[发明专利]以页岩为主要原料的白坯陶瓷原料配方及生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种白坯陶瓷生产工艺，尤其是一种以页岩为主要原材料的白坯陶瓷生产工艺。

背景技术

陶瓷是陶器和瓷器的总称。瓷器是中国人发明的，这是举世都公认的。陶瓷在我们生活中，扮演着极其重要的角色，不论是生产生活，还是艺术审美，都有其自己的地位。我们日常生活中所用的陶瓷餐具洁具、陶瓷工艺品、陶瓷砖等等，都是典型的陶瓷产品。

虽然陶瓷在我们国家已经发展了三千多年，但对于陶瓷的生产技术，还一直在探索和更新中。

日常生活中的陶瓷坯体主要以白色最为消费者认可和接受。在现有的生产工艺条件下，页岩不能作为白坯陶瓷坯体的主要原材料。而页岩矿石成分稳定，在地表的储量非常丰富，页岩的开采也非常方便，开采成本极低；同时页岩的成型和烧结性能好，是非常好的可开发资源。

页岩不能作为白坯陶瓷产品生产主要原材料，其原因为：

1.页岩化学成份中氧化铁含量达5％-9％，主要以三氧化二铁形式存在。三氧化二铁显红棕色，煅烧白度相对较低，降低了坯体白度。难以在白坯陶瓷坯体中大量应用。

2.实现的代价高。页岩属大块度软质塑性材料，在材料的细化研磨时，大比例加入到硬质材料中，很难达到软硬两种不同材料同步研磨效果。

配料整体泥浆细度很难达到要求，也就增加了球磨能耗和成本。

由于以上原因，一直困扰着陶瓷生产企业，无法选择成本更低的页岩作为陶瓷生产的主要原材料。为了降低白坯陶瓷的生产成本，提高陶瓷产品的产量和质量，急需一种以页岩为主要原材料的白坯陶瓷生产工艺。

发明内容

为了克服以上所述的页岩制白坯陶瓷的生产工艺不足，本发明提供了一种以使用页岩作为主要原料，进行白坯陶瓷生产的工艺技术，该技术以分段高效球磨降耗、两次除铁除杂为主要工艺特征。该技术是通过以下方法实现的，它包括了原料的配方比及生产工艺技术：

其成份与重量比如下：

页岩     60％-80％

煤矸石   4％-6％

工业煤灰 8％-12％

高铝砂   8％-12％

钾长石   4％-6％

其工艺过程为：

a.硬质材料破碎部份：将煤矸石经人工粗选，排除其中的杂物，送经颚式破碎机粉碎，再经水洗，排除其中的泥沙和飘浮物；将工业煤灰经颚式破碎机粉碎；将高铝砂经人工粗选，排除其中的杂物，经颚式破碎进行粉碎；将钾长石进行酸洗，除去其中的铁和云母等杂质。

b.将以上经破碎和筛选后的硬质材料按比例配料，进行球磨机水磨8-12小时，细度控制在万孔筛余1％-2％以内。

c.将经过球磨机水磨后的料浆电磁除铁、过100目振动筛；料浆进入沉淀池进行静置沉淀8-10小时，进行料水分离。

d.排除料浆表面的清水部份，并经榨滤机进一步除水，成为含水率不超过20％湿料粉。

e.将页岩与湿料粉换算成干料按比例加入到球磨机，进行加水混磨3-4小时，细度控制在万孔筛余1-1.5％以内。

f.混磨后的浆料再次电磁除铁、过100目振动筛；混磨料浆进入浆料池搅拌备用。

g.按现行生产工艺方法：浆料注塑或制粉干压成型，制成陶瓷坯体。坯体经干燥和表面施釉，窑炉烧制成陶瓷产品。并达到预期的白度。

本发明在原材料精选方案中，采用了廉价质优的煤矸石、工业煤灰为添加材料。煤矸石含碳量5-10％之间，碳在烧成过程中起到还原剂的作用，将部分三氧化二铁还原成氧化亚铁(氧化亚铁呈浅灰色，单质铁是银白色)；煤矸石自身耐火度高、煅烧白度高，但用量太多(含碳量过高)坯体易黑心。本发明技术，既可以有效利用页岩材料成型和烧结性能好的特点，同时最大限度较低三氧化二铁对坯体白度的影响，保证配方成分的合理性。在不改变现有烧成条件的情况下，实验坯体白度28度，达到市场同类产品坯体综合白度水平。实验陶瓷砖成品各项性能指标全部达到国家标准要求。

本发明选用了分段高效球磨的工艺，分段高效球磨降耗、除杂，解决了软硬质材料在混合研磨过程中，研磨效率低(浆料粘度大，球石选择难匹配)的难题。用量少的硬质材料先采用中粒径高密度球石介质(对小粒径硬质材料有较好的研磨效率)进行高效预磨，在达到相应细度时放浆沉淀，经榨滤机除水备用。再将硬质材料湿料粉与软质页岩按配方比例配料入球，采用大粒径球石介质(大粒径球石对大块度软质页岩有好的破碎效率)进行水磨，从而大大减少了混合材料的共磨时间。整体球磨能耗相应降低，球磨综合节电45％以上。分段球磨、两次放浆过筛除铁，解决了原料杂质对产品质量的影响。

具体实施方式