[发明专利]含陶瓷抛光泥浆的组合物及在制备陶瓷抛光泥浆双免砖上的应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种含陶瓷抛光泥的组合物，并将其应用于制备双免砖上，同时公开了具体的制备方法。

背景技术

抛光砖是陶瓷行业的主要产品，我国是抛光砖生产大国，占瓷砖产量36％。陶瓷抛光泥浆是生产陶瓷抛光砖产生的废弃泥浆，陶瓷瓷质砖和厚釉砖经过刮平定厚、磨边倒角和研磨抛光等一系列深加工后即成为光亮如镜及平滑细腻的陶瓷抛光瓷砖，研磨形成的细粉料则混合降温刀具的冷却水、在少量絮凝剂作用下沉降形成陶瓷抛光泥浆。研磨抛光工序通常要将磨去瓷砖砖坯表面0.5～0.7mm厚度，有时甚至高达2mm厚度，按照压滤后陶瓷抛光泥浆含水率20％左右计算，每生产1m²抛光瓷砖产生2.5kg左右的陶瓷抛光泥浆，我国2012年抛光砖已达到87亿m²，按此计算，其产生的陶瓷抛光泥浆2170万t，90％以上都无法资源化循环利用，大多进行堆放处置，占用了大量有用土地。陶瓷抛光泥浆颗粒粒度细，长时间堆放可随风飘散，严重污染空气，威胁周围居民身心健康。由于其含有高温树脂和絮凝剂等成分，混合在土壤中会造成土壤板结，在雨水作用下的浸出液会渗入土壤，污染地下水。

但同时，陶瓷抛光泥浆是高温生成瓷砖抛光而成，其微观结构疏松，颗粒较细，由100nm到3um的长棒状和片状颗粒堆积而成(图1)，其矿物成分主要是低温石英、富铝红柱石(莫来石)及无定型相等(图2)，主要化学成分仍然为SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、CaO等，和粉煤灰、钢渣等硅铝基工业废渣主要成分类似，因此具有潜在水硬性活性活性。因此，高效激发其活性是资源化利用陶瓷抛光泥浆的关键。

目前，国内外关于陶瓷抛光泥浆资源化研究不多，大多集中在作为陶瓷砖生产原料混合石英、粘土和长石等，重新进行高温烧成制备陶瓷砖，陶瓷抛光泥浆掺入量18％左右，陶瓷抛光泥浆太低，品质稳定难以保证；还有不少学者开展了于陶瓷抛光泥浆高温烧结制备轻质砖、仿古砖、多孔陶瓷、透水砖等研究，仍然需要进行高温制备，能耗和成本均较高，性价比不明显；国内外利用粉煤灰、钢渣等工业废渣制备免烧砖的研究较多，利用陶瓷抛光泥浆制备免烧砖的研究极少，只有谌俊等人开展了免烧砖方面的研究，但其陶瓷抛光泥浆利用率只有45％，利用率还未过半，仍然需要掺用10％的高强度等级水泥，文献中砖体强度采用经验估算只能达到MU10(28天强度经验估算只有14.7MPa)，达不到JC/T 422-2007非烧结垃圾尾矿砖标准中最低等级MU15的强度要求，只能用在非承重墙结构，适用范围有限。

取自某陶瓷厂抛光泥浆，含水率18.2％，烘干后比表面积490.3m²/kg，其化学成分和矿物组成如下。图1为陶瓷抛光泥浆放大5000倍的SEM图。图2为陶瓷抛光泥浆XRD图。

表1陶瓷抛光泥浆化学组成

发明内容

本发明的目的在于利用陶瓷抛光泥浆组合物制备双免砖，大幅消耗堆积如山的陶瓷抛光泥浆，改善环境、节约土地，同时又制备出能耗低、性能优良的免高温烧结、免蒸汽养护的双免砖，节能环保，市场优势明显。

本发明是这样实现上述目的的：

一种含陶瓷抛光泥的组合物，该组合物包括如下重量百分数的原料组成：干燥的陶瓷抛光泥浆粉末65％-85％，石屑10％-30％，活性激发剂5％-10％，占原料总量的7％-12％的水。

进一步优选为干燥的陶瓷抛光泥浆粉末65％，石屑30％，活性激发剂5％，占原料总量的7％的水。

所述的陶瓷抛光泥浆粉末的粒度为0.1～15μm，比表面积大于460m²/kg。

所述的石屑由不同颗粒粒径的石屑组成，最大颗粒粒径为10mm，其中10mm到5mm占0～10％，5mm以下占40％以上，1.25mm以下占20％以上。

所述的活性激发剂包括占总质量为70-80％的碱性激发材料和占总质量20-30％的表面活性剂，其中，碱性激发材料包括熟料、磷渣、矿渣、磷石膏、明矾石、硅酸钠、生石灰中的一种或多种复合而成，表面活性剂包括萘磺酸盐甲醛缩合物、三乙醇胺、木质磺酸钙中的一种或多种复合而成。

进一步优选为所述的活性激发剂包括占总质量为80％的碱性激发材料和占总质量20％的表面活性剂，其中，碱性激发材料包括磷石膏、明矾石、硅酸钠、生石灰复合而成，表面活性剂为木质磺酸钙、三乙醇胺复合而成。