一种陶瓷砖及其制作方法和用途技术

本发明专利技术公开了一种陶瓷砖及其制作方法和用途，其制作方法包括以下步骤：将建筑弃土和废锂离子电池湿法回收过程中产生的工业废渣分别进行干燥、碎粉、筛分，接着将两者混合，压制成型，制得坯体；将坯体进行高温烧成，获得陶瓷砖；所述的废锂离子电池回收过程中产生的工业废渣，其主要成分为铁铝矾渣、碳酸钙渣、废石墨粉和氢氧化铝渣；所述的建筑弃土是含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O的建筑废弃红土。本发明专利技术方法以废锂离子电池湿法回收过程中产生的工业废渣和建筑弃土为原料，采用高温烧结工艺，具有工艺简单、投资小、成本低、无二次污染、操作方便、生产效率高等优点。

A Ceramic Brick and Its Manufacturing Method and Use

The invention discloses a ceramic brick and its manufacturing method and use, which comprises the following steps: drying, grinding and sieving industrial waste residue generated in the wet recovery process of building waste soil and waste lithium ion batteries, then mixing the two, pressing and forming the green body; firing the green body at high temperature to obtain the ceramic brick; and returning the waste lithium ion batteries. The main components of industrial waste residue produced in the process of recovery are alumina slag, calcium carbonate slag, waste graphite powder and aluminium hydroxide slag; the construction waste soil is the construction waste laterite containing SiO 2, AlO 3, FeO 3 and KO 2. The method takes industrial waste residue and building waste soil produced in the wet recovery process of waste lithium ion batteries as raw materials and adopts high temperature sintering process, which has the advantages of simple process, low investment, low cost, no secondary pollution, convenient operation and high production efficiency.

