一種采用反應(yīng)著色的彩色砂及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及采用反應(yīng)著色的彩色砂及其制備方法，該彩色砂是按以下方法制得：由骨料100.0重量份，粘合劑1.0-5.0重量份和著色劑0.2-3.5重量份組成；其中，骨料為玄武巖砂、石英砂、黃砂或海砂等其他的砂石；著色劑是根據(jù)陶瓷彩釉的機理，有強化劑30.0-45.0重量份,助熔劑50.0-65.0重量份，發(fā)色劑2.5-7.0重量份和清水50.0-80.0重量份構(gòu)成。經(jīng)研磨的著色劑和粘合劑一起包裹于骨料的表面，干燥后在700－950℃溫度下煅燒反應(yīng)而成，可稱為反應(yīng)型彩色砂。該發(fā)明得到的彩色砂著色均勻，色澤鮮亮，品種多樣；色層與骨料反應(yīng)結(jié)合，牢固穩(wěn)定，不掉色不退色，抗腐蝕性強，耐候性好，使用壽命長。
【專利說明】一種采用反應(yīng)著色的彩色砂及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種建筑材料用彩色砂，特別是涉及一種用于浙青瓦表面上的通過采用反應(yīng)著色的彩色砂。當(dāng)改變生產(chǎn)原料中的骨料品種和粒級時，也可用于改性浙青防水卷材的表面、建筑外墻用真石漆厚質(zhì)涂料的骨料和藝術(shù)壁畫中的質(zhì)感色彩等其他多類產(chǎn)品上。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國現(xiàn)有市場上供應(yīng)的彩色砂主要有天然彩色砂和人工著色彩色砂兩大系列。其中，人工著色彩色砂又分為浸染型和燒結(jié)型兩種。
[0003]天然彩色砂的顏色品種少，色澤淺而不鮮艷。而且，由于巖礦內(nèi)的顏色分布不均，深淺差別大，多種顏色混存等的情況。所以，經(jīng)破碎后的天然彩色砂顏色同樣會出現(xiàn)深淺不一或多種顏色的彩色砂混雜在一起的現(xiàn)象，很難得到色彩單一、純正和亮麗的彩色砂。
[0004]人工著色彩色砂改變了天然彩色砂存在的一些問題，具有顏色品種豐富，彩色砂表面的色澤均勻亮麗，各種色彩可按設(shè)計的需要加工生產(chǎn)等優(yōu)點。但是，目前市場上供應(yīng)的人工著色彩色砂也存在著一些不足的地方，如:
[0005]1.浸染型彩色砂雖說生產(chǎn)設(shè)備投資少，生產(chǎn)工藝簡單(見圖4所示的浸染型彩色砂生產(chǎn)工藝流程圖)，產(chǎn)品成本低。但是，由于所用的原料不同和生產(chǎn)工藝過于簡單，造成彩色砂的耐酸堿、耐腐蝕及耐候性能差，不能用于暴露在陽光下的戶外產(chǎn)
[0006]品上。否則，就會在很短時間內(nèi)變色或退色，嚴重影響被使用產(chǎn)品的質(zhì)量和壽命，也影響了生產(chǎn)單位及該產(chǎn)品的聲譽；
[0007]2.燒結(jié)型彩色砂是因為采用陶瓷或無機顏料作為著色劑，燒結(jié)溫度比浸染型彩色砂的生產(chǎn)工藝要高(見圖5所示的燒結(jié)型彩色砂生產(chǎn)工藝流程圖)。所以，具有較好的耐酸堿、耐腐蝕及耐候性能，暴露在戶外的強烈陽光下能保持較長時間不退色不變色，是當(dāng)前市場上供應(yīng)的一種較好彩色砂。但是，由于燒結(jié)型彩色砂中骨料外表面的著色劑與骨料之間是采用粘合劑粘結(jié)后再經(jīng)過中、低溫度的燒結(jié)，外表的著色劑就形成一層硬而脆的包裹殼，一旦受到抨擊就會開裂或破碎脫開，露出原骨料砂的顏色和質(zhì)感，也存在著另一方面的質(zhì)量問題；
[0008]3.無論是浸染型還是燒結(jié)型彩色砂的表面著色層均都比較粗糙，仔細觀察就可看出表面顏色深淺不勻的現(xiàn)象，尤其是當(dāng)著色顏料粉體的粒徑比較大，而用量又比較少的情況下更為明顯，這種情況還會嚴重降低砂子表面的疏水性能；
