專利名稱：制造紅色陶瓷原料和紅色陶瓷制品的方法及其制品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及紅色陶瓷的制造，尤其指一種用煉銅廢渣為原料制造紅色陶瓷原料和紅色陶瓷制品的方法及其制品。
用工業(yè)產(chǎn)品原料生產(chǎn)一定純度的氧化物用于陶瓷制品的著色劑，以取得較為理想色彩的陶瓷制品是近幾十年來人們致力開發(fā)的陶瓷新產(chǎn)品課題，紅色陶瓷產(chǎn)品曾采用稀有元素氧化物體系著色劑謀求達到理想的顯色，但由于稀有元素氧化物價格昂貴，使生產(chǎn)成本大幅度提高，市場難以拓展，因此目前市場上仍以鐵基氧化物為主要著色劑，但顯色效果差，，耐磨性也差，易褪色。如何采用低成本原料生產(chǎn)紅色陶瓷原料及其制品，一直是在技術上進行探索的課題。進十年來人們不斷開發(fā)出利用工業(yè)尾渣生產(chǎn)陶瓷原料及其制品，例如中國專利申請CN85102464、CN86104984、CN86102966、CN86103616、CN86104219、CN86104078、CN86106288所公開的技術方案，主要是用提釩尾渣作原料，只能生產(chǎn)黑色陶瓷制品，中國專利CN1068091A所公開的技術方案，主要用含鈦磁鐵的尾渣，加入著色劑來生產(chǎn)彩色陶瓷，同樣具有前述的缺點。
本發(fā)明的目的之一是提供一種制造紅色陶瓷原料的方法，以煉銅行業(yè)廢棄的爐渣為主要原料制造紅色陶瓷粉末原料。
本發(fā)明的目的之二是提供利用前述的紅色陶瓷粉末原料制作紅色陶瓷制品的方法和產(chǎn)品。
本發(fā)明的目的之三是將前述的紅色陶瓷粉末原料用作陶瓷制品的紅色著色劑，以克服現(xiàn)有紅色著色劑的缺點。
針對上述發(fā)明目的，本發(fā)明提出如下技術解決方案一種用含銅爐渣制造紅色陶瓷粉末原料的方法，使用含有鐵、鎂、鋁、錳、鋅、銅之和小于33％(重量％)和硫含量小于3％(重量％)的煉銅廢渣為原料，(1)將上述煉銅廢渣直接粉碎至100-200目，制得粉末，或者將上述煉銅廢渣粉碎至小于20目，一般為100-200目后在普通爐窯或回轉窯內煅燒10-60分鐘，溫度550℃-1250℃，一般為800℃-1150℃，出爐后再粉碎至100-200目，制得粉末；(2)在上述制得的煉銅廢渣粉末中加入添加劑組成混和物，添加劑的細度為100-400目，混和物中煉銅廢渣粉末占15％-35％(重量％)，添加劑占65％-85％(重量％)，再用常規(guī)陶瓷生產(chǎn)工藝和設備制成紅色陶瓷粉末原料。
所述的添加劑是指普通粘土、瓷土、陶土、長石、石英砂、耐火粘土、水玻璃中的一種或幾種的組合。
進一步地是，本發(fā)明將上述方法制成的紅色陶瓷粉末原料壓制成型坯后送爐窯煅燒，煅燒過程分為預熱段和燒成段，在預熱段的800℃-1100℃溫度區(qū)間，煅燒時間12-18分鐘；在燒成段的1100℃-1200℃溫度區(qū)間，煅燒時間8-20分鐘，燒成后對成品表面拋光，制得光澤度極佳的紅色陶瓷制品。
進一步地是，本發(fā)明還可將上述方法制成的紅色陶瓷粉末原料壓制成型坯后，對型坯表面噴涂泥漿釉，再將型坯送爐窯煅燒，燒成溫度在1150℃-1200℃，煅燒周期90-110分鐘，得到紅色亞光陶瓷制品。
