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一种利用粉煤灰制备日用陶瓷的方法

  • 专利名称
    一种利用粉煤灰制备日用陶瓷的方法
  • 发明者
    王习东, 王昊, 王绍鑫, 廖洪强
  • 公开日
    2014年7月16日
  • 申请日期
    2014年3月25日
  • 优先权日
    2014年3月25日
  • 申请人
    北京大学
  • 文档编号
    C04B41/86GK103922699SQ201410114554
  • 关键字
  • 权利要求
    1.一种利用粉煤灰制备日用陶瓷的方法,其特征在于,包括以下步骤 步骤一将粉煤灰、粘土、长石混料,得到均匀混合的物料; 步骤二将步骤一得到的物料通过球磨、除铁过筛、陈腐,二次练泥后切成块状泥料; 步骤三块状泥料通过石膏模具成型,得到陶瓷坯体; 步骤四将陶瓷坯体烘干,然后对陶瓷坯体进行表面处理; 步骤五将陶瓷坯体烘干后进行高温烧结,制得陶瓷成品2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,混料时粉煤灰的加入量范围为10%-60%3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述混料方法为湿法混料,包括以下步骤 步骤一将粉煤灰、粘土、长石破碎,与玛瑙球一起放进罐中; 步骤二罐中添加一定量的水,然后高速旋转,通过玛瑙球的运动达到粉煤灰、粘土、长石的均匀混合; 步骤三取出玛瑙球,得到均匀混合的物料4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述湿法混料中,物料玛瑙球水的重量比=120.55.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对陶瓷坯体进行的表面处理依次包括喷涂过渡层、喷涂釉料6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,对坯体表面喷涂两层釉料,得到表面多层结构7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述釉料为乳浊釉,成分为长石、石灰石、锆英石、高岭土、石英、氧化锌、碳酸钡8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述成分质量百分比为长石22.5%、石灰石20%、错英石15%、高岭土 12.5%、石英24%、氧化锌3%、碳酸钡3%9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述烧结温度为1100-1500°C,烧结时间为 l-6h
  • 技术领域
    [0001]本发明属于工业固体废弃物综合利用领域,涉及综合利用工业固体废弃物粉煤灰的新方法
  • 专利摘要
    本发明涉及一种利用粉煤灰制备日用陶瓷的方法,其主要包括下列步骤其主要是利用固体废弃物粉煤灰以及粘土、长石为原料,制备陶瓷坯体,并对陶瓷坯体进行表面处理,最后通过高温烧结得到性能优异的日用陶瓷。本发明利用了工业固体废弃物粉煤灰为主要原料生产日用陶瓷,其中粉煤灰掺入量可高达60%,因此降低了陶瓷的生产成本,解决了粉煤灰利用不充分、污染环境的现状,保护了生态环境,并且生产的日用陶瓷产品具有表面光洁、经久耐用等优点,可以广泛应用在陶瓷制造领域及工业固体废弃物综合利用领域。
  • 发明内容
  • 专利说明
    —种利用粉煤灰制备日用陶瓷的方法
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
一种利用粉煤灰制备日用陶瓷的方法[0002]现代火力发电厂燃煤锅炉都以磨细煤粉为燃料.当煤粉喷入炉内,就以细颗粒或团的形式进行燃烧.由于炉内温度高约1200-1600°C,煤灰受高温作用呈熔融状态.煤中大部分可燃物在炉内燃尽,而未燃碳及无机矿物组分多数则随高温气流上升,在引风机抽气作用下,沿烟道经过热器、省煤器流至空气预热器时温度骤降,熔融灰因凝缩而使其内部气体受到压缩,成为中空球状灰;且在表面张力的作用下,使大部分灰粒表面呈光滑球状,也有一部分灰粒在熔融状态下相互碰撞,产生表面粗糙、棱角较多的蜂窝状颗粒.在引风机将烟气排入大气之前,上述颗粒经除尘器被分离、收集,即为粉煤灰或飞灰。煤粉燃烧后的灰渣一般占原煤质量的15-40%。灰渣有两种形态:一是飞灰,约占灰渣总量的70-85%;另一是在炉膛结合起来的粒状灰渣,进入锅炉底部,有的结成大块,经破碎后从炉堂底部收集出来,称为炉底灰,约占灰渣总量的15-30%。[0003]现在普遍认为中国粉煤灰的综合回收利用率能达到60%以上,但据2010年对中国粉煤灰的调查报告显示,实际情况可能连这个目标的一半都不到,中国目前的粉煤灰综合利用率只有30%左右,也就是说每年至少有2.63亿吨的粉煤灰需要在灰场进行处置贮存。所以如何能够高效大量的利用粉煤灰仍然是一项艰巨的任务。[0004]近20年来,陶瓷行业进入了日新月异的发展阶段,新技术、新设备的大量使用,陶瓷产量也有较大幅度增长。目前,由于大量开采,瓷土资源正以惊人的速度减少,以潮州多数陶瓷厂家依赖的飞天燕瓷土矿为例,在短短十几年间,已从原来的“高山”变成“小丘”。有人预测,以目前这样的开采速度,再过10年,瓷都可能出现无瓷土开采的尴尬局面。[0005]所以针对粉煤灰利用不充分、污染环境,及陶瓷瓷土资源紧缺等现状,如何在增加粉煤灰的附加值、开拓工业固体废弃物粉煤灰的新用途的同时,缓解陶瓷瓷土资源原料紧缺的现状是当前一项艰巨的 任务。
[0006](一)要解决的技术问题[0007]本发明要解决的技术问题就是如何在增加粉煤灰的附加值、开拓工业固体废弃物粉煤灰的新用途的同时,缓解陶瓷瓷土资源原料紧缺的现状。
[0008](二)技术方案
[0009]为了解决上述技术问题,本发明提供了一种利用粉煤灰制备日用陶瓷的方法,所述方法包括以下步骤:
[0010]步骤一:将粉煤灰、粘土、长石混料,得到均匀混合的物料;
[0011]步骤二:将步骤一得到的物料通过球磨、除铁过筛、陈腐,二次练泥后切成块状泥料;
[0012]步骤三:块状泥料通过石膏模具成型,得到陶瓷坯体;
[0013]步骤四:将陶瓷坯体烘干,然后对陶瓷坯体进行表面处理;
[0014]步骤五:将陶瓷坯体烘干后进行高温烧结,制得陶瓷成品。
[0015]优选地,混料时粉煤灰的加入量范围为10%_60%。
[0016]优选地,所述混料方法为湿法混料,包括以下步骤:
[0017]首先,将粉煤灰、粘土、长石破碎,与玛瑙球一起放进罐中;
[0018]其次,罐中添加一定量的水,然后高速旋转,通过玛瑙球的运动达到粉煤灰、粘土、长石的均匀混合;
[0019]最后,取出玛瑙球,得到均匀混合的物料。
[0020]优选地,所述湿法混料中,物料:玛瑙球:水的重量比=1: 2:0.5。
[0021]优选地,对陶瓷坯体进行的表面处理依次包括:喷涂过渡层、喷涂釉料。
[0022]优选地,对坯体表面喷涂两层釉料,得到表面多层结构。
[0023]优选地,所述釉料为乳浊釉,成分为长石、石灰石、锆英石、高岭土、石英、氧化锌、碳酸钡,其中各成分质量百分比优选:长石22.5%、石灰石20%、锆英石15%、高岭土 12.5%、石英24%、氧化锌3%、碳酸钡3%。
[0024]优选地,所述烧结温度为1100-1500°C,烧结时间为l_6h。
[0025](三)有益效果
[0026]本发明提出了一种固体废弃物粉煤灰处理的一种方法,根据粉煤灰的一般特点,采用简单的工艺过程,巧妙利用粉煤灰这种固体废弃物的特性,利用其作为骨料制备高性能日用陶瓷。粉煤灰的主要成分是二氧化硅和三氧化二铝,本发明利用粉煤灰添加其他原料来制备陶瓷,其中粉煤灰的掺入量可高达60%。通过这种方式,不仅可以充分利用固体废弃物粉煤灰,而且大幅度提高了产品利用的附加值,生产出来的日用陶瓷表面光洁,经久耐用。实现了固体废弃物的资源化利用,减少了因填埋占用的场地资源和因此引起的环境污染,缓解了陶瓷瓷土资源原料紧缺的现状,同时日用陶瓷的性能优良,具有很好的实用性。本发明符合国家现有固体废弃物的状况,有利于在实践中推广。具有重要的经济、社会与生态环保意义。



