[發(fā)明專利]利用鋁型材工業(yè)廢渣制備陶瓷熔塊的方法

有效

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• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN102976794A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王慧;劉華鋒;曾令可
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: C04B41/86
• 分類號: C04B41/86
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種陶瓷熔塊制備方法，尤其是涉及一種利用鋁型材工業(yè)廢渣制備陶瓷熔塊的方法。

背景技術(shù)

目前，我國工業(yè)鋁型材廢渣的處理方法仍比較落后，以農(nóng)用和簡單的堆埋為主，不僅嚴(yán)重影響鋁型材廠正常生產(chǎn)，造成二次污染，還占用了大量的土地，并使得廢渣中許多有用的化學(xué)成分流失和浪費(fèi)，因此鋁型材廠的工業(yè)廢渣的治理和綜合利用至關(guān)重要，據(jù)統(tǒng)計(jì)，一條年生產(chǎn)鋁型材20000t的氧化鋁著色流水線，每年產(chǎn)生污泥約600t，廢渣15000t，2011年全國鋁型材產(chǎn)量高達(dá)850萬t，廢渣數(shù)量極大。

目前陶瓷行業(yè)熔塊的用量極大，現(xiàn)流行的拋晶、拋釉磚由于釉層厚度大，致使釉料消耗量大大增加，生產(chǎn)成本很大程度取決于熔塊成本，所以尋找到成本低，性能穩(wěn)定的熔塊，是陶瓷行業(yè)的迫切需要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用鋁型材工業(yè)廢渣制備陶瓷熔塊的方法，在制備性能穩(wěn)定的熔塊的同時(shí)，處理掉大量堆放的工業(yè)廢渣，不僅降低原料成本，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了保護(hù)環(huán)境和變廢為寶的目的，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、社會效益和推廣應(yīng)用價(jià)值。

經(jīng)煅燒的鋁型材廠工業(yè)廢渣的主要成分為Al₂O₃、CaO、CaF₂、SiO₂、Na₂O及其他少量雜質(zhì)，從成分上看，只要加入一些補(bǔ)充成分就可以燒制熔塊，首先其氧化鋁含量較高，而氧化硅含量較低，所得熔塊硬度高熔點(diǎn)高，所以補(bǔ)充氧化硅和助溶劑，調(diào)節(jié)燒制溫度，調(diào)節(jié)膨脹系數(shù)，控制析晶，就可得到預(yù)期效果的熔塊。

本發(fā)明目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種利用鋁型材工業(yè)廢渣制備陶瓷熔塊的方法，包括如下步驟：

(1)鋁型材工業(yè)廢渣的預(yù)處理：將鋁型材工業(yè)廢渣在120～150℃下烘干后，在高溫爐中1000～1100℃煅燒處理，自然冷卻后得熟料；再將該熟料進(jìn)行球磨，出漿過80～100目篩，烘干后過20～30目篩造粒，即得到鋁型材工業(yè)廢渣熟料；

(2)熔塊的配料：將鋁型材工業(yè)廢渣熟料、石英、硼酸、碳酸鋰、輕質(zhì)碳酸鈣、純堿和硅酸鋯按照質(zhì)量比(45～55％)∶(25～40％)∶(5～8％)∶(2～4％)∶(0～6％)∶(2～4％)∶(0～1％)混合配料；

(3)利用粉料混合機(jī)對步驟(2)的配料均勻混料；

(4)在玻璃池爐中，1350～1400℃保溫2.5～3小時(shí)熔制；

(5)直接水淬，烘干得熔塊；

(6)作為熔塊釉布施在坯體上，在1150～1220℃下燒成，制得陶瓷熔塊。

為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，所述步驟(1)中球磨的時(shí)間優(yōu)選為10～15min/100g。

所述煅燒的時(shí)間優(yōu)選為50-70min，煅燒時(shí)的升溫速度優(yōu)選為每小時(shí)升溫400-600℃，從室溫升溫到煅燒溫度。

所述粉料混合機(jī)優(yōu)選為V型混合機(jī)。

所述球磨為濕磨，球磨介質(zhì)為氧化鋁小球；物料、球磨介質(zhì)與水的質(zhì)量比為(0.8～1)∶(1.8～2)∶(0.8～1)。

步驟(6)中熔塊釉布施在坯體上，優(yōu)選在1150～1200℃下燒成。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明是對工業(yè)廢渣的回收利用，變廢為寶，具有保護(hù)環(huán)境、降低成本和節(jié)能降耗的多重意義。

(2)本發(fā)明中，鋁廢渣作為熔塊原料，其有用成分高，雜質(zhì)少，原料處理簡單，且廢渣摻入比例高達(dá)50％左右，廢渣消耗量大。

(3)引入鋁廢渣制作的熔塊由于其鋁含量高，所以強(qiáng)度相對較高。

(4)相比價(jià)格昂貴的化學(xué)純原料，本發(fā)明所用原料成本低，其中鋁廢渣是免費(fèi)的。

(5)本發(fā)明所制備的熔塊品種豐富，可以做成透明和乳濁效果，加入相應(yīng)的發(fā)色氧化物可做成色彩多樣的熔塊。

(6)熔塊適應(yīng)性強(qiáng)，本發(fā)明所制熔塊膨脹系數(shù)可調(diào)范圍較大，適應(yīng)于各種陶瓷坯體。

附圖說明

圖1為實(shí)施例1中白色乳濁熔塊釉樣品電鏡圖。

圖2為實(shí)施例4所得透明熔塊電鏡圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，對未特別說明的工藝參數(shù)，可參照常規(guī)技術(shù)進(jìn)行。

實(shí)施例1

一種利用鋁型材工業(yè)廢渣制備陶瓷熔塊的方法，包括如下步驟：