進一步地是，本發(fā)明將上述方法制成的紅色陶瓷粉末原料用作陶瓷制品的紅色著色劑。
進一步地是，根據(jù)本發(fā)明制作的紅色陶瓷制品，成分中含有(重量％)SiO248-65％，F(xiàn)e2O310-18％，Al2O38-15％，CaO 5-12％，MgO2.5-5.0％。
本發(fā)明的技術方案的關鍵是促使煉銅廢渣中的不同價態(tài)的鐵氧化物充分氧化。根據(jù)氧化理論，物料粒度越細小，表面積越大，越有利于氧化，煉銅廢渣需先進行預處理，所謂預處理既可將其直接粉碎至100-200目；為使氧化更好，也可將其粉碎至小于20目，一般為100-200目后在普通爐窯或回轉窯內煅燒，出爐后再粉碎至100-200目，預處理后得到的粉末必須達到100-200目。在煅燒時，一方面要有利于鐵的充分氧化，另一方面渣料中含有小于3.0％(重量％)的硫，必須在預熱段800℃-1100℃溫度區(qū)停留時間12-18分鐘，避免由于型坯氧化不完全而產(chǎn)生夾層、鼓泡現(xiàn)象。
實施例一 以本發(fā)明制作光亮面瓷質墻地磚取煉銅廢渣為原料，含有金屬成分(重量％)鐵25-30％，鋁1.5-3.0％，鎂3.0-3.5％，錳0.1-0.8％，鋅1.0-3.0％，銅0.1-0.3％，及硫0.2-0.3％；將原料破碎、球磨至100-200目后在普通爐窯或回轉窯內煅燒10-60分鐘，溫度為800℃-1150℃，出爐后再粉碎、球磨至100-200目，得原料粉末，過篩；取篩下料一份，配加添加劑普通粘土二分，加水球磨制漿；經(jīng)噴粉、陳腐，壓制成磚坯后送爐窯煅燒，在預熱段的800℃-1100℃溫度區(qū)間，煅燒時間12-18分鐘；在燒成段的1100℃-1200℃溫度區(qū)間，煅燒時間8-20分鐘，燒成后對成品表面拋光，制得光澤度極佳的紅色瓷質墻地磚。
實施例二以本發(fā)明制作亞光面瓷質墻地磚前期步驟與實施例一相同，壓制成磚坯后，表面噴涂泥漿釉，再將型坯送爐窯煅燒，燒成溫度在1150℃-1200℃，煅燒周期90-110分鐘，得到紅色亞光瓷質墻地磚。
本發(fā)明制作其它的紅色陶瓷制品，除型坯形狀不同，步驟與實施例一、實施例二相同。
本發(fā)明制作的紅色陶瓷制品，成分中含有(重量％)SiO248-65％，F(xiàn)e2O310-18％，Al2O38-15％，CaO 5-12％，MgO 2.5-5.0％。
實施例三取實施例一的煉銅廢渣直接粉碎至100-200目，制得粉末，或者將上述煉銅廢渣粉碎至小于20目，一般為100-200目后在普通爐窯或回轉窯內煅燒10-60分鐘，溫度550℃-1250℃，一般為800℃-1150℃，出爐后再粉碎至100-200目，制得粉末，制成的紅色陶瓷粉末，配加添加劑后即為一種紅色陶瓷的生產(chǎn)原料；也可將該紅色陶瓷粉末直接用作陶瓷制品的紅色著色劑，用于其它的陶瓷原料的著色。
