采用铁矿尾渣制备的低温快烧环保陶土板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种采用铁矿尾渣制备的低温快烧环保陶土板及其制备方法，是采用铁矿企业生产后的铁矿尾渣作主要溶剂原料应用于陶土板配方中，陶土板配方由超细塑性料、细瘠性料、细铁矿尾渣、粗瘠性料、增塑剂以及水组成。陶土板配方各组分为：伊利土、高岭土、瓷石、叶腊石、铁矿尾渣、粗瘠性料、增塑剂、水。其制备方法为：按照上述组分将塑性料质量分数在15％～35％，粗细瘠性料质量分数在10～45％，铁矿尾渣质量分数在20～50％，增塑剂质量分数在0～5％等配好料并混合均匀，然后加水：10～28％，使用螺旋挤出机挤出成型，干燥后，在280米辊道窑中1000℃～1100℃烧成，烧成周期为：1～1.5h，本发明专利技术所有的原料混合后具有良好的挤出性能，良好的干燥和烧成性能，烧制后的陶土板强度高，收缩小且不易开裂和变形，适应快速烧成，且环保并经济效益高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种建筑装饰材料，特别涉及一种采用铁矿尾渣制备低温快烧陶土板的方法。
技术介绍
陶土板，又称之陶板，是以天然陶土为主要原料，采用各种工业化的先进设备，通过多道工序精细加工制成的具有相当强度、硬度和相对精确的几何尺寸与形状要求的板材。它是传统材料在现代建筑中的应用，是传统材料、现代工业技术和现代建筑巧妙完美结 合。陶土板采用各种幕墙干挂技术，使整个幕墙系统形成安全、牢固、耐久等特点。陶土板独有的中空结构以及天然的陶土，具有绿色环保、无辐射、色泽温和、不会带来光污染等特点。随着国内陶土板厂家越来越多，市场竞争越来越激烈，国家绿色环保要求越来越严格，低温快烧陶土板势必将成为未来陶土板发展的方向。对现有的挤出成型工艺，要求泥料塑性要好，含水率比普通的干法成型要高，较高的含水率和较高的塑性，会使干燥周期长，且干燥合格率低等等。国内大部分厂家所用的陶板配方都是采用原有的砖瓦配方或者日用陶瓷的配方，所用原料均是天然陶土，很浪费自然资源，而且现在大部分厂家烧成周期均在7 8小时左右，大大的浪费了电、气等能源。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题主要是两个方面a、通过改变塑性料和瘠性料的比例，再加入外加剂，调节配方的化学组分，解决陶土板挤出成型慢，干燥合格率低，烧成周期长三者之间的不协调关系，大大节约电、气等能源；b、在配方中引入大量的铁矿尾渣，让当地工业废渣再利用，少用了天然的粘土，解决了陶瓷企业对生态土地资源的严重破坏，符合了国家所提倡的绿色、生态、低碳的趋势。既稳定高产，又绿色环保。为了达到以上的目的，本专利技术提供了一种既能稳定高产，又绿色环保的陶土板制备方法。本陶土板的配方是，按质量百分比，包含下述组分原料超细伊利土 10 35%，超细高岭土 O 15 %，叶腊石5 15 %，瓷石5 30 %，铁矿尾渣20 50 %，粗瘠性料5 30%，增塑剂O 5%混合后加10 25%水制成泥料，经螺旋挤出成型，干燥后烧制而成。其中叶腊石、瓷石、粗瘠性料为破碎较粗的原料，铁矿尾渣为破碎较细的原料，高岭土、伊利土、增塑剂为强塑性高分子材料。其中粗瘠性料为石英、叶腊石、废陶土板等破碎而得。增塑剂为化工高分子粘结剂，主要用于提高坯体的塑性，由化工厂家提供，无毒无味，在400°C完全分解。用冶炼铁矿的尾渣所含的钙、镁、铁等元素作为陶土板中的溶剂，破碎细度在50 μ m以下更能充分熔融。塑性料粒径为44μπι以下，叶腊石、瓷石粒径为74μπι以下，粗瘠性料粒径为O. 2 2mm，整个陶土板配方粒径分布的质量分数为50 μ m以下60 80%，50 80 μ m为5 20%，80 200μπι为 5 15%，200μπι 2mm 为 10 15%。如上所述的一种采用铁矿尾渣制备低温快烧环保陶土板，包括下列步骤(I)、原料配方及混料，按质量百分比，将下述组分原料超细伊利土 10 35%，超细高岭土 O 15 %，叶腊石5 15 %，瓷石5 30 %，铁矿尾渣20 50 %，粗瘠性料5 30%，增塑剂O 5%混合，其中瓷石、铁矿尾渣等瘠性料在配方中是熔剂性原料，叶腊石、粗瘠性料在配方中是起到支撑骨架作用，高岭土、伊利土、增塑剂为塑性料。(2)、混合均匀的料进强力搅拌及外加10 25%质量分数的水，进行强力搅拌，并进储料仓陈腐72小时，使其达到水分均匀。(3)、挤出成型将陈腐好的泥料使用螺旋挤出机进行挤出成型，通过模具挤出不同形状的陶板坯体，入干燥窑在200°C以下干燥。 (4)、烧成将干燥后含水率小于I. 5%的坯体入烧成窑在1000°C 1100°C温度范围内，I. 5小时以内烧成。采用铁矿工业废渣，破碎至50μπι以下，其化学组分为(质量百分比)Si02 61. 2 % 75 %，A1203 :14 % 19 %，Fe203 :5 % 10 %，MgO : I % 4 %，CaO :0. 5 % 4. 5%, Ti02 0. 2 I. 5 %，K20 0. 5 2. 5 %，Na20 :0. I % 4%，余量为碳；烧失量3. 2% 10%。从化学组分来看，高含量的铁、钙、镁可形成低共熔点，能在较低温度下熔融。将其破碎至50 μ m以下，主要是原料颗粒细，可以降低熔融温度。如上所述的一种采用铁矿尾渣制备低温快烧环保陶土板，所述的配方粒径分布的质量分数为50μπι以下60 80%，50 80μπι为5 20%，80 200μπι为5 15%，200μπι 2mm为10 15%，形成了很好的粒度分布，塑性料细度越细，塑性越强，所有原料细度越小，更能在低温下烧结。由于塑性原料减少，瘠性料增多，坯体气孔率增多，干燥速率就快，干燥升温速率为100。。 /h。由于配方中含有大量的熔剂，原料级配合理，且塑性原料减少，瘠性料增多，坯体气孔率增多，透气性好，能在280m辊道窑中，烧成温度1000 1100°C，烧成周期在I. 5h以下。具体实施例方式一种采用铁矿尾渣制备的低温快烧环保陶土板，本陶土板的配方按质量百分比，包括下述组分原料伊利土 10 35%、高岭土 O 15%、叶腊石5 15%、瓷石5 30%、冶炼铁矿的尾渣20 50%、粗瘠性料5 30%和增塑剂O 5% ;上述组分的混合物和水制成的泥料，经成型、干燥和烧制步骤制得陶土板；其中，粗瘠性料是由石英、叶腊石和/或废陶土板破碎得到。所述增塑剂主要采用高分子粘结剂，现有的增塑剂可选的比较多，增塑剂的选用应具备如下条件I)、加入泥浆后，陶瓷泥浆不会增稠，不会影响泥浆的流动性，易于泥浆的输送。它从根本上解决了目前普遍使用的木质素类和羧甲基纤维素钠(CMC)坯体增强剂的缺陷SP严重影响泥浆流动性，不易输送及对干燥温度敏感等；2)、当泥浆喷雾干燥后，其分子链互相交链，形成网络结构，坯体粉料进入网状结构而被粘结在一起，起骨架作用，显著提高了坯体的强度；3)、泥浆悬浮及流动性好，增强效果显著，尤其能够显著提高干燥前的生坯强度，减少坯体破损且不会在瓷砖中形成任何黑心。所述高岭土、伊利土和增塑剂的粒径均为44 μ m以下；所述叶腊石和瓷石的粒径均为74 μ m以下；所述粗瘠性料的粒径均为O. 2 2mm ;本陶土板的配方中的各组分的粒径分布的质量分数为50 μ m以下为60 80%，50 80μπι*5 20%，80 200μπι*5 15%，200μπι 2πιπι*10 15%。所述冶炼铁矿的尾渣的组分为(质量百分比):Si02 61. 2% 75%，A1203 :14% 19%, Fe203 :5% 10%，MgO :1% 4%，CaO 0. 5% 4. 5%, Ti02 0. 2 I. 5%, K20 0.5 2. 5%, Na20 0. 1% 4%，余量为碳；烧失量3· 2% 10%。所述的陶土板的制备方法，步骤包括I)先把原料混合均匀；2)在混合物加水，进行强力搅拌得到泥料，然后陈腐72±3小时；以所述混合物的质量为100g，加水的质量为5g 15g ；强力搅拌的实现是通过采用间歇式立轴行星式搅拌机来实现，其参数要求如下进料容量1000 3000L，出料容量1500 4500L，搅拌桶直径2000 3500mm，额定功率20 150KW，卸料功率1 5KW本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用铁矿尾渣制备的低温快烧环保陶土板，其特征在于：本陶土板的配方按质量百分比，包括下述组分原料：伊利土10～35％、高岭土0～15％、叶腊石5～15％、瓷石5～30％、冶炼铁矿的尾渣20～50％、粗瘠性料5～30％和增塑剂0～5％；上述组分的混合物和水制成的泥料，经成型、干燥和烧制步骤制得陶土板；其中，粗瘠性料是由石英、叶腊石和/或废陶土板破碎得到。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闵向东，石洪阵，
申请(专利权)人：江苏金久科技新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：