优性能的陶瓷材料。
[0029]实验及应用结果证明，利用赤泥制备的陶瓷材料抗折强度达到甚至超过陶瓷砖国家标准35MPa的2-3倍，同时烧结温度比传统建筑陶瓷制备温度1130-1230°C低约50-70°C，烧结时间为35-70分钟。
[0030]实施例1
根据配方性能要求配料，各组分的重量百分配比为:赤泥10%，粘土 60%，富硅铝原料，SP页岩5%，石英类原料，即硅石5%，富镁原料，即滑石20%，制成泥浆后喷雾干燥，将喷雾后干粉以压制成型，经干燥后还体含水率〈1%，入$昆道窑煅烧，最佳烧成温度为10800C，烧制时间为67分钟，烧成后制品抗折强度为108.29MPa，吸水率0.13%，是一种优良的陶瓷材料。
[0031]实施例2
根据配方性能要求配料，各组分的重量百分配比为:赤泥16%，粘土 16%，富硅铝原料，页岩10%，石英类原料，即硅石32%，富镁原料，即白云石26%，制成泥浆后喷雾干燥，将喷雾后干粉以压制成型，经干燥后坯体含水率〈1%，入辊道窑煅烧，最佳烧成温度为1120°C，烧制时间为45分钟，烧成后制品抗折强度为102.68MPa，吸水率0.36%，是一种优良的陶瓷材料。
[0032]实施例3
根据配方性能要求配料，各组分的重量百分配比为:赤泥20%，粘土 35%，富硅铝原料，SP粉煤灰20%，石英类原料，即硅石5%，制成泥浆后喷雾干燥，将喷雾后干粉以压制成型，经干燥后坯体含水率〈1%，入辊道窑煅烧，最佳烧成温度为1110 °C，烧制时间为38分钟，烧成后制品抗折强度为95.76MPa，吸水率0.30%，是一种优良的陶瓷材料。
[0033]实施例4
根据配方性能要求配料，各组分的重量百分配比为:赤泥20%，粘土 40%，富硅铝原料，页岩5%，石英类原料，即硅石5%，富镁原料，即滑石20%，制成泥浆后喷雾干燥，将喷雾后干粉以压制成型，经干燥后坯体含水率〈1%，入辊道窑煅烧，最佳烧成温度为1120°C，烧制时间52分钟，烧成后制品抗折强度为117.39MPa，吸水率0.19%，是一种优良的陶瓷材料。
[0034]实施例5
根据配方性能要求配料，各组分的重量百分配比为:赤泥25%，粘土 10%，富硅铝原料，页岩10%和煤粉灰5%，石英类原料，即含硅尾矿石27%，富镁原料，即白云石23%，制成泥浆后喷雾干燥，将喷雾后干粉以压制成型，经干燥后坯体含水率〈1%，入辊道窑煅烧，最佳烧成温度为1170°C，烧制时间为43分钟，烧成后制品抗折强度为105.78MPa，吸水率0.24%，是一种优良的陶瓷材料。
[0035]实施例6
根据配方性能要求配料，各组分的重量百分配比为:赤泥30%，粘土 20%，富硅铝原料，粉煤灰10%和页岩10%，石英类原料，S卩硅石10%，富镁原料，S卩滑石20%，制成泥浆后喷雾干燥，将喷雾后干粉以压制成型，经干燥后坯体含水率〈1%，入辊道窑煅烧，最佳烧成温度为11400C，烧制时间为56分钟，烧成后制品抗折强度为110.35MPa，吸水率0.42%，是一种优良的陶瓷材料。
[0036]实施例7
根据配方性能要求配料，各组分的重量百分配比为:赤泥35%，富硅铝原料，页岩10%，石英类原料，即硅石30%，富镁原料，即白云石25%，制成泥浆后喷雾干燥，将喷雾后干粉以压制成型，经干燥后坯体含水率〈1%，入辊道窑煅烧，最佳烧成温度为1170°C，烧制时间为43分钟，烧成后制品抗折强度为128.38MPa，吸水率0.37%，是一种优良的陶瓷材料。
[0037]实施例8
根据配方性能要求配料，各组分的重量百分配比为:赤泥50%，富硅铝原料，页岩10%，石英类原料，即硅石22%，富镁原料，S卩滑石18%，制成泥浆后喷雾干燥，将喷雾后干粉以压制成型，经干燥后坯体含水率〈1%，入辊道窑煅烧，最佳烧成温度为1120 °C，烧制时间为46分钟，烧成后制品抗折强度为115.88MPa，吸水率0.07%，是一种优良的陶瓷材料。
[0038]实施例9
根据配方性能要求配料，各组分的重量百分配比为:赤泥60%，富硅铝原料，即粉煤灰5%和页岩15%，石英类原料，即含硅尾矿15%，富镁原料，即白云石5%，制成泥浆后喷雾干燥，将喷雾后干粉以压制成型，经干燥后坯体含水率〈1%，入辊道窑煅烧，最佳烧成温度为1090°C，烧制时间为43分钟，烧成后制品抗折强度为69.76MPa，吸水率0.42%，是一种优良的陶瓷材料。
[0039]实施例10
根据配方性能要求配料，各组分的重量百分配比为:赤泥70%，富硅铝原料，即粉煤灰5%和页岩7%，石英类原料，即含硅尾矿18%，制成泥浆后喷雾干燥，将喷雾后干粉以压制成型，经干燥后坯体含水率〈1%，入辊道窑煅烧，最佳烧成温度为1060 0C，烧制时间为40分钟，烧成后制品抗折强度为54.24MPa，吸水率0.71%，是一种优良的陶瓷材料。
[0040]本发明采用上述技术解决方案所能达到的有益效果是:
