣制備系列鐵系色釉的方法，其特征在于，所述球磨時(shí)原料和水的質(zhì)量比為I: I。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用鐵礦渣制備系列鐵系色釉的方法，其特征在于，所述原料的細(xì)度小于220目。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用鐵礦渣制備系列鐵系色釉的方法，其特征在于，所述鐵系色釉為金色油滴釉時(shí)，原料包括原料A與鐵礦渣，其中，鐵礦渣的質(zhì)量為原料A質(zhì)量的7%:原料A按質(zhì)量百分計(jì)包括:長(zhǎng)石43%，石英20%，方解石8%，高嶺土12%，滑石7%，硼酸3% ,Li2CO3 2% 以及ZnO 5% 05.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用鐵礦渣制備系列鐵系色釉的方法，其特征在于，所述鐵系色釉為黑色亞光釉時(shí)，原料包括原料A與鐵礦渣，其中，鐵礦渣的質(zhì)量為原料A質(zhì)量的35% ;原料A按質(zhì)量百分計(jì)包括:長(zhǎng)石56%，石英18%，方解石15%，滑石3% ,Cr2O3 4%以及ZnO 4% ο6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用鐵礦渣制備系列鐵系色釉的方法，其特征在于，所述鐵系色釉為紅棕色亞光釉時(shí)，原料包括原料A與鐵礦渣，其中，鐵礦渣的質(zhì)量為原料A質(zhì)量的13%:原料A按質(zhì)量百分計(jì)包括:長(zhǎng)石52%，石英17%，方解石15%，P205 8%, Cr2O3 4%以及ZnO 4% ο7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用鐵礦渣制備系列鐵系色釉的方法，其特征在于，所述鐵系色釉為黑天目釉時(shí)，原料包括原料A與鐵礦渣，其中，鐵礦渣的質(zhì)量為原料A質(zhì)量的10%:原料A按質(zhì)量百分計(jì)包括:長(zhǎng)石50%，石英17%，方解石15%，高嶺土 10% ,P2O5 6%以及T12 2%o8.—種基于權(quán)利要求1中所述的鐵系色釉的裝飾方法，其特征在于，將鐵系色釉施在陶瓷還體上，施釉厚度為1.2?1.5mm，將還體干燥后，在1250?1260°C下保溫20?90min，完成裝飾。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的鐵系色釉的裝飾方法，其特征在于:所述陶瓷坯體為日用陶瓷坯體、建筑衛(wèi)生陶瓷坯體或藝術(shù)陶瓷坯體。
【文檔編號(hào)】C03C8/00GK105884197SQ201610213469
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月7日
【發(fā)明人】林營(yíng), 李紅梅, 王芬, 楊海波, 賀思彤, 李倩穎, 李陽(yáng)陽(yáng), 譚升梅
【申請(qǐng)人】陜西科技大學(xué)