一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于無機非金屬材料技術領域，涉及一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚及其生產(chǎn)方法。具體特征是，采用廢棄的陶瓷制品的顆粒為基本骨架料，以其較粗顆粒級配的為內(nèi)層骨架料、較細顆粒級配的為面層骨架料，并分別外加適量的無色與有色透明釉細粉、有機粘結劑CMC、水，經(jīng)配料、混合、陳腐、二次布料壓制、干燥、燒成及檢驗等工藝的生產(chǎn)方法制成合格的生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚。本發(fā)明公開的生產(chǎn)方法，更適合于透水磚的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，制成的透水磚透水性強、抗壓強度高、色彩豐富、實用耐久性好，廣泛適用于大型停車場、廣場及城市道路、藝術景觀等室外公共場所的地面鋪設。
【專利說明】
一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚生產(chǎn)方法
技術領域
[0001]本發(fā)明屬于無機非金屬材料技術領域，具體涉及一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚及其生產(chǎn)方法，采用該方法生產(chǎn)的透水磚不但透水性強、抗壓強度高，而且色彩豐富、實用耐久性好，廣泛適用于大型停車場、廣場及城市道路、藝術景觀等室外公共場所的地面鋪設。
【背景技術】
[0002]在城市化、城鎮(zhèn)化的快速建設中，石材、水泥和陶瓷磚等制品作為地面鋪設建筑材料得到了大量的使用。這些材料的共同特點是透水功能差甚至不透水，城區(qū)地面鋪設這類建筑材料被“硬化”的區(qū)域逐年增加，加劇了“城市熱島效應”的形成。有的區(qū)域因地下水的過度開采而得不到地表水的及時補充，還發(fā)生地面沉降的現(xiàn)象。隨著經(jīng)濟建設的發(fā)展、社會文明的進步，人們在對使用材料不斷提出新功能化要求的同時，也對新材料的實用性、美觀性企盼著更高的需求，以達成城市建筑功能化、生態(tài)化與設計個性化、人文化的相統(tǒng)一，為人們提供宜居的“海綿型城市”生態(tài)環(huán)境。
[0003]在近二十多年來的陶瓷工業(yè)快速發(fā)展中，產(chǎn)生的不合格廢棄制品逐年增多，居高不降。據(jù)“中國產(chǎn)業(yè)信息”報道，2014年我國僅陶瓷墻地磚的產(chǎn)量就有106.13億平方米之多，按產(chǎn)品的合格率為95%折算，全年將產(chǎn)生1000萬噸以上的廢棄陶瓷制品。眾周所知，陶瓷制品是經(jīng)高溫燒制而成的無機非金屬材料，自然降解、風化能力很差，其生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的廢棄制品，成了陶瓷工廠及相關生產(chǎn)透水磚的工廠自身需在日常生產(chǎn)經(jīng)營活動中棘手解決的生態(tài)環(huán)境問題。
[0004]為解決上述問題，各種燒結型透水磚層出不窮。CN103204698B公開了 “一種利用鐵尾礦制備環(huán)保型透水磚的方法”，其特征是以鐵尾礦為基本骨料，引入一定量的廢玻璃渣，制備環(huán)保型透水磚;包括以下工藝步驟:原料破碎，球磨，配料，混合，干燥，成型，燒成，切割磨削。其關鍵技術原理是引入0.25%?1.5%的SiC作為高溫發(fā)泡劑，燒成時塊體發(fā)泡膨脹而呈多孔狀結構，燒成后的塊體需經(jīng)過切割磨削的加工工藝制成透水磚，其產(chǎn)品在抗壓強度、實用性及外觀色澤等上存在一定問題。
[0005]CN102351508B公開了 “一種利用廢瓷制得彩色陶瓷透水磚的生產(chǎn)方法”，其配料的重量百分比為:廢瓷50?60%，灰色陶土O?50%，黃色陶土O?50%，紅色陶土O?50%，調(diào)色劑O?10%。其選用的調(diào)色劑主要以鐵、錳、鈦等黑色金屬元素顯色，所制成的產(chǎn)品在色彩變化上受到限制，如綠、藍、紫色等淡雅色調(diào)的透水磚就難以制成。
