[发明专利]利用赤泥经辊道窑生产分相窑变装饰复合材料的方法

说明书

本发明属于建筑陶瓷生产技术领域，具体的涉及一种利用赤泥经辊道窑生产分相窑变装饰复合材料的方法。以赤泥、长石、钒钛渣、石英、硼砂、锂云母和滑石为原料，将其放于熔块炉中，经1400‑1500℃熔融后水淬、破碎并经筛分，取筛余物进行混合，即为分相窑变原料；以长石、粘土、焦宝石、叶蜡石和文祖石为原料，将其放于球磨机中，球磨36h后喷雾造粒，将粒料放于模具中，经压制成型，得到坯体；将制得的分相窑变原料布至坯体上，再经辊道窑干燥、烧成，即生产得到分相窑变装饰复合材料。本发明生产得到的分相窑变装饰复合材料可以满足传统陶瓷的所有使用性能和装饰性能，生产过程中不使用釉色料，是一种绿色、环保的生产工艺。

技术领域

本发明属于建筑陶瓷生产技术领域，具体的涉及一种利用赤泥经辊道窑生产分相窑变装饰复合材料的方法。

背景技术

近年来随着工业水平的不断提高，中国工业产品的数量大幅度提高，因而工业固体废渣的排放数量非常庞大，其中，赤泥作为氧化铝的工业副产物，每年排放量达到数百万吨以上，钒钛矿渣每年的排放量也在2000万吨以上。开发利用这些固体废弃物的技术也在不断发展，但主要是集中在利用它们作为路基填充材料等低附加值方向的使用。而在利用赤泥作为陶瓷复合材料的原料使用时，其颜色、高温下粘度变化和铁元素价态的变化对陶瓷基复合材料的配料、生产和性能优化带来不利的影响。

利用辊道窑快烧技术生产分相窑变复合材料的研究非常少，主要问题体现在：

(1)分相釉料往往需要两次布料，先布一层基础料，再布一层分相原料，利用两种釉料在高温下粘度的差别，使分相出来的晶相产生窑变效果，若只布一层料即可实现分相窑变效果的生产方法能够大幅度提高生产效率，ZL201210094756.8公开了一种利用锂辉石、石英、方解石、滑石、氧化铝、氧化锌、硝酸钠、锆英粉、骨灰、碳酸锂和硼酸等原料配制基础结晶釉，再加入氧化铈、氧化镍、二氧化锰、氧化铁、二氧化钛、氧化钴或氧化铜作为着色剂，经辊道窑烧成以锂辉石为主的微晶玻璃复合板材，但其基础结晶釉料和着色剂以化工原料为主，成本过高，产品的应用领域受到限制。利用固体废弃物，如赤泥和钒钛矿渣等，作为分相结晶窑变的主要原料可以大幅度降低生产成本，但是到目前为止，通过利用添加量高达50～60％的赤泥，经辊道窑生产工艺烧成分相窑变装饰复合材料的报道却尚未发现。

(2)固坯体与分相釉料的热膨胀系数有明显差别，在生产分相釉面材料时必须布过渡料层，以保障陶瓷坯体与分相釉之间热膨胀系数的匹配性，否则将使生产得到的材料弯曲、变形或断裂。

(3)分相窑变陶瓷的生产过程需要精确控制烧成温度，首先升温至高温、再快速降至较低的温度，并保温一段时间，目的是先生成晶核，再使晶核缓慢长大，整个周期需要3～5小时，而在常规的辊道窑生长线上，从干燥到烧成只有45分钟的时间，要想在短时间内生成晶核、再分相长大，需要在配方和工艺上深入研究方可实现。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种利用赤泥经辊道窑生产分相窑变装饰复合材料的方法。赤泥在分相窑变原料中用量大，分相窑变原料成本低，易于工业化生产；生产得到的分相窑变装饰复合材料可以满足传统陶瓷的所有使用性能，也可以满足传统陶瓷的装饰性能，生产过程中不再使用釉色料，大幅度降低因使用釉色料而带来的矿物资源、能源和劳动力成本，是一种绿色、环保的生产工艺。

本发明所述的利用赤泥经辊道窑生产分相窑变装饰复合材料的方法，具体包括以下步骤：

(1)分相窑变原料的制备

以赤泥、长石、钒钛渣、石英、硼砂、锂云母和滑石为原料，将其放于熔块炉中，经1400-1500℃熔融后水淬、破碎并经筛分，取筛余物进行混合，即为分相窑变原料；

(2)坯体的制备

以长石、粘土、焦宝石、叶蜡石和文祖石为原料，将其放于球磨机中，球磨36h后喷雾造粒，将粒料放于模具中，经压制成型，得到坯体；

(3)分相窑变装饰复合材料的制备