[发明专利]一种将铁尾矿制备成陶瓷熔块釉的方法

说明书

技术领域

本发明提出了一种将铁尾矿制备成陶瓷熔块釉的方法，属于铁尾矿资源综合利用及建筑陶瓷材料领域。其特征是以铁尾矿为主要原料，制备陶瓷熔块釉，为铁尾矿资源的高技术、高附加值应用开辟了新途径。

技术背景

目前我国铁尾矿每年的排放量都多达数亿吨，大量铁尾矿的堆积不仅占用了土地资源，污染环境，而且还存在一定的安全隐患。但就我国目前来说，对铁尾矿的利用基本处于起步阶段，大多数仅停留在回收部分有价金属组分，对尾矿中大量的非金属组分却较少开发利用，而这些组分也存在着较大的利用价值，随着我国矿产资源的日益枯竭，对尾矿的合理利用也逐渐引起人们的重视。

铁尾矿是一种复合矿物原料，除了含有一定量的金属组分外，主要矿物组分是脉石矿物，如石英、辉石、长石、云母、石榴石、角闪石及其蚀变矿物。化学成分主要以铁、硅、钙、镁、铝的氧化物为主，并伴有少量的磷、硫等。目前对尾矿的二次利用已经有了一些研究成果，主要是利用铁尾矿来制备仿古砖、通体砖、玻化砖等墙地砖材料，但在制备过程中始终存在一些技术难点，主要原因有：铁尾矿组成波动大影响制品稳定性；铁含量过高高温烧成易变形发泡；高钙铁尾矿中石膏等对泥浆流动性的影响；云母的存在不利于泥浆分散；硫化物高温分解极易形成气孔缺陷等。这些问题，在很大程度上制约了铁尾矿在建筑陶瓷领域中的应用，因此，找到一种能够克服上述缺陷，更加切实可行并且高技术、高附加值地利用铁尾矿的途径，势在必行。

釉作为一种附着在坯体表面的一层类玻璃薄层，能够改善坯体的表面性能，提高产品的使用性能和艺术美感。不同于坯体，釉对矿物原料的品质要求更高。在优质原料日益枯竭的背景下，势必要求找到一种新的替代原料。目前，熔块釉在我国陶瓷领域广泛使用，相对于生料釉，它能提高釉性的稳定性，扩大烧成温度范围，提高釉面质量。随着中国经济的发展，人们生活水平的不断提高，大家对日用陶瓷，建筑陶瓷等陶瓷制品不再只满足于产品的实用性，而且对它的的艺术美感和装饰效果也提出了更高的要求，而颜色釉以其丰富的色彩，独特的艺术特点正好能很好的满足这一需求。目前，建筑陶瓷颜色釉的制备几乎都是在基础釉中添加一定量的陶瓷色料，然后烧制而成。色料的价格高，一般占建筑陶瓷砖一半以上的成本，压缩了建筑陶瓷砖的利润空间，影响到我国陶瓷装饰技术、艺术水平的提升。

发明内容

本发明提供了一种将铁尾矿制备成陶瓷熔块釉的方法，以铁尾矿作原料，配方中无需要添加铁以外的其他陶瓷色料或着色剂，制备出多种颜色、釉面效果优的陶瓷颜色釉。本发明目的在于为铁尾矿资源的高技术、高附加值应用开辟一种新途径。

该技术首先是利用铁尾矿、钾长石、钠长石、硅灰石、石英、工业氧化铁和硅酸锆为原料，经一定比例混合均匀后，在氧化气氛下熔融，然后经水淬、球磨、干燥后得到熔块。然后将所得熔块和方解石、高岭土、工业氧化铁、石英石、碳酸锶、钠长石按一定比例组合为釉浆的原料，经球磨、过筛、陈腐后得到釉浆。然后再经施釉、干燥、修坯、烧成得到熔块釉。

具体技术工艺如下，其中熔块制备与釉浆制备工艺流程图见附图1：

(1)熔块的制备：如附图1中虚线框所示，工艺流程包括配料、混合、熔制、水淬、球磨、干燥，熔块的原料组成为：铁尾矿45～90%、钾长石0～23%、钠长石0～15%、硅灰石0～6%、石英0～20%、工业氧化铁0～8%、硅酸锆0～6%、方解石0~10%，经配料混合均匀后，在氧化气氛下熔融，熔融温度为1280℃～1400℃， 然后经水淬、球磨、干燥后得到熔块。

 (2)釉浆的制备：如附图1实线框所示，工艺流程为配料、球磨、过筛、陈腐，按照组成成分为：熔块73～92%、方解石0～10%、高岭土0～6%、工业氧化铁0～4%、石英0～12%、碳酸锶0%～8%、钠长石0%～6%进行配料，经球磨、过筛、陈腐后得到釉浆，釉浆过250目筛，筛余0.05～0.10%，釉浆浓度1.75～1.90g/cm³。

(3)然后经施釉、干燥、修坯、烧成得到熔块釉。其中烧成气氛为氧化气氛，烧成温度为1180℃～1250℃，保温时间15分钟。

本发明提出了一种将铁尾矿制备成陶瓷熔块釉的方法，其优点在于：

1、为铁尾矿资源的高技术、高附加值应用开辟一种新途径。

2、熔块釉中铁尾矿用量大，而且是整体利用，为铁尾矿资源的大量应用、整体应用开辟了新途径。

3、利用铁尾矿中丰富的铁和其他微量元素对釉进行着色，制备出了釉面效果很好的颜色釉，取代昂贵的陶瓷色料，且大大降低了熔块釉的成本。