[0009]4.由于巖礦石破碎的砂子表面有許多凹凸不平的小坑，要使砂子表面全部均勻的覆蓋著色劑，這些小坑中就要填入較多的顏料粉。這樣，必須加大著色劑的用量。因此，就會較大幅度地增加彩色砂產(chǎn)品的原料成本。而且，著色劑又是所有生產(chǎn)原材料中價格最高、所占成本比例最大的部分；
[0010]5.經(jīng)實際測試得到，目前我國市場上應(yīng)用于浙青瓦的燒結(jié)型彩色砂的主要技術(shù)指標還沒有完全達到國 家標準的要求，尤其是耐沸水煮的時間遠遠少于國家標準要求的18小時，只經(jīng)3 - 5小時沸水后就會出現(xiàn)大量的掉色而混水。
[0011]為此，要改變以上闡述的彩色砂存在的一些缺點和目前國內(nèi)市場上供應(yīng)的彩色砂存在的一些問題，提高彩色砂產(chǎn)品的質(zhì)量，符合國家標準的要求，只有改變彩色砂的生產(chǎn)工藝和相應(yīng)的原材料才能實現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的在于克服上述已有的浸染型和燒結(jié)型彩色砂所存在的不足，而提供一種采用反應(yīng)著色的彩色砂及其制備方法，該采用反應(yīng)著色的彩色砂既具有多種亮麗色彩，很好耐酸堿、耐腐蝕和耐候性能，又能使原砂骨料和著色劑之間牢固結(jié)合，不分殼層、不脫落和不變色，該彩色砂表面色彩均勻無色差，主要技術(shù)指標超過國家標準(如:耐煮沸時間國標18小時，現(xiàn)能超過20多小時)
[0013]本發(fā)明的另一目的是提供一種制備采用反應(yīng)著色的彩色砂的方法。
[0014]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0015]本發(fā)明提供的采用反應(yīng)著色的彩色砂，其通過下述方法制備:
[0016]1)配制著色劑漿料:
[0017]將30.0-45.0重量份的強化劑、50.0-65.0重量份的助熔劑、2.5-7.0重量份的發(fā)色劑和50.0-80.0重量份的水依次加至研磨機的研磨桶內(nèi)進行研磨，使色劑漿料中的固體物體顆粒度達到5μπι以下時，取出研磨桶內(nèi)的著色劑漿料，裝入容器內(nèi)蓋緊備用；
[0018]2)彩色砂生料的制備:
[0019]2.1)將粒級為0.1-5.0mm的100重量份原砂骨料放入攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)，開啟攪拌機進行轉(zhuǎn)動攪拌；
[0020]2.2)將1.0-5.0重量份的粘合劑和0.2-3.5重量份的著色劑依次放入容器中攪拌均勻，之后邊攪拌邊倒入攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)，繼續(xù)攪拌至原砂骨料表面全部均勻地包裹上著色劑為止；或者
[0021]先將1.0-5.0重量份的粘合劑直接加入到步驟2.1)裝有原砂骨料的攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)進行攪拌，待攪拌均勻后再加入0.2-3.5重量份的著色劑繼續(xù)攪拌，直至原砂骨料表面全部均勻地包裹上著色劑為止；
[0022]待原砂骨料表面著色均勻包裹上著色劑后停止攪拌，從攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)倒出包裹上著色劑的濕彩色砂，放入干燥爐內(nèi)烘干得到彩色砂生料；
[0023]3)將所得彩色砂生料采用下述方法的任一種進行煅燒:
[0024]3.1)固定式煅燒
[0025]將裝有彩色砂生料的耐1000-1200°C高溫容器放高溫爐中升溫至700-950°C，再在該溫度下繼續(xù)保持10-30min ;然后，關(guān)閉電源降溫，待溫度下降到40°C時，取出高溫容器內(nèi)的經(jīng)煅燒的彩色砂產(chǎn)品；
[0026]固定式煅燒彩色砂在批量生產(chǎn)時，在遂道窯中連續(xù)進行，將裝有彩色砂生料的高溫容器一個接一個地依次進入遂道窯內(nèi)，加熱升溫至700-950°C進行煅燒；或者用大型固定式電爐間隙生產(chǎn)；
