本發(fā)明屬無機非金屬材料(陶瓷)領域, 具體涉及一種利用風積沙制備內墻磚的方法及其制得的內墻磚。
背景技術:
風積沙是經過自然風搬運、分級、沉淀后在地表形成的沙土,它顆粒均勻、細小,成分穩(wěn)定,以長石為主要礦物夾雜著石英、云母等。
中國沙漠總面積約70萬平方千米,如果連同50多萬平方千米的戈壁在內總面積為128萬平方千米,占全國陸地總面積的13%。中國西北干旱區(qū)是中國沙漠最為集中的地區(qū),約占全國沙漠總面積的80%,而土地的沙漠化造成了土地無法耕種利用。尤其在庫布其沙漠內,風積沙分布面積約為2821平方公里,風積沙詳查地址報告及相關資料顯示在該區(qū)域分布的風積沙礦物組份含量變化不大,大宗礦物組份含量穩(wěn)定,可作為大規(guī)模產業(yè)化發(fā)展的原料基地。庫布其沙漠風積沙的主要成分為SiO2和Al2O3,并含有少量的CaO、Fe2O3、Na2O、K2O,與某些傳統(tǒng)陶瓷原料粘土的化學成分接近。
目前已經有利用風積沙來作原料生產建筑材料。例如中國專利ZL. 201410269470.8,公開了一種利用內蒙古當地廢料制備內墻磚的方法,其坯體和釉料配方的重量百分比組成為:坯體: 內蒙古庫布其黃沙30~60wt%、內蒙古塔然高勒煤矸石20~40wt%、杭錦1號粘土5~20wt%、杭錦2號粘土5~20wt%、哈業(yè)胡同長石5~10wt%;釉料: 內蒙古庫布其黃沙22~36wt%、哈業(yè)胡同長石22~40wt%、西礦陶土5~12wt%、硅酸鋯8~15wt%、方解石8~15wt%、滑石2~4wt%、氧化鋅1~4wt%;經坯體素燒、上釉、干燥煅燒獲得的內墻磚制品,本發(fā)明的坯、釉中較大量的采用了內蒙古塔然高勒煤矸石和內蒙古庫布其黃沙。其充分回收利用了工業(yè)廢渣、黃沙,變廢為寶,降低了生產成本,又減少了這些廢渣對環(huán)境的破壞、污染,大大節(jié)約了堆放這些廢渣料所需的土地面積,改善人類的生存環(huán)境。因此本發(fā)明對廢渣料資源化利用具有很好的環(huán)保、社會意義。然而,上述制造原材料包括胚體和釉料都較為復雜,對制造設備要求高,制造成本較高,不適合推廣應用。
例如中國專利ZL 201110059331.9,該發(fā)明涉及了一種利用風積沙制備的陶瓷磚,其原料重量百分比組成為:烏審旗風積沙50~60%、圖克熟料20~28%、烏審旗白粘土12~20%、菱鎂礦2~8%,經球磨粉碎、過篩、除鐵、成型、1080~1220℃燒制后得到陶瓷磚產品,本發(fā)明以內蒙古盛產的風積沙為主要制瓷原料既有利于低成本治理沙漠,又大幅度降低了陶瓷產品生產成本,制得的陶瓷磚產品性能優(yōu)異,尺差小,吸水率低,強度高,相關指標達到國家檢測標準要求。然而,采用上述制造原材料及成分制得的陶瓷磚外觀成型差,且強度一般。需要對制造工藝還有成分進行優(yōu)化。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種利用風積沙制備內墻磚的方法及其制得的內墻磚。
為解決以上技術問題,本發(fā)明的技術方案是:
