粉煤灰制防靜電陶瓷磚及其制備方法
【專利摘要】本發明屬于陶瓷材料技術領域，具體涉及一種粉煤灰制防靜電陶瓷磚及其制備方法。粉煤灰制防靜電陶瓷磚包括坯體和釉層，坯體由如下原料制成：長石、白泥、粉煤灰、復合導電粉，復合導電粉的組成為鐵的氧化物和防靜電粉；釉層由如下原料制成：鉀長石、鈉長石、白云石、燒滑石、氧化鋁、石英、熔塊、高嶺土、防靜電粉。本發明粉煤灰制防靜電陶瓷磚，不僅具有陶瓷地磚的優異性能，裝飾性強、耐用，可以消除靜電達到促進人體健康，保護生活和工作環境的作用，而且節約資源，節能降耗。
【專利說明】
粉煤灰制防靜電陶瓷磚及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明屬于陶瓷材料技術領域，具體設及一種粉煤灰制防靜電陶瓷磚及其制備方 法。
【背景技術】
[0002] 粉煤灰是由磨成一定細度的煤粉和煤桿石粉在流化床鍋爐中經高溫燃燒后收集 來的細灰，它是我國當前排量較大的工業廢渣之一，大量的粉煤灰不加處理，就會產生揚 塵，污染大氣，若排入水系會造成河流渺塞，而其中的有毒化學物質還會對人體和生物造成 危害。經檢測發現，粉煤灰的化學成份和性質與粘±有相似之處，研究利用粉煤灰代替粘 ±、部分石料等礦物原料來制備防靜電陶瓷粉料，既節約了礦物原料資源，也保護了自然環 境，體現重要的環保和節能減排的意義。
[0003] 粉煤灰內含有碳粒、不燃物、硫酸鹽等多種雜質成分，粉煤灰不具備天然粘±的粘 性，塑性很低，添加量較大時，巧體極易分層和開裂，難于壓制成型;粉煤灰是煤粉經高溫燃 燒的產物，化學活性遠低于礦物粘上，燒成溫度高于傳統粘上陶瓷。運些都是阻礙大滲量粉 煤灰制備高檔陶瓷的難題。
[0004] 在傳統的陶瓷配方技術、工藝技術、燒成技術等生產過程中，用粉煤灰生產陶瓷磚 過程中，用濕法研磨泥漿解膠困難、造成泥漿水分大(大于40%)，制粉能耗很高。
[0005] 靜電現象在日常生活中，在信息產業、紡織產業、石油化工塑料和橡膠工業等的生 產，加工和使用過程中是非常普遍的，靜電電荷的積聚將可能造成很大的危害，如靜電的放 電時產生的電磁波可能干擾精密電子儀器的工作，會造成自動化電子設備的慢動作，在醫 藥上的引塵、引菌;醫療技術上引起電顫事故;礦山、石油化工上引起火災、爆炸;在電子工 業上引起集成電路破壞;在紡織業引起纖維聚集等，已嚴重影響到儀器設備及人類活動的 安全，因此研發生產的防靜電功能材料的陶瓷磚，符合傳統陶瓷磚向多功能化的方向，具有 實用價值。做到裝飾和防靜電等功能的陶瓷磚，應用前景十分廣闊。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的是提供一種粉煤灰制防靜電陶瓷磚，實現了廢棄物的資源綜合利 用，節約能源，保護環境;本發明同時提供了粉煤灰制防靜電陶瓷磚的制備方法，科學合理、 簡單易行。
[0007] 本發明所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚，包括巧體和釉層，
[000引巧體由如下重量百分比的原料制成：
[0009] 長石 10-15%
[0010] 白泥 10-20%
[001U 粉煤灰 65-80%，
[0012] W上原料總質量為100%計，還包括復合導電粉10-25%，復合導電粉的重量百分 組成為鐵的氧化物70-90%和防靜電粉10-30% ;
[0013] 釉層由如下重量百分比的原料制成： 鄉梭石 20-25% 鋼長石 15-18% 白方石 10-15% 燒滑石 6-8%
[0014] 氧化鉛 4-8% 石英 '8-12% 烙塊 15-20% 高嶺 ± 6-10%，
[0015] W上原料總質量為100%計，還包括防靜電粉13-18%。
[0016] 所述的鐵的氧化物的組成如下，W重量百分比計：
[0017] S 氧化二鐵 15-20%
[001引 四氧化=鐵75-80%
[0019] 氧化亞鐵 0-5%。
[0020] 所述的防靜電粉的組成如下，W重量百分比計：
[0021] 氧化鋒 10-39%
[0022] 二氧化錫 60-80%
[0023] S 氧化二錬 1-10%。
[0024] 所述的烙塊的組成如下，W重量百分比計：R204.1 %，Ca04.1%，Ba01.5%， Zn06.2%，PbOO. 50 %，AL2O38.5 %，B2O32.7 %，Si〇267.4%，Zr〇2〇. 8 %，其中R2O為Na2〇和K2O 之和。
[0025] 本發明所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚的制備方法，步驟如下：
[00%] (1)巧體的干法制粉工藝：
