一種瓷質磚的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及建筑材料技術領域，特別涉及一種瓷質磚。
【背景技術】
[0002] 我國建筑行業對瓷質磚的需求量非常巨大，常規的瓷質磚大多需要砂類瘠性原 料，其配方構成為：粘土 15-25%，長石60-70%，添加劑3-10%。長石屬于砂類瘠性原料，砂類 瘠性原料都是從山上取得，需要剝除表皮植被及山體表層粘性黃土，對環境影響極大，毀壞 國家森林，同時造成水土流失。
[0003] 另一方面，工業煤渣產量非常大，雖然有些環保再利用途徑，例如：添加入加工水 泥，制市政用磚等，但加入量少，使用量少，遠遠不能夠消化掉每天產生的煤渣量，而且產品 的附加值低。
[0004] 目前也有用煤渣引入作為瓷質磚原料使用，但產品的質量低，瓷質磚產品的常規 質量檢測項目：白度、抗折強度、吸水率等各方面性能，都達不到現有產品的指標要求。
[0005] 具體而言，CN101875555B公開的《節能燒結保溫磚》，包括5-20%的煤渣，所述煤渣 為鍋爐煤渣。煤渣的使用量較少，對煤渣的回收利用率不高。
[0006] 在煤渣處理方面：現有技術都是把煤渣和其他泥、砂類原料加入球磨機，球磨成漿 后進行除鐵，由于漿料中含泥，漿料流動性差，粘性大，所以除鐵不徹底，造成最后出來的成 品白度很低，而且由于有泥的存在，球磨效率低，耗費更多的電。進一步，現有的煤渣普遍含 鈣量很高(含鈣量達5-6%左右)，難燒結，燒成后造成了磚成品的氣孔率高，從而導致燒成的 成品吸水率比較高(吸水率達〇. 5%左右)，抗折強度比較低(抗折強度只有1400N左右)。
[0007] 例如：專利CN1223545C公開的《利用廢紙造紙污泥制得的燒結磚及其制備方法》， 該方法包括以下步驟：a)用殺菌劑對廢紙造紙污泥進行預處理；b)混合70-85重量百分比 粘土、10-25重量百分比經預處理的廢紙造紙污泥和5-10重量百分比煤渣；c)將所得混合 物擠出成坯條，切割成磚坯，干燥后，以600-700°C的燒結溫度對磚坯進行燒結。上述燒結 磚在制備過程中，先對粘土利用殺菌劑進行預處理，但是沒有對煤渣進行預處理，導致：1、 燒結磚產品白度較低；2、燒結磚產品的抗折強度較低，平均值為3 2. 26 Mpa，單塊最小值 蘭1.28Mpa;3、混合粘土、污泥和煤渣的過程耗電量大，成本較高。此外，煤渣的使用量較 少，僅占5-10的重量百分比，對煤渣的回收利用率不高。
【發明內容】
[0008] 本發明所要解決的技術問題在于，提供一種以煤渣為主要原料制得的瓷質磚，其 成品白度高、抗折強度高，且節約能源，降低成本。
[0009] 為達到上述技術效果，本發明提供了一種瓷質磚，其以重量百分比計的原料配方 如下： 粘土 15-25%、煤渣15-70%、長石10-55%和添加劑2-10%，其中，所述煤渣由下述以重量 百分比計的組分組成： SiO2 50-65%、Al2O3 17-24 %、CaO 5-7 %、Fe2O3O. 01-0. 5%、SO3 0· 01-3. 5%、K2O 1-3 %、TiO2 0· 0卜0· 4 %、MgO 0· 5-4. 0 %、Na2O 0· 5-3. 5 %、P2O5 0· 3-1%、BaO 0·卜0· 3%、 F 0· 1-0. 3%、V2O5 0· 1-0. 05%、MnOO. 1-0. 3%、SrO 0· 01-0. 3%、Cr2O3 0· 01-0. 05%、ZrO2 0. 01-0. 1%, NiO 0. 01-0. 05%, CuOO. 01-0. 03%, ZnOO. 01-0. 03%, As2O3O. 01-0. 03%, Rb2OO. 005-0. 01%。
[0010] 作為上述方案的改進，所述瓷質磚的原料還包括生滑石，所述生滑石的加入量為 1-20%〇
[0011] 作為上述方案的改進，所述煤渣經過預處理，包括： (1) 將煤渣原料過篩； (2) 將過篩后的煤渣通過磁選設備進行鐵回收； (3) 將磁選后的煤渣加入水，并經過球磨處理，得到第一混合物料； (4) 將球磨后的煤渣先加入水，再通過除鐵設備進行鐵粉回收，得到第二混合物料； (5) 將除鐵后的煤渣加入漂白劑，通過沉降池進行沉降及漂白處理，煤渣與漂白劑的用 量比為 1:0. 0005-0. 02 ; (6) 將沉降后的煤渣通過壓濾機進行壓濾處理； (7) 將壓濾后的煤渣進行干燥，得到煤渣。
[0012] 所述煤渣成品的TiO2含量< 0· 5%，V 205含量< 0· 05%，Fe含量< 0· 5%。
[0013] 作為上述方案的改進，步驟（1)中，所述煤渣原料通過6-10目篩過篩。
[0014] 步驟（3)中，煤渣與水的用量比為1.8-2. 2:0. 8-1. 2,第一混合物料的比重為 1. 0-2. 0、水份含量為25-45%、流速為10-20s。
