一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷及其制备方法，制备原料包括：高岭土25～45份，酸性粘土10～25份，赤泥10～25份，透辉石5～15份，烧滑石5～15份，蒙脱石5～15份，生焦5～15份。在制备中加入赤泥后，可以调整工艺配方弥补赤泥的缺点，使含有赤泥的原料符合制备瓷砖及其瓦的工艺要求，制备的产品达到国家标准，能变废为宝，废物利用，降低制备成本，减少对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷及其制备方法
本专利技术涉及陶瓷材料
，且特别涉及一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷及其制备方法。
技术介绍
赤泥，亦称红泥，从铝土矿中提炼氧化铝后排出的工业固体废物。一般含氧化铁量大，外观与赤色泥土相似，因而得名。赤泥是制铝工业提取氧化铝时排出的污染性废渣，一般平均每制备1吨氧化铝，附带产生1.0～2.0吨赤泥。中国作为世界第4大氧化铝制备国，每年排放的赤泥高达数百万吨。大量的赤泥不能充分有效的利用，只能依靠大面积的堆场堆放，占用了大量土地，也对环境造成了严重的污染。因此，赤泥的开发利用也就成了各个行业都在研究的课题。同时作为陶瓷行业又属于消耗资源的大户企业，也急于寻找一种替代资源，节约资源。近年来，利用赤泥回收有价金属、农业、环保领域中的应用等方面开展了大量的研究探索，取得了一定成效。综合国内外赤泥资源化利用情况来看，规模化利用仍然是今后赤泥利用的主要思路，而根据市场情况，在有条件的地区开发高附加值利用也是一种必不可少的途径。拜耳法赤泥的高碱性是制约赤泥利用的瓶颈技术，是一个全世界都亟待解决的技术难题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷及其制备方法，该方法克服现有制备方法之不足，提供一种更高效率、更节能、更安全环保的制备古建陶瓷的方法。本专利技术解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。本专利技术提出了一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷，包括以下重量份的原料：高岭土25～45份，酸性粘土10～25份，赤泥10～25份，透辉石5～15份，烧滑石5～15份，蒙脱石5～15份以及生焦5～15份。本专利技术提出了一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷的制备方法，将各原料经混料、球磨、粉碎过筛、半干压成型、干燥、煅烧得到所述古建陶瓷。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷及其制备方法，该方法通过将氧化铝厂废弃的赤泥与其他原料一起混合，作为烧制原料，经烧制得到一种古建陶瓷，经煅烧后得到的陶瓷砖产品在抗折强度、收缩率、平整度等性能方面优于目前市场上的陶瓷砖产品。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明制备厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。赤泥中的主要化学成分为三氧化二铝、二氧化硅、三氧化二铁及氧化钙，就其组成矿物看，常包含方解石、霰石、一水硬铝石、三水铝石、蛋白石、水化石榴石、钙石、石英、赤铁矿、针铁矿、钙铁矿等，还含有氧化铝制备中混入的火碱、水玻璃等。由于赤泥中含有大量的强碱性化学物质，稀释10倍后其pH值仍为11.25～11.50(原土为12以上)，极高的pH值决定了赤泥对生物和金属、硅质材料的强烈腐蚀性。高碱度的污水渗入地下或进入地表水，使水体pH值升高，以致超出国家规定的相应标准，同时由于pH值的高低常常影响水中化合物的毒性，因此还会造成更为严重的水污染。目前，在利用赤泥制备建筑陶瓷或者瓷砖的过程中，直接利用赤泥与其他原料进行混合烧制，由于赤泥中含有很多的重金属，直接制备制备的陶瓷中还含有大量的重金属，会对环境造成严重的污染，因此急需制备一种环保的古建筑陶瓷。下面对本专利技术实施例提供的一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷及其制备方法进行具体说明。本专利技术所提供的一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷，包括以下重量份的原料：高岭土25～45份，酸性粘土10～25份，赤泥10～25份，透辉石5～15份，烧滑石5～15份，蒙脱石5～15份以及生焦5～15份。本专利技术实施例提供的一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷，其制备原料包括高岭土，酸性粘土，赤泥，透辉石，烧滑石，蒙脱石和生焦，由于赤泥中含有大量的强碱性化学物质，加入酸性粘土，酸性粘土是酸性富含多种硅酸盐，粘土粒较多，透水性较小的土。