一種陶瓷粉料及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種陶瓷粉料及其制備方法，所述制備方法包括：將含有陶瓷砂料與粘土的陶瓷原料制成漿料后噴粉制得第一粉料，其中在所述陶瓷原料中，粘土的含量為0～10 wt%；在水中均勻混合添加劑而形成混合水，其中所述添加劑是能均勻分散于水中、且能提高坯體強(qiáng)度的添加劑；將所述混合水霧化并與所述第一粉料均勻混合，即制得陶瓷粉料。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種陶瓷粉料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于陶瓷建材領(lǐng)域，具體涉及一種陶瓷粉料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 陶瓷粘土是陶瓷配方中必不可少的組成部分，其主要作用是為配方提供強(qiáng)度，粘 性和韌性，確保配方在成型、加工過(guò)程中不爛，是不可再生資源，經(jīng)過(guò)幾十年的使用，好的陶 瓷粘土越來(lái)越少，且成分、白度、強(qiáng)度等性能越來(lái)越差，對(duì)高檔陶瓷的開(kāi)發(fā)限制越來(lái)越大，成 本越來(lái)越高。目前很多添加劑可很好地提高坯體強(qiáng)度，但是對(duì)漿料的流速影響特別大，很難 較大地改變減少粘土用量，直接使用增強(qiáng)劑來(lái)制造粉料生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的以上缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種制備陶瓷粉料的方法以 及由該方法制備的陶瓷粉料，以及制備陶瓷坯體的方法，以降低陶瓷配方粘土使用量，同時(shí) 確保陶瓷粉料及坯體強(qiáng)度不變或有所增強(qiáng)，對(duì)工序的加工不產(chǎn)生影響。
[0004] 在此，一方面，本發(fā)明提供一種陶瓷粉料的制備方法，包括： 將含有陶瓷砂料與粘土的陶瓷原料制成漿料后噴粉制得第一粉料，其中在所述陶瓷原 料中，粘土的含量為〇~l〇wt% ; 在水中均勻混合添加劑而形成混合水，其中所述添加劑是能均勻分散于水中、且能提 高坯體強(qiáng)度的添加劑； 將所述混合水霧化并與所述第一粉料均勻混合，即制得陶瓷粉料。
[0005] 本發(fā)明中，陶瓷配方中粘土的用量減少到10wt%以下，可解決不可再生資源的缺 乏問(wèn)題，提高陶瓷行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;粘土用量減少后，漿料流速明顯提高，可適當(dāng)提高漿 料水分含量，節(jié)約水源同時(shí)可降低造粉能耗。而且用于增強(qiáng)陶瓷粉料強(qiáng)度的聚乙烯醇不是 在制備漿料前而是在制粉后添加，因此，該添加的聚乙烯醇不影響漿料的流速及制粉，即對(duì) 工序的加工不產(chǎn)生影響，同時(shí)可以確保陶瓷粉料強(qiáng)度與現(xiàn)有的粘土含量較高的陶瓷粉料相 比保持不變或有所增強(qiáng)。
[0000]較佳地，所述粘土的含量為0~8wt %。從節(jié)省粘土資源的角度考慮，粘土的含量越 少越好。粘土越少，后續(xù)中添加劑使用量越多，確保濕坯強(qiáng)度和干燥坯強(qiáng)度能保證生產(chǎn)需求 即可。
[0007] 較佳地，所述陶瓷砂料包括低溫鉀鈉砂、中溫砂和高溫砂，其中低溫鉀鈉砂的含量 為25~40wt%，中溫砂的含量為20~35wt%，高溫砂的含量為20~40wt%。
[0008] 較佳地，所述陶瓷原料中還含有0.1~0.5wt%的增稠劑。根據(jù)本發(fā)明，少量加入增 稠添加劑，可以防止?jié){料沉淀，且不影響漿料的流速。
[0009] 較佳地，所述漿料中水分含量為29~32.5 %，流速為35~60秒，比重為1.72~ 1.78。本發(fā)明中，漿料水分含量和流速較高，可節(jié)約水源同時(shí)可降低造粉能耗。
[0010]較佳地，所述第一粉料的水分為2~4wt %。通過(guò)將第一粉料的水分控制在2~ 4wt%，可以有利于后面混合水霧化粉料水分的控制。較佳地，所述添加劑為聚乙烯醇、羧甲 基纖維素鈉、和聚氯乙烯中的至少一種。較佳地，混合水中，水與添加劑的質(zhì)量比為100: (3 ~25)，優(yōu)選為100:(5~15)。