制造內墻磚的胚體原料為:風積沙55-60wt%,硅藻土 10-15wt%,熟料 10-15 wt %,白粘土 8- 10wt %,煤矸石5-10 wt %,鎳粉0.2-0.5 wt %;釉料原料為: 風積沙12-17wt%、白粘土37-43 wt %,球土3-6wt%,硅酸鋯13-17 wt%,碳酸鋇15-16wt%、氧化鋁粉8-16 wt%。其中風積沙是經過自然風搬運、分級、沉積后在地表形成的沙土,它顆粒均勻、細小,成分穩(wěn)定,以長石為主要礦物夾雜著石英、云母等。風積沙90%顆粒分布于0.075-0.25mm,屬特細沙,與傳統(tǒng)制瓷原料相比,無須破損,降低了原料處理環(huán)節(jié)的成本,較高的細度也有利于提高產品的強度。其中,風積沙、硅藻土、熟料、白粘土、煤矸石、鎳粉幾者的配合使用能保證內墻磚胚體的質量,是燒制成功不可少不可多的原料;通過實驗發(fā)現(xiàn),鎳粉的加入是關鍵,通過適量鎳粉的加入不僅能夠極大的改善強度性能,還能很好的改善成型外觀;且綜合考慮成本等因素,將鎳粉含量選至0.2-0.5 wt %,這在現(xiàn)有內墻磚胚體及其其他磚的燒制工藝中是不曾存在的。且風積沙跟白粘土、煤矸石、硅藻土的配合使用,能很好的改善成型質量。特別配合燒制工藝,能極大改善內墻磚的各項指標性能。
優(yōu)選的,所述胚體風積沙的粒度為200目;釉料風積沙的粒度為300目。
其制造過程為:
首先為原料采運:原料由汽車運送至原料堆場或者原料庫內,并進行原料揀選;然后為原料制備:硬質原料通過輪式裝載機將其卸入到各自箱式給料機內,通過給料機按標準比例配比并輸送到皮帶機上供給顎式破碎機粗碎,然后進入錘式破碎機中碎,后進入細碎對輥機細碎,再經過滾動篩篩分,篩上料回到細碎對輥機再粉碎;
按上述釉料配方的重量百分比,將原料混合配料、粉碎、球磨、過300目篩后備用;
按照上述內墻磚胚體原料的重量百分比,篩下料送入雙軸攪拌機加水均勻混合,沙土通過輪式裝載機將其卸入到板式給料機內,進入除石對輥機內加工處理,再加入到細碎對輥機細碎,再經過球磨機研磨,經過滾筒篩篩分,篩上料廢棄,篩下料也送入雙軸攪拌機加水均勻混合,然后再經過過篩工序;由泥漿柱塞泵、氣動隔膜泵輸送至泥漿伺服罐中,經過三天充分陳化,經過陳化后的原料,顆粒易疏解,原料中的水分均化程度提高,從而使原料顆粒表面和內部性能更加均勻,更趨一致,提高混合料的成型性能,并對整條線正常穩(wěn)定生產起較大作用;再由柱塞泵輸送至噴霧干燥塔中干燥。而后壓機壓制成型,輥道窯一次/二次素燒。素燒后經素坯上釉、干燥煅燒獲得的內墻磚制品。
成型方式上,壓制法與可塑法、注漿法相比,具有產品形狀規(guī)整,結構致密均勻,尺寸一致性好,質量高,產量大,在燒成設備上,輥道窯跟普通隧道窯相比,具有要內上下溫差小,產品質量高,燒成周期短,燃料消耗低,結構簡單,造價較低、容易檢修、操作方便,作業(yè)環(huán)境有所改善,勞動強度低等特點。
通過本專利方法制得的內墻磚,對環(huán)境污染較小,加上燃料又采用煤氣和原煤,因此在西北地區(qū)經濟相對沿海地區(qū)落后,建筑陶瓷工業(yè)相對落后,風積沙是經過自然風搬運、分級、沉積后在地表形成的沙土,它顆粒均勻、細小,成分穩(wěn)定,以長石為主要礦物夾雜著石英、云母等。風積沙90%顆粒分布于0.075-0.25mm,屬特細沙,與傳統(tǒng)制瓷原料相比,無須破損,降低了原料處理環(huán)節(jié)的成本,較高的細度也有利于提高產品的強度。同時,風積沙水分小、無塑性的特點使得其易于存儲,避免雨季的粘倉、掛壁、堵料等生產弊端。同時成產原料簡單,制造成本較低,且斷裂強度高。
具體實施方式
具體實施例一:
制造內墻磚的胚體原料為:風積沙55wt%,硅藻土 10 wt %,熟料 15 wt %,白粘土 10wt %,煤矸石9.5 wt %,鎳粉0.5 wt %;釉料原料為: 風積沙16wt%、白粘土37 wt %,球土3wt%,硅酸鋯13 wt%,碳酸鋇15 wt%、氧化鋁粉16wt%。
