一种陶瓷坯原料组合物、陶瓷坯及其制备方法、陶瓷品及其制备方法与流程

[0001]
本发明涉及陶瓷制品制备技术领域，具体而言，涉及一种陶瓷坯原料组合物、陶瓷坯及其制备方法、陶瓷品及其制备方法。


背景技术：

[0002]
坯体和表面一个色调，深受消费者的喜爱。这类通体产品以灰、黑色调为多。要达到这个效果，必须在坯里面添加一定比例的黑色料，现在市场上的黑色料以铁-锰体系为发色基础，一般售价在1.5万元/吨，给生产厂家带来了较大的成本压力，且加入黑色料后干坯强度较低、制备工艺比较复杂。另外，在引入特殊一些不同成份的黑矿渣替代黑色料后，加入量不合适时，成品容易起泡和出现通体黑不正常现象。
[0003]
有鉴于此，特提出本发明。


技术实现要素：

[0004]
本发明的一个目的在于提供一种陶瓷坯原料组合物，以解决现有技术中加入黑色料成本过高的问题，本发明的陶瓷坯原料组合物可以大大降低成本，并且得到的陶瓷坯具有优异的干坯强度。
[0005]
本发明的另一个目的在于提供一种陶瓷坯，在降低成本的同时，达到通体正常黑的效果，不起泡，干坯强度高。
[0006]
本发明的另一个目的在于提供一种陶瓷坯的制备方法，该方法简单易行。
[0007]
本发明的另一个目的在于提供一种陶瓷品，由本发明的陶瓷坯制备得到，具有优异的通体质地效果。
[0008]
本发明的另一个目的在于提供一种陶瓷品的制备方法，该方法简单易行。
[0009]
为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：
[0010]
一种陶瓷坯原料组合物，包括基料和黑矿渣；
[0011]
所述黑矿渣包括如下质量百分比的组分：sio214％～17％、al2o
3 9％～11％、fe2o
3 54.5％～58％、tio
2 8.4％～11％、cao 2.5％～3.8％、mgo 0.51％～0.63％、k2o 0.07％～0.09％、na2o 4％～6％；
[0012]
所述基料包括如下质量份数的组分：砂71～77份、膨润土1.5～2.5份、原矿泥13～15份、滑石泥1.5～2.5份和石粉9～10份；
[0013]
所述黑矿渣的添加量为所述基料质量的0.8％～3％。
[0014]
优选地，所述砂主要由如下质量份数的组分组成：
[0015]
中温砂39～32份、高铝砂10～11份、新丰砂13～14份和广西藤县砂9～10份。
[0016]
优选地，所述中温砂包括狮南中温砂、莫村中温砂和台山中温砂中的至少一种；
[0017]
优选地，所述中温砂包括狮南中温砂10～11份、莫村中温砂14～15份和台山中温砂15～16份。
[0018]
优选地，所述原矿泥包括新兴原矿泥；
[0019]
优选地，所述滑石泥包括江西滑石泥；
[0020]
优选地，所述石粉包括中山石粉。
[0021]
一种陶瓷坯，采用如上所述的陶瓷坯原料组合物制备得到。
[0022]
所述的陶瓷坯的制备方法，包括以下步骤：
[0023]
将所述基料和所述黑矿渣的混合物进行研磨，得到浆料，再压制成型。
[0024]
优选地，所述研磨为球磨；
[0025]
优选地，所述球磨的过程中，物料的流速为88～91s；
[0026]
优选地，所述球磨的时间为11～12h；
[0027]
优选地，所述球磨过程中的浆料比重为1.65～1.7g/cm3；
[0028]
优选地，所述球磨后浆料的细度为0.8％～0.85％。
[0029]
优选地，对所述研磨后的浆料进行除铁、一次陈腐、制粉和二次陈腐。
[0030]
一种陶瓷品，主要由如上所述的陶瓷坯制备得到。
[0031]
所述的陶瓷品的制备方法，包括以下步骤：
[0032]
对所述陶瓷坯进行施釉和烧结；
[0033]
优选地，所述烧结的温度为1168～1172℃，所述烧结的周期为58～62min；
[0034]
优选地，所述施釉前对所述陶瓷坯进行干燥；
[0035]
优选地，所述干燥的温度为175～182℃，时间为55～65min。
[0036]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0037]
(1)本发明的陶瓷坯原料组合物可以大大降低成本，并且得到的陶瓷坯具有优异的干坯强度。
[0038]
(2)本发明的陶瓷坯，在降低成本的同时，达到通体正常黑的效果，不起泡，干坯强度高。
[0039]
(3)本发明的陶瓷坯的制备方法简单易行。
[0040]
(4)本发明的陶瓷品由本发明的陶瓷坯制备得到，具有优异的通体效果，陶瓷品的制备方法简单易行。