[0006]CN103204698B與CN102351508B制成的透水磚，均采用了一次壓制成型工藝，制成的透水磚的內(nèi)孔結構及孔徑基本一致。然而透水磚在鋪設及使用過程中，磚體表面不可避免會積聚各類雜質，在清掃清洗時，由于磚體內(nèi)孔徑的“大小基本一致”，雜質會滲入磚體內(nèi)部造成內(nèi)孔的堵塞，導致磚體的透水性能顯著降低。
[0007]CN101328044B公開了 “環(huán)保陶瓷透水磚的制備方法”，是以固體廢棄物熟料、梯級高溫粘結劑等組成為坯料，經(jīng)1100-1200°C燒制而成。其面層坯料未引入著色劑，產(chǎn)品的色彩比較單一;梯級高溫粘結劑所用各組成原料均采用分別干燥、破碎的工藝處理，且產(chǎn)品采用在硅碳棒電爐或燃氣梭式窯中燒成，顯得該生產(chǎn)工藝比較復雜、產(chǎn)業(yè)化推廣程度也受制約。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為實現(xiàn)本發(fā)明目的，提供了一種透水性強、抗壓強度高、色彩豐富、實用耐久性好的生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚生產(chǎn)方法。
[0009]為實現(xiàn)本發(fā)明目的，提供了以下技術方案:一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚生產(chǎn)方法，其特征在于采用廢棄的陶瓷制品的顆粒(以下簡稱廢陶瓷粒)為基本骨架料，以其較粗顆粒級配的為內(nèi)層骨架料、較細顆粒級配的為面層骨架料，并分別外加適量的無色與有色透明釉細粉、有機粘結劑CMC、水，經(jīng)配料、混合、陳腐、二次布料壓制、干燥、燒成及檢驗工藝的生產(chǎn)方法制成合格的生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚。
[0010]作為優(yōu)選，廢陶瓷粒為燒結溫度在1150°C至1350 °C之間燒成的日用藝術陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷制品、采用本生產(chǎn)方法制成的經(jīng)檢驗后的不合格品中的一種或組合。
[0011]作為優(yōu)選，內(nèi)層骨架料的配比(按干計重量百分比)為:
8-16 目(2.5-1.25mm)廢陶瓷粒 55-65
16-30 目(I.25-0.6mm)廢陶瓷粒 35-45 外加以內(nèi)層骨架料重量百分比計:
無色透明釉20-25
CMC2-4
水5-6
上述內(nèi)層骨架料分別經(jīng)配料、混合、陳腐工藝處理，備用。
[0012]作為優(yōu)選，面層骨架料的配比(按干計重量百分比)為:
8-14 目(2.5-1.45mm)廢陶瓷粒 10-20
14-30 @ (1.45-0.6mm)廢陶瓷粒 80-90 外加以面層骨架料重量百分比計:
有色透明釉25-30
CMC3-5
水5-6
上述面層骨架料分別經(jīng)配料、混合、陳腐工藝處理，備用。
[0013]作為優(yōu)選，無色透明釉的配比(按干計重量百分比)為:
鋰瓷石30-50
鐘長石15-30
高嶺土10-20
方解粉10-20
白云石5-8
滑石3-5
玻璃粉5-10。
[0014]作為優(yōu)選，有色透明釉的配比(按干計重量百分比)為: 鋰瓷石30-50
鐘長石15-30
高嶺土10-20
方解粉10-20
白云石5-8
滑石3-5
玻璃粉5-10
根據(jù)產(chǎn)品的不同色澤要求按干計重量百分比，外加坯用陶瓷色料3-8。
[0015]作為優(yōu)選，無色、有色透明釉分別按配比稱量，均采用干法混合、球磨的工藝處理，加工成細粉，球磨細度控制為:250目(0.058mm)篩余小于1.0%。
