[发明专利]利用含锆耐火砖边角料制作陶瓷坯体增白复合锆的方法及其应用

说明书

本发明涉及利用含锆耐火砖边角料制作陶瓷坯体增白复合锆的方法，先分别制备锆体系和硅铝体系，然后将锆体系和硅铝体系混合并加入石墨粉进行复合包覆，最后烘干制得增白复合锆粉，增白复合锆粉以锆‑铝‑硅‑碳的形式存在，其中锆‑铝‑硅体系在坯体烧成过程中作为莫来石晶种来促进莫来石相的连续生成，莫来石相具有增强坯体机械强度和增加白度的作用；而碳体系石墨粉可以与坯体原料反应生成碳化物，而这些碳化物又可以加快莫来石相连续生成的速度，从而使得坯体更全面和均衡的产生莫来石相。本发明在同等白度条件增白复合锆的用量不到澳砂的三分之一，不但可以节约资源，还可以减少填埋时造成的环境污染。

技术领域

本发明属于陶瓷材料加工技术领域，具体涉及一种利用含锆耐火砖边角料制作陶瓷坯体增白复合锆的方法及其应用。

背景技术

随着人们生活水平的日益提高，消费者对陶瓷墙地砖的需求量也不断提高，而且大家普遍认为瓷砖的坯体越白，代表着磁砖的质量就越好，铺贴出来的效果也就越好。

正常情况下，陶瓷生产厂家通过在生产过程中，往陶瓷坯体中添加硅酸锆来达到陶瓷坯体增白的效果，但是市面上大部分在售的硅酸锆都是带有少量的放射性物质的，其导致的结果就是磁砖变白了，但是放射性也变高了；并且硅酸锆价格昂贵，增加硅酸锆的添加量会大幅增加陶瓷的生产成本。所以，在综合白度最优和放射性不超标的条件下，各陶瓷厂通常在坯体中添加1.5％～3％由优质锆英砂制成的硅酸锆来增加坯体的白度，这势必增加了陶瓷的生产制作成本，也大量消耗了不可再生的宝贵的锆英砂资源。

而含锆耐火砖是以天然锆英砂(ZrSiO2)为主要原料制得的制品，在含锆耐火砖的生产过程中，由切割、抛光等生产加工环节产生的边角料有很多，这些边角料由于成分复杂多变，颗粒细度不均匀，杂质多，含水率高等因素无法得到有效利用而被堆置，最终的结果往往是这些边角料以填埋或作为低端填充料等方式处理，生态风险极大又占用了大量的土地，这样既破坏了生态环境又浪费了宝贵的自然及土地资源。

因此，如何利用含锆耐火砖边角料，寻求替代传统优质锆英砂增白剂的可行有效的解决方案，成为陶瓷行业的前沿研究课题。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种利用含锆耐火砖边角料制作陶瓷坯体增白复合锆的方法。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

利用含锆耐火砖边角料制作陶瓷坯体增白复合锆的方法，包括如下步骤：

S10、制备锆体系：取含锆耐火砖边角料经湿法球磨、分散及表面改性处理制得改性边角料分散浆料；

S20、制备硅铝体系：取二氧化硅和三氧化二铝经湿法球磨、分散及表面活性处理制得改性硅铝分散浆料；

S30、制备锆-铝-硅-碳复合锆浆料：先混合均匀步骤S10的改性边角料分散浆料和步骤S20的改性硅铝分散浆料，然后加入总质量0.1％～0.5％的石墨粉进行复合包覆，制得锆-铝-硅-碳复合锆浆料；

S40、烘干成粉，制得增白复合锆粉。

优选地，所述步骤S10的含锆耐火砖边角料在湿法球磨前还先进行除杂处理。

优选地，所述步骤S10中的湿法球磨工艺具体为：按边角料与水重量比为1︰0.4～0.5进行湿法球磨，球磨至粒径D98小于1微米。

优选地，所述步骤S10中的分散工艺具体为：经湿法球磨完成的浆料置于容器中，然后加入浆料总质量0.1％～0.5％的分散剂，分散得到分散边角料浆料。

优选地，所述步骤S10中的表面改性处理工艺具体为：往经分散完成的分散边角料浆料中依次加入分散边角料浆料总质量0.06％～0.15％的表面活性剂和0.06％～0.15％的粉体表面改性剂，搅拌均匀得到改性边角料分散浆料。所述粉体表面改性剂为硅基偶联剂，其通式为RSiX3，优选为KH-570、SCA-503。