具体实施方式
[0041]
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
[0042]
根据本发明的一个方面，本发明涉及一种陶瓷坯原料组合物，包括基料和黑矿渣；
[0043]
所述黑矿渣包括如下质量百分比的组分：sio
2 14％～17％、al2o
3 9％～11％、fe2o
3 54.5％～58％、tio
2 8.4％～11％、cao 2.5％～3.8％、mgo 0.51％～0.63％、k2o 0.07％～0.09％、na2o 4％～6％；
[0044]
所述基料包括如下质量份数的组分：砂71～77份、膨润土1.5～2.5份、原矿泥13～15份、滑石泥1.5～2.5份和石粉9～10份；
[0045]
所述黑矿渣的添加量为所述基料质量的0.8％～3％。
[0046]
本发明通过基料和黑矿渣的配合用作陶瓷坯原料，保证陶瓷坯的性能同时大大降低成本。
[0047]
矿渣替代黑色料的原理：利用矿渣中铁含量较高，在氧化气氛中呈现比较明显的黑色；而目前黑色料由于成本高的原因，原来的钴黑现在基本改为铁黑，两者发色原理一致。可以利用配方的调整，减少由于矿渣中v、p等杂质带来的起泡缺陷。
[0048]
黑矿渣是高温炼铁产生，难以无害处理，通常做法是引入水泥、混凝土行业做填料处理；通过引入陶瓷坯料进行高温煅烧，基本能做到无害处理。本发明的方法既能处理一部分高温炼铁产生的尾矿，又能降低陶瓷厂家生产通体产品的成本压力。
[0049]
在一种实施方式中，以质量百分比计，所述sio2为14％～17％，还可以选择14％、14.5％、15％、15.5％、16％、16.5％或17％。
[0050]
在一种实施方式中，以质量百分比计，所述al2o3为9％～11％，还可以选择9％、9.5％、10％、10.5％或11％；
[0051]
在一种实施方式中，以质量百分比计，所述fe2o3为54.5％～58％，还可以选择54.5％、55％、55.5％、56％、56.5％、57％或58％。
[0052]
在一种实施方式中，以质量百分比计，所述tio2为8.4％～11％，还可以选择8.4％、9％、9.5％、10％、10.5％或11％。
[0053]
在一种实施方式中，以质量百分比计，所述cao为2.5％～3.8％，还可以选择2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3％、3.5％或3.8％。
[0054]
在一种实施方式中，以质量百分比计，所述mgo为0.51％～0.63％，还可以选择0.51％、0.52％、0.55％、0.58％、0.6％或0.63％。
[0055]
在一种实施方式中，以质量百分比计，所述k2o为0.07％～0.09％，还可以选择0.07％、0.08％或0.09％。
[0056]
在一种实施方式中，以质量百分比计，所述na2o为4％～6％，还可以选择4％、5％或6％。
[0057]
在一种实施方式中，以质量份数计，所述砂为71～77份，还可以选择71份、72份、73份、74份、75份、76份或77份。
[0058]
在一种实施方式中，以质量份数计，所述膨润土1.5～2.5份，还可以选择1.5份、1.8份、2份、2.1份、2.2份或2.5份。
[0059]
在一种实施方式中，以质量份数计，所述原矿泥13～15份，还可以选择13份、13.5份、14份、14.5份或15份。
[0060]
在一种实施方式中，以质量份数计，所述滑石泥1.5～2.5份，还可以选择1.5份、1.8份、2份或2.5份。
[0061]
在一种实施方式中，以质量份数计，所述石粉9～10份；还可以选择9份、9.5份或10份。
[0062]
在一种实施方式中，所述黑矿渣的添加量为所述基料质量的0.8％～3％，还可以选择0.8％、1％、1.5％、2％、2.5％或3％。
[0063]
本发明中黑矿渣加入量过低，达不到通体正常黑的效果；黑矿渣加入量过多，收缩率增大，易起泡，干坯强度降低，断裂模数降低。
[0064]
优选地，所述砂主要由如下质量份数的组分组成：
[0065]
中温砂39～42份、高铝砂10～11份、新丰砂13～14份和广西藤县砂9～10份。
[0066]
优选地，所述中温砂包括狮南中温砂、莫村中温砂和台山中温砂中的至少一种。
[0067]
优选地，所述中温砂包括狮南中温砂10～11份、莫村中温砂14～15份和台山中温砂15～16份。
[0068]
优选地，所述原矿泥包括新兴原矿泥。
[0069]