[0016]作為優(yōu)選，二次布料壓制采用具有二次布料壓制性能的自動液壓機壓制，內(nèi)層骨架料與面層骨架料的布料配比(按干計重量百分比)為:
內(nèi)層骨架料 85-90 面層骨架料 10-15 壓制時，壓力保持在12MPa以上。
[0017]作為優(yōu)選，二次布料壓制后的透水磚坯體在80-110°C的環(huán)境溫度下干燥24_48h，在隧道窯或輥道窯內(nèi)經(jīng)1180-1200°C燒成，產(chǎn)品經(jīng)檢驗合格后制得生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚。
[0018]本發(fā)明有益效果:本發(fā)明的關鍵在于選用廢棄的陶瓷制品及透水磚工廠在自身生產(chǎn)及鋪設使用過程中產(chǎn)生的廢棄品為主要原料，制成生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚，實現(xiàn)了工業(yè)廢棄物的資源化再利用，既降低了原生態(tài)資源消耗又保護了生態(tài)環(huán)境，符合當今“循環(huán)經(jīng)濟”產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。以1150 °C至1350 °C燒結的廢棄陶瓷顆粒作為磚體的骨架結構材料，其材料本質強度高，在1180-1200°C本發(fā)明透水磚的燒成溫度下再次燒成時不熔融，呈現(xiàn)著倶佳的骨架作用；而廢陶瓷粒表面包裹著的透明釉料，在高溫作用下呈玻璃相與廢陶瓷粒表面形成共熔體，使磚體的各廢陶瓷粒相互牢固粘結，賦予了磚體的高強度。且該玻璃相僅在廢陶瓷粒表面形成，不充滿骨架顆粒孔間的空隙，確保了磚體的氣孔率，同時孔隙周壁形成的玻璃相，又顯著降低了水在磚體內(nèi)滲入與滲出時的流動阻力，提高了透水磚的透水性。本發(fā)明制成的透水磚，采用內(nèi)層與面層骨架料分別布料再壓制的成型工藝，僅在占磚體總厚度不足1/5的面層骨架料中加入適量低成本的坯用陶瓷色料，既豐富了透水磚的色彩變化又有效降低了生產(chǎn)成本。同時，面層骨架料選用較細級配的顆粒體，使得透水磚面層顆粒間的孔徑整體小于內(nèi)層顆粒間的孔徑，在透水磚的鋪設及使用過程中，該面層骨架料結構對積聚在磚體表面的大顆粒雜質產(chǎn)生過濾作用，避免較多大顆粒雜質滲入磚體內(nèi)部造成內(nèi)孔的堵塞而影響透水性能;透水磚面層材料的“細顆?；保沟萌藗冃凶咴诖u體表面時感到輕松舒適，同時磚體面層顆粒保持的粗糙度又保障了防滑效果。采用本發(fā)明生產(chǎn)的透水磚不但透水性強、抗壓強度高，而且色彩豐富、實用耐久性好，具有透水透氣、降溫降噪、調(diào)節(jié)地面水循環(huán)和改善空氣質量的功能，是利用工業(yè)廢棄物制成、符合“循環(huán)經(jīng)濟”的綠色生態(tài)產(chǎn)品，達成了城市建筑功能化、生態(tài)化與設計個性化、人文化的相統(tǒng)一，是建設“海綿型城市”宜居環(huán)境新常態(tài)下優(yōu)選的新材料之一，廣泛適用于大型停車場、廣場及城市道路、藝術景觀等室外公共場所的地面鋪設。
【具體實施方式】
[0019]實施例1:
一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚，內(nèi)層骨架料和面層骨架料分別以較粗和較細顆粒級配的廢陶瓷粒為主要原料，分別外加以鋰瓷石、鉀長石、高嶺土、方解粉、白云石、滑石、玻璃粉及坯用陶瓷色料等原料組成的無色和有色透明釉，內(nèi)層骨架料和面層骨架料均需外加有機粘結劑CMC和水，按以下配方配料(按干計重量百分比):
內(nèi)層骨架料:8-16目廢陶瓷粒 58 16-30目廢陶瓷粒42 無色透明釉25(外加)
CMC3.5(外加)
水6(外加)
面層骨架料:8-14目廢陶瓷粒 10 14-30目廢陶瓷粒90 有色透明釉30(外加)
CMC5(外加)
水6(外加)
無色透明釉:鋰瓷石40
鉀長石15
高嶺土15
方解粉13
白云石6
滑石4
玻璃粉7
有色透明釉:在無色透明釉中外加6%的坯用錳紅陶瓷色料。
[0020]二次布料配比:內(nèi)層骨架料90