[0027] 經(jīng)煅燒的彩色砂產(chǎn)品在高溫容器內(nèi)的煅燒過程中，其顆粒之間會有輕微的粘結(jié)，需對冷卻后的彩色砂產(chǎn)品進行破碎和分篩；[0028]3.2)流化床煅燒
[0029]將已著色干燥后彩色砂生料裝入流化床的加料斗內(nèi)，開啟熱風(fēng)爐加熱流化床的流化熱空氣，當(dāng)加熱的氣體溫度達到700_950°C溫度時，一邊啟動流化床一邊打開加料閥，使彩色砂生料進入流化床，隨著熱氣體的不斷上升彩色砂生料顆粒在流化床內(nèi)上下跳動被加熱，著色劑迅速反應(yīng)發(fā)色，同時著色劑也與原砂骨料發(fā)生結(jié)合反應(yīng)；反應(yīng)完成后的高溫彩色砂從流化床出口流出進入冷卻爐，經(jīng)冷卻后的彩色砂成品送入儲料倉儲存包裝；
[0030]3.3)稀相輻射爐煅燒
[0031]將已著色干燥后的彩色砂生料從高溫稀相輻射爐的頂部加入爐內(nèi)，稀相輻射爐溫度控制在700-950°C之內(nèi)；在高溫稀相輻射爐中不同粒徑的彩色砂生料顆粒依各自不同的重力自由沉降，在下落的過程中被高溫稀相輻射爐四周爐壁的高溫輻射熱迅速加熱，待彩色砂生料到達高溫稀相輻射爐底部時，色劑已反應(yīng)發(fā)色并同時著色劑也與原砂骨料發(fā)生結(jié)合反應(yīng)；反應(yīng)完成后的高溫彩色砂從通過輸送機輸送至冷卻爐，經(jīng)冷卻后的彩色砂成品送入儲料倉儲存包裝；
[0032]3.4)微波爐煅燒
[0033] 將已著色干燥后彩色砂生料連續(xù)地加至微波爐中的輸送帶上，輸送帶將彩色砂生料帶入遂道式微波爐的隧道內(nèi)，通過安裝在遂道式微波爐隧道上方的微波源輻射到彩色砂生料上，使彩色砂生料從預(yù)熱、升溫到高溫反應(yīng)過程中迅速加熱，得到反應(yīng)完全的彩色砂成品；遂道式微波爐的溫度控制在700-950°C范圍內(nèi)；然后，將燒成的彩色砂進入冷卻爐冷卻至40°C，經(jīng)冷卻后的彩色砂成品再送入儲料倉儲存包裝；
[0034]3.5)回轉(zhuǎn)窯煅燒爐煅燒
[0035]將已著色干燥后彩色砂生料由干燥爐的端口送至回轉(zhuǎn)窯煅燒爐內(nèi)進行煅燒，回轉(zhuǎn)窯煅燒爐溫度由煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣燃燒加熱、由天然氣燃燒加熱或由液化石油氣燃燒加熱，回轉(zhuǎn)窯煅燒爐溫度控制在700-950°C范圍內(nèi)；煅燒后的高溫彩色砂從回轉(zhuǎn)窯煅燒爐出料口送入冷卻爐進行冷卻,冷卻爐采用爐內(nèi)風(fēng)冷和爐外水冷相結(jié)合的冷卻方式,冷卻爐出口的彩色砂溫度控制在40°C以下；冷卻后彩色砂成品用提升機輸送到儲料倉并分裝入庫。
[0036]所述的強化劑為石英粉、高嶺土、重鈣粉、三氧化二鋁和氧化鎂中的二種或二種以上的混合物；
[0037]所述的助熔劑為碳酸鉛、硼砂、硼酸、氧化鋅、碳酸鈉和碳酸鉀中的二種或二種以上的混合物；
[0038]所述的發(fā)色劑為三氧化二鐵、氧化鎘、重鉻酸鉀、碳酸錳、碳酸銅、氧化鈷、氧化錫或它們的混合物。
[0039]所述的原砂骨料為玄武巖砂、石英砂、黃砂或海砂；
[0040]所述的原砂骨料粒徑為0.10-5.0mm ；
[0041]所述的粘合劑為液體磷酸氫鋁、液體硅酸鈉、CMC干粉水溶液或玉米淀粉水溶液；
[0042]所述的液體硅酸鈉由市場上購買得到；或者自行配制；
[0043]所述的液體硅酸鈉自行配制方法如下:
[0044]配制液體磷酸氫招的原料由清水80.0 — 125.0重量份、氫氧化招25.045.0重量份和磷酸118.0-145.0重量份組成，按上述比例稱重各原料放入反應(yīng)罐內(nèi)，在攪拌下加熱反應(yīng)，直至氫氧化鋁全部溶解成透明液體，冷卻降溫至40°C出料，得到液體硅酸鈉包裝備用；
[0045]所述的CMC干粉水溶液和玉米淀粉水溶液濃度均為Iwt — 3wt %。
[0046]本發(fā)明提供的制備采用反應(yīng)著色的彩色砂的方法，其步驟如下:
[0047]1)配制著色劑漿料:
[0048]將30.0-45.0重量份的強化劑、50.0-65.0重量份的助熔劑、2.5-7.0重量份的發(fā)色劑和50.0-80.0重量份的水依次加至研磨機的研磨桶內(nèi)進行研磨，使色劑漿料中的固體物體顆粒度達到5μπι以下時，取出研磨桶內(nèi)的著色劑漿料，裝入容器內(nèi)蓋緊備用；
[0049]2)彩色砂生料的制備:
[0050]2.1)將粒級為0.1-5.0mm的100重量份原砂骨料放入攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)，開啟攪拌機進行轉(zhuǎn)動攪拌；
[0051]2.2)將1.0-5.0重量份的粘合劑和0.2-3.5重量份的著色劑依次放入容器中攪拌均勻，之后邊攪拌邊倒入攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)，繼續(xù)攪拌至原砂骨料表面全部均勻地包裹上著色劑為止；或者
[0052]先將1.0-5.0重量份的粘合劑直接加入到步驟2.1)裝有原砂骨料的攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)進行攪拌，待攪拌均勻后再加入0.2-3.5重量份的著色劑繼續(xù)攪拌，直至原砂骨料表面全部均勻地包裹上著色劑為止；
[0053]待原砂骨料表面著色均勻包裹上著色劑后停止攪拌，從攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)倒出包裹上著色劑的濕彩色砂，放入干燥爐內(nèi)烘干得到彩色砂生料；
[0054]3)將所得彩色砂生料采用下述方法的任一種進行煅燒:
[0055]3.1)固定式煅燒
[0056]將裝有彩色砂生料的耐1000-1200°C高溫容器放高溫爐中升溫至700_950°C，再在該溫度下繼續(xù)保持10-30min ;然后，關(guān)閉電源降溫，待溫度下降到40°C時，取出高溫容器內(nèi)的經(jīng)煅燒的彩色砂產(chǎn)品；
[0057]固定式煅燒彩色砂在批量生產(chǎn)時，在遂道窯中連續(xù)進行，將裝有彩色砂生料的高溫容器一個接一個地依次進入遂道窯內(nèi)，加熱升溫至700-950°C進行煅燒；或者用大型固定式電爐間隙生產(chǎn)；
[0058]經(jīng)煅燒的彩色砂產(chǎn)品在高溫容器內(nèi)的煅燒過程中，其顆粒之間會有輕微的粘結(jié)，需對冷卻后的彩色砂產(chǎn)品進行破碎和分篩；
[0059]3.2)流化床煅燒
[0060]將已著色干燥后彩色砂生料裝入流化床的加料斗內(nèi)，開啟熱風(fēng)爐加熱流化床的流化熱空氣，當(dāng)加熱的氣體溫度達到700-950°C溫度時，一邊啟動流化床一邊打開加料閥，使彩色砂生料進入流化床，隨著熱氣體的不斷上升彩色砂生料顆粒在流化床內(nèi)上下跳動被加熱，著色劑迅速反應(yīng)發(fā)色，同時著色劑也與原砂骨料發(fā)生結(jié)合反應(yīng)；反應(yīng)完成后的高溫彩色砂從流化床出口流出進入冷卻爐，經(jīng)冷卻后的彩色砂成品送入儲料倉儲存包裝；
[0061]3.3)稀相輻射爐煅燒
[0062]將已著色干燥后的彩色砂生料從高溫稀相輻射爐的頂部加入爐內(nèi)，稀相輻射爐溫度控制在700-950° C之內(nèi)；在高溫稀相輻射爐中不同粒徑的彩色砂生料顆粒依各自不同的重力自由沉降，在下落的過程中被高溫稀相輻射爐四周爐壁的高溫輻射熱迅速加熱，待彩色砂生料到達高溫稀相輻射爐底部時，色劑已反應(yīng)發(fā)色并同時著色劑也與原砂骨料發(fā)生結(jié)合反應(yīng)；反應(yīng)完成后的高溫彩色砂從通過輸送機輸送至冷卻爐，經(jīng)冷卻后的彩色砂成品送入儲料倉儲存包裝；
[0063]3.4)微波爐煅燒
[0064]將已著色干燥后彩色砂生料連續(xù)地加至微波爐中的輸送帶上，輸送帶將彩色砂生料帶入遂道式微波爐的隧道內(nèi)，通過安裝在遂道式微波爐隧道上方的微波源輻射到彩色砂生料上，使彩色砂生料從預(yù)熱、升溫到高溫反應(yīng)過程中迅速加熱，得到反應(yīng)完全的彩色砂成品；遂道式微波爐的溫度控制在700-950°C范圍內(nèi)；然后，將燒成的彩色砂進入冷卻爐冷卻至40°C，經(jīng)冷卻后的彩色砂成品再送入儲料倉儲存包裝；