优选地，所述滑石泥包括江西滑石泥。
[0070]
优选地，所述石粉包括中山石粉。
[0071]
在一种实施方式中，所述基料包括狮南中温砂10份、莫村中温砂14份、台山中温砂15份、新兴原矿泥13份、江西滑石泥2份、膨润土2份、四会高铝砂膏11份、中山石粉10份、新丰砂13份和广西藤县砂10份。
[0072]
在一种实施方式中，本发明中涉及的原料的组成如表1所示(质量百分比％)：
[0073]
表1各原料组成
[0074][0075]
根据本发明的另一个方面，本发明还涉及一种陶瓷坯，采用如上所述的陶瓷坯原料组合物制备得到。
[0076]
本发明的陶瓷坯具有较高的干坯强度，得到体正常黑的效果。坯体收缩率为9.08％～9.33％，断裂模数为50～52n/mm2，烧后白度为17％～17.5％，干坯强度为50.5～52mpa。
[0077]
根据本发明的另一个方面，本发明还涉及所述的陶瓷坯的制备方法，包括以下步骤：
[0078]
将所述基料和所述黑矿渣的混合物进行研磨，得到浆料，再压制成型。
[0079]
优选地，所述研磨为球磨。
[0080]
优选地，所述球磨的过程中，物料的流速为88～91s；
[0081]
优选地，所述球磨的时间为11～12h；
[0082]
优选地，所述球磨过程中的浆料比重为1.65～1.7g/cm3；
[0083]
优选地，所述球磨后浆料的细度为0.8％～0.85％。
[0084]
优选地，对所述研磨后的浆料进行除铁、一次陈腐、制粉和二次陈腐。
[0085]
根据本发明的另一个方面，本发明还涉及一种陶瓷品，主要由如上所述的陶瓷坯制备得到。
[0086]
本发明的陶瓷品具有优异的通体效果，成本低。
[0087]
根据本发明的另一个方面，本发明还涉及所述的陶瓷品的制备方法，包括以下步骤：
[0088]
对所述陶瓷坯进行施釉和烧结；
[0089]
优选地，所述烧结的温度为1168～1172℃，所述烧结的周期为58～62min。
[0090]
在一种实施方式中，所述烧结的温度为1168～1172℃，还可以选择1168℃、1169℃、1170℃、1171℃或1172℃。
[0091]
在一种实施方式中，所述烧结的周期为58～62min，还可以选择58min、59min、60min、61min或62min。
[0092]
优选地，所述施釉前对所述陶瓷坯进行干燥；
[0093]
优选地，所述干燥的温度为175～182℃，时间为55～65min。
[0094]
在一种实施方式中，所述干燥的温度为175～182℃，还可以选择175℃、176℃、177℃、178℃、179℃、180℃、181℃或182℃。
[0095]
在一种实施方式中，所述干燥的时间为55～65min，还可以选择55min、56min、57min、58min、59min、60min或65min。
[0096]
优选地，在所述施釉后，烧结前进行印花。
[0097]
优选地，所述烧结后，进行修边、抛光、品检和包装。
[0098]
下面将结合具体的实施例和对比例对本发明作进一步的解释说明。
[0099]
实施例1
[0100]
一种陶瓷坯原料组合物，包括基料和黑矿渣；
[0101]
所述黑矿渣包括如下质量百分比的组分：sio214.91、al2o39.85％、fe2o
3 54.96％、tio29.13％、cao 2.88％、mgo 0.57％、k2o 0.08％、na2o 4.15％；烧失量为1.58％；
[0102]
所述基料包括如下质量份数的组分：狮南中温砂10份、莫村中温砂14份、台山中温砂15份、新兴原矿泥13份、江西滑石泥2份、膨润土2份、四会高铝砂膏11份、中山石粉10份、新丰砂13份和广西藤县砂10份；
[0103]
所述黑矿渣的添加量为所述基料质量的1％。
[0104]
一种陶瓷坯的制备方法，包括以下步骤：将所述基料和所述黑矿渣的混合物进行研磨，得到浆料，再压制成型。
[0105]
实施例2
[0106]
一种陶瓷坯原料组合物，包括基料和黑矿渣；
[0107]
所述黑矿渣包括如下质量百分比的组分：sio
2 14.91、al2o
3 9.85％、fe2o
3 54.96％、tio
2 9.13％、cao 2.88％、mgo 0.57％、k2o 0.08％、na2o 4.15％；烧失量为1.58％；
[0108]
所述基料包括如下质量份数的组分：狮南中温砂10份、莫村中温砂14份、台山中温砂15份、新兴原矿泥13份、江西滑石泥2份、膨润土2份、四会高铝砂膏11份、中山石粉10份、新丰砂13份和广西藤县砂10份；
[0109]