【技术实现步骤摘要】
一种陶瓷砖及其制作方法和用途
本专利技术属于固体废弃物综合利用领域，具体涉及一种陶瓷砖及其制作方法和用途。
技术介绍
锂离子电池自商业化以来，因其具有比能量高、体积小、质量轻、应用温度范围广、循环寿命长、安全性能好等独特的优势，被广泛应用于民用及军用领域，如摄像机、移动电话、笔记本电脑及便携式测量仪器等，同时锂离子电池已成为新能源电动汽车首选的轻型高能动力电池之一。锂离子电池经过500～1500次充放电循环之后，其活性物质就会失去活性，导致电池的容量下降而使电池报废。锂离子电池的广泛使用势必带来大量的废旧电池，如若随意丢弃不仅会对环境造成严重污染，更是对资源的浪费。锂离子电池中含有较多的镍(Ni)、钴(Co)、铜(Cu)、锂(Li)、铝(Al)、锰(Mn)等金属资源，其中钴、镍、锰及锂的含量分别可达8.9％、9.4％、8.0％和1.6％，甚至更高。因此将废旧锂离子电池中经济价值高的金属加以回收利用，无论从环保方面还是资源的循环利用方面来讲，都具有重大的意义。目前回收废锂离子电池的企业主要是利用湿法冶炼将有价金属回收后再制备成电池材料，其中必不可少地产生各种工业废渣，工业废渣大量堆存不仅占用土地资源，还造成严重的大气污染、土壤污染和水资源污染，危害自然环境和人类健康，已成为一大社会公害，而传统工业废渣处理方法(如填埋、焚烧、热解以及微生物分解等)存在处理周期长、对土地会产生二次污染等问题，因此，亟待寻求工业废渣资源化综合利用的新途径。现今随着城镇化进程的不断发展，建筑废弃物大量产生，堆积占用土地。而节能减排、绿色建筑等社会重大需求的提出，使得建筑陶瓷乃至整个建筑材料产业都面临着巨大的技术挑战。在建材的生产过程中，迫切需要实现清洁节约生产、“三废”减排治理及资源化的综合利用，以适应现代社会低能耗、高效率的生产要求，用以缓解日益严重的资源、能源和环境危机。而建筑弃土就是建筑废弃物之一，而目前建筑弃土处理方式仅简单填埋或推积，极易造成环境危害。
技术实现思路
针对现有技术上的不足，本专利技术的首要目的在于提供一种陶瓷砖的制作方法，该方法以建筑弃土和废锂离子电池湿法回收过程中产生的工业废渣为原料，具有工艺简单、操作方便、环境友好、生产成本低、生产效率高等优点。本专利技术的另一目的在于提供由上述方法制得的陶瓷砖，该产品符合国家相关标准，具有极好的工业应用前景。本专利技术的再一目的在于提供上述陶瓷砖的用途。本专利技术的目的通过下述技术方案实现：一种陶瓷砖的制作方法，包括以下步骤：将建筑弃土和废锂离子电池湿法回收过程中产生的工业废渣(以下或简称工业废渣)分别进行干燥、碎粉、筛分，接着将两者混合，压制成型，制得坯体；将坯体进行高温烧成，获得陶瓷砖；所述的废锂离子电池回收过程中产生的工业废渣，其主要成分为铁铝矾渣、碳酸钙渣、废石墨粉和氢氧化铝渣；废锂离子电池回收过程中产生的工业废渣作为制备陶瓷砖主要原料，其铁铝矾渣与建筑弃土经高温烧结后作为陶瓷砖骨料，碳酸钙渣、废石墨粉和氢氧化铝渣作为陶瓷砖制备所需添加剂，提高烧结陶瓷砖抗压强度、降低烧结温度、体积密度、吸水率，从而降低生产能耗，节约成本，提高产品质量。在上述方法中，以陶瓷砖原料总质量为计算基准，铁铝矾渣占40～50％，碳酸钙渣占比不超过10％，废石墨粉占比不超过5％，氢氧化铝渣占比不超过10％，余下的是建筑弃土；所述的建筑弃土是指建设单位、施工单位新建、改建或扩建等过程中所产生的弃土，且其中含有60～70％SiO2、20～25％Al2O3、5～10％Fe2O3、0～5％K2O的建筑废弃红土。建筑弃土与铁铝矾渣经高温烧结后生成铝硅酸盐，作为陶瓷砖骨料，以提高烧结陶瓷砖抗压强度。所述的筛分，是指留用能通过80～200目筛的部分；所述的压制成型，压制压力优选55～200kN；所述的高温烧成是在950～1150℃烧制30～120min，升温速率优选2～10℃/min。由上述方法制得的陶瓷砖，符合国家相关标准，具有极好的工业应用前景，可以应用在建筑建材等行业中。本专利技术相对于现有技术具有如下的优点及效果：本专利技术方法以废锂离子电池湿法回收过程中产生的工业废渣和建筑弃土为原料，采用高温烧结工艺，具有工艺简单、投资小、成本低、无二次污染、操作方便、生产效率高等优点，为废锂离子电池湿法回收过程中产生的工业废渣和建筑弃土资源化综合利用提供新途径，减轻固废对环境造成的压力，同时将其增值化利用，具有很好的工业化应用前景。