[0011] 較佳地，將所述混合水霧化并與所述第一粉料均勻混合后，粉料水分在6.5~ 9. Owt %。通過(guò)將粉料的水分控制在6.5~9. Owt %，有利于壓制成型，減少分層或者爛磚。而 且本發(fā)明通過(guò)控制粉料水分，可以控制在粉料中混合的聚乙烯醇的量。較佳地，添加劑的添 加量為第一粉料質(zhì)量的〇. 3~1.5%。
[0012] 較佳地，將所述混合水霧化并與所述第一粉料均勻混合后，還進(jìn)行陳腐，優(yōu)選地， 陳腐時(shí)間為16~48h。
[0013] 另一方面，本發(fā)明還提供一種陶瓷坯體的制備方法，包括： 根據(jù)上述任意一種制備方法制備陶瓷粉料;以及 將制得的陶瓷粉料成型，即制得陶瓷還體。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明，可以降低粘土使用量，解決不可再生資源的缺乏問(wèn)題，提高陶瓷行業(yè) 的可持續(xù)發(fā)展，同時(shí)確保陶瓷坯體的強(qiáng)度與現(xiàn)有的粘土含量較高的陶瓷坯體相比保持不變 或有所增強(qiáng)。
[0015] 再一方面，本發(fā)明提供一種根據(jù)上述任意一種陶瓷粉料的制備方法制得的陶瓷粉 料。本發(fā)明的陶瓷粉料中粘土含量少，且強(qiáng)度高。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 以下結(jié)合下述實(shí)施方式進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明，應(yīng)理解，下述實(shí)施方式僅用于說(shuō)明本 發(fā)明，而非限制本發(fā)明。以下各配方中，如無(wú)特別說(shuō)明，各成分的含量均指重量百分比。
[0017] 本發(fā)明提供了一種陶瓷粉料的制備方法，主要通過(guò)調(diào)整陶瓷粉料配方，減少配方 中的粘土含量，并且在制粉后的粉料中再混合用于提高強(qiáng)度的添加劑，制得陶瓷粉料。本發(fā) 明中，"粘土"是指陶瓷用粘土性材料，例如是水洗球土、混合泥、高嶺土、膨潤(rùn)土(主要組成 為蒙脫石）、活性白土 (組成不定)等。
[0018] 以下，作為示例，說(shuō)明本發(fā)明的陶瓷粉料的制備方法。
[0019] 陶瓷粉料的配方 陶瓷粉料的配方中，含有粘土以及其它常用的陶瓷原料成分，例如陶瓷砂料等。本發(fā)明 中，調(diào)整陶瓷粉料配方，減少粘土含量。粘土的含量可為0~l〇wt%，優(yōu)選為0~8wt%。從節(jié) 省粘土資源的角度考慮，粘土的含量越少越好，甚至可以完全不含有粘土（即粘土含量為 Owt%)。粘土越少，后續(xù)中用于提高強(qiáng)度的添加劑使用量越多，確保由陶瓷粉料制得的濕坯 強(qiáng)度和干燥坯強(qiáng)度能保證生產(chǎn)需求即可。作為除粘土以外的其它常用陶瓷原料成分，沒(méi)有 特別限定，例如可以包括低溫鉀鈉砂原材料、中溫原材料、高溫原材料等。低溫鉀鈉砂原材 料包括但不限于南峰低溫砂、精選鈉石粒、水洗鈉砂，其配比可為25~40%。中溫原材料包 括但不限于中溫白砂、超白中溫砂，其配比可為20~35%。高溫原材料包括但不限于高鋁 砂、煅燒高嶺土、興源砂，其配比可為20~40%。另外，因粘土使用量偏少，為防止沉淀，可少 量加入增稠添加劑，但不能影響流速。優(yōu)選地，增稠添加劑的含量為0.1~0.5%。作為增稠 添加劑，包括但不限于具有一定強(qiáng)度的聚乙烯醇、甲基纖維素、有機(jī)增強(qiáng)劑。在一個(gè)示例中， 陶瓷粉料的配方如下： 粘土性原材料配比:0~10 % ; 低溫鉀鈉砂原材料配比：25~40 % ; 中溫原材料配比：20~35 % ; 高溫原材料配比：20~40 % ; 增稠添加劑:0.1~0.5%。
[0020]按照配方將陶瓷原料混合并濕法球磨，制備漿料。球磨時(shí)間可為10h~15h。球磨后 過(guò)篩(例如過(guò)80目篩）、除鐵(例如電磁除鐵)等。本發(fā)明中，粘土用量減少后，漿料流速明顯 提高，可適當(dāng)降低漿料水分含量，節(jié)約水源同時(shí)可降低造粉能耗。例如，漿料中水分可以是 29~32.5%。漿料流速可為35~60秒。漿料比重可為1.72~1.78。
[0021 ]將所得的陶瓷漿料制粉。本發(fā)明可以用噴霧塔噴霧制粉。將陶瓷漿料用噴槍在塔 內(nèi)噴灑成霧滴狀，與熱風(fēng)爐產(chǎn)生的熱風(fēng)相接觸，由于霧滴細(xì)，具有巨大的蒸發(fā)面積，可以快 速完成干燥，得到合乎要求的顆粒狀粉料。本發(fā)明的制備方法具有粉料水分、粒徑易調(diào)節(jié)； 粉料為空心球狀顆粒，流動(dòng)性好，簡(jiