一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法 |
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| 申请号 | CN201610481244.5 | 申请日 | 2016-06-23 | 公开(公告)号 | CN105948505A | 公开(公告)日 | 2016-09-21 |
| 申请人 | 叶国强; | 发明人 | 叶国强; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种铅锌 银 矿 尾矿 低烧琉璃砖釉料的制备方法，采用铬 锡 紫色料、 冰 晶石、 莫来石 为釉料主原料，采用相同的能够降低 烧结 温度 的釉料添加剂，纳米 氧 化 铝 、纳米二氧化 钛 、Ca3(VO4)2、氧化锌、 碳 酸锂、十 水 合四 硼 酸钠、以及能够提高釉料疏水性以及抗老化和抗刷性的 溶剂 及其添加剂， 磷酸 、正戊醇、 乙醇 、 硅 酸锆、甲基 纤维 和水，该琉璃砖的烧 结温 度为600‑730℃，即可成釉，获得琉璃砖，同时，所制备的琉璃砖结晶效果好，耐压等物化性能符合使用要求，该釉料晶莹剔透，立体感强， 颜色 鲜艳，低烧成瓷；同时，通过优化溶剂，使得其具有比较好的疏水性，抗老化和抗冲刷性能好。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法，其特征在于：包括如下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法技术领域[0001] 本发明属于琉璃砖釉料制备领域，特别涉及一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法。 背景技术[0002] 琉璃砖是我国一个古老、传统的陶瓷材料。随着旅游业的发展，人们对于琉璃砖的需求也是越来越多，对其要求也是越来越高。 [0003] 现有的琉璃砖通常都是采用多种泥料混合烧制而成，其釉层一般较厚而产生应力，质量重，易导致产品釉面出现龟裂、崩剥的缺陷。不够光滑平整，且泥料在生产过程中易产生污染，成本和能耗高，产品的质量不够稳定，其釉面光泽度不够，呈色不够丰富、稳定，在气候多变地区或者长时间的阳光照射下容易褪色。目前，釉烧结温度往往高于1000℃。如邹小玲；等在《中国陶瓷》2016年第06期以铅锌银矿尾矿为主要原料,辅以红泥、高岭土,在1160-1170℃煅烧形成结构致密琉璃瓦。结果表明:采用配方组成为铅锌银矿尾矿36-37％、红泥45-46％高岭土18-19％、制得的琉璃瓦坯体,XRD分析主晶相有石英、钙长石、莫来石等,扫描电镜(SEM)结果表明琉璃砖坯体颗粒紧密排列,颗粒之间有少量的空隙。釉面较平整,釉坯中间层紧密。试样的吸水率、弯曲破坏荷重、热稳定性能和抗冻性等指标均能达到《建筑琉璃制品》JC/T765-2006标准要求。这不仅利用了铅锌尾矿,缓解其对环境的污染,又降低了琉璃砖生产成本,变废为宝。但是其烧结温度为1160-1170℃，属于高耗能，又污染环境，不适合未来经济战略的发展，因此，从节能及国家角度考虑，未来的发展必然往低温烧结、节能环保发展。烧结温度的降低，能降低能耗，降低釉制品的成本，符合社会发展的需要。超低烧结工艺的研究，使其用途更加广泛，可以用在琉璃砖制品缺陷的修复，降低琉璃砖制品的次品，减少资源的浪费。 [0004] 本发明主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法，采用铬锡紫色料、冰晶石、莫来石为釉料主原料，采用相同的能够降低烧结温度的釉料添加剂，纳米氧化铝、纳米二氧化钛、Ca3(VO4)2、氧化锌、碳酸锂、十水合四硼酸钠、以及能够提高釉料疏水性以及抗老化和抗刷性的溶剂及其添加剂，磷酸、正戊醇、乙醇、硅酸锆、甲基纤维和水，该琉璃砖的烧结温度为600-730℃，即可成釉，获得琉璃砖，同时，所制备的琉璃砖结晶效果好，耐压等物化性能符合使用要求，该釉料晶莹剔透，立体感强，颜色鲜艳，低烧成瓷；同时，通过优化溶剂，使得其具有比较好的疏水性，抗老化和抗冲刷性能好。 