[发明专利]一种利用高钙陶土和白云石生产陶瓷砖的方法

说明书

本发明提供的一种利用高钙陶土和白云石生产陶瓷砖的方法，属于建筑材料领域，制作该陶瓷砖的原料各组分的重量份为：高钙陶土50份～90份，白云石2.5份～30份。本发明采用大量的高钙低陶土和白云石制造一种新型的陶瓷砖，使低品质陶土和白云石得到了有效且高值的利用，同时采用低温快速烧成，减少能源消耗，是一种环保型高档建筑陶瓷装饰材料，且制备方法简单可行，有利于工业化生产，具有明显的社会和经济效益。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，尤其涉及一种利用高钙陶土和白云石生产陶瓷砖的方法。

背景技术

贵州省地处中国西南地区高原山地，矿产资源丰富，为典型的喀斯特地貌，其范围内粘土资源氧化钙含量较高，白云石储量居全国第九位，因此，如何将这些资源高效利用将对贵州省的经济发展起到重要的作用。

贵州的高钙陶土矿石主要为紫红、棕红厚层块状钙质粉砂岩、含泥粉砂岩、含粉砂泥岩、粘土岩，储量超过8000万吨，其成分主要是：54％的SiO₂，12％的Al₂O₃，4％的Na₂O和K₂O，1％的TiO₂，3％的MgO等，但是其CaO和Fe₂O₃的含量确分别占17％的和7％的。组成陶土矿的基本成份为石英、粘土矿物、白云石、方解石、斜长石、微斜长石、硅质岩屑、云母片、赤铁矿、褐铁矿、海绿石、锆石、电气石及铁质等，其中以前四种为主，是一种非常典型的含杂质成分较高的低品质陶土资源。低品质陶土属于粘土中的易烧粘土类，其中的粘土相含量少，有害杂质多，由此导致耐火度低，仅为1120～1140℃；白度不合格，不能制备高档次陶瓷制品；存在过多石英、白云石矿物，塑性差，为弱塑性粘土。在传统粘土-石英-长石三组分陶瓷体系中，仅适合作为生产低附加值粘土砖瓦及粗陶制品的原料。

白云石是由碳酸钙和碳酸镁组成的矿物，广泛应用于建材、陶瓷、焊接、橡胶、造纸、塑料等工业中，白云石的主要产品包括碳酸镁、氧化镁、亲氧化镁、金属镁、硫酸镁等。白云石在陶瓷生产中主要作为辅料应用，用来在柸体和釉料中引入氧化镁和碳酸钙成分代替滑石和方解石，改变混料的成分，从而降低柸体的烧成温度，促进石英的溶解和莫来石的形成等。

传统建筑陶瓷是以粘土为主并辅以长石、石英等矿物组分的三组分陶瓷，属于SiO₂-Al₂O₃-K₂O(Na₂O)三元体系，其主晶相是莫来石、石英、玻璃相等。这一陶瓷体系要求瓷质砖中原料不能含有过多的杂质，其中，CaO质量百分含量通常小于3％，Fe₂O₃质量百分含量通常小于0.8％。因此，传统建筑陶瓷在生产过程中面临着优质矿物资源短缺、枯竭及价格上涨的威胁。

目前还没有利高钙陶土和白云石制备建筑陶瓷的研究，专利公开号CN102491737A发明了一种利用白云石制备耐高温生物可溶性陶瓷纤维的方法，其白云石用量为15～40wt％。专利公开号CN103011786A发明了一种生产发泡陶瓷保温板的方法，利用到白云石，但其掺量仅为1-6wt％。专利公开号CN104140246A发明了多孔镁橄榄石-镁黄长石符合陶瓷材料，其白云石掺量到达40～60wt％。专利公开号CN103086697A提出一种利用钙类矿物方解石或钟乳石制备高钙陶瓷的方法，但其方解石或钟乳石掺量较少，且对其余配料的品质要求较高。专利公开号CN103833326A提出一种利用紫砂页岩与陶土混合物作为粘土原料制备陶瓷产品的方法，但其陶土掺量较少，并且其陶土中CaO和Fe₂O₃含量小于1％。但是这些发明均没有将高钙陶土和白云石的应用结合起来。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种利用高钙陶土和白云石生产陶瓷砖的方法。

本发明通过以下技术方案得以实现。