[0027]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1:本发明一种利用粉煤灰制备日用陶瓷的方法的技术路线示意图;
[0029]图2:利用本发明方法制造得到的高性能日用陶瓷产品;

[0030] 下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。[0031]实施例1:将粉煤灰60份、粘土 30份、长石10份进行配料,按照料:球:水的重量比=1:2:0.5进行混料,时间为24h,陈腐时间为I天,二次练泥后切成块状泥料,采用石膏模具成型,经4h取出得坯体,烘干,在其表层喷涂一层过渡层,再喷涂一层超细乳浊釉(乳池釉成分为长石22.5%、石灰石20%、错英石15%、闻岭土 12.5%、石英24%、氧化锌3%、碳酸钡3%),再次烘干,高温烧结,温度为1400°C,时间为2h。降温冷却得到陶瓷成品。
[0032]实施例2:将粉煤灰40份、粘土 40份、长石20份进行配料,按照料:球:水的重量比=1:2:0.5进行混料,时间为24h,陈腐时间为I天,二次练泥后切成块状泥料,采用石膏模具成型,经4h取出得坯体,烘干,在其表层喷涂一层过渡层,再喷涂一层超细乳浊釉(乳池釉成分为长石22.5%、石灰石20%、错英石15%、闻岭土 12.5%、石英24%、氧化锌3%、碳酸钡3%),再次烘干,高温烧结,温度为1300°C,时间为4h。降温冷却得到陶瓷成品。
[0033]实施例3:将粉煤灰20份、粘土 50份、长石30份进行配料,按照料:球:水的重量比=1:2:0.5进行混料,时间为24h,陈腐时间为I天,二次练泥后切成块状泥料,采用石膏模具成型,经4h取出得坯体,烘干,在其表层喷涂一层过渡层,再喷涂一层超细乳浊釉(乳池釉成分为长石22.5%、石灰石20%、错英石15%、闻岭土 12.5%、石英24%、氧化锌3%、碳酸钡3%),再次烘干,高温烧结,温度为1100°C,时间为6h。降温冷却得到陶瓷成品。
[0034]实施例1、实施例2、实施例3中粉煤灰的含量依次降低,相应的陶瓷坯体的颜色逐渐变淡,但是喷上釉料之后烧结出来的陶瓷产品都是一样颜色的。
[0035]如图2为采用本发明方法得到的陶瓷产品。
[0036]以上实施方式仅用于说明本发明,而非对本发明的限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明, 本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行各种组合、修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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