低温快烧瓷质砖坯料、制备方法以及使用该坯料制备的瓷质砖技术

本发明专利技术公开一种低温快烧瓷质砖坯料、制备方法以及使用该坯料制备的瓷质砖。所述坯料的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

【技术实现步骤摘要】
低温快烧瓷质砖坯料、制备方法以及使用该坯料制备的瓷质砖
本专利技术涉及陶瓷材料领域，特别涉及一种低温快烧瓷质砖坯料、制备方法以及使用该坯料制备的瓷质砖。
技术介绍
陶瓷是传统的高能耗产业，而陶瓷烧制是陶瓷工业高能耗占比最多的生产工序。目前国内陶瓷企业的瓷质砖坯料在辊道窑的烧结温度基本在1160～1190℃之间，烧成周期在50～70分钟。如何进一步降低产品能耗、降低烧结温度、缩短烧成周期一直是陶瓷企业的重点研究方向。中国专利CN103693942A公开了一种低温快速烧成陶瓷砖的生产工艺，包括：收集抛光废料；将压滤备用的抛光废料及其它原料折算成干重，按抛光废料48～73％、瓷砂5～20％、粘土20～27％、矿化剂2～5％配料，湿法球磨成浆料；将泥浆喷雾干燥制成粉料，干压成型为陶瓷砖坯；将砖坯干燥、施釉并进行表面装饰；将装饰坯入陶瓷辊道窑快速烧成；烧成温度1050℃～1140℃，烧成周期35～75分钟，烧制成吸水率小于0.5％的瓷质砖。该技术方案抛光废料的用量较多，抛光废料中含有大量有机质使得烧制过程中容易膨胀发泡，最终产品的吸水率难以控制在0.1wt％以内。中国专利CN109095904A公开了一种低温快烧大理石瓷砖及其制备方法，包括以下步骤：收集磨边工序段产生的废渣，按超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣15～35份、钾钠长石15～25份、锂瓷石15～30份、低温砂0～25份、粘土16～25份和助剂3～10份，在烧结温度为1070～1120℃下进行烧制，烧结总时间为45～70分钟，制成大理石瓷砖。该技术方案锂瓷石的用量较多，在高温烧成阶段坯体的液相量急增，使产品的变形率提高。另外，该方案烧成周期难以控制在45分钟以内。这是因为配方中引入的锂瓷石导致高温烧成时生成较多玻璃相，高温粘度小，坯体在烧成时容易受到窑炉环境的影响，出现波浪形变形，从而无法获得良好的平整度和较低的变形量。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术旨在提供一种低温快烧瓷质砖坯料、制备方法以及使用该坯料制备的瓷质砖，既可以降低烧成温度，缩短烧成周期，又可以减小高温变形度，提高烧制品的表面平整度。第一方面，本专利技术提供一种低温快烧瓷质砖坯料。所述坯料的化学组成包括：以质量百分比计，SiO264～72％、Al2O318～20％、碱金属化合物4～6％、碱土金属化合物2～6％、烧失4％以下；所述坯料制备的瓷质砖的烧结温度为1060～1130℃，烧成周期为30～45min。本专利技术的技术关键在于控制坯料中碱金属化合物(K2O、Na2O)含量和碱土金属化合物(CaO、MgO)含量以及烧失量，通过严格控制上述熔剂的含量，使成型后坯体在高温下保持一定粘度的液相，使坯体配方既能快速地产生液相，降低烧结温度，又能减小高温变形度，提高烧制品的表面平整度；控制烧失量，使成形后坯体易于氧化，缩短烧成周期。较佳地，所述坯料中的基础原料包括：以重量份计，破碎废瓷砖17～37份、高温砂14～28份、中温砂14～26份、钠长石3～8份、粘土17～33份、透辉石5～15份。较佳地，所述坯料的化学组成还包括：以质量百分含量计，Fe2O30.6～1.1％、TiO20.2～0.5％。较佳地，所述添加剂的用量不超过基础原料的2wt％；优选地，添加剂占基础原料的0.8～1.8wt％。较佳地，所述添加剂包括五水偏硅酸钠、水玻璃和坯体增强剂，所述五水偏硅酸钠占基础原料的0.3～0.6wt％，所述水玻璃占基础原料的0.4～0.8wt％，所述坯体增强剂占基础原料的0.1～0.4wt％。较佳地，所述坯料的颗粒级配包括：以质量百分比计，30目以上：5～15％、30～60目：≧70％，60～80目：≦10％，80目以下：≦5％。第二方面，本专利技术提供上述任一项所述的低温快烧瓷质砖坯料的制备方法。所述制备方法包括：将坯料的各原料球磨混合形成浆料；把浆料过筛、除铁以除去大颗粒物及铁质杂质，然后干燥造粒，得到水分含量为6.8～7.8wt％的低温快烧瓷质砖坯料。较佳地，所述球磨过程中，球石：物料：研磨介质水的质量比为(0.8～1)：1：(0.45～0.55)，球磨时间为10～12小时。第三方面，本专利技术提供上述任一项所述的低温快烧瓷质砖坯料制备的瓷质砖。所述瓷质砖的吸水率≤0.1wt％。较佳地，所述瓷质砖的抗折强度≥42MPa，表面平整度的中心弯曲度±0.4mm，边弯曲度±0.35mm。具体实施方式通过下述实施方式进一步说明本专利技术，应理解，下述实施方式仅用于说明本专利技术，而非限制本专利技术。在没有特殊说明的情况下，各百分含量指质量百分含量。本专利技术的技术目的在于克服现有技术的不足而提供一种低温快烧瓷质砖坯料，该坯料生产的瓷质砖的烧结温度可达到1060～1130℃，烧成周期为为30～45min。为实现上述目的，本专利技术提供一种低温快烧瓷质砖坯料。所述坯料的化学组成包括：以质量百分比计，SiO264～72％、Al2O318～20％、碱金属化合物4～6％、碱土金属化合物2～6％、烧失4％以下。一些实施方式中，所述坯料的化学组成包括：以质量百分比计，SiO264.10～71.40％、Al2O318.00～20.00％、Fe2O30.65～1.10％、TiO20.20～0.50％、CaO1.30～3.00％、MgO1.00～2.50％、K2O2.70～3.70％、Na2O1.60～2.30％、烧失为3.00～4.00％。通过上述坯料的化学组成可以看出，本专利技术的低温快烧瓷质砖坯料由传统的K-Na-Al-Si系相转换为K-Na-Ca-Al-Si、K-Ca-Mg-Al-Si系相，改变了高温固熔体的成分，使得坯料中碱金属的铝硅酸盐快速熔解，一方面可析出新的钙长石晶体，另一方面促进了坯料中游离石英的熔解，可显著降低烧成温度，缩短烧成周期。所述坯料的化学组成中，烧失量的质量百分含量低于4％。通过控制坯料的烧失量，可以更好地控制成形后坯体的氧化程度，继而控制烧成时间。而且，坯料的化学组成中Al2O3控制在18.00～20.00％之间。如此烧成过程中可以在坯体内析出充足的莫来石晶相，而高温下生成的莫来石晶相能起到骨架作用，增加产品力学性能，提高体系烧成时高温液相粘度，拓宽熔融范围，有效避免砖坯在高温下支撑不足而发生变形。在实际生产中，当氧化铝含量低于18％时，坯体高温强度较低，在烧成过程中容易发生变形。所述低温快烧瓷质砖坯料的原料组成可包括基础原料和坯料。所述坯料中的基础原料包括：以重量份计，破碎废瓷砖17～37份、高温砂14～28份、中温砂14～26份、钠长石3～8份、粘土17～33份、透辉石5～15份。中温砂可为华龙石粉。高温砂可为钾钠砂。钠长石可为钠石粉。一些实施方式中，所述基础原料包括：以重量份计，破碎废瓷砖17～37份、钾钠砂14～28份、华龙石粉14～26份、钠石粉3～8份、膨润土5～10份、黑泥4～8份、高铝泥8～15份、透辉石5～15份。膨润土、黑泥以及高铝泥为高可塑性黏土，用作坯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低温快烧瓷质砖坯料，其特征在于，所述坯料的化学组成包括：以质量百分比计，SiO