压实后水稳性好，强度较高，毛细作用小，酸性黏土类原料是钧瓷生产的重要原料，黏土类原料是一种疏松的或呈胶状致密的水铝硅酸盐矿物,是多种微细矿物和杂质的混合体。酸性粘土一方面可以起到粘结的作用，更重要的是，酸性粘土与碱性赤泥在高温烧制的过程中发生反应生成盐，降低直接排放的污染性，并且蒙脱石和生焦还具有吸附的功能，可以有效吸附赤泥中的金属离子，不仅有效利用了赤泥，而且制备的陶瓷是一种环保耐用的古建陶瓷。在一些实施方式中，一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷，包括以下重量份的原料：高岭土35～45份，酸性粘土15～25份，赤泥15～25份，透辉石5～10份，烧滑石5～10份，蒙脱石5～10份以及生焦5～10份。在一些实施方式中，一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷，包括以下重量份的原料：高岭土35～40份，酸性粘土15～20份，赤泥15～20份，透辉石5～8份，烧滑石5～8份，蒙脱石5～8份以及生焦5～8份。本专利技术还提供一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷的制备方法，将各原料经混料、球磨、过筛、半干压成型、干燥以及煅烧，得到所述古建陶瓷。本专利技术将已在先进陶瓷领域发展纯熟的陶瓷原位凝固成型技术引入到建筑陶瓷的成型工艺中，突破传统建筑陶瓷成型工艺思路，将高分子多糖作为胶凝剂，调整原位凝固成型工艺参数，制备出了以≥90wt％环保型古建筑陶瓷坯体，经煅烧后得到的陶瓷砖产品在抗折强度、收缩率、平整度等性能方面优于目前市场上的陶瓷砖产品。在一些实施方式中，球磨过程中，加水作为分散介质，加高分子多糖作为胶凝剂，球磨时间为30～60min。在一些实施方式中，物料经球磨磨至粒径小于等于150目。在一些实施方式中，物料经所述球磨之后，再粉碎过20目筛。在一些实施方式中，半干压成型的压制压力为20～30MPa，压制过程中保压时间为40～60s。本专利技术实施例中将各种原料经配料、研磨、粉碎过筛之后进行半干压成型，原料搭配混合之后，加水作为分散介质，加高分子多糖作为胶凝剂，加胶凝剂研磨提高生胚的机械强度，然后进行球磨和过筛，使混合物料的粒径小于等于20目，将混合物料进行半干压成型，压制压力为20～30MPa，压制过程中保压40～60s，优选的压制的压力为24～28MPa，压制过程中保压40～50s，低于上述压制压力时，成型不好，影响后续的煅烧成型和陶瓷的外形，高于上述的压制压力时，混合物料内部的应力较大，在后续的煅烧的过程中出现裂痕，影响产品的美观度。在一些实施方式中，干燥的温度为50～70℃，时间为1～2h。在一些实施方式中，煅烧温度为1200～1300℃，煅烧时间为35～100min。本专利技术实施例中氧化铝厂废弃的赤泥作为主要原料，相较于传统建筑陶瓷原料，可以大幅度降低陶瓷的制备成本；本专利技术陶瓷的生坯及熟坯相较于传统陶瓷都具有更好的力学性能，烧结温度在1200～1300℃时抗折强度达到87MPa～140MPa，达到国家标准35MPa的2.5倍～4.0倍；本专利技术利用了赤泥，解决了赤泥堆放及环境污染问题。以下结合实施例对本专利技术的特征和性能作进一步的详细描述。实施例1一种利用赤泥制备古建陶瓷：包括以下重量份的原料：高岭土45份，酸性粘土20份，赤泥15份，透辉石5份，烧滑石5份，蒙脱石5份以及生焦5份。制备过程如下：将各原料经混料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷，其特征在于，包括以下重量份的原料：高岭土25～45份，酸性粘土10～25份，赤泥10～25份，透辉石5～15份，烧滑石5～15份，蒙脱石5～15份以及生焦5～15份。

【技术特征摘要】
1.一种利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷，其特征在于，包括以下重量份的原料：高岭土25～45份，酸性粘土10～25份，赤泥10～25份，透辉石5～15份，烧滑石5～15份，蒙脱石5～15份以及生焦5～15份。2.根据权利要求1所述的古建陶瓷，其特征在于，包括以下重量份的原料：高岭土35～45份，酸性粘土15～25份，赤泥15～25份，透辉石5～10份，烧滑石5～10份，蒙脱石5～10份以及生焦5～10份。3.根据权利要求2所述的古建陶瓷，其特征在于，包括以下重量份的原料：高岭土35～40份，酸性粘土15～20份，赤泥15～20份，透辉石5～8份，烧滑石5～8份，蒙脱石5～8份以及生焦5～8份。4.一种根据权利要求1～3任一项所述利用氧化铝厂的赤泥制备古建陶瓷的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建顺，
申请(专利权)人：贵州欧玛陶瓷有限责任公司，
类型：发明
国别省市：贵州,52