[发明专利]陶瓷涂层烧结彩砂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种带有陶瓷涂层的烧结彩砂及其制备方法，目的是提供一种将陶瓷涂层烧结在玄武岩砂粒砂子表面的建筑用烧结彩砂。

背景技术

彩砂是用天然石砂为基底，经着色而成的一种装饰砂，被广泛应用于建筑领域。目前国内的彩砂，主要是石灰石、石英砂，利用树脂、有机颜料，染色制造而成，其产品易褪色、掉色，使用寿命短。

200610037985.0号中国专利申请公开了一种彩砂，主要由骨料、着色剂和粘结剂组成，着色剂通过粘结剂均匀地粘附于骨料的表层，其特征是，所述骨料为细度12～40目的玄武岩构成，其化学成分为AL2O3 10～18％，SiO240～70％，FeO3，4～13％，CUO+MgO 1～5％。着色剂与粘结剂构成陶瓷涂层，所述陶瓷涂层熔剂粉料的组分和重量配比为：石英：18～30份，锆英砂：5～14份，长石：19～39份，萤石：2～5份，无水硼砂：24～30份，高岭土：3～8份，氧化锌：6～12份，硝酸钾：2～6份。这种彩砂的性能可以满足作为建筑材料的需要。但是这种彩砂的陶瓷涂层的配料复杂，加大了配料的采购难度，生产成本较高；同时，其生产工艺也比较复杂；其陶瓷涂层烧结时需要较高的温度(在氧化气氛中烧结温度控制在700℃～1000℃之间，烧结保温1～6小时)，所以能量的消耗量比较大，进一步加大了其生产成本，同时能量的过大消耗也不符合建设节约型社会的要求。同时，在彩砂的生产过程中，炉温越高，产品表面就越粗糙，色差也越大，会造成砂粒表面不美观、色彩不均匀，还有可能出现“出白头”等产品缺陷。该专利申请中对玄武岩砂粒成分的限制，也会影响原料的采购难度，也是可以进一步改进的。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种新的彩砂结构和新的生产工艺，本发明彩砂的陶瓷涂层原料较为单纯，成本较低；其生产工艺也比较简单，烧结温度比较低，能量的消耗量明显减少。成本也可进一步降低。降低炉温以后还可以克服现有技术产品表面粗糙、色差大、色彩不均匀和“出白头”产品缺陷等不足。优化方案还将改变对玄武岩砂粒的成分的限制，以扩大原料的来源范围。

完成上述发明任务的方案是：

一种陶瓷涂层烧结彩砂，主体骨料为玄武岩砂粒，砂粒外部包裹有彩色陶瓷涂层，该彩色陶瓷涂层由颜料(也称“着色剂”)和粘结剂组成，其特征在于，所述的粘结剂为磷酸二氢铝；彩砂各原料的质量比例为：砂粒1000份，粘结剂7～20份，颜料3～20份。

其中所述的颜料可以根据色彩的需要而采用现有技术中的各种无机颜料。

本发明有以下优化方案：

1、在彩色陶瓷涂层中还加有助溶剂，所述的助溶剂为硼酸，该助溶剂的质量比例为0.5～3份/1000份砂粒。

2、所述的玄武岩砂粒的化学成份为：SiO₂ 40～60％，Fe₂O₃ 9～13％，AL₂O₃ 13～16％，MgO 9～12％，Na₂O 3.5～4.5％，CaO 6～8％。

化学成份在以上范围内的玄武岩均可采用，各成分在本范围内的上、下浮动都是允许的。

完成第二项发明任务的方案是：

上述陶瓷涂层烧结彩砂的制备方法，步骤如下，

(1).磷酸二氢铝的制备：

将工业用的磷酸与工业用氢氧化铝加水混合搅拌经反应釜反应，反应时间控制在2～10小时，反应温度控制在40～100度之间，最后放入池中冷却；粘结剂原材料配比为，磷酸100份，氢氧化铝5～20份，水8～25份。

(2).砂粒骨料的制备：

用玄武岩石料经粉碎，规格达8～40目的砂粒；

(3).拌色：

将颜料和粘结剂与骨料搅拌均匀，使着色剂和粘结剂吸附在骨料的表面；各组分的质量比例为：砂粒1000份，粘结剂7～20份，颜料3～20份；

(4).烧结：进回转窑烧结：一般从搅拌好的砂子从窑进口到出口15～40分钟，烧成温度一般控制在300～900度之间；

(5).冷却：

烧结后，出炉的彩砂经冷却系统冷却，即得到产品。

陶瓷涂层烧结彩砂的制备方法有以下优化方案：

1、在第(3)步骤的拌色工艺中，同时加有助溶剂，该助溶剂是由硼酸组成，该助溶剂的质量比例为0.5～3份/砂粒1000份。因为硼酸的溶点低，能控制并降低烧结的温度。

即，拌色与烧结工艺时的各组分质量比例为：