[发明专利]制备玻璃-陶瓷复合材料马赛克的工艺方法

说明书

本发明涉及一种制备玻璃～陶瓷复合材料马赛克的工艺方法，这种工艺是利用回收的废玻璃及其它硅酸盐类废料为原料，经分类粉碎过筛，按配比混合压制烧结成型。

目前作为屋内外建筑装饰材料使用的马赛克、面砖，已较为普遍。现已公知的马赛克、面砖生产技术都是以单一玻璃体或单一陶瓷体制成成品。作为单一陶瓷原料加工的成品报废率较高，而一旦报废了的是不能回炉再生，这是由陶瓷自身性质所决定的。

利用废玻璃经粉料后再制作玻璃马赛克的技术方案已有许多。中国专利公报公开的CN86101532A即为一例。该份专利申请文件提供了一种用废玻璃为原料加以粘结剂及无机着色剂而压制烧结成单一材质的玻璃马赛克工艺方法。该工艺方法烧成时间需1～2个小时，生产效率较低，性能为单一玻璃体所局限。

本发明的目的是：克服已有技术的不足，提供一种以多种废的硅酸盐熟料为原料制备玻璃～陶瓷复合材料马赛克的工艺方法。

本发明实现方案如下：所述的玻璃～陶瓷复合材料是利用回收的废陶器瓷器、废玻璃、钢渣炉渣、及硅石尾矿类为原料，经分类粉碎过筛，按配比混合压制烧结成型，其原料组分配比可从以下几组选用：组分配比1：陶瓷：10～40%、玻璃：50～80%、着色剂：0.05～10%;组分配比    2：玻璃：40～60%、炉渣类：20～30%、陶器类：15～20%、氧化锌：0.1～0.5%、着色剂：0.05～10%;组分配比3：玻璃：50～80%、硅石尾矿料：10～30%、陶器类：5～15%、氧化锌：0.1～0.5%、着色剂：0.05～10%。对上述各组配比原料在压制成型时可加入适量粘结剂，粘结剂可用：100%的水玻璃：3～7%、水胶：5～8%、水：85～90%相互均匀混合制成。

将所需的各种原料粒度碎至24目～250目，根据产品而选用不同粒度、按上述组分配比将各种原料相互均匀混合搅拌，然后以120kg～380kg/cm²的成型压力一次压制成型，已压成型的坯料可直接送入间隙窑中在720℃～900℃的温度下烧制，烧成时间为6～12分钟。对于生产中出现的废品，粉碎后仍可以用同一生产工艺再次压制烧结成型。

在实现本发明时，应将回收的废玻璃中平板、瓶罐器皿、电工制品等各种玻璃分类分色使用，用前需取样分析和烧结温度试验。陶瓷可以是硬瓷如电器、化学用瓷、餐具瓷器等，也可以是软质瓷，如磁砖等。陶器废料如陶杯、花盆、缸罐坛类。可用的硅酸盐熟料还有钢炉渣等以及硅石尾矿。生产时，需将上述材料清洗后用破碎机将其各自破碎，粒度控制在5mm～20mm，而后送入盘式旋风粉碎机或球磨机进行细粉碎，粒度可按24目～64目的分为一类、64目～150目为一类、150目～250目以上为一类，各类不合格的筛上物仍回到粉碎机粉至合格;将合格的粉料，按组分配比称重后，连同所需量的着色剂一并送入调合机调合混匀，随之再根据产品性能要求加入适量粘结剂、水溶液，再调合5～7分钟，这时混合料的成份水份均达到最佳混合程度。若北方冬季操作，则需采取相应加温措施以保证调合料温度在10℃以上。将调好的料送到压机房在规定的压力下一次压坯成型，若多次压制成型将会造成成品表层起层、内在夹层等缺陷。成型好的坯体放置在特制的轻质耐火栅板砖板上，经窑车送入窑内烧成。所用窑可以是间隙窑，也可是遂道窑。该种隧道窑的前段为予热带8米长，中段为中温烧成带3米长，后段为退火带7米长。在该窑中烧制产品需控制烧成带的温度在750℃～900℃之间，具体要根据所用废玻璃的软化区粘度试验而定。坯体低于750℃时玻化不完善，会出现“夹生”;若温度过高于又会过度软化，失去应有的外形尺寸。除需控制烧成温度外，还要严格控制坯体的整个烧制时间应不低于6分钟。准确烧成时间要由坯体厚薄大小而定。

本发明的原理是：玻璃受热后，是随着温度的上升而逐渐呈一塑性粘度变化。如前文所述，各种粉料是按重量配比均匀调合的，这样即可保证玻璃粉料是均匀地包围在陶瓷类粉料颗粒的周围，当温度达到750℃以上时，玻璃粉粒逐渐趋于软化并收缩流动，根据配比玻璃含量始终处于富有状态，故形成一玻璃体网络、陶瓷粉粒则牢牢地镶嵌在其间。从显微岩相分析，由于玻陶都属硅酸盐类物质，所以在烧结过程中它们相互还存在着微薄浸润层，这便组合成一新型复合硅酸盐类材料。也正由于其结构组合的特点，使本发明提供的产品机械强度高、耐磨、抗酸碱腐蚀性能好，色泽稳定。

本发明所提供的玻璃～陶瓷复合材质的马赛克、面砖的性能指标为：

吸水率：0.5～2%

耐酸蚀率：≤0.2%（在10%盐酸中浸泡24小时的重量损失）

耐碱蚀率：≤0.02%（在NaOH溶液中泡浸24小时的重量损失）