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例1一种陶瓷砖的制作方法，包括以下步骤：将废锂离子电池湿法回收过程中产生的工业废渣和建筑弃土分别在105℃下干燥6h，然后破碎筛分过80目得制备陶瓷砖原料；将原料建筑弃土、铁铝矾渣、碳酸钙渣、废石墨粉、氢氧化铝渣分别按40wt.％、43wt.％、5.0wt.％、2.0wt.％、10wt.％称样混料，混料结束后于166kN下压力成型，制得直径50mm圆形生坯；然后将生坯放入程序升温马弗炉中，以10℃/min的升温速率升温至950℃并保温60min，保温结束后随炉冷却得到陶瓷砖。制备得到的陶瓷砖吸水率2.0％，抗压强度27.4MPa。实施例2一种陶瓷砖的制作方法，包括以下步骤：将废锂离子电池湿法回收过程中产生的工业废渣和建筑弃土分别在105℃下干燥6h，然后破碎筛分过80目得制备陶瓷砖原料；将原料建筑弃土、铁铝矾渣、碳酸钙渣、废石墨粉、氢氧化铝渣分别按40wt.％、50wt.％、5.0wt.％、2.0wt.％、3.0wt.％称样混料，混料结束后于55kN下压力成型，制得直径50mm圆形生坯；然后将生坯放入程序升温马弗炉中，以10℃/min的升温速率升温至1050℃并保温30min，保温结束后随炉冷却得到陶瓷砖。制备得到陶瓷砖吸水率6.3％，抗压强度23.5MPa。实施例3一种陶瓷砖的制作方法，包括以下步骤：将废锂离子电池湿法回收过程中产生的工业废渣和建筑弃土分别在120℃下干燥1h，然后破碎筛分过80目得制备陶瓷砖原料；将原料建筑弃土、铁铝矾渣、碳酸钙渣、废石墨粉、氢氧化铝渣分别按40wt.％、40wt.％、10wt.％、0wt.％、10wt.％称样混料，混料结束后于100kN下压力成型，制得直径50mm圆形生坯；然后将生坯放入程序升温马弗炉中，以5℃/min的升温速率升温至1000℃并保温30min，保温结束后随炉冷却得到陶瓷砖。制备得到陶瓷砖吸水率2.8％，抗压强度26.1MPa。实施例4一种陶瓷砖的制作方法，包括以下步骤：将废锂离子电池湿法回收过程中产生的工业废渣和建筑弃土分别在105℃下干燥6h，然后破碎筛分过200目得制备陶瓷砖原料；将原料建筑弃土、铁铝矾渣、碳酸钙渣、废石墨粉、氢氧化铝渣分别按40wt.％、40wt.％、10wt.％、0wt.％、10wt.％称样混料，混料结束后于200kN下压力成型，制得直径50mm圆形生坯；然后将生坯放入程序升温马弗炉中，以5℃/min的升温速率升温至1150℃并保温60min，保温结束后随炉冷却得到陶瓷砖。制备得到陶瓷砖吸水率5.1％，抗压强度30.2MPa。实施例5一种陶瓷砖的制作方法，包括以下步骤：将废锂离子电池湿法回收过程中产生的工业废渣和建筑弃土分别在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种陶瓷砖的制作方法，其特征在于包括以下步骤：将建筑弃土和废锂离子电池湿法回收过程中产生的工业废渣分别进行干燥、碎粉、筛分，接着将两者混合，压制成型，制得坯体；将坯体进行高温烧成，获得陶瓷砖；所述的废锂离子电池回收过程中产生的工业废渣，其主要成分为铁铝矾渣、碳酸钙渣、废石墨粉和氢氧化铝渣；所述的建筑弃土是含有60～70％SiO2、20～25％Al2O3、5～10％Fe2O3、0～5％K2O的建筑废弃红土。

【技术特征摘要】
1.一种陶瓷砖的制作方法，其特征在于包括以下步骤：将建筑弃土和废锂离子电池湿法回收过程中产生的工业废渣分别进行干燥、碎粉、筛分，接着将两者混合，压制成型，制得坯体；将坯体进行高温烧成，获得陶瓷砖；所述的废锂离子电池回收过程中产生的工业废渣，其主要成分为铁铝矾渣、碳酸钙渣、废石墨粉和氢氧化铝渣；所述的建筑弃土是含有60～70％SiO2、20～25％Al2O3、5～10％Fe2O3、0～5％K2O的建筑废弃红土。2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于：以陶瓷砖原料总质量为计算基准，铁铝矾渣占40～50％，碳酸钙渣占比不超过10％，废石墨粉占比不超...

【专利技术属性】
技术研发人员：何江，张银亮，陈欢，杨陈，唐红辉，陈若葵，
申请(专利权)人：湖南邦普循环科技有限公司，广东邦普循环科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43