其制造過程為:
首先為原料采運:原料由汽車運送至原料堆場或者原料庫內,并進行原料揀選;然后為原料制備:硬質原料通過輪式裝載機將其卸入到各自箱式給料機內,通過給料機按標準比例配比并輸送到皮帶機上供給顎式破碎機粗碎,然后進入錘式破碎機中碎,后進入細碎對輥機細碎,再經過滾動篩篩分,篩上料回到細碎對輥機再粉碎;按上述釉料配方的重量百分比,將原料混合配料、粉碎、球磨、過300目篩后備用;按照上述內墻磚胚體原料的重量百分比,篩下料送入雙軸攪拌機加水均勻混合,沙土通過輪式裝載機將其卸入到板式給料機內,進入除石對輥機內加工處理,再加入到細碎對輥機細碎,再經過球磨機研磨,經過滾筒篩篩分,篩上料廢棄,篩下料也送入雙軸攪拌機加水均勻混合,然后再經過過篩工序;由泥漿柱塞泵、氣動隔膜泵輸送至泥漿伺服罐中;再由柱塞泵輸送至噴霧干燥塔中干燥。而后壓機壓制成型,輥道窯一次素燒。素燒后經素坯上釉、干燥煅燒獲得的內墻磚制品。
具體實施例二:
制造內墻磚的胚體原料為風積沙60wt%,硅藻土 10 wt %,熟料 10 wt %,白粘土 9.8wt %,煤矸石10 wt %,鎳粉0.2 wt %;釉料原料為: 風積沙15wt%、白粘土 40 wt %,球土4 wt%,硅酸鋯15 wt%,碳酸鋇16 wt%、氧化鋁粉10 wt%。
其制造過程為:
首先為原料采運:原料由汽車運送至原料堆場或者原料庫內,并進行原料揀選;然后為原料制備:硬質原料通過輪式裝載機將其卸入到各自箱式給料機內,通過給料機按標準比例配比并輸送到皮帶機上供給顎式破碎機粗碎,然后進入錘式破碎機中碎,后進入細碎對輥機細碎,再經過滾動篩篩分,篩上料回到細碎對輥機再粉碎;按上述釉料配方的重量百分比,將原料混合配料、粉碎、球磨、過300目篩后備用;按照上述內墻磚胚體原料的重量百分比,篩下料送入雙軸攪拌機加水均勻混合,沙土通過輪式裝載機將其卸入到板式給料機內,進入除石對輥機內加工處理,再加入到細碎對輥機細碎,再經過球磨機研磨,經過滾筒篩篩分,篩上料廢棄,篩下料也送入雙軸攪拌機加水均勻混合,然后再經過過篩工序;由泥漿柱塞泵、氣動隔膜泵輸送至泥漿伺服罐中;再由柱塞泵輸送至噴霧干燥塔中干燥。而后壓機壓制成型,輥道窯一次次素燒。素燒后經素坯上釉、干燥煅燒獲得的內墻磚制品。
具體實施例三:
制造內墻磚的胚體原料為:風積沙58.5wt%,硅藻土 12.7 wt %,熟料 9 wt %,白粘土 9.5wt %,煤矸石10 wt %,鎳粉0.3 wt %;釉料原料為: 風積沙17wt%、白粘土43 wt %,球土3wt%,硅酸鋯13 wt%,碳酸鋇15wt%、氧化鋁粉9 wt%。
其制造過程為:
首先為原料采運:原料由汽車運送至原料堆場或者原料庫內,并進行原料揀選;然后為原料制備:硬質原料通過輪式裝載機將其卸入到各自箱式給料機內,通過給料機按標準比例配比并輸送到皮帶機上供給顎式破碎機粗碎,然后進入錘式破碎機中碎,后進入細碎對輥機細碎,再經過滾動篩篩分,篩上料回到細碎對輥機再粉碎;按上述釉料配方的重量百分比,將原料混合配料、粉碎、球磨、過300目篩后備用;按照上述內墻磚胚體原料的重量百分比,篩下料送入雙軸攪拌機加水均勻混合,沙土通過輪式裝載機將其卸入到板式給料機內,進入除石對輥機內加工處理,再加入到細碎對輥機細碎,再經過球磨機研磨,經過滾筒篩篩分,篩上料廢棄,篩下料也送入雙軸攪拌機加水均勻混合,然后再經過過篩工序;由泥漿柱塞泵、氣動隔膜泵輸送至泥漿伺服罐中;再由柱塞泵輸送至噴霧干燥塔中干燥。而后壓機壓制成型,輥道窯二次素燒。素燒后經素坯上釉、干燥煅燒獲得的內墻磚制品。