[0027] ①將來自不同熱電廠、不同批次的粉煤灰初步篩分、除鐵，然后經立式粉磨機研磨 后二次篩分、除鐵，篩上粗料返回立式粉磨機，篩下合格料進入旋轉般燒害高溫般燒后再次 篩分除鐵，得到處理后的粉煤灰；
[0028] ②將經過處理的粉煤灰與其它巧體原料，在含水量低于7%的干粉形態進行均化 混料造粒，在混料過程中噴入木質素橫酸鋼水溶液，得到混合巧料；
[0029] ③混合巧料采用皮帶輸送機送入壓機模具，形成巧體，廢巧料則落入積料斗中，送 回攬拌機中重新攬拌，供壓磚機重新壓制使用；
[0030] (2)釉料制備及施釉:將釉層原料研磨制成釉漿，在巧體上施釉后烘干；
[0031] (3)產品燒成:燒成后得產品。
[0032] 步驟(1)中所述的高溫般燒溫度為500-800°C，高溫般燒時間為40-65分鐘。
[0033] 步驟(1)中所述的木質素橫酸鋼水溶液的質量濃度為1-2.5%，木質素橫酸鋼水溶 液的質量為巧體原料總質量的0.5-1.0%。
[0034] 步驟(3)中所述的燒成周期為50-90分鐘，燒成溫度為1140-120(TC。
[00；35]防靜電粉的粒度《120目，純度>98%。
[0036] 鐵的氧化物的粒度《120目。
[0037] 為改善裝飾美化效果，采用噴墨打印技術，更適合瓷磚時裝化、個性化、藝術化、小 批量、多花色、低碳環保。
[0038] 巧體的干法制粉具體工藝如下：
[0039] (1)將來自不同熱電廠、不同批次的粉煤灰初步篩分、除鐵，然后經立式粉磨機研 磨后二次篩分、除鐵，篩上粗料返回立式粉磨機，篩下合格料進入旋轉般燒害高溫般燒后再 次篩分除鐵，得到處理后的粉煤灰。
[0040] (2)將經過處理的粉煤灰與其它巧體原料，在含水量低于7%的干粉形態進行均化 混料造粒，為了減少包裝時產生粉塵，在混料過程中噴入木質素橫酸鋼水溶液。運套干法制 粉工藝比傳統噴霧造粒工藝節約水65%、節能25%。
[0041] (3)混合巧料采用皮帶輸送機送入壓機模具，模具的邊框在電腦控制下交替閉合- 開放，使干粉顆粒間的空氣充分逸出，形成質地均勻致密、高強度的磚巧，磚巧根據模具的 尺寸，生產出不同規格的產品；廢巧料則落入積料斗中，送回攬拌機中重新攬拌，供壓磚機 重新壓制使用。運是針對大滲量粉煤灰料粉塑性低、壓巧容易開裂的問題開發的開放模框 流態化成型工藝。
[0042] 本發明干法制粉粉煤灰制防靜電陶瓷磚，巧體配方引入了大量燃煤電廠排出的廢 棄物一粉煤灰，其化學組成中鐵的幾種氧化物含量比較高，是防靜電陶瓷巧體所需的主要 成分，巧料生產采用干法制粉技術，經干法制粉過程混合后的新型陶瓷原料，含水率達到3- 5%，粉磨電耗34.2kW ? h/t，與傳統濕法研磨生產工藝相比，水能消耗降低80%，熱能消耗 降低19%，礦產資源消耗降低65-80%。而且所制的陶瓷磚具有良好的防靜電功能，表面電 阻和體積電阻均為5 X IO4-I X IO9 Q，符合國家標準要求。利用它變廢為寶，減輕環境污染， 促進人體健康，保護生活和工作環境。
[0043] 本發明能大量消耗粉煤灰，并采用干法制粉工藝技術W粉煤灰為主要巧體原料， 外加復合導電材料生產防靜電陶瓷磚，使粉煤灰在陶瓷領域得到高效利用，并改變粉煤灰 被填埋、用于做非陶瓷水泥磚或只用來生產低質陶瓷磚等的命運，制品自身具有防靜電作 用，實現了廢棄物的資源綜合利用，節約能源、保護環境。
[0044] 本發明經過大量研究試驗，確定提出了合理的巧體和釉層配料組成，并在釉層配 料中添加防靜電粉，在巧體料中添加復合導電粉，從而燒制粉煤灰制防靜電陶瓷磚，可用于 生活環境和實驗室工作環境需要防靜電的要求。既消除靜電對生活環境的不良影響，又能 防污、自潔、環保。
[0045] 本發明與現有技術相比，具有如下有益效果：
[0046] 本發明粉煤灰制防靜電陶瓷磚，不僅具有陶瓷地磚的優異性能，裝飾性強、耐用， 經檢測表面電阻和體積電阻均為5 X IO4-I X IO9 Q，符合標準5 X IO4-I X IO9 Q的要求，可W 消除靜電達到促進人體健康，保護生活和工作環境的作用，而且節約資源，節能降耗。
【具體實施方式】
[0047] W下結合實施例對本發明做進一步描述。
[004引所用原料的化學重量百分組成見表1。
[0049]表1所用原料的化學重量百分組成
[0051 ] 表1中原料的組成不足100 %者，余量為常規礦物雜質。
[0化2]其它原料為工業純化工原料。
[0化3]烙塊的重量百分組成為：R204.1%，Ca04.1%，Ba01.5%，Zn06.2%，Pb00.50%， AL2O38.5 %，化032.7 %，Si〇267.4 %，Zr化0.8 %，其中R2O為Na2〇和K2O之和。
