以页岩为主要原料的白坯陶瓷原料配方及生产工艺

摘要

本发明提供了一种以页岩为主要原料的白坯陶瓷原料配方及生产工艺，其原料配方为：页岩60％-80％、煤矸石4％-6％、工业煤灰8％-12％、高铝砂8％-12％、钾长石4％-6％。其生产的工艺过程主要为：1.将配方中硬质原料按配方比例初配料，入球水磨；2.达到细度后，经除铁过筛放入沉淀池沉淀去除面层水和杂质，经榨滤机进一步除水制成湿料粉；3.将页岩与湿料粉加入到球磨机进行混合研磨，浆料再次除铁过筛；4.用以上准备的浆料制成坯体、烧制陶瓷成品，达到预期的坯体白度。

说明书

技术领域

本发明涉及一种白坯陶瓷生产工艺，尤其是一种以页岩为主要原材料的白坯陶瓷生产工艺。

背景技术

陶瓷是陶器和瓷器的总称。瓷器是中国人发明的，这是举世都公认的。陶瓷在我们生活中，扮演着极其重要的角色，不论是生产生活，还是艺术审美，都有其自己的地位。我们日常生活中所用的陶瓷餐具洁具、陶瓷工艺品、陶瓷砖等等，都是典型的陶瓷产品。

虽然陶瓷在我们国家已经发展了三千多年，但对于陶瓷的生产技术，还一直在探索和更新中。

日常生活中的陶瓷坯体主要以白色最为消费者认可和接受。在现有的生产工艺条件下，页岩不能作为白坯陶瓷坯体的主要原材料。而页岩矿石成分稳定，在地表的储量非常丰富，页岩的开采也非常方便，开采成本极低；同时页岩的成型和烧结性能好，是非常好的可开发资源。

页岩不能作为白坯陶瓷产品生产主要原材料，其原因为：

1.页岩化学成份中氧化铁含量达5％-9％，主要以三氧化二铁形式存在。三氧化二铁显红棕色，煅烧白度相对较低，降低了坯体白度。难以在白坯陶瓷坯体中大量应用。

2.实现的代价高。页岩属大块度软质塑性材料，在材料的细化研磨时，大比例加入到硬质材料中，很难达到软硬两种不同材料同步研磨效果。

配料整体泥浆细度很难达到要求，也就增加了球磨能耗和成本。

由于以上原因，一直困扰着陶瓷生产企业，无法选择成本更低的页岩作为陶瓷生产的主要原材料。为了降低白坯陶瓷的生产成本，提高陶瓷产品的产量和质量，急需一种以页岩为主要原材料的白坯陶瓷生产工艺。

发明内容

为了克服以上所述的页岩制白坯陶瓷的生产工艺不足，本发明提供了一种以使用页岩作为主要原料，进行白坯陶瓷生产的工艺技术，该技术以分段高效球磨降耗、两次除铁除杂为主要工艺特征。该技术是通过以下方法实现的，它包括了原料的配方比及生产工艺技术：

其成份与重量比如下：

页岩     60％-80％

煤矸石   4％-6％

工业煤灰 8％-12％

高铝砂   8％-12％

钾长石   4％-6％

其工艺过程为：

a.硬质材料破碎部份：将煤矸石经人工粗选，排除其中的杂物，送经颚式破碎机粉碎，再经水洗，排除其中的泥沙和飘浮物；将工业煤灰经颚式破碎机粉碎；将高铝砂经人工粗选，排除其中的杂物，经颚式破碎进行粉碎；将钾长石进行酸洗，除去其中的铁和云母等杂质。

b.将以上经破碎和筛选后的硬质材料按比例配料，进行球磨机水磨8-12小时，细度控制在万孔筛余1％-2％以内。

c.将经过球磨机水磨后的料浆电磁除铁、过100目振动筛；料浆进入沉淀池进行静置沉淀8-10小时，进行料水分离。

d.排除料浆表面的清水部份，并经榨滤机进一步除水，成为含水率不超过20％湿料粉。

e.将页岩与湿料粉换算成干料按比例加入到球磨机，进行加水混磨3-4小时，细度控制在万孔筛余1-1.5％以内。

f.混磨后的浆料再次电磁除铁、过100目振动筛；混磨料浆进入浆料池搅拌备用。

g.按现行生产工艺方法：浆料注塑或制粉干压成型，制成陶瓷坯体。坯体经干燥和表面施釉，窑炉烧制成陶瓷产品。并达到预期的白度。

本发明在原材料精选方案中，采用了廉价质优的煤矸石、工业煤灰为添加材料。煤矸石含碳量5-10％之间，碳在烧成过程中起到还原剂的作用，将部分三氧化二铁还原成氧化亚铁(氧化亚铁呈浅灰色，单质铁是银白色)；煤矸石自身耐火度高、煅烧白度高，但用量太多(含碳量过高)坯体易黑心。本发明技术，既可以有效利用页岩材料成型和烧结性能好的特点，同时最大限度较低三氧化二铁对坯体白度的影响，保证配方成分的合理性。在不改变现有烧成条件的情况下，实验坯体白度28度，达到市场同类产品坯体综合白度水平。实验陶瓷砖成品各项性能指标全部达到国家标准要求。

本发明选用了分段高效球磨的工艺，分段高效球磨降耗、除杂，解决了软硬质材料在混合研磨过程中，研磨效率低(浆料粘度大，球石选择难匹配)的难题。用量少的硬质材料先采用中粒径高密度球石介质(对小粒径硬质材料有较好的研磨效率)进行高效预磨，在达到相应细度时放浆沉淀，经榨滤机除水备用。再将硬质材料湿料粉与软质页岩按配方比例配料入球，采用大粒径球石介质(大粒径球石对大块度软质页岩有好的破碎效率)进行水磨，从而大大减少了混合材料的共磨时间。整体球磨能耗相应降低，球磨综合节电45％以上。分段球磨、两次放浆过筛除铁，解决了原料杂质对产品质量的影响。

具体实施方式

按本发明所示，进行产品的生产，先准备其原材料，其成份与重量比如下：

页岩      60％-80％

煤矸石    4％-6％

工业煤灰  8％-12％

高铝砂    8％-12％

钾长石    4％-6％

并按以下工艺进行：

a.硬质材料破碎部份：将煤矸石经人工粗选，排除其中的杂物，送经颚式破碎机粉碎，再经水洗，排除其中的泥沙和飘浮物；将工业煤灰经颚式破碎机粉碎；将高铝砂经人工粗选，排除其中的杂物，经颚式破碎进行粉碎；将钾长石进行酸洗，除去其中的铁和云母等杂质。

b.将以上经破碎和筛选后的硬质材料按比例配料，进行球磨机水磨8-12小时，细度控制在万孔筛余1％-2％以内。

c.将经过球磨机水磨后的料浆电磁除铁、过100目振动筛；料浆进入沉淀池进行静置沉淀8-10小时，进行料水分离。

d.排除料浆表面的清水部份，并经榨滤机进一步除水，成为含水率不超过20％湿料粉。

e.将页岩与湿料粉换算成干料按比例加入到球磨机，进行加水混磨3-4小时，细度控制在万孔筛余1-1.5％以内。

f.混磨后的浆料再次电磁除铁、过100目振动筛；混磨料浆进入浆料池搅拌备用。

g.按现行生产工艺方法：浆料注塑或制粉干压成型，制成陶瓷坯体。坯体经干燥和表面施釉，窑炉烧制成陶瓷产品。并达到预期的白度。