红页岩陶瓷制品及其制备方法技术

本发明专利技术提供涉及一种红页岩陶瓷制品及其制备方法，包括如下制备步骤：将煤渣粉与第一红页岩粉进行混合煅烧之后，再进行粉碎处理，得到复合粉体；将所述复合粉体、第二红页岩粉及水进行混合制成第二复合粉体；将所述第二复合粉体依次进行成型、干燥和烧制处理，得到红页岩陶瓷制品。其中，在煅烧过程中煤渣中游离的氧化钙进行充分反应形成不易溶出的钙盐物质，从而有效降低了红页岩陶瓷制品的钙离子析出，抑制红页岩陶瓷制品出现泛碱，进而提高红页岩陶瓷制品的品质；同时，也实现了煤渣固体废弃物的资源化利用。废弃物的资源化利用。废弃物的资源化利用。

【技术实现步骤摘要】
红页岩陶瓷制品及其制备方法


[0001]本专利技术涉陶瓷材料领域，特别是涉及一种红页岩陶瓷制品及其制备方法。

技术介绍

[0002]红页岩是粘土岩的一种，具有页状或薄片状层理，硬度较低，储量较为丰富。红页岩可用于制做空心砖、墙地砖，仿古青砖、青瓦等陶瓷制品。许多砖、瓦生产企业的厂区选址通常离页岩矿山较近，以节省原料运输成本，但因厂区通常距离城区较远，单独铺设燃气管道成本过高，导致工厂很难直接获得外部燃气供应，以供烧制陶瓷制品所需。大多的，企业通常采用煤炭作为燃料，但因砖、瓦烧制通常在隧道窑、轨道窑或推板窑中进行，这些窑炉均不能直接使用煤炭作为燃料，只能使用燃气喷入窑炉进行燃烧，因此，通常是采用煤气发生炉将煤炭转为煤气供窑炉使用。而煤炭在煤气发生炉里转化为煤气的过程中，会有较多的煤渣产生，如何处理这些煤渣固体废弃物，是必须解决的问题之一。
[0003]一种处理这些煤渣固体废弃物的技术是将煤渣作为原料掺入红页岩中制成砖、瓦等陶瓷制品，但掺杂有煤渣的红页岩陶瓷制品在空气中长时间放置时，容易出现泛碱现象，如附图1所示的掺杂有煤渣粉和红页岩粉制得的陶瓷青瓦在空气中存放较长时间后表面出现白色沉淀，即出现泛碱现象。砖、瓦等红页岩陶瓷制品的外观会因泛碱而受到严重影响，泛碱还会降低其强度、耐久性、吸水率等性能。如何解决掺杂煤渣的红页岩陶瓷制品泛碱问题，是提高掺杂煤渣红页岩陶瓷制品品质的关键。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要提供一种能够有效降低红页岩陶瓷制品泛碱的红页岩陶瓷制品的制备方法和红页岩陶瓷制品。
[0005]本专利技术第一方面，提供了一种红页岩陶瓷制品的制备方法，包括如下制备步骤：
[0006]将煤渣粉与第一红页岩粉进行混合煅烧之后，再进行粉碎处理，得到第一复合粉体；
[0007]将所述复合粉体、第二红页岩粉及水进行混合制成第二复合粉体；
[0008]将所述第二复合粉体依次进行成型、干燥和烧制处理，得到红页岩陶瓷制品。
[0009]本专利技术通过上述制备方法，先将第一红页岩粉与煤渣粉混合、进行煅烧，然后将煅烧后的第一复合粉体与未煅烧的第二红页岩粉及水混合，经过成型、干燥、烧制后得到的红页岩陶瓷制品，在煅烧过程中煤渣中游离的氧化钙进行充分反应形成不易溶出的钙盐物质，从而有效降低了红页岩陶瓷制品的钙离子析出，抑制红页岩陶瓷制品出现泛碱，进而提高红页岩陶瓷制品的品质；同时，也实现了煤渣固体废弃物的资源化利用。
[0010]在其中一些实施例中，所述煅烧的温度为1000℃
‑
1200℃，煅烧的时间为0.5h
‑
2h。
[0011]在其中一些实施例中，所述煤渣粉与所述第一红页岩粉的混合质量比为1:(0.5
‑
2)。
[0012]在其中一些实施例中，所述第一复合粉体与所述第二红页岩粉的质量之比为1:
(2
‑
9)。
[0013]在其中一些实施例中，在所述第二复合粉体中，所述水的含量为所述第一复合粉体与所述第二红页岩粉总量的2wt％
‑
5wt％。
[0014]在其中一些实施例中，所述红页岩粉和所述煤渣粉的粒径小于100目。
[0015]在其中一些实施例中，所述烧制的温度为900℃
‑
1000℃，保温时间为15min
‑
40min。
[0016]在其中一些实施例中，所述红页岩粉的化学成分以氧化物质量百分含量计，包括如下成分：
[0017]Na2O 0.2％
‑
1.5％、MgO 1.3％
‑
2.5％、Al2O
3 21.8％
‑
24.6％、SiO
2 59.6％
‑