[0化4] 實施例1-9原料組成和工藝參數見表2。
[0055]表2實施例1-9原料重量百分組成和工藝參數
[0化6]
[0化7]制備方法如下：
[0化引（1)巧體的干法制粉工藝：
[0059]①將來自不同熱電廠、不同批次的粉煤灰初步篩分、除鐵，然后經立式粉磨機研磨 后二次篩分、除鐵，篩上粗料返回立式粉磨機，篩下合格料進入旋轉般燒害高溫般燒后再次 篩分除鐵，得到處理后的粉煤灰；
[0060]②將經過處理的粉煤灰與其它巧體原料，在含水量低于7%的干粉形態進行均化 混料造粒，在混料過程中噴入木質素橫酸鋼水溶液，得到混合巧料；
[0061 ]③混合巧料采用皮帶輸送機送入壓機模具，形成巧體，廢巧料則落入積料斗中，送 回攬拌機中重新攬拌，供壓磚機重新壓制使用；
[0062] (2)釉料制備及施釉:將釉層原料研磨制成釉漿，在巧體上施釉后烘干；
[0063] (3)產品燒成:燒成后得產品。
【主權項】
1. 一種粉煤灰制防靜電陶瓷磚，包括坯體和釉層，其特征在于： 坯體由如下重量百分比的原料制成： 長石 10-15% 白泥 10-20% 粉煤灰 65-80%， 以上原料總質量為100%計，還包括復合導電粉10-25%，復合導電粉的重量百分組成 為鐵的氧化物70-90%和防靜電粉10-30% ; 釉層由如下重量百分比的原料制成： '鐘長石 20-25% 鈉長石 15-18% 白云石 10-15% 燒滑石 6-8% 氧化鋁 4-8%: 石英 8-1.2% 熔塊 15-20% 高嶺土 6-10%， 以上原料總質量為100 %計，還包括防靜電粉13-18%。2. 根據權利要求1所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚，其特征在于所述的鐵的氧化物的組 成如下，以重量百分比計： 三氧化二鐵 15-20% 四氧化三鐵75-80% 氧化亞鐵 0-5%。3. 根據權利要求1所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚，其特征在于所述的防靜電粉的組成 如下，以重量百分比計： 氧化鋅 10-39% 二氧化錫 60-80% 三氧化二銻1-10%。4. 根據權利要求1所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚，其特征在于所述的熔塊的組成如下， 以重量百分比計：R2〇4.1%，Ca04.1%，Ba01.5%，Zn06.2%，Pb00.50%，AL 2〇38.5%， B2O32 · 7%，Si0267 · 4%，Zr〇2〇 · 8%，其中R20為Na20和K20之和。5. -種權利要求1-4任一所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚的制備方法，其特征在于步驟 如下： (1)坯體的干法制粉工藝： ①將來自不同熱電廠、不同批次的粉煤灰初步篩分、除鐵，然后經立式粉磨機研磨后二 次篩分、除鐵，篩上粗料返回立式粉磨機，篩下合格料進入旋轉煅燒窯高溫煅燒后再次篩分 除鐵，得到處理后的粉煤灰； ② 將經過處理的粉煤灰與其它坯體原料，在含水量低于7%的干粉形態進行均化混料 造粒，在混料過程中噴入木質素磺酸鈉水溶液，得到混合坯料； ③ 混合坯料采用皮帶輸送機送入壓機模具，形成坯體，廢坯料則落入積料斗中，送回攪 拌機中重新攪拌，供壓磚機重新壓制使用； (2) 釉料制備及施釉:將釉層原料研磨制成釉漿，在坯體上施釉后烘干； (3) 產品燒成:燒成后得產品。6. 根據權利要求5所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚的制備方法，其特征在于步驟(1)中所 述的高溫煅燒溫度為500-800 °C，高溫煅燒時間為40-65分鐘。7. 根據權利要求5所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚的制備方法，其特征在于步驟(1)中所 述的木質素磺酸鈉水溶液的質量濃度為1-2.5%，木質素磺酸鈉水溶液的質量為坯體原料 總質量的0.5-1.0%。8. 根據權利要求5所述的粉煤灰制防靜電陶瓷磚的制備方法，其特征在于步驟(3)中所 述的燒成周期為50-90分鐘，燒成溫度為1140-1200°C。
【文檔編號】C04B33/135GK105924136SQ201610261404
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月25日
【發明人】袁國梁, 潘紹云, 喬栓虎
【申請人】山東電盾科技有限公司