[发明专利]一种以粉煤灰为主要原料的防静电陶瓷制品及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷制品制备技术领域，尤其涉及一种以粉煤灰为主要原料的防静电陶瓷制品及其制备方法。

背景技术

粉煤灰，是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂、陶瓷厂煤气站及水煤浆炉排出的主要固体废物。它是我国当前排量较大的工业废渣之一，随着电力工业的发展，燃煤电厂、陶瓷直烧煤炉的粉煤灰排放量逐年增加，大量的粉煤灰不加处理，就会产生扬尘，污染大气，若排入水系会造成河流淤塞，而其中的有毒化学物质还会对人体和生物造成危害。经检测发现，粉煤灰的化学成分中，除了含有制备陶瓷坯体所需的无机非金属氧化物：SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2等组分外，还夹杂着少量的未充分氧化的Fe2O、未完全分解的碳酸盐与硫酸盐、有机炭粒、不燃物如灰分等。

中国各地的粉煤灰之所以还存在大量的被填埋处理，没有广泛地、大量地被应用于陶瓷生产领域，造成资源浪费并影响环境，最主要的原因是这些废料中夹带的Fe2O、碳酸盐与硫酸盐、有机炭粒、不燃物等杂质无法剔除，在传统的陶瓷配方技术、工艺技术、烧成技术等生产过程中，易造成坯体气孔、起泡、裂纹、杂质等缺陷。

静电防护是目前很多特殊工程需要考虑的，例如航空航天、精密制造、微电子、纺织等领域所使用的建筑材料都需要良好的静电防护性能，因此生产防静电类陶瓷制品是行业内的发展趋向。

发明内容

本发明的目的在于提出一种能大量消耗粉煤灰，并通过引入骨灰提高制品白度和孔隙率的以粉煤灰为主要原料的防静电陶瓷制品，使粉煤灰在陶瓷领域得到高效利用，并改变粉煤灰被填埋、用于做非陶瓷水泥砖或只用来生产低质陶瓷砖等的命运，制品自身具有防静电作用。

本发明的另一个目的在于提出一种以粉煤灰为主要原料的防静电陶瓷砖的制备方法，处理工艺简单、成本低，成品兼具透水砖及薄板砖两者优点。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种以粉煤灰为主要原料的防静电陶瓷制品，所述陶瓷制品由以下质量百分数的原料制备而成：50-70％粉煤灰、10-30％骨灰、5-20％熟料、5-10％塑性粘土、0-10％助熔剂、半导体粉1-10％和0-6％辅料；

所述半导体粉为高温稀土复合材料。

更进一步的说明，所述辅料为增强剂、减水剂或陶瓷色料中的一种或多种。

更进一步的说明，所述增强剂占原料总质量的质量百分数为0-0.5％。

更进一步的说明，所述减水剂占原料总质量的质量百分数为0-0.5％。

更进一步的说明，所述陶瓷色料占原料总质量的质量百分数为0-5％。

更进一步的说明，所述陶瓷色料为镨黄、红棕、橘黄、钴蓝、尖晶石系黑色色料中的一种或多种组合。

更进一步的说明，所述助熔剂为硼砂。

一种以粉煤灰为主要原料的防静电陶瓷砖的制备方法，包括以下步骤：

A、原料粉碎、过筛：将粉煤灰、骨灰、熟料、塑性粘土、助熔剂和陶瓷色料按配比进行混合粉碎，过筛备用；

B、配料、搅拌制粉：向过筛备用的粉料加水搅拌，在搅拌的过程中按配方比例加入辅料和半导体粉；

C、陈腐：将步骤B获得的粉料送入料仓陈腐；

D、压制成型、干燥：将陈腐后的粉料进行布料冲压成型，获得砖坯，干燥；

E、烧成：将干燥的砖坯后送入窑中烧成。

更进一步的说明，步骤E烧成前还包括喷墨打印步骤，具体为对干燥后的砖坯进行喷墨打印装饰。

更进一步的说明，步骤B中加水量不高于原料总质量的12％。

更进一步的说明，步骤B的搅拌时间为10min，搅拌转速为20r/min。

更进一步的说明，步骤C的陈腐时间不少于24小时。

更进一步的说明，步骤D压制后的坯体厚度为3-6mm。

本发明以粉煤灰为主要原料的防静电陶瓷制品的有益效果：1、引入骨灰，成本低，提高制品白度；2、制品孔隙率大，产品具有透水、吸水、保湿功能；3、防污、耐磨、发色良好；4、将陶瓷制品表面的静电耗散到制品内部，达到消除静电的作用。

本发明以粉煤灰为主要原料的防静电陶瓷砖的制备方法的有益效果：1、对粉煤灰进行充分利用，其处理工艺简单，成本低廉，可以大量消耗；2、降低了粉料加工的电耗，直接省去了喷雾制粉的煤耗，减少污染；3、提高产品的强度、化学稳定性、热冲击性，扩大多孔陶瓷砖的使用领域。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。