1、本发明利用赤泥制造一种新型的陶瓷材料，该方法利用赤泥同时添加富硅铝原料和富石英类原料，其未反应原料和新生成的矿物构成材料的骨架，这使得随赤泥利用量提高而带来具有熔剂作用的成分量增多，试样不易过烧和变形，且保持良好的力学性能，从而保证了赤泥掺入量增加(利用率为10-70%)，陶瓷制品力学性能的提升。
[0041]2、本发明是一种新型的高强硅钙体系陶瓷材料，同时还利用了赤泥含量中氧化铁、氧化铝等组成特点，经过原料匹配，可制备出具有力学性能好等特点的陶瓷材料，所有实验得出的陶瓷具有高强度、低吸水率的优越性能，其抗折强度值超过35MPa，吸水率值小于1%，较优的配比下，陶瓷材料抗折强度值超过10MPa，吸水率值小于0.5%。故此可将赤泥用于生产普通建筑陶瓷/陶瓷烧结砖和高强度工业用陶瓷材料的原料。
[0042]3、本发明采用赤泥为高碱性工业固废，其部分成分在制备陶瓷起熔剂作用，并通过添加富石英类等脊性原料，以保证烧结过程材料内气体可快速排出，实现了低温快烧(烧结温度1060-1180°C，烧结时间35-70分钟)，显著减少能源消耗，有较为明显的环境和经济效益。
【主权项】
1.一种利用赤泥生产的陶瓷材料，其特征在于，所述陶瓷材料由以下重量百分比的原料制成:赤泥10-70%、粘土 0-60%、富硅铝原料5-35%、石英类原料5-40%、富镁原料0-30%，上述原料质量百分比总和为100%。2.根据权利要求1所述的一种利用赤泥生产的陶瓷材料，其特征在于，所述富硅铝原料包括页岩、粉煤灰，其Si02>35%，Al203>15%;石英类原料包括含硅尾矿、硅石，其Si02>85%;富镁原料包括滑石、白云石，其MgO> 12%。3.根据权利要求1所述的一种利用赤泥生产的陶瓷材料，其特征在于，所述赤泥化学组成的为 15%〈 S12〈45%，5%〈 CaO <24%,6%<A1203<26%, 10% < Fe2O3 <45%,4%<(K20+Na20)<15% ο4.一种利用赤泥生产的陶瓷材料的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤: a、取干燥后的赤泥与粘土、富硅铝原料、石英类原料、富镁原料混料后作为陶瓷混合原料进行研磨，采用干法研磨制粉或者湿法研磨制粉工艺； b、对干法研磨制粉所得混合料粉末进行加湿或对湿法研磨制粉所得混合料粉末进行干燥，并进一步造粒、成型； c、将成型后的陶瓷材料生坯送进窑炉烧成。5.根据权利要求3所述的一种利用赤泥生产的陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步骤a中采用的原料各组分的重量百分配比为:赤泥10-70%、粘土 0-60%、富硅铝原料5-35%、石英类原料5-40%、富镁原料0-30%。6.根据权利要求4所述的一种利用赤泥生产的陶瓷材料的方法，其特征在于，所述赤泥化学组成的为 15%〈 S12〈45%，5%〈 CaO <24%,6%<A1203<26%, 10% < Fe2O3 <45%,4%<(K20+Na2O)<15%ο7.根据权利要求4所述的一种利用赤泥生产的陶瓷材料的方法，其特征在于，所述富硅铝原料包括页岩、粉煤灰中的一种，其Si02>35%，Al203>15%; 所述石英类原料包括含硅尾矿、硅石、石英砂中的一种，其Si02>85%; 所述富镁原料包括滑石、白云石、铬铁渣中的一种，其Mg0> 12%。8.根据权利要求4所述的一种利用赤泥生产的陶瓷材料的方法，其特征在于，所述步骤c过程中，坯体最高烧成温度为1060-1180°C，烧结时间为35-70分钟，烧结温度变化为低温一尚温一保温一低温。9.根据权利要求4所述的一种利用赤泥生产的陶瓷材料的方法，其特征在于，所制备的陶瓷材料抗折强度值超过35MPa，吸水率值小于1%。
【专利摘要】一种利用赤泥生产的陶瓷材料及其制备方法，属于固体废弃物资源综合利用领域。在制备陶瓷材料的混合原料中，赤泥所占质量百分比为10-70%、粘土0-60%、富硅铝原料5-35%、石英类原料5-40%、富镁原料0-30%，采用传统陶瓷制备工艺，将原料经破碎、配料、研磨、造粒、成型等工艺形成陶瓷坯体，陶瓷坯体干燥后进入陶瓷窑炉，并经烧制获得陶瓷材料产品，所需烧结温度为1060-1180℃，烧结时间为35-70分钟，其中陶瓷材料抗折强度值超过35MPa，吸水率值小于1%，较优的配比下，陶瓷材料抗折强度值超过100MPa，吸水率值小于0.5%。采用本发明方法，可将赤泥用于生产普通建筑陶瓷/陶瓷烧结砖和高强度工业用陶瓷材料，生产方法简单可行，有利于工业化生产。
【IPC分类】C04B33/135, C04B33/132, C04B33/16
【公开号】CN105693210
【申请号】CN201610056201
【发明人】李宇, 裴德健, 张玲玲, 刘晓明, 苍大强
【申请人】北京科技大学
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年1月28日...