面層骨架料10 生產(chǎn)生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚的方法，按以下工藝進行:
1、配料:I)選用燒結溫度在1150 °C至1350 °C之間燒成的廢棄陶瓷制品，采用顎式破碎方式分別加工成8-16、8-14、16-30、14-30目數(shù)的顆粒，備用；2)按無色、有色透明釉的配比分別配料，采用干法混合、球磨的工藝處理，加工成細粉，球磨細度控制為:250目篩余小于1.0%，備用;3)按內(nèi)層、面層骨架料的配比分別配料，在攪拌機內(nèi)混合均勻。
[0021]2、陳腐:將混合均勻的內(nèi)層、面層骨架料分別置固定的密閉儲料倉內(nèi)，確保陳腐時間在24h以上，備用。
[0022]3、二次布料壓制:按內(nèi)層、面層骨架料的布料配比，采用二次布料壓制性能的自動液壓機壓制磚坯，壓制的壓力為15MPa。
[0023]4、干燥:磚坯置環(huán)境溫度為80 °C的烘房內(nèi)干燥30h，待燒成。
[0024]5、燒成:磚坯在135m長的隧道窯內(nèi)經(jīng)1180 °C的溫度燒成。
[0025]6、燒成出窯的產(chǎn)品經(jīng)檢驗分級，制得合格的生態(tài)型燒結陶瓷玫瑰粉紅色透水磚。
[0026]實施例2:
一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚，內(nèi)層骨架料和面層骨架料分別以較粗和較細顆粒級配的廢陶瓷粒為主要原料，分別外加以鋰瓷石、鉀長石、高嶺土、方解粉、白云石、滑石、玻璃粉及坯用陶瓷色料等原料組成的無色和有色透明釉，內(nèi)層骨架料和面層骨架料均需外加有機粘結劑CMC和水，按以下配方配料(按干計重量百分比):
內(nèi)層骨架料:8-16目廢陶瓷粒 65 16-30目廢陶瓷粒 35 無色透明釉23(外加)
CMC3(外加)
水5(外加)
面層骨架料、無色透明釉及二次布料配比均與實例I相同，有色透明釉是在無色透明釉中外加4%的坯用鈷藍陶瓷色料。
[0027]采用的工藝步驟同實例I，制得合格的生態(tài)型燒結陶瓷典雅藍色透水磚。
[0028]實施例3:
一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚，內(nèi)層骨架料和面層骨架料分別以較粗和較細顆粒級配的廢陶瓷粒為主要原料，分別外加以鋰瓷石、鉀長石、高嶺土、方解粉、白云石、滑石、玻璃粉及坯用陶瓷色料等原料組成的無色和有色透明釉，內(nèi)層骨架料和面層骨架料均需外加有機粘結劑CMC和水，按以下配方配料(按干計重量百分比):
內(nèi)層骨架料同實例2。
[0029]面層骨架料:8-14目廢陶瓷粒15
14-30目廢陶瓷粒 85
有色透明釉27(外加)
CMC4(外加)
水6(外加)
無色透明釉:鋰瓷石35
鐘長石20
高嶺土18
方解粉12
白云石5
滑石4
玻璃粉6
有色透明釉:在無色透明釉中外加5%的坯用紫色陶瓷色料。
[0030]二次布料配比:內(nèi)層骨架料 85
面層骨架料 15
工藝步驟中，磚坯在135m長的輥道窯內(nèi)經(jīng)1200 V的溫度燒成，其余同實例I，燒成出窯的產(chǎn)品經(jīng)檢驗分級，制得合格的生態(tài)型燒結陶瓷粉紫色透水磚。
[0031]根據(jù)上述實例所制得合格的生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚主要性能指標為:
抗壓強度:>60MPa;
抗折強度:>12MPa;透水系數(shù):>0.12cm/s。
【主權項】
