[发明专利]利用磷渣生产陶瓷砖的配方及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷砖的配方及生产方法，具体涉及一种利用废弃磷渣作为原料生产陶瓷砖的配方及生产方法。

背景技术

陶瓷砖是粘土和其它无机非金属原料经过适当的配比、粉碎、成型并在高温煅烧情况下经过一系列的物理化学反应后形成的坚硬物质，其主要化学成份为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO、MgO、K₂O、Na₂O。为降低烧成温度，加快烧成速度，在烧制陶瓷砖时需要引入熔济，熔剂可以是钾长石、钠长石、伟晶岩、锂辉石、珍珠岩、滑石、白云石、石灰石、硅灰石、瓷砂等具有助熔效果的原料，各种熔剂在降低烧成温度和加快成陶反应等性能体现上有所差别，为实现低温快烧，获得优良的陶瓷制品，必须合理配合使用熔剂。近年来，陶瓷企业大量扩建，一些较白、性能较好的原料不但价格昂贵，且有些资源已趋于枯竭，故一般的陶瓷坯体不但白度差，着色困难，而且烧成温度高，通常需在1250℃才能够烧成，质量也不理想。

磷渣是电炉法制备黄磷时排出的一种工业废渣，主要成份为SiO₂，CaO，Al₂O₃等化合物，此外还含有少量的Fe₂O₃，P₂O₅，MgO，FO，K₂O，Na₂O等，其中SiO₂和CaO总量一般在80％以上，且CaO的含量大于SiO₂。每生产1吨黄磷，大约产生8-10吨磷渣。我国多数黄磷生产企业将磷渣作为废渣堆放，导致大量的磷渣堆积如山，如此多的磷渣长年露天堆放，不仅占用了大量的土地，并且磷渣中的P₂O₅和其它有毒元素在雨水的冲淋下，会渗入地下造成土壤污染。因此，综合利用磷渣不仅具有很高的经济意义，而且还具有十分重要的生态和社会效益。为充分利用磷渣中的有效成份，解决磷渣占地及污染问题，人们做了大量的研究，如将磷渣用于生产农用硅肥、水泥、混凝土、烧结砖等，虽然解决了部分磷渣堆积问题，也充分利用了磷渣的有效成份，但是上述产品销售价格比较低，经济效益不明显。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明旨在提供一种既能生产出成本低，烧成温度低，烧成的坯体颜色白、容易着色的陶瓷砖，同时又能解决鳞渣污染问题的一种生产陶瓷砖的配方及生产方法。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

本发明是将磷渣作为一种生产原料引入陶瓷砖坯体配方，与适量的熔剂、粘土等原料进行适当配比生产陶瓷砖，按重量份数计算，熔剂占20-70份，粘土占20-80份，磷渣占5-35份，更优选的配比为：熔剂占20-70份，粘土占20-80份，磷渣占10-30份。

本发明所述的熔济可以是钾长石、钠长石、伟晶岩、锂辉石、珍珠岩、滑石、白云石、石灰石、硅灰石、瓷砂等具有助熔效果的原料。钾长石和钠长石是两种最基本的熔剂，两者既可单独使用，也可混合使用。一般来说，钾长石的初熔温度比钠长石的高，但由于钾长石熔融时有白榴子石和硅氧熔体生成，故熔体粘度大，有利于烧成控制，防止变形；钠长石熔化时没有新的晶相生成，形成的液相粘度低，故熔融范围较窄。

滑石也是一种很好的熔剂，也是性能优良的矿化剂，在坯体中加入少量的滑石，可降低烧成温度，在较低的温度下形成液相，加速莫来石晶体的形成，同时扩大烧成温度范围，提高白度、机械强度和热稳定性。

瓷砂实际上就是风化了的长石，性能与长石相似，但经风化后更易球磨，其突出的优点是含铁低，白度好，且价格低廉。

粘土是生产陶瓷砖必不可少的原料，是陶瓷制品赖以成型的重要物质，可以是各地具有粘性的土，由于各地的粘土其可塑性、含铁质少、结合性好、对坯体干燥收缩不敏感等性能体现有所差别，每一种粘土不一定上述性能都好，所以一般取几种粘土相互互补。

磷渣是电炉法制备黄磷时排出的一种工业废渣，与硅灰石的性质类似，具有低温膨胀率、减小干燥和烧成收缩、提高烧成强度、快速烧成、较好的粘结性等特性，其中最突出的是有耀眼的白度。本发明中磷渣的化学成份范围如下表：