[发明专利]一种利用辊道窑生产发泡赤泥装饰瓷砖的方法

说明书

技术领域

一种利用辊道窑生产发泡赤泥装饰瓷砖的方法，属于建筑陶瓷生产技术领域。

背景技术

赤泥是制铝工业中氧化铝生产的副产物，每公斤1公斤氧化铝就能产生1~2公斤赤泥，全国每年就产生赤泥废弃物1000万吨。瓷砖废料的数量也非常庞大，每年产生的瓷砖废料也高达1000万吨，目前大部分废弃物仍然以露天堆放的方式处理，对土壤、水资源和空气环境均产生不利的影响。

目前，生产瓷砖的高品质原料逐渐变少，发展利用赤泥和瓷砖废料生产轻质瓷砖的研究日益开展，专利CN102503507A公布了配制废玻璃粉1~10wt%、岩棉废料1~10wt%、粉煤灰1~10wt%、煤矸石1~20wt%、抛光砖废料1~10wt%、废瓷砖粉1~10wt%、赤泥94~30wt%，外加煤粉5~10wt%原料后，研磨制备成均匀的混合粉料，在600~1200ºC的温度下烧制1~4小时，切割制得赤泥轻质墙体材料。专利CN103922792A公布了配制含40~70份拜耳法赤泥，25~45份玻璃粉，1~10份硼砂，1~10份碳素的原料，研磨后制成混合粉料，放入耐热不锈钢模具中在梭式窑或辊道窑中利用赤泥高温熔融发泡生产轻质蜂窝材料的方法。专利CN104309184A公布一种赤泥结合膨胀蛭石多面彩饰轻质墙体材料的制备方法，在立方体承烧模具中利用过渡层将熔点不一致的彩饰层和保温层连接起来，实现墙体材料的发泡和彩色釉料的外部装饰的目的。

利用赤泥和瓷砖废料生产轻质瓷砖的研究面临的问题包括：（1）原料组分研究不够充分，尤其是在调控高温烧成过程中气体发泡、坯体软化度和尺寸保持方面的研究较少，致使所生产的轻质瓷砖的气孔均匀性、吸水率和力学性能不稳定，需要后期大量的加工方可使用；（2）生产效率不高：原料在传统的梭式窑或装在耐热不锈钢模具中放入辊道窑烧成时，生产周期过长、工艺环节偏多，不利于产品成本的降低和生产技术的推广；（3）赤泥用量大导致瓷砖坯体颜色过深，如要实现表面装饰图案，往往需要厚的釉料层，浪费昂贵的釉料的同时对赤泥层深颜色的掩盖效果也不好。

发明内容

基于上述技术的不足，本发明提供一种利用辊道窑生产发泡赤泥装饰瓷砖的方法，即通过调控原料配方，利用辊道窑的高温烧成过程中气体释放行为的控制来生产得到发泡赤泥装饰瓷砖，使其具有赤泥坯体发泡、遮盖层发泡并通过掩盖赤泥坯体底色来实现施于表面釉料的装饰效果，技术路线包括以下步骤：

（1）按照质量百分比配制坯体粒料：赤泥10~25%、抛光砖废渣5~15%、瓷砖生坯废料15%、瓷砖磨边料10~40%、高岭土15%、石英15~40%，按照水料的质量比为80:100的比例加水混料，在行星球磨机上以每分钟400转的转速球磨2小时后造坯体粒料；

（2）按照质量百分比配制遮盖粒料：长石30~40%、石英30~38%、玻璃粉15~25%、碳化硅0.1~0.3%、高岭土10%，按照水料的质量比为80:100的比例加水混料，在行星球磨机上以每分钟400转的转速球磨2小时后造遮盖粒料；

（3）依次将经步骤（1）制得的坯体粒料和经步骤（2）制得的遮盖粒料放入模具中在200MPa下模压成型，干燥后在表面施加装饰釉料，随后放入辊道窑中经1170ºC烧成，烧成周期为70分钟，即得发泡赤泥装饰瓷砖。

其中，步骤（1）和（2）所提及的造粒料的方法为：将磨制的料浆用喷雾造粒方法造粒，也可将磨制的料浆在130ºC下干燥1小时后研磨获得干粉，通过造球机或手工方式造粒。通过赤泥和抛光砖废渣的含量来调控发泡坯体的气孔率和密度。通过调控碳化硅含量来调控遮盖层的气孔率和密度。为实现遮盖层对赤泥坯体颜色的遮盖，经步骤（2）制得的遮盖层粒料的用量需使得模压成型制得的瓷砖生坯中遮盖层的厚度在1毫米以上。

本技术方案的有益效果在于：

1、发泡赤泥装饰瓷砖所采用的原料中氧化铝行业排放的赤泥、陶瓷生坯废料和瓷砖磨边料含量高，能有效解决废料堆放带来的环境问题；

2、发泡赤泥装饰瓷砖的原料易得，价格便宜，不再使用托盘辅助烧成，辊道窑烧成效率高，本技术属于资源循环利用技术的开发，有利于工业化应用；

3、发泡赤泥装饰瓷砖内部孔分布均匀，彼此不连通，吸水率低；

4、遮盖层在压制和烧成过程中尺寸变化量与赤泥坯体一致，该层经烧成后为白色，透明度低，可以很好地对赤泥坯体颜色进行遮盖，为表面施釉烧结后装饰效果的实现提供保障；

5、发泡赤泥装饰瓷砖的化学成分和生产工艺可调控，进而可以调节瓷砖的孔隙率和力学性能。