[0015] 步驟（4)中，煤渣與水的用量比為1.5-2. 5:0. 8-1. 2,第二混合物料的比重為 L 0-2. 0、水份含量為25-50%、流速為8-20s。
[0016] 步驟（5 )中，除鐵后的煤渣的漂白時間為10-60分鐘，經過漂白處理后的煤渣的Fe 含量< 0. 5%。所述漂白劑選用0. 05-2%純堿與0. 05-2%保險粉的混合物，或者0. 05-2%的 硫酸，硫酸的濃度為10-30%。
[0017] 步驟（6)中，經過壓濾處理的煤渣的水份含量< 50%。
[0018] 步驟（7)中，經過干燥處理的煤渣的水份含量< 20%。
[0019] 實施本發明具有如下有益效果： 本發明提供一種瓷質磚，其原料包括粘土 15-25%、煤渣15-70%、長石10-55%和添加劑 2-10%。煤渣作為制瓷質磚的主要原料，用量高達70%，可以高度利用回收煤渣。其中，煤渣 的TiO2含量< 0. 5%，V 205含量< 0. 05%，Fe含量< 0. 5%，能大大提高成品的白度和抗折強 度。
[0020] 上述煤渣經過預處理而得，具體是在制磚前先對煤渣進行單獨的球磨，球磨到一 定細度后單獨地降低或去除鐵、鈦、釩等金屬，由于是單獨的燒過的煤渣，漿料中顆粒之間 沒有粘性，所以漿料流動性能好，可以很徹底的去除金屬，大大提高成品的白度。而且由于 漿料是沒有粘性的，可以大大地提高球磨效率，降低耗電量，降低成本。
[0021] 本發明還加入生滑石，生滑石所含有的MgO能與煤渣中的CaO及陶瓷常規原料中 的Al、Si形成特殊的微觀晶體結構，使得瓷質磚成品形成一種新的0&0-]\%0-41 203-5;[02結 構，從而提高瓷質磚成品的各方面性能指數。這種CaO-MgO-Al 2O3-SiO2結構克服了鈣含量 高造成氣孔率的問題，提高了成品的白度，降低了成品的吸水率，提高了抗折強度。
[0022] 此外，本發明還可以將除去的鐵、鈦、釩等金屬進行回收，節約資源；整個處理過程 無固體排放，滿足環保節能的要求。
【附圖說明】
[0023] 圖1是本發明瓷質磚的煤渣預處理工序的流程圖； 圖2是本發明瓷質磚的煤渣預處理系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0024] 為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一 步的詳細描述。
[0025] 現有的煤渣并不適用于制高質量的瓷質磚，而且煤渣的的使用量較少。歸其原因 是煤渣含有大量的金屬，本發明通過降低或去除煤渣的金屬元素等有害成分，從而提供一 種以煤渣為主要原料(用量高達70%)，且白度、抗折強度、吸水率等方面均優異的瓷質磚。
[0026] 為此，本發明提供了一種瓷質磚，其以重量百分比計的原料配方如下：粘土 15-25%、煤渣 15-70%、長石 10-55% 和添加劑 2-10%。
[0027] 優選的，瓷質磚以重量百分比計的原料配方如下：粘土 15-25%、煤渣50-70%、長 石10-15%和添加劑2-10%。
[0028] 更佳的，瓷質磚以重量百分比計的原料配方如下：粘土 15-25%、煤渣50-70%、長 石10-15%、生滑石1-20%和添加劑2-10%。
[0029] 其中，所述煤渣由下述以重量百分比計的組分組成： SiO2 50-65%、Al2O3 17-24 %、CaO 5-7 %、Fe2O3O. 01-0. 5%、SO3 0· 01-3. 5%、K2O 1-3 %、TiO2 0· 0卜0· 4 %、MgO 0· 5-4. 0 %、Na2O 0· 5-3. 5 %、P2O5 0· 3-1%、BaO 0·卜0· 3%、 F 0· 1-0. 3%、V2O5 0· 1-0. 05%、MnOO. 1-0. 3%、SrO 0· 01-0. 3%、Cr2O3 0· 01-0. 05%、ZrO2 0. 01-0. 1%, NiO 0. 01-0. 05%, CuOO. 01-0. 03%, ZnOO. 01-0. 03%, As2O3O. 01-0. 03%, Rb2OO. 005-0. 01%。
[0030] 更佳的，所述煤渣由下述以重量百分比計的組分組成： SiO2 60-64%、Al2O3 22-24 %、CaO 5-7 %、Fe2O3O. 01-0. 4%、SO3 2-3. 5%、K2O 1-3 %、TiO2 0· 01-0. 1 %、MgO 0· 5-1. 5 %、Na2O 0· 5-1. 5 %、P2O5 0· 3-1%、BaO 0· 1-0. 3%、F 0· 1-0. 3%、 V2O5 0· 1-0. 05%、MnOO.卜0· 3%、SrO 0· 1-0. 3%、Cr2O3 0· 01-0. 05%、ZrO2 0· 01-0.