[发明专利]低温快烧瓷质砖坯料、制备方法以及使用该坯料制备的瓷质砖

说明书

本发明公开一种低温快烧瓷质砖坯料、制备方法以及使用该坯料制备的瓷质砖。所述坯料的化学组成包括：以质量百分比计，SiO₂64～72%、Al₂O₃18～20%、碱金属化合物4～6%、碱土金属化合物2～6%、烧失4%以下；所述坯料制备的瓷质砖的烧结温度为1060～1130℃，烧成周期为30～45min。本发明既可以降低烧成温度，缩短烧成周期，又可以减小高温变形度，提高烧制品的表面平整度。

技术领域

本发明涉及陶瓷材料领域，特别涉及一种低温快烧瓷质砖坯料、制备方法以及使用该坯料制备的瓷质砖。

背景技术

陶瓷是传统的高能耗产业，而陶瓷烧制是陶瓷工业高能耗占比最多的生产工序。目前国内陶瓷企业的瓷质砖坯料在辊道窑的烧结温度基本在1160～1190℃之间，烧成周期在50～70分钟。如何进一步降低产品能耗、降低烧结温度、缩短烧成周期一直是陶瓷企业的重点研究方向。

中国专利CN 103693942A公开了一种低温快速烧成陶瓷砖的生产工艺，包括：收集抛光废料；将压滤备用的抛光废料及其它原料折算成干重，按抛光废料48～73％、瓷砂5～20％、粘土20～27％、矿化剂2～5％配料，湿法球磨成浆料；将泥浆喷雾干燥制成粉料，干压成型为陶瓷砖坯；将砖坯干燥、施釉并进行表面装饰；将装饰坯入陶瓷辊道窑快速烧成；烧成温度1050℃～1140℃，烧成周期35～75分钟，烧制成吸水率小于0.5％的瓷质砖。该技术方案抛光废料的用量较多，抛光废料中含有大量有机质使得烧制过程中容易膨胀发泡，最终产品的吸水率难以控制在0.1wt％以内。

中国专利CN109095904A公开了一种低温快烧大理石瓷砖及其制备方法，包括以下步骤：收集磨边工序段产生的废渣，按超细颗粒大理石瓷砖磨边废渣15～35份、钾钠长石15～25份、锂瓷石15～30份、低温砂0～25份、粘土16～25份和助剂3～10份，在烧结温度为1070～1120℃下进行烧制，烧结总时间为45～70分钟，制成大理石瓷砖。该技术方案锂瓷石的用量较多，在高温烧成阶段坯体的液相量急增，使产品的变形率提高。另外，该方案烧成周期难以控制在45分钟以内。这是因为配方中引入的锂瓷石导致高温烧成时生成较多玻璃相，高温粘度小，坯体在烧成时容易受到窑炉环境的影响，出现波浪形变形，从而无法获得良好的平整度和较低的变形量。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种低温快烧瓷质砖坯料、制备方法以及使用该坯料制备的瓷质砖，既可以降低烧成温度，缩短烧成周期，又可以减小高温变形度，提高烧制品的表面平整度。

第一方面，本发明提供一种低温快烧瓷质砖坯料。所述坯料的化学组成包括：以质量百分比计，SiO₂ 64～72％、Al₂O₃ 18～20％、碱金属化合物4～6％、碱土金属化合物2～6％、烧失4％以下；所述坯料制备的瓷质砖的烧结温度为1060～1130℃，烧成周期为30～45min。

本发明的技术关键在于控制坯料中碱金属化合物(K₂O、Na₂O)含量和碱土金属化合物(CaO、MgO)含量以及烧失量，通过严格控制上述熔剂的含量，使成型后坯体在高温下保持一定粘度的液相，使坯体配方既能快速地产生液相，降低烧结温度，又能减小高温变形度，提高烧制品的表面平整度；控制烧失量，使成形后坯体易于氧化，缩短烧成周期。

较佳地，所述坯料中的基础原料包括：以重量份计，破碎废瓷砖17～37份、高温砂14～28份、中温砂14～26份、钠长石3～8份、粘土17～33份、透辉石5～15份。

较佳地，所述坯料的化学组成还包括：以质量百分含量计，Fe₂O₃ 0.6～1.1％、TiO₂0.2～0.5％。

较佳地，所述添加剂的用量不超过基础原料的2wt％；优选地，添加剂占基础原料的0.8～1.8wt％。