[0065]3.5)回轉(zhuǎn)窯煅燒爐煅燒
[0066]將已著色干燥后彩色砂生料由干燥爐的端口送至回轉(zhuǎn)窯煅燒爐內(nèi)進行煅燒，回轉(zhuǎn)窯煅燒爐溫度由煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣燃燒加熱、由天然氣燃燒加熱或由液化石油氣燃燒加熱，回轉(zhuǎn)窯煅燒爐溫度控制在700-950°C范圍內(nèi)；煅燒后的高溫彩色砂從回轉(zhuǎn)窯煅燒爐出料口送入冷卻爐進行冷卻,冷卻爐采用爐內(nèi)風(fēng)冷和爐外水冷相結(jié)合的冷卻方式,冷卻爐出口的彩色砂溫度控制在40°C以下；冷卻后彩色砂成品用提升機輸送到儲料倉并分裝入庫。
[0067]所述的強化劑為石英粉、高嶺土、重鈣粉、三氧化二鋁和氧化鎂中的二種或二種以上的混合物；
[0068]所述的助熔劑為碳酸鉛、硼砂、硼酸、氧化鋅、碳酸鈉和碳酸鉀中的二種或二種以上的混合物；
[0069]所述的發(fā)色劑為三氧化二鐵、氧化鎘、重鉻酸鉀、碳酸錳、碳酸銅、氧化鈷、氧化錫或它們的混合物。
[0070]所述的強化劑為石英粉、高嶺土、重鈣粉、三氧化二鋁和氧化鎂中的二種或二種以上的混合物；
[0071]所述的助熔劑為碳酸鉛、硼砂、硼酸、氧化鋅、碳酸鈉和碳酸鉀中的二種或二種以上的混合物；
[0072]所述的發(fā)色劑為三氧化二鐵、氧化鎘、重鉻酸鉀、碳酸錳、碳酸銅、氧化鈷、氧化錫或它們的混合物。
[0073]所述的原砂骨料為玄武巖砂、石英砂、黃砂或海砂；
[0074]所述的原砂骨料粒徑為0.10-5.0mm ；
[0075]所述的粘合劑為液體磷酸氫鋁、液體硅酸鈉、CMC干粉水溶液或玉米淀粉水溶液；
[0076]所述的液體硅酸鈉由市場上購買得到；或者自行配制；
[0077]所述的液體硅酸鈉自行配制方法如下:
[0078]配制液體磷酸氫招的原料由清水80.0 — 125.0重量份、氫氧化招25.0-45.0重量份和磷酸118.0-145.0重量份組成,按上述比例稱重各原料放入反應(yīng)罐內(nèi)，在攪拌下加熱反應(yīng)，直至氫氧化鋁全部溶解成透明液體，冷卻降溫至40°C出料，得到液體硅酸鈉包裝備用；
[0079]所述的CMC干粉水溶液和玉米淀粉水溶液濃度均為Iwt — 3wt %。
[0080]本發(fā)明的人工著色彩色砂相對于已有技術(shù)具有以下優(yōu)點:[0081]1.著色劑各組分之間、著色劑與骨料表面之間在高溫下充分反應(yīng)，形成堅硬的硅酸鹽類的整體結(jié)合層顆粒(見圖1.)，無燒結(jié)型彩色砂用粘結(jié)劑所形成的顏料殼層現(xiàn)象，不會因抨擊和摩擦造成著色層的開裂脫落(見圖2.);
[0082]2.反應(yīng)結(jié)合的反應(yīng)型彩色砂的色層牢固穩(wěn)定，耐酸、耐堿、耐高溫和耐沸水性強，并具有很好的憎水性，經(jīng)實際檢測得到各項技術(shù)指標均符合國家標準的要求，主要指標還優(yōu)于現(xiàn)有市場供應(yīng)的國內(nèi)和國外品牌產(chǎn)品(見下表1.);
[0083]表1.反應(yīng)型與燒結(jié)型彩色砂主要指標檢測數(shù)據(jù)
【權(quán)利要求】
1.一種采用反應(yīng)著色的彩色砂，其通過下述方法制備: .1)配制著色劑漿料: 將30.0-45.0重量份的強化劑、50.0-65.0重量份的助熔劑、2.5-7.0重量份的發(fā)色劑和50.0-80.0重量份的水依次加至研磨機的研磨桶內(nèi)進行研磨，使色劑漿料中的固體物體顆粒度達到5μη以下時，取出研磨桶內(nèi)的著色劑漿料，裝入容器內(nèi)蓋緊備用； .2)彩色砂生料的制備: .2.1)將粒級為0.1-5.0mm的100重量份原砂骨料放入攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)，開啟攪拌機進行轉(zhuǎn)動攪拌； .2.2)將1.0-5.0重量份的粘合劑和0.2-3.5重量份的著色劑依次放入容器中攪拌均勻，之后邊攪拌邊倒入攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)，繼續(xù)攪拌至原砂骨料表面全部均勻地包裹上著色劑為止；或者 先將1.0-5.0重量份的粘合劑直接加入到步驟2.1)裝有原砂骨料的攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)進行攪拌，待攪拌均勻后再加入0.2-3.5重量份的著色劑繼續(xù)攪拌，直至原砂骨料表面全部均勻地包裹上著色劑為止； 待原砂骨料表面著色均勻包裹上著色劑后停止攪拌，從攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)倒出包裹上著色劑的濕彩色砂，放入干燥爐內(nèi)烘干得到彩色砂生料； .3)將所得彩色砂生料采用下述方法中的任一種進行煅燒: .3.1)固定式煅燒 將裝有彩色砂生料的耐1000-1200°C高溫容器放高溫爐中升溫至700-950°C，再在該溫度下繼續(xù)保持10-30min ;然后，關(guān)閉電源降溫，待溫度下降到40°C時，取出高溫容器內(nèi)的經(jīng)煅燒的彩色砂產(chǎn)品； 固定式煅燒彩色砂在批量生產(chǎn)時，在遂道窯中連續(xù)進行，將裝有彩色砂生料的高溫容器一個接一個地依次進入遂道窯內(nèi)，加熱升溫至700-950°C進行煅燒；或者用大型固定式電爐間隙生產(chǎn)； 經(jīng)煅燒的彩色砂產(chǎn)品在高溫容器內(nèi)的煅燒過程中，其顆粒之間會有輕微的粘結(jié)，需對冷卻后的彩色砂產(chǎn)品進行破碎和分篩； .3.2)流化床煅燒 將已著色干燥后彩色砂生料裝入流化床的加料斗內(nèi)，開啟熱風(fēng)爐加熱流化床的流化熱空氣，當(dāng)加熱的氣體溫度達到700-950°C溫度時，一邊啟動流化床一邊打開加料閥，使彩色砂生料進入流化床，隨著熱氣體的不斷上升彩色砂生料顆粒在流化床內(nèi)上下跳動被加熱，著色劑迅速反應(yīng)發(fā)色，同時著色劑也與原砂骨料發(fā)生結(jié)合反應(yīng)；反應(yīng)完成后的高溫彩色砂從流化床出口流出進入冷卻爐，經(jīng)冷卻后的彩色砂成品送入儲料倉儲存包裝； .3.3)稀相輻射爐煅燒 將已著色干燥后的彩色砂生料從高溫稀相輻射爐的頂部加入爐內(nèi)，稀相輻射爐溫度控制在700-950°C之內(nèi)；在高溫稀相輻射爐中不同粒徑的彩色砂生料顆粒依各自不同的重力自由沉降，在下落的過程中被高溫稀相輻射爐四周爐壁的高溫輻射熱迅速加熱，待彩色砂生料到達高溫稀相輻射爐底部時，色劑已反應(yīng)發(fā)色并同時著色劑也與原砂骨料發(fā)生結(jié)合反應(yīng)；反應(yīng)完成后的高溫彩色砂從通過輸送機輸送至冷卻爐，經(jīng)冷卻后的彩色砂成品送入儲料倉儲存包裝；.3.4)微波爐煅燒 將已著色干燥后彩色砂生料連續(xù)地加至微波爐中的輸送帶上，輸送帶將彩色砂生料帶入遂道式微波爐的隧道內(nèi)，通過安裝在遂道式微波爐隧道上方的微波源輻射到彩色砂生料上，使彩色砂生料從預(yù)熱、升溫到高溫反應(yīng)過程中迅速加熱，得到反應(yīng)完全的彩色砂成品；遂道式微波爐的溫度控制在700-950°C范圍內(nèi)；然后，將燒成的彩色砂送入冷卻爐冷卻至.400C，經(jīng)冷卻后的彩色砂成品再送入儲料倉儲存包裝； .3.5)回轉(zhuǎn)窯煅燒爐煅燒 將已著色干燥后彩色砂生料由干燥爐的端口送至回轉(zhuǎn)窯煅燒爐內(nèi)進行煅燒，回轉(zhuǎn)窯煅燒爐溫度由煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣燃燒加熱、由天然氣燃燒加熱或由液化石油氣燃燒加熱，回轉(zhuǎn)窯煅燒爐溫度控制在700-950°C范圍內(nèi)；煅燒后的高溫彩色砂從回轉(zhuǎn)窯煅燒爐出料口送入冷卻爐進行冷卻,冷卻爐采用爐內(nèi)風(fēng)冷和爐外水冷相結(jié)合的冷卻方式,冷卻爐出口的彩色砂溫度控制在40°C以下；冷卻后彩色砂成品用提升機輸送到儲料倉并分裝入庫。
2.按權(quán)利要求1所述的一種采用反應(yīng)著色的彩色砂，其特征在于，所述的強化劑為石英粉、高嶺土、重鈣粉、三氧化二鋁和氧化鎂中的二種或二種以上的混合物； 所述的助熔劑為碳酸鉛、硼砂、硼酸、氧化鋅、碳酸鈉和碳酸鉀中的二種或二種以上的混合物； 所述的發(fā)色劑為三氧化二鐵、氧化鎘、重鉻酸鉀、碳酸錳、碳酸銅、氧化鈷、氧化錫或它們的混合物。
3.按權(quán)利要求1所 述的一種采用反應(yīng)著色的彩色砂，其特征在于，所述的原砂骨料為玄武巖砂、石英砂、黃砂或海砂； 所述的原砂骨料粒徑為0.10-5.0mm ； 所述的粘合劑為液體磷酸氫鋁、液體硅酸鈉、CMC干粉水溶液或玉米淀粉水溶液； 所述的液體硅酸鈉由市場上購買得到；或者自行配制； 所述的液體硅酸鈉自行配制方法如下: 配制液體磷酸氫鋁的原料由清水80.0 - 125.0重量份、氫氧化鋁25.0-45.0重量份和磷酸118.0-145.0重量份組成,按上述比例稱重各原料放入反應(yīng)罐內(nèi)，在攪拌下加熱反應(yīng)，直至氫氧化鋁全部溶解成透明液體，冷卻降溫至40°C出料，得到液體硅酸鈉包裝備用； 所述的CMC干粉水溶液和玉米淀粉水溶液濃度均為Iwt — 3wt%。
4.一種制備采用反應(yīng)著色的彩色砂的方法，其步驟如下: .1)配制著色劑漿料: 將30.0-45.0重量份的強化劑、50.0-65.0重量份的助熔劑、2.5-7.0重量份的發(fā)色劑和50.0-80.0重量份的水依次加至研磨機的研磨桶內(nèi)進行研磨，使色劑漿料中的固體物體顆粒度達到5μπι以下時，取出研磨桶內(nèi)的著色劑漿料，裝入容器內(nèi)蓋緊備用； . 2)彩色砂生料的制備: .2.1)將粒級為0.1-5.0mm的100重量份原砂骨料放入攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)，開啟攪拌機進行轉(zhuǎn)動攪拌； .2.2)將1.0-5.0重量份的粘合劑和0.2-3.5重量份的著色劑依次放入容器中攪拌均勻，之后邊攪拌邊倒入攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)，繼續(xù)攪拌至原砂骨料表面全部均勻地包裹上著色劑為止；或者先將1.0-5.0重量份的粘合劑直接加入到步驟2.1)裝有原砂骨料的攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)進行攪拌，待攪拌均勻后再加入0.2-3.5重量份的著色劑繼續(xù)攪拌，直至原砂骨料表面全部均勻地包裹上著色劑為止； 待原砂骨料表面著色均勻包裹上著色劑后停止攪拌，從攪拌機的轉(zhuǎn)桶內(nèi)倒出包裹上著色劑的濕彩色砂，放入干燥爐內(nèi)烘干得到彩色砂生料； 3)將所得彩色砂生料采用下述方法的任一種進行煅燒: . 3.1)固定式煅燒 將裝有彩色砂生料的耐1000-1200°C高溫容器放高溫爐中升溫至700-950°C，再在該溫度下繼續(xù)保持10-30min ;然后，關(guān)閉電源降溫，待溫度下降到40°C時，取出高溫容器內(nèi)的經(jīng)煅燒的彩色砂產(chǎn)品； 固定式煅燒彩色砂在批量生產(chǎn)時，在遂道窯中連續(xù)進行，將裝有彩色砂生料的高溫容器一個接一個地依次進入遂道窯內(nèi)，加熱升溫至700-950°C進行煅燒；或者用大型固定式電爐間隙生產(chǎn)； 經(jīng)煅燒的彩色砂產(chǎn)品在高溫容器內(nèi)的煅燒過程中，其顆粒之間會有輕微的粘結(jié)，需對冷卻后的彩色砂產(chǎn)品進行破碎和分篩； .3.2)流化床煅燒 將已著色干燥后彩色砂生料裝入流化床的加料斗內(nèi)，開啟熱風(fēng)爐加熱流化床的流化熱空氣，當(dāng)加熱的氣體溫度達到700-950°C溫度時，一邊啟動流化床一邊打開加料閥，使彩色砂生料進入流化床，隨著熱氣體的不斷上升彩色砂生料顆粒在流化床內(nèi)上下跳動被加熱，著色劑迅速反應(yīng)發(fā)色，同時著色劑也與原砂骨料發(fā)生結(jié)合反應(yīng)；反應(yīng)完成后的高溫彩色砂從流化床出口流出進入冷卻爐，經(jīng)冷卻后的彩色砂成品送入儲料倉儲存包裝； . 