[其他]以铅锌矿尾砂为主要原料的釉面砖及其工艺

说明书

本发明是属于陶瓷成型制品及其制造工艺领域。

用工业废渣和废料作釉面砖的主要原料，近年来已引起广泛的重视。废渣和废料是工业生产及矿山开采中不可避免的产物，不仅数量大，而且难处理。近些年以来对废渣的开发利用研究十分活跃，在我国就黄矿渣、炼铝赤泥，明矾石氨浸渣、粉煤灰、废玻璃、煤矸石、磷灰岩尾矿、珍珠岩废料及钽铌矿废渣等进行了一些具体的开发研究，这些废渣从它们的化学组成来看，它们都属于硅酸盐类，与其它原料适当搭配，经成型，烧成所得到的矿物组成为硅灰石、长石、莫来石、方石英和游离石英等，具有陶瓷制品所需要的物理、化学性能。用这些废渣制成的陶瓷制品，因原料中含有较多的铁、钛、锰等着色杂质，烧成的坯体呈色，但这并不碍陶瓷制品的质量，还可以根据需要调整坯料或釉的颜色，制成所需颜色的色坯，色釉。

本发明涉及到的工业废料是这种一直未被开发的铅锌矿尾砂。用这种废渣为主要原料制造釉面砖，不仅能得到质量附合标准的建筑用釉面砖，同时为铅锌矿的综合治理提供了一切实可行的方案。铅锌矿经选矿后遗留下大量的尾砂，据统计一吨铅锌矿石选为精矿只有40公斤，还有960公斤尾砂作废物被弃，大量的尾砂排废处理一直是个头痛的事，全国各地铅锌矿点多，贮量丰富，仅浙江省就有温州的安下铅锌矿、黄岩、龙泉、临海、岱山、诸暨等地的铅锌矿。大量的废渣每年要花巨额资金筑坝囤积处理，这种消极的处理方法显然还不能减轻矿物废渣对自然环境的压力。有些厂家甚至因为堆积如山的尾砂处理不妥，造成环境污染而因此减产缓产，严重影响了铅、锌金属冶炼生产。

本发明的目的在于应用陶瓷制造技术，开发以铅锌矿尾砂为主要原料的釉面砖生产，综合治理铅锌矿开采中的废渣问题。

经精选后的铅锌矿尾砂氧化铅和氧化锌的含量很低，主要含有石英、氧化铝、石灰石以及其它一些低熔成分。这种尾砂烧失量小，全国各地的铅锌矿其选矿后余下的尾砂化学成分含量大致相近，根据这些尾砂的化学组成与加工工艺特性，与适量的粘土等原料混配制成坯料，辅以相应的制造工艺，成型、烧成即得到炻质陶瓷釉面砖。本发明制得的釉面砖坯体，也适合于低温快烧要求，其坯体的化学成分如下如示：

SiO₂Al₂O₃Fe₂O₃CaO+MgO K₂O+Na₂O 灼减

52～63    15～24    ＜10    6～13    2.4～5    2.5～7

（重量百分数）

这里给出几种实验配方，进一步说明本发明，以温州安下铅锌矿为例，按配料比与工艺要求制泥，拿25至75%重量比的尾砂与75%至25%的粘土原料配制，选择可塑性较好的粘土材料，这种粘土的品位要求不很高，这样可因地制宜选择温州附近的陶土、蜡石等原料。表1是所选用的原料的化学组成，表2是几种坯体的实验配方，表3是坯料（体）的化学组成。

与上述坯体相配合的釉料，我们选择乳浊釉，以锆乳浊釉为最理想，锆釉具最强乳浊作用的温度是850至1000℃，正适合低温烧成要求，增加些低膨胀系数原料与强溶剂原料比例，弥补中间层形成不足的缺陷及降低烧成温度，表4是这种锆乳浊釉的化学成分组成。

本发明最理想的锆乳浊釉其釉式为：

本发明对上述釉面砖采用二次烧成法，将准备好的坯体原料按比例配入球磨机中，经细磨后，再经除铁，脱水、烘干、打粉、成型、送素烧，经素烧后的坯体喷上乳浊釉，继而釉烧这样传统的工艺路线制得釉面砖。本发明的特点是素烧的温度范围为1040±25℃，釉烧为1025±25℃，氧化气氛烧制。本发明原料准备的最佳方案是所用的粘土原料是取自于铅锌矿尾砂所处地附近的粘土矿，这就能满足烧成要求。

由本发明制得的釉面砖具有较好的急冷急热性能，完全满足建筑装饰用釉面砖质量要求，制品成品率高，坯面平整度良好，工艺制造也不复杂，易为陶瓷制造业领域技术人员掌握，用这种铅锌矿尾砂制取釉面砖的成本少于过去全用蜡石、粘土等原料制取釉面砖成本的一半，同时节约了大量的粘土材料，又低温烧成，能节约能源，对尾砂综合治理产生不可估量的积极社会与经济效果。

下面给出一个具体制造工艺实施例。