62.8％、K2O 2.5％
‑
4.6％、CaO 0.7％
‑
1.3％、TiO
2 1.0％
‑
1.2％及Fe2O
3 5.0％
‑
8.0％。
[0018]在其中一些实施例中，所述煤渣粉的化学成分以氧化物质量百分含量计，包括如下成分：
[0019]Na2O 0.5％
‑
0.8％、MgO 1.0％
‑
2.3％、Al2O
3 7.5％
‑
15.0％、SiO
2 19.6％
‑
23.5％、SO
3 11.2％
‑
14.6％、CaO 28.3％
‑
31.2％、TiO
2 0.8％
‑
1.2％及Fe2O
3 18.8％
‑
21.5％。
[0020]本专利技术的第二方面，提供了一种如上述制备方法得到的红页岩陶瓷制品。
附图说明
[0021]图1为由未煅烧的煤渣粉和红页岩粉制得的陶瓷青瓦图片；
[0022]图2为实施例4制备的红页岩陶瓷制品表面扫描电子显微照片。
具体实施方式
[0023]为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。应当理解，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。
[0024]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0025]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0026]本专利技术实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本专利技术实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本专利技术实施例说明书公开的范围之内。
[0027]本专利技术人经过研究发现，将煤渣作为原料掺入红页岩中可以制成砖、瓦等陶瓷制品，但煤渣的化学成分与红页岩的化学成分差异极大，有些煤渣中含有大量的CaO，煤渣的
掺入会导致制得的红页岩陶瓷制品中的游离CaO含量大幅上升，红页岩陶瓷制品在空气中长期放置时，游离CaO在雨水侵蚀下转变为氢氧化钙，氢氧化钙随着水分沿着砖、瓦等红页岩陶瓷制品中的孔隙转移至砖、瓦表面，与空气中的二氧化碳反应生成白色CaCO3沉淀，产生泛碱现象。如果直接提高掺杂煤渣粉的红页岩陶瓷制品的烧制温度，虽然可以促进煤渣粉中的游离CaO反应形成不易溶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红页岩陶瓷制品的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：将煤渣粉与第一红页岩粉进行混合煅烧之后，再进行粉碎处理，得到第一复合粉体；将所述第一复合粉体、第二红页岩粉及水进行混合制成第二复合粉体；将所述第二复合粉体依次进行成型、干燥和烧制处理，得到红页岩陶瓷制品。2.如权利要求1所述的红页岩陶瓷制品的制备方法，其特征在于，所述煅烧的温度为1000℃
‑
1200℃，所述煅烧的时间为0.5h
‑
2h。3.如权利要求1
‑
2任一项所述的红页岩陶瓷制品的制备方法，其特征在于，所述煤渣粉与所述第一红页岩粉的质量比为1:(0.5
‑
2)。4.如权利要求1
‑
2任一项所述的红页岩陶瓷制品的制备方法，其特征在于，所述第一复合粉体与所述第二红页岩粉的质量之比为1:(2
‑
9)。5.如权利要求1
‑
2任一项所述的红页岩陶瓷制品的制备方法，其特征在于，在所述第二复合粉体中，所述水的含量为所述第一复合粉体与所述第二红页岩粉总量的2wt％
‑
5wt％。6.如权利要求1
‑
2任一项所述的红页岩陶瓷制品的制备方法，其特征在于，所述红页岩粉和所述煤渣粉的粒径小于100目。7.如权利要求1
‑
2任一项所述的红页岩陶瓷制品的制备方法，其特征在于，所述烧制的温度为900℃
‑
1000℃，保温时间为15min
‑
40min。8.如权利要求1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：万维，罗俊荣，欧阳跃军，向柏霖，
申请(专利权)人：怀化学院，
类型：发明
国别省市：