[发明专利]煤矸石陶瓷墙地砖及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种陶瓷墙地砖，尤其涉及一种煤矸石陶瓷墙地砖，同时， 还涉及一种该煤矸石陶瓷墙地砖的制备方法。

背景技术

高岭土是制备陶瓷墙地砖的主要原料之一，近年来，高岭土的资源储量 日益减少，价格逐年攀升，导致陶瓷墙地砖的成本上升。因此，探索开发高 岭土的替代品势在必行。

煤矸石是煤炭开采、洗选时排放的固体废弃物，不仅占用大量土地，而 且还对周围环境造成较大的污染。煤矸石由高岭石、蒙脱石、石英等矿物以 及一些稀有金属元素和有机碳组成，化学成分主要为SiO₂、Al₂O₃和少量的 Fe₂O₃、TiO₂、CaO、MgO等，与传统高岭土的成分接近，某些煤矸石中的高 岭石含量高达90％以上，因此是传统高岭土的最佳替代原料。

在各种建筑工程施工中需要使用大量的陶瓷墙地砖。因此，利用煤矸石 制备陶瓷墙地砖具有重要的意义。然而，煤矸石中含有较高的Fe₂O₃、TiO₂和有机碳等杂质，使用其制备而成的陶瓷墙地砖制品常呈现深灰色，色调单 一，大大限制了其推广应用。为了扩大煤矸石陶瓷墙地砖应用领域，需要使 其工作表面呈白色或浅色或者根据不同人的爱好而呈现不同的颜色。传统方 法是在墙地砖的表面施釉，但是釉层一般较薄，耐磨性差，并且还需要增加 制釉、施釉，甚至烧釉等工艺环节，工艺过程很复杂，生产成本也较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矸石陶瓷墙地砖，以变废为宝，扩大应用 范围。

同时，本发明的目的还在于提供一种煤矸石陶瓷墙地砖的制备方法，以 简化生产工艺，降低成本。

为了实现上述目的，本发明的技术方案采用了一种煤矸石陶瓷墙地砖， 由基体层和面层复合而成，基体层包括以下重量百分含量的原料：煤矸石30 —68％，粉煤灰0—25％，石英15—30％，长石15—30％，膨润土2—8％；面 层包括以下重量百分含量的原料：高岭土40—55％，石英20—35％，长石 20—30％，膨润土3—8％；其中，在面层料中外加入占面层料重量0—8％的 色料。

所述的色料为锰红、棕红、橘黄、钴蓝中的任意一种。

同时，本发明的技术方案还采用了一种煤矸石陶瓷墙地砖的制备方法， 包括以下步骤：(1)取重量百分含量分别为：30—68％的煤矸石，0—25％的 粉煤灰，15—30％的石英，15—30％的长石及2—8％的膨润土做为基体层料； 取重量百分含量分别为40—55％的高岭土，20—35％的石英，20—30％的长石， 3—8％的膨润土，外加0—8％的色料做为面层料；(2)将上述各原料粉碎， 然后进行配料，分别将基体层料和面层料在球磨机中湿法球磨混料4—8小时 后，于50—100℃的温度下烘干至含水量4％—8％时备用；(3)分别将混合均 匀的基体料及面层料先、后加入到模具中，然后在30—70MPa的压力下压制 成型，制得生坯；(4)将生坯干燥至含水量小于3％后，在1150—1300℃的 温度下烧结0.5—3小时，即得煤矸石陶瓷墙地砖。

步骤(2)中各原料粉碎至粒度为100—300目。

所述的基体料与面层料的重量比为：2:1—6:1。

本发明的煤矸石陶瓷墙地砖为由基体层和面层复合而成的双层结构，且 砖的工作表面(面层)的颜色比基体层的浅，呈白色、浅黄色、红色或者其 它根据需要而设置的颜色，从而克服了常规方法所制煤矸石陶瓷墙地砖颜色 较深、色调单一的缺点，扩大了其应用领域。另外，本发明的基体层采用煤 矸石为原料，实现了变废为宝，解决了煤炭企业长期以来期待解决的煤矸石 处置问题，并在一定程度上大大降低了陶瓷墙地砖的生产成本。本发明制备 煤矸石陶瓷墙地砖的方法为将基体层与面层一次压制成型、一次烧结而成， 省去了传统施釉法所需的制釉、施釉，甚至烧釉等工艺环节，大大简化了工 艺过程，缩短了生产周期，降低了生产成本。

具体实施方式

实施例1

本实施例的煤矸石陶瓷墙地砖，由基体层和面层复合而成，基体层包括 以下重量百分含量的原料：煤矸石50％，石英25％，长石20％，膨润土5％； 面层包括以下重量百分含量的原料：高岭土42％，石英30％，长石25％，膨 润土3％。