[发明专利]一种含有高掺量抛光废料的瓷质砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及建筑陶瓷领域，特别是涉及陶瓷砖抛光废料的利用。

背景技术

随着我国陶瓷工业的快速发展，陶瓷工业废料，尤其是占比60％以上的抛光废料的产量也随之猛增。由于抛光废料组成复杂，导致行业中80％以上的抛光废料都无法资源化循环利用。目前，抛光废料的处理方式主要为集中堆放、填埋，既浪费宝贵的矿产资源，又占用土地，污染水土资源。因此，抛光废料不仅对环境产生了巨大压力，同时也制约着建陶行业的可持续发展。

目前，对抛光废料的循环利用主要集中在生产轻质陶瓷砖和吸水率较大的陶质釉面砖方向。但轻质陶瓷砖产品由于其本身存在的局限性，如装饰性不佳、耐污染性能差和抗折强度低等，难以广泛应用。同时，抛光废料利用率较低，目前有陶瓷企业利用抛光废料制备陶质釉面砖，其利用率仅为20％左右。但抛光废料主要来源于生产瓷质抛光砖和瓷质抛釉砖的陶瓷厂，如将其应用于生产陶质釉面砖的陶瓷厂，其运输成本相对较高。近年来，随着陶瓷砖市场消费观念的转变，抛釉砖的市场份额逐渐增加。因此，抛光废料最佳的利用途径是直接循环应用于瓷质抛釉砖中。但由于抛光废料中碳化硅高温氧化特性，瓷质砖中引入抛光废料高温易发泡，且抛光废料加入量越大，发泡越明显。因此，抛光废料一直未在瓷质砖产品中大量被利用。实现陶瓷抛光废料在瓷质砖中的高掺量循环利用是当前行业急需解决的技术难题之一。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种含有高掺量抛光废料的瓷质砖的制备方法，其实现了抛光废料的致密化应用，即实现了抛光废料在瓷质砖中的高掺量循环利用。

本发明所采取的技术方案是：一种含有高掺量抛光废料的瓷质砖，其按原料质量百分比计包括如下组分：

抛光废料中碳化硅颗粒高温氧化生成气体是发泡的主要原因，而高温脱氧剂的加入可有效消耗抛光废料中碳化硅颗粒周围的氧气，抑制抛光废料中的碳化硅氧化，从而使得抛光废料的致密化。作为上述方案的进一步改进，本发明所述高温脱氧剂选自铝、硅铝合金、硅铝钡合金、硅铁合金、硅锰铝铁合金中的至少一种。

作为上述方案的进一步改进，所述陶瓷抛光废料按质量百分比计化学组分包括：50～75％的SiO₂、12～22％的Al₂O₃、0.7～0.9％的CaO、0.9～1.1％的MgO、1.8～2.2％的K₂O、2.8～3.2％的Na₂O、0.1～1.5％的Fe₂O₃、0.1～0.5％的TiO₂、0.1～3％的SiC和0.5～1.5％的其他组分。

作为上述方案的进一步改进，所述粘土选自高岭土、伊利石、膨润土和黑泥中的至少一种；所述砂石选自钾砂、铝钾砂、铝钾钠砂和钠砂中的至少一种；所述低温料选自方解石、白云石、滑石和霞石中的至少一种；所述添加剂选自羧甲基纤维素钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、聚丙烯酸钠中的至少一种。配方中对粘土、砂石、低温料和添加剂的进一步限定，有效地提高了瓷质砖成型后的综合性能。

一种含有高掺量抛光废料的瓷质砖的制备方法，其包括如下工艺步骤：按原料质量百分比称取各组分混合得混合料，与水混合得浆料后进行球磨，经喷雾造粒、陈腐、压制成型、干燥、釉面装饰、烧成、后加工，得瓷质砖成品。

作为上述方案的进一步改进，所述浆料的固含量为60～70％；球磨细度为250目筛余量在0.3％以下；喷雾造粒后的坯体粉料的含水率控制在5～8％范围内；陈腐时间为5～10天；干燥温度为110～180℃，干燥时间为55～75min；釉面装饰的方式包括丝网印刷、滚筒印花和喷墨打印中的其中一种或组合；烧成的烧成温度为1180～1250℃，烧成周期50～70min；后加工工序包括磨边、抛光、打蜡等。本发明中对制备工艺部分工序及参数的限定，有利于得到综合性能更好的瓷质砖。

本发明的有益效果是：本发明在配方中引入了高温脱氧剂，借助高温脱氧剂对抛光废料中碳化硅颗粒周围氧气的消耗，抑制抛光废料中的碳化硅氧化，实现抛光废料的致密化应用，其制备得的瓷质砖吸水率控制在0.5％以下，收缩率在5％～15％范围内可控。本发明实现陶瓷抛光废料的高效资源化利用，降低了瓷质砖生产的原料成本，且对抛光废料的利用率高，适用性广。本发明无需改变瓷质砖生产流程，无需新增设备，工艺简单，易于产业化。

具体实施方式