【技术特征摘要】
1.一种低温快烧瓷质砖坯料，其特征在于，所述坯料的化学组成包括：以质量百分比计，SiO264～72%、Al2O318～20%、碱金属化合物4～6%、碱土金属化合物2～6%、烧失4%以下；所述坯料制备的瓷质砖的烧结温度为1060～1130℃，烧成周期为30～45min。


2.如权利要求1所述的低温快烧瓷质砖坯料，其特征在于，所述坯料中的基础原料包括：以重量份计，破碎废瓷砖17～37份、高温砂14～28份、中温砂14～26份、钠长石3～8份、粘土17～33份、透辉石5～15份。


3.如权利要求1或2所述的低温快烧瓷质砖坯料，其特征在于，所述坯料的化学组成还包括：以质量百分含量计，Fe2O30.6～1.1%、TiO20.2～0.5%。


4.如权利要求2或3所述的低温快烧瓷质砖坯料，其特征在于，所述坯料除基础原料以外还包括添加剂，所述添加剂的用量不超过基础原料的2wt%；优选地，添加剂占基础原料的0.8～1.8wt%。


5.如权利要求4所述的低温快烧瓷质砖坯料，其特征在于，所述添加剂包括五水偏硅酸钠、水玻璃和坯体增强剂，所述五水偏硅酸钠占基础原料的0.3～0.6wt%，所述水玻...

【专利技术属性】
技术研发人员：张松竹，周勇，陈文新，吴文武，
申请(专利权)人：广东清远蒙娜丽莎建陶有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44