[发明专利]一种陶质砖及其制备方法

说明书

本发明提供了一种陶质砖及其制备方法。本发明所述制备陶质砖的原料含有水化硅酸钙，其质量占制备陶质砖原料总质量的10‑80wt％。本发明所用水化硅酸钙具有纯度高、白度高、粒度小、烧失量小、性质稳定等优点，将其添加到陶质砖中能起到熔剂作用，降低坯体烧成温度，缩短烧成时间，还可以减少陶质砖生产过程中粉碎、球磨等高能耗生产环节，降低陶质砖整体能耗及污染。同时，本发明所述制备方法成本低廉、工艺简单、能耗低、可规模化。

技术领域

本发明属于陶瓷领域，尤其涉及一种陶质砖及其制备方法。

背景技术

粉煤灰、煤矸石等资源在进行工业化利用过程中，经常产生一定量的预脱硅液，其主要成分是硅酸钠溶液，加入钙源可制备出多种市场前景良好的水化硅酸钙材料，并实现碱的循环利用。如专利CN 101913613 A公开了一种将脱硅碱液合成针状硅灰石粉体的方法，该方法制备的硅灰石产品可用于陶瓷、塑料、涂料、橡胶等行业，但该方法需要把水化硅酸钙煅烧成无水硅灰石，提高了成本。专利CN 103539139 A公开了一种利用脱硅碱液制备硬硅钙石的方法，该方法制备的硬硅钙石可以作为轻质保温隔热防火材料的主要原料，但硬硅钙石制备时，不仅反应温度高，而且对脱硅碱液成分要求高，当脱硅碱液中含有杂质，尤其是其中铝含量高时，严重影响硬硅钙石的生成。

随着自然资源的消耗，陶瓷原料也日益紧缺，其生产受到了极大限制。因此，众多科研工作者开始致力于利用工业废弃物制备陶瓷。专利CN 102173740 A公开了一种利用硅钙渣制造釉面砖的方法，该方法减少了硅钙渣的排放，为建筑材料增添了新的成员。专利CN102584176 A公开了一种利用建筑废弃物制备陶瓷墙地砖的方法，该方法以建筑垃圾为原料，可制备釉面砖、轻质砖等。然而目前利用工业废弃物制备陶瓷存在成分复杂、产品质量很难控制的问题，限制了其应用。

发明内容

为了提高粉煤灰、煤矸石、铝土矿等资源的利用效率并解决陶瓷原料日益紧缺的难题，本发明提供了一种水化硅酸钙制备陶质砖的方法。本发明将工业废弃物转化为制备陶质砖的原料，不仅提高了资源的利用效率，而且还缓解了陶质砖生产原料紧缺危机，同时，由于水化硅酸钙的加入，能降低陶质砖的烧成温度，减少陶质砖生产过程中粉碎、球磨等高能耗生产环节，因此还降低了陶质砖整体能耗及污染。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种陶质砖，所述制备陶质砖的原料含有水化硅酸钙，其质量占制备陶质砖原料总质量的10-80wt％，例如10wt％、20wt％、30wt％、40wt％、50wt％、60wt％、70wt％或80wt％等，优选为20-40％。随着水化硅酸钙掺量的增加，其助熔效果逐渐明显，坯体瓷化程度提高。当水化硅酸钙掺量达到20-40％时，所制备的陶质砖性能最为稳定，吸水率在15-20％左右，抗折强度达20MPa以上。

在本发明中，所述制备陶质砖的原料含有水化硅酸钙，水化硅酸钙材料具有纯度高、白度高、粒度小、烧失量小、性质稳定等优点，将其添加到陶质砖中，能起到熔剂作用，降低陶质砖的烧成温度，减少陶质砖生产过程中粉碎、球磨等高能耗生产环节，还降低了对环境的污染。

本发明所述制备陶质砖的原料按各组分占的质量百分含量包括：

其中，各组分质量的百分含量之和为100％。

在本发明中，所述制备陶质砖的原料除水化硅酸钙外，还包括上述原料但又不限于上述原料，其中一些原料可以由化学成分相近的其他原料替代。例如高岭土可用用大同土、阳泉土、介休土等替代，叶腊石可用伊利石、红页岩等替代。

在本发明中，所述各组分质量的百分含量是以制备陶质砖各原料的总质量为基准的。