3.3)稀相輻射爐煅燒 將已著色干燥后的彩色砂生料從高溫稀相輻射爐的頂部加入爐內(nèi)，稀相輻射爐溫度控制在700-950°C之內(nèi)；在高溫稀相輻射爐中不同粒徑的彩色砂生料顆粒依各自不同的重力自由沉降，在下落的過程中被高溫稀相輻射爐四周爐壁的高溫輻射熱迅速加熱，待彩色砂生料到達高溫稀相輻射爐底部時，色劑已反應(yīng)發(fā)色并同時著色劑也與原砂骨料發(fā)生結(jié)合反應(yīng)；反應(yīng)完成后的高溫彩色砂從通過輸送機輸送至冷卻爐，經(jīng)冷卻后的彩色砂成品送入儲料倉儲存包裝； . 3.4)微波爐煅燒 將已著色干燥后彩色砂生料連續(xù)地加至微波爐中的輸送帶上，輸送帶將彩色砂生料帶入遂道式微波爐的隧道內(nèi)，通過安裝在遂道式微波爐隧道上方的微波源輻射到彩色砂生料上，使彩色砂生料從預(yù)熱、升溫到高溫反應(yīng)過程中迅速加熱，得到反應(yīng)完全的彩色砂成品；遂道式微波爐的溫度控制在700-950°C范圍內(nèi)；然后，將燒成的彩色砂進入冷卻爐冷卻至400C，經(jīng)冷卻后的彩色砂成品再送入儲料倉儲存包裝； .3.5)回轉(zhuǎn)窯煅燒爐煅燒 將已著色干燥后彩色 砂生料由干燥爐的端口送至回轉(zhuǎn)窯煅燒爐內(nèi)進行煅燒，回轉(zhuǎn)窯煅燒爐溫度由煤氣發(fā)生爐產(chǎn)生的煤氣燃燒加熱、由天然氣燃燒加熱或由液化石油氣燃燒加熱，回轉(zhuǎn)窯煅燒爐溫度控制在700-950°C范圍內(nèi)；煅燒后的高溫彩色砂從回轉(zhuǎn)窯煅燒爐出料口送入冷卻爐進行冷卻,冷卻爐采用爐內(nèi)風(fēng)冷和爐外水冷相結(jié)合的冷卻方式,冷卻爐出口的彩色砂溫度控制在40°C以下；冷卻后彩色砂成品用提升機輸送到儲料倉并分裝入庫。 所述的強化劑為石英粉、高嶺土、重鈣粉、三氧化二鋁和氧化鎂中的二種或二種以上的混合物； 所述的助熔劑為碳酸鉛、硼砂、硼酸、氧化鋅、碳酸鈉和碳酸鉀中的二種或二種以上的混合物； 所述的發(fā)色劑為三氧化二鐵、氧化鎘、重鉻酸鉀、碳酸錳、碳酸銅、氧化鈷、氧化錫或它們的混合物。
5.按權(quán)利要求4所述的制備采用反應(yīng)著色的彩色砂的方法，其特征在于，所述的強化劑為石英粉、高嶺土、重鈣粉、三氧化二鋁和氧化鎂中的二種或二種以上的混合物； 所述的助熔劑為碳酸鉛、硼砂、硼酸、氧化鋅、碳酸鈉和碳酸鉀中的二種或二種以上的混合物； 所述的發(fā)色劑為三氧化二鐵、氧化鎘、重鉻酸鉀、碳酸錳、碳酸銅、氧化鈷、氧化錫或它們的混合物。
6.按權(quán)利要求4所述的制備采用反應(yīng)著色的彩色砂的方法，其特征在于，所述的原砂骨料為玄武巖砂、石英砂、黃砂或海砂； 所述的原砂骨料粒徑為0.10-5.0mm ；所述的粘合劑為液體磷酸氫鋁、液體硅酸鈉、CMC干粉水溶液或玉米淀粉水溶液； 所述的液體硅酸鈉由市場上購買得到；或者自行配制； 所述的液體硅酸鈉自行配制方法如下: 配制液體磷酸氫鋁的原料由清水80.0 - 125.0重量份、氫氧化鋁25.0-45.0重量份和磷酸118.0-145.0重量份組成,按上述比例稱重各原料放入反應(yīng)罐內(nèi)，在攪拌下加熱反應(yīng)，直至氫氧化鋁全部溶解成透明液體，冷卻降溫至40°C出料，得到液體硅酸鈉包裝備用； 所述的CMC干粉水溶液和玉米淀粉水溶液濃度均為Iwt — 3wt%。
【文檔編號】C04B14/02GK103910502SQ201310001908
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年1月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月5日
【發(fā)明者】季近學(xué), 季春成, 趙文龍 申請人:濰坊龍成建材有限公司