所述黑矿渣的添加量为所述基料质量的0.8％。
[0110]
一种陶瓷坯的制备方法，包括以下步骤：将所述基料和所述黑矿渣的混合物进行研磨，得到浆料，再压制成型。
[0111]
实施例3
[0112]
一种陶瓷坯原料组合物，包括基料和黑矿渣；
[0113]
所述黑矿渣包括如下质量百分比的组分：sio
2 14.91％、al2o
3 9.85％、fe2o
3 54.96％、tio
2 9.13％、cao 2.88％、mgo 0.57％、k2o 0.08％、na2o 4.15％；烧失量为1.58％；
[0114]
所述基料包括如下质量份数的组分：狮南中温砂10份、莫村中温砂14份、台山中温砂15份、新兴原矿泥13份、江西滑石泥2份、膨润土2份、四会高铝砂膏11份、中山石粉10份、新丰砂13份和广西藤县砂10份；
[0115]
所述黑矿渣的添加量为所述基料质量的3％。
[0116]
一种陶瓷坯的制备方法，包括以下步骤：将所述基料和所述黑矿渣的混合物进行研磨，得到浆料，再压制成型。
[0117]
对比例1
[0118]
一种陶瓷坯原料组合物，包括基料和坯黑；
[0119]
所述基料包括如下质量份数的组分：狮南中温砂10份、莫村中温砂14份、台山中温砂15份、新兴原矿泥13份、江西滑石泥2份、膨润土2份、四会高铝砂膏11份、中山石粉10份、新丰砂13份和广西藤县砂10份；
[0120]
所述坯黑的添加量为所述基料质量的0.2％。
[0121]
一种陶瓷坯的制备方法，包括以下步骤：将所述基料和所述黑矿渣的混合物进行研磨，得到浆料，再压制成型。
[0122]
对比例2
[0123]
一种陶瓷坯原料组合物，除所述黑矿渣的添加量为所述基料质量的0.5％，其他条件同实施例1。
[0124]
对比例3
[0125]
一种陶瓷坯原料组合物，除所述黑矿渣的添加量为所述基料质量的5％，其他条件同实施例1。
[0126]
对比例4
[0127]
一种陶瓷坯原料组合物，包括基料和坯黑；
[0128]
所述基料包括如下质量份数的组分：狮南中温砂10份、莫村中温砂20份、新兴原矿泥15份、江西滑石泥2份、膨润土2份、四会高铝砂膏10份和、龙新高温砂15份和广西藤县砂5份；
[0129]
所述坯黑的添加量为所述基料质量的8％。
[0130]
一种陶瓷坯的制备方法，包括以下步骤：将所述基料和所述坯黑的混合物进行研磨，得到浆料，再压制成型。
[0131]
实验例
[0132]
一、本发明中实施例1、对比例1～4中陶瓷坯原料组合物的成分分析如下表2所示(％)。
[0133]
表2陶瓷坯原料组合物的成分分析(％)
[0134] sio2al2o3fe2o3tio2caomgok2ona2ol.o.i实施例168.5318.561.810.20.220.933.062.084.78对比例169.1218.381.600.190.340.983.02.244.45对比例268.3818.471.450.210.190.913.092.054.62对比例367.9518.662.720.50.30.92.992.105.12对比例468.5018.344.410.780.351.012.912.155.52
[0135]
二、本发明中实施例1、对比例1～4中陶瓷坯的小试性能检测结果如表3所示。
[0136]
表3陶瓷坯性能检测
[0137][0138]
由表3可知，黑矿渣加入量少，达不到通体正常黑的效果；黑矿渣加入量多，收缩率增大，易起泡，干坯强度降低，断裂模数降低。
[0139]
三、将实施例1的原料组合物配方进行中试的结果和对比例1中试结果进行比对，如表4所示。
[0140]
表4实施例1的中试结果
[0141][0142]
四、经济效果
[0143]
黑色料：14700元/吨(含13％税)，黑矿渣：700元/吨(含13％税)，结果如表5所示。
[0144]
表5经济效益分析
[0145]
年度20192020生产粉料数量(吨)1084620377黑矿渣用量(吨)97.61195.91减少黑色料用量(吨)11.9322.41
节约成本(万元)15.5229.16
[0146]
由表5可以看出，本发明的方法既可以处理一部分高温炼铁产生的尾矿，又能降低陶瓷厂家生产通体产品的成本压力，大大节约成本。
[0147]
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，但本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。