本發(fā)明有著顯著的特點為原來無用的廢棄物煉銅廢渣開拓了一條可利用的途徑；煉銅廢渣含有一定量的金屬，使制成的陶瓷制品顯示紅色而無需其它的紅色著色劑，色彩穩(wěn)定；所制成的紅色陶瓷粉末原料本身就是一種性能優(yōu)良的紅色著色劑，其價格遠低于稀有元素氧化物，而其性能遠高于鐵基氧化物；生產(chǎn)過程不需專用設備，利用現(xiàn)有的陶瓷生產(chǎn)設備即可生產(chǎn)；制成的陶瓷制品耐磨性、抗折強度、成瓷效果優(yōu)于普通陶瓷，以本發(fā)明所制成的瓷質墻地磚的技術指標為例，吸水率0.1％，抗折強度49Mpa，耐磨性≤133mm3，表面平整度0.02％，直角度0.04％，超過國標(GB/T4100.1-1999)和歐標(EN-176)中的指標。
權利要求
1.一種用含銅爐渣制造紅色陶瓷粉末原料的方法，其特征在于使用含有鐵、鎂、鋁、錳、鋅、銅之和小于38％(重量％)和硫含量小于3％(重量％)的煉銅廢渣為原料，(1)將上述煉銅廢渣直接粉碎至100-200目，制得粉末，或者將上述煉銅廢渣粉碎至小于20目，一般為100-200目后在普通爐窯或回轉窯內煅燒10-60分鐘，溫度550℃-1250℃，一般為800℃-1150℃，出爐后再粉碎至100-200目，制得粉末；(2)在上述制得的煉銅廢渣粉末中加入添加劑組成混和物，添加劑的細度為100-400目，混和物中煉銅廢渣粉末占15％-35％(重量％)，添加劑占65％-85％(重量％)，再用常規(guī)陶瓷生產(chǎn)工藝和設備制成紅色陶瓷粉末原料。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述的添加劑是指普通粘土、瓷土、陶土、長石、石英砂、耐火粘土、水玻璃中的一種或幾種的組合。
3.用權利要求1所述方法制成的紅色陶瓷粉末原料制作紅色陶瓷制品的方法，其特征在于，將權利要求1所述方法制成的紅色陶瓷粉末原料壓制成型坯后送爐窯煅燒，煅燒過程分為預熱段和燒成段，在預熱段的800℃-1100℃溫度區(qū)間，煅燒時間12-18分鐘；在燒成段的1100℃-1200℃溫度區(qū)間，煅燒時間8-20分鐘，燒成后對成品表面拋光，制得紅色陶瓷制品。
4.用權利要求1所述方法制成的紅色陶瓷粉末原料制作紅色陶瓷制品的方法，其特征在于，將權利要求1所述方法制成的紅色陶瓷粉末原料壓制成型坯后，對型坯表面噴涂泥漿釉，再將型坯送爐窯煅燒，燒成溫度在1150℃-1200℃，煅燒周期90-110分鐘，得到紅色亞光陶瓷制品。
5.用權利要求1所述方法制成的紅色陶瓷粉末原料用作陶瓷制品的紅色著色劑。
6.用權利要求3或4所述方法制成的紅色陶瓷制品，其特征在于，成分中含有(重量％)SiO248-65，F(xiàn)e2O310-18，Al2O3 8-15，CaO5-12，MgO 2.5-5.0。
全文摘要
用煉銅廢渣為原料制造紅色陶瓷原料和紅色陶瓷制品的方法及其制品,用含有鐵、鎂、鋁、錳、鋅、銅之和小于38%(重量%)和硫含量小于3%(重量%)的煉銅廢渣,粉碎至100一200目,加入添加劑組成混和物,再用常規(guī)工藝制成粉末原料,壓制成型坯后煅燒,制得紅色陶瓷制品。為煉銅廢渣開拓了一條可利用的途徑;顯示的紅色色彩穩(wěn)定,制成的陶瓷制品耐磨性、抗折強度、成瓷效果優(yōu)于普通陶瓷。
文檔編號C04B33/13GK1337375SQ0011961
公開日2002年2月27日 申請日期2000年8月16日 優(yōu)先權日2000年8月16日
發(fā)明者蔡克宏, 蔣志翔, 戚國強, 疏延勝 申請人:上海宏基特種陶瓷有限公司