1.一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚生產(chǎn)方法，其特征在于采用廢棄的陶瓷制品的顆粒(以下簡稱廢陶瓷粒)為基本骨架料，以其較粗顆粒級配的為內(nèi)層骨架料、較細顆粒級配的為面層骨架料，并分別外加適量的無色與有色透明釉細粉、有機粘結劑CMC、水，經(jīng)配料、混合、陳腐、二次布料壓制、干燥、燒成及檢驗工藝的生產(chǎn)方法制成合格的生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚。2.根據(jù)權利要求1所述的一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚生產(chǎn)方法，其特征在于廢陶瓷粒為燒結溫度在1150°C至1350°C之間燒成的日用藝術陶瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷制品、采用本生產(chǎn)方法制成的經(jīng)檢驗后的不合格品中的一種或組合。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚生產(chǎn)方法，其特征在于內(nèi)層骨架料的配比(按干計重量百分比)為: 8-16 目(2.5-1.25mm)廢陶瓷粒 55-65 16-30 目(1.25-0.6mm)廢陶瓷粒 35-45 外加以內(nèi)層骨架料重量百分比計: 無色透明釉20-25CMC2-4水5-6 上述內(nèi)層骨架料分別經(jīng)配料、混合、陳腐工藝處理，備用。4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚生產(chǎn)方法，其特征在于 面層骨架料的配比(按干計重量百分比)為: 8-14 目(2.5-1.45mm)廢陶瓷粒 10-20 14-30 目(1.45-0.6mm)廢陶瓷粒 80-90 外加以面層骨架料重量百分比計: 有色透明釉25-30CMC3-5水5-6 上述面層骨架料分別經(jīng)配料、混合、陳腐工藝處理，備用。5.根據(jù)權利要求3所述的一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚生產(chǎn)方法，其特征在于無色透明釉的配比(按干計重量百分比)為: 鋰瓷石30-50 鐘長石15-30 高嶺土10-20 方解粉10-20 白云石5-8 滑石3-5 玻璃粉5-10。6.根據(jù)權利要求4所述的一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚生產(chǎn)方法，其特征在于有色透明釉的配比(按干計重量百分比)為: 鋰瓷石30-50 鐘長石15-30 高嶺土10-20 方解粉10-20 白云石5-8 滑石3-5 玻璃粉5-10 根據(jù)產(chǎn)品的不同色澤要求按干計重量百分比，外加坯用陶瓷色料3-8。7.根據(jù)權利要求1所述的一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚生產(chǎn)方法，其特征在于無色、有色透明釉分別按配比稱量，均采用干法混合、球磨的工藝處理，加工成細粉，球磨細度控制為:250目(0.058mm)篩余小于1.0%。8.根據(jù)權利要求1所述的一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚生產(chǎn)方法，其特征在于二次布料壓制采用具有二次布料壓制性能的自動液壓機壓制，內(nèi)層骨架料與面層骨架料的布料配比(按干計重量百分比)為: 內(nèi)層骨架料 85-90 面層骨架料 10-15 壓制時，壓力保持在12MPa以上。9.根據(jù)權利要求8所述的一種生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚生產(chǎn)方法，其特征在于二次布料壓制后的透水磚坯體在80-110°C的環(huán)境溫度下干燥24-48h，在隧道窯或輥道窯內(nèi)經(jīng)1180-1200 0C燒成，產(chǎn)品經(jīng)檢驗合格后制得生態(tài)型燒結陶瓷彩色透水磚。
【文檔編號】C03C8/00GK105948707SQ201610262685
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月26日
【發(fā)明人】翟建君, 李小庚
【申請人】宜興友邦陶瓷有限公司