[发明专利]一种利用铁矿渣制备低温黑釉的方法

说明书

技术领域

本发明属于材料科学领域，具体涉及一种利用铁矿渣制备低温黑釉的方法。

背景技术

黑瓷釉色光可鉴人，有漆的质感。利用黑釉装饰瓷器的方法远在东汉时期就非常驰名。这些瓷器具有庄重、严肃、古朴典雅的风格，深受人们的喜爱。作为一种名贵的釉料品种，古往今来，人们对黑釉的研制从未间断。在东晋时期，德清能够烧制出纯正的黑釉。而在宋代，为迎合“斗茶”风尚，黑釉瓷更是得到了前所未有的发展，以建窑烧制出的建盏最为有名。

近代国内陶瓷生产中，黑釉中的色剂多采用Co-Cr-Fe-Mn系色剂，此色剂必须加入到适宜的基础釉中才能制得黑釉，如果生产工艺控制不当，呈色欠佳，釉面易产生缺陷，失去应有的装饰效果，且因黑釉一般都要用价值昂贵的氧化钴作为主要着色原料，因此该色料成本也非常高，严重地制约了黑釉产品的生产和使用。而崔文豪等人曾用铁尾矿制备黑釉，虽然节约了成本，但其烧成温度较高（崔文豪，石棋.利用程潮铁尾矿制备黑釉.中国陶瓷，2011，47（11）：61-64）。资料显示，不论采用何种原料，黑釉烧成温度一般都在1250～1280℃左右，限制了其在需求量不断增加的墙地砖方面的应用。（施珍.铁系黑釉的研制.佛山陶瓷，2010（5）：27-30）如何利用铁矿渣替代釉用原料，降低生产成本，且能够采用合理的工艺，在保证釉面呈色纯正、性能稳定的同时，降低其烧成温度，满足陶瓷内墙砖及外墙砖烧成条件，并符合当前国际社会节能减排的需要，仍亟待技术的改进提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用铁矿渣制备低温黑釉的方法，其工艺简单，实现了废物再利用，并且减少了污染，节约了矿产资源，制得的釉料的黑度高，呈色纯正、性能稳定。

为实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

1）超细矿渣的制备：对铁矿渣进行处理并过200-250目筛，得到超细矿渣；

2）含矿渣的熔块的制备：按质量百分比计，将13-16%的长石，24-27%的硼砂，7-10%的碳酸钾，1-3%的碳酸钠，3-5%的石灰石，7-9%的碳酸钡，32-36%的硅酸锆，2-4%的硼酸混合均匀得到混合物，再向混合物中加入超细矿渣并混合均匀，过200-250目筛取筛下物并将筛下物在1250-1350℃下熔制并保温后，水淬得到低温熔块；其中，超细矿渣的加入量为混合物质量的20-25%；

3）釉浆的制备：按质量百分比计，将30-45%的低温熔块、25-40%的长石，20-25%的石英，3-5%的方解石，2-4%的滑石，2-5%的磷酸钙混合均匀得到混合粉末，向混合粉末中加入三聚磷酸钠和羧甲基纤维素混合均匀，细磨至200-250目，加入水得到釉浆并调制釉浆比重为1.6-1.7g/cm³；其中，三聚磷酸钠的加入量为混合粉末质量的0.3-0.5%，羧甲基纤维素的加入量为混合粉末质量的1-2%；

4）将釉浆均匀地施敷在坯体上，自然干燥后，于1080-1120℃下保温并自然冷却，得到低温黑釉。

所述步骤1）中对铁矿渣进行处理的具体过程为：将铁矿渣用粗磨至能够通过60-80目筛后，在研钵中研磨均匀，再进行球磨。

所述粗磨是在振动磨中进行的。

所述球磨是在高能球磨机进行的，并且高能球磨机的转速为1400-1600r/min，球磨的时间为50-70分钟。

所述步骤2）中的混合通过球磨实现的，并且球磨是在球磨机中进行的，球磨机的转速为800-1000r/min，球磨的时间为30-40分钟。

所述步骤2）中保温的时间为30-40分钟。

所述的细磨是在球磨机中进行的，并且球磨机的转速为800-1000r/min，球磨的时间为20-30分钟。

所述步骤4）中于1080-1120℃下保温是在电炉中进行的，并且保温的时间为30-40分钟。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果：本发明利用廉价的铁矿渣制备出陶瓷用低温黑色釉料，没有使用价格较高的氧化钴等着色氧化物作为原料，降低了釉料的制备成本。本发明利用铁矿渣中所含的二氧化硅(SiO₂)、氧化铝(A1₂O₃)和氧化钙(CaO)代替了部分釉用原料石英、氧化铝和石灰石，节约了矿产资源，减少了矿渣对环境的污染。本发明制备的釉料黑度高，呈色纯正、性能稳定。本发明制备的黑釉烧成温度在1080-1120℃之间，烧成温度的降低节约了能源，也满足了墙地砖低温烧成的需要。

附图说明