发明内容[0005] 本发明的目的是针对上述问题，研制出一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法，采用铬锡紫色料、冰晶石、莫来石为釉料主原料，采用相同的能够降低烧结温度的釉料添加剂，纳米氧化铝、纳米二氧化钛、Ca3(VO4)2、氧化锌、碳酸锂、十水合四硼酸钠、以及能够提高釉料疏水性以及抗老化和抗刷性的溶剂及其添加剂，磷酸、正戊醇、乙醇、硅酸锆、甲基纤维和水，该琉璃砖的烧结温度为600-730℃，即可成釉，获得琉璃砖，同时，所制备的琉璃砖结晶效果好，耐压等物化性能符合使用要求，该釉料晶莹剔透，立体感强，颜色鲜艳，低烧成瓷；同时，通过优化溶剂，使得其具有比较好的疏水性，抗老化和抗冲刷性能好。 [0006] 一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法，包括如下步骤： [0007] (1)备料：准备该琉璃砖的釉料的原料：该琉璃砖釉料由如下重量份原料组成： [0008] 铬锡紫色料40-50份；冰晶石8-10份；莫来石8-10份；纳米氧化铝1-9份；纳米二氧化钛1-9份；Ca3(VO4)2 1-9份；氧化锌1-9份；碳酸锂1-9份；十水合四硼酸钠1-9份；磷酸1-2份；正戊醇100-200份；乙醇100-200份；硅酸锆1-2份；甲基纤维素1-2份；水200-300份； [0009] (2)原料混合：先将异丙醇和乙醇混合，形成混合醇，随后加入铬锡紫色料，搅拌5-10min，搅拌混合后加入冰晶石、莫来石，随后再加入纳米氧化铝，纳米二氧化钛、Ca3(VO4) 2、氧化锌、碳酸锂、十水合四硼酸钠，搅拌5-10min，随后再加入磷酸、硅酸锆、甲基纤维素和水，搅拌5-10h，最后将搅拌均匀的溶液密封陈腐，即可获得铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料。 [0010] 作为优选，该琉璃砖釉料由如下重量份原料组成： [0011] 铬锡紫色料44份；冰晶石9份；莫来石9份；纳米氧化铝4份；纳米二氧化钛4份；Ca3(VO4)2 4份；氧化锌4份；碳酸锂4份；十水合四硼酸钠4份；磷酸2份；正戊醇150份；乙醇150份；硅酸锆2份；甲基纤维素2份；水270份。 [0012] 作为优选，原料混合，先将异丙醇和乙醇混合，形成混合醇，随后加入铬锡紫色料，搅拌5min，搅拌混合后加入冰晶石、莫来石，随后再加入纳米氧化铝，纳米二氧化钛、Ca3(VO4)2、氧化锌、碳酸锂、十水合四硼酸钠，搅拌5min，随后再加入磷酸、硅酸锆、甲基纤维素和水，搅拌7h，最后将搅拌均匀的溶液密封陈腐，即可获得铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料。 [0013] 一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料，采用上述铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法制备所得，该釉料的细度(250目筛余量％)为0.6-0.8，流速为32-39s，比重为1.79-1.88。 [0014] 一种上述铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的施釉方法，其特征在于：在铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖的干坯上直接施釉，施釉的方式为淋釉或喷釉。 [0015] 本发明的有益效果： [0016] (1)整体而言，通过优化琉璃砖釉料的组成，来制备低烧的琉璃砖，具体来说，采用铬锡紫色料、冰晶石、莫来石为釉料主原料，采用相同的能够降低烧结温度的釉料添加剂，纳米氧化铝；纳米二氧化钛；Ca3(VO4)2；氧化锌；碳酸锂；十水合四硼酸钠，降低该琉璃砖的烧结温度为600-730℃，即可成釉，获得琉璃砖，同时，采用双醇和水混合的溶剂作为混合溶剂，其具有较为多元化的溶剂极性，不仅可以更好的溶解釉料中的各种成分，还使得所制备的琉璃砖的疏水性更好；而硅酸锆的加入，不仅可以起到粘结剂的作用，同时，Zr-Si体系的粘结网络，使得所制备的釉料具有更好的耐磨性能；而磷酸作为弱酸，一方面可以在釉料混合过程中起到粘结剂的作用，形成磷酸类的络合物，而经过酸性磷酸优化后的釉料，将会使得最终制备的釉料琉璃砖具备更好的耐酸碱能力。 [0017] (2)铅锌银矿尾矿琉璃砖，以铅锌银矿尾矿为第一主要原料，其质地较软，二氧化硅含量较多，易于成型，而为了提高琉璃砖的强度，除了在坯体上要进行强化外，还需在釉料的选择上进行进一步的物化性能强化，而在釉料的选择上，除了选择具有一定物化强度的铬锡紫色料外，还添加冰晶石、莫来石作为主要成分，一方面可以进一步加强该釉料的稳定性，同时还提高该釉料与坯体组成的一致性；同时，莫来石成分的添加也可以弥补尾矿中由于氧化铝组分较少，二氧化硅组分较多所带来的强度不够的问题。 [0018] (3)本发明为了实现低烧琉璃砖，在釉料的组成中统一选择低烧添加剂，其中包括纳米氧化铝；二氧化钛；Ca3(VO4)2；氧化锌；碳酸钾和十水合四硼酸钠，在铅锌银矿尾矿为原料的二氧化硅和氧化铝的体系中，十水合四硼酸钠作为低共熔体，在500℃即开始融化，而添加碳酸钾，在低温融化过程中，还可释放二氧化碳，同时，通过添加二氧化钛和纳米氧化铝，尤其是纳米氧化铝，可以弥补铅锌银矿尾矿中氧化铝不足的缺陷，使得氧化铝和二氧化硅体系趋于等同化，而二者也可能通过与原料形成低熔点物质，结合正5价的矾酸盐，进入二氧化硅和氧化铝的二元体系，整体形成低成釉网络，即可获得实现琉璃砖的低烧，同时，二者添加剂的一致性，不仅使得釉料和坯体在结合上更为稳定，同时，也保证了烧结过程的一致性。 [0019] (4)本发明制备工艺简单，原料来源广泛，适合工业化生产。 具体实施方式[0020] 下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。 [0021] 以本发明所制备的铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料制备的铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖的制备方法如下： [0022] 一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖的制备方法，包括如下步骤： [0023] (1)备料：准备该琉璃砖的坯体原料和釉料的原料： [0024] 该琉璃砖坯体由如下重量份原料组成： [0025] 铅锌银矿尾矿120份；高铝矾土80份；莫来石9份；纳米氧化铝6份；二氧化钛6份；Ca3(VO4)2 6份；氧化锌6份；碳酸钾6份；十水合四硼酸钠6份；水玻璃6份； [0026] (2)坯体混料、成型、烘干：按照配方称取坯体原料，将坯体原料湿法球磨至200目筛，筛余量为0.3wt％；将过筛后的浆料经脱水成泥饼，并陈泥5天；随后进行冷等静压成型，随后进行烘干； [0027] (3)釉料混料、淋釉、微波干燥：按照配方称取釉料原料，将釉料原料湿法球磨至200目筛，筛余量为0.3wt％；将过筛后的釉料浆料采用喷淋的方式施于已干燥的坯体上，釉料的厚度为0.7mm；淋釉后的坯体进行微波干燥，微波波长为10毫米，干燥时间为3min；干燥后淋釉后的坯体的含水量小于1.5wt％； [0028] (4)窑内烧成、抛光加工：在窑内进行烧成，烧成周期为82分钟；烧成后对琉璃砖表面进行抛光处理，即可获得利用铅锌银矿尾矿制备的低烧琉璃砖。 [0029] 铅锌银矿尾矿的化学组成为：SiO2 30wt％、Al2O3 10wt％、CaO25wt％、Fe2O3 15wt％、其他成分20wt％。 [0030] 实施例1： [0031] 一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法，包括如下步骤： [0032] (1)备料：准备该琉璃砖的釉料的原料：该琉璃砖釉料由如下重量份原料组成： [0033] 铬锡紫色料44份；冰晶石9份；莫来石9份；纳米氧化铝4份；纳米二氧化钛4份；Ca3(VO4)2 4份；氧化锌4份；碳酸锂4份；十水合四硼酸钠4份；磷酸2份；正戊醇150份；乙醇150份；硅酸锆2份；甲基纤维素2份；水270份； [0034] (2)原料混合：原料混合，先将异丙醇和乙醇混合，形成混合醇，随后加入铬锡紫色料，搅拌5min，搅拌混合后加入冰晶石、莫来石，随后再加入纳米氧化铝，纳米二氧化钛、Ca3(VO4)2、氧化锌、碳酸锂、十水合四硼酸钠，搅拌5min，随后再加入磷酸、硅酸锆、甲基纤维素和水，搅拌7h，最后将搅拌均匀的溶液密封陈腐，即可获得铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料。 [0035] 实施例2： [0036] 一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法，包括如下步骤： [0037] (1)备料：准备该琉璃砖的釉料的原料：该琉璃砖釉料由如下重量份原料组成： [0038] 铬锡紫色料50份；冰晶石9份；莫来石9份；纳米氧化铝4份；纳米二氧化钛4份；Ca3(VO4)2 4份；氧化锌4份；碳酸锂4份；十水合四硼酸钠4份；磷酸2份；正戊醇150份；乙醇150份；硅酸锆2份；甲基纤维素2份；水300份； [0039] (2)原料混合：原料混合，先将异丙醇和乙醇混合，形成混合醇，随后加入铬锡紫色料，搅拌8min，搅拌混合后加入冰晶石、莫来石，随后再加入纳米氧化铝，纳米二氧化钛、Ca3(VO4)2、氧化锌、碳酸锂、十水合四硼酸钠，搅拌8min，随后再加入磷酸、硅酸锆、甲基纤维素和水，搅拌8h，最后将搅拌均匀的溶液密封陈腐，即可获得铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料。 [0040] 实施例3： [0041] 一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法，包括如下步骤： [0042] (1)备料：准备该琉璃砖的釉料的原料：该琉璃砖釉料由如下重量份原料组成： [0043] 铬锡紫色料40份；冰晶石8份；莫来石8份；纳米氧化铝5份；纳米二氧化钛5份；Ca3(VO4)2 4份；氧化锌5份；碳酸锂4份；十水合四硼酸钠4份；磷酸2份；正戊醇150份；乙醇150份；硅酸锆2份；甲基纤维素2份；水270份； [0044] (2)原料混合：原料混合，先将异丙醇和乙醇混合，形成混合醇，随后加入铬锡紫色料，搅拌5min，搅拌混合后加入冰晶石、莫来石，随后再加入纳米氧化铝，纳米二氧化钛、Ca3(VO4)2、氧化锌、碳酸锂、十水合四硼酸钠，搅拌5min，随后再加入磷酸、硅酸锆、甲基纤维素和水，搅拌7h，最后将搅拌均匀的溶液密封陈腐，即可获得铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料。 [0045] 实施例4： [0046] 一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法，包括如下步骤： [0047] (1)备料：准备该琉璃砖的釉料的原料：该琉璃砖釉料由如下重量份原料组成： [0048] 铬锡紫色料44份；冰晶石9份；莫来石9份；纳米氧化铝4份；纳米二氧化钛4份；Ca3(VO4)2 4份；氧化锌4份；碳酸锂4份；十水合四硼酸钠4份；磷酸1份；正戊醇100份；乙醇100份；硅酸锆1份；甲基纤维素1份；水220份； [0049] (2)原料混合：原料混合，先将异丙醇和乙醇混合，形成混合醇，随后加入铬锡紫色料，搅拌5min，搅拌混合后加入冰晶石、莫来石，随后再加入纳米氧化铝，纳米二氧化钛、Ca3(VO4)2、氧化锌、碳酸锂、十水合四硼酸钠，搅拌5min，随后再加入磷酸、硅酸锆、甲基纤维素和水，搅拌7h，最后将搅拌均匀的溶液密封陈腐，即可获得铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料。 [0050] 实施例5： [0051] 一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法，包括如下步骤： [0052] (1)备料：准备该琉璃砖的釉料的原料：该琉璃砖釉料由如下重量份原料组成： [0053] 铬锡紫色料50份；冰晶石10份；莫来石10份；纳米氧化铝9份；纳米二氧化钛9份；Ca3(VO4)2 4份；氧化锌4份；碳酸锂1份；十水合四硼酸钠4份；磷酸1份；正戊醇150份；乙醇 150份；硅酸锆2份；甲基纤维素2份；水270份； [0054] (2)原料混合：原料混合，先将异丙醇和乙醇混合，形成混合醇，随后加入铬锡紫色料，搅拌5min，搅拌混合后加入冰晶石、莫来石，随后再加入纳米氧化铝，纳米二氧化钛、Ca3(VO4)2、氧化锌、碳酸锂、十水合四硼酸钠，搅拌5min，随后再加入磷酸、硅酸锆、甲基纤维素和水，搅拌7h，最后将搅拌均匀的溶液密封陈腐，即可获得铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料。 [0055] 对比例1 [0056] 一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法，包括如下步骤： [0057] (1)备料：准备该琉璃砖的釉料的原料：该琉璃砖釉料由如下重量份原料组成： [0058] 铬锡紫色料44份；冰晶石9份；莫来石9份；纳米二氧化钛4份；Ca3(VO4)2 4份；氧化锌4份；碳酸锂4份；十水合四硼酸钠4份；磷酸2份；正戊醇150份；乙醇150份；硅酸锆2份；甲基纤维素2份；水270份； [0059] (2)原料混合：原料混合，先将异丙醇和乙醇混合，形成混合醇，随后加入铬锡紫色料，搅拌5min，搅拌混合后加入冰晶石、莫来石，随后再加入纳米二氧化钛、Ca3(VO4)2、氧化锌、碳酸锂、十水合四硼酸钠，搅拌5min，随后再加入磷酸、硅酸锆、甲基纤维素和水，搅拌7h，最后将搅拌均匀的溶液密封陈腐，即可获得铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料。 [0060] 对比例2： [0061] 一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法，包括如下步骤： [0062] (1)备料：准备该琉璃砖的釉料的原料：该琉璃砖釉料由如下重量份原料组成： [0063] 铬锡紫色料44份；冰晶石9份；莫来石9份；纳米氧化铝4份；纳米二氧化钛4份；氧化锌4份；碳酸锂4份；十水合四硼酸钠4份；磷酸2份；正戊醇150份；乙醇150份；硅酸锆2份；甲基纤维素2份；水270份； [0064] (2)原料混合：原料混合，先将异丙醇和乙醇混合，形成混合醇，随后加入铬锡紫色料，搅拌5min，搅拌混合后加入冰晶石、莫来石，随后再加入纳米氧化铝，纳米二氧化钛、氧化锌、碳酸锂、十水合四硼酸钠，搅拌5min，随后再加入磷酸、硅酸锆、甲基纤维素和水，搅拌7h，最后将搅拌均匀的溶液密封陈腐，即可获得铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料。 [0065] 对比例3： [0066] 一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法，包括如下步骤： [0067] (1)备料：准备该琉璃砖的釉料的原料：该琉璃砖釉料由如下重量份原料组成： [0068] 铬锡紫色料44份；冰晶石9份；莫来石9份；纳米氧化铝4份；纳米二氧化钛4份；Ca3(VO4)2 4份；氧化锌4份；十水合四硼酸钠4份；磷酸2份；正戊醇150份；乙醇150份；硅酸锆2份；甲基纤维素2份；水270份； [0069] (2)原料混合：原料混合，先将异丙醇和乙醇混合，形成混合醇，随后加入铬锡紫色料，搅拌5min，搅拌混合后加入冰晶石、莫来石，随后再加入纳米氧化铝，纳米二氧化钛、Ca3(VO4)2、氧化锌、十水合四硼酸钠，搅拌5min，随后再加入磷酸、硅酸锆、甲基纤维素和水，搅拌7h，最后将搅拌均匀的溶液密封陈腐，即可获得铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料。 [0070] 对比例4： [0071] 一种铅锌银矿尾矿低烧琉璃砖釉料的制备方法，包括如下步骤： [0072] (1)备料：准备该琉璃砖的釉料的原料：该琉璃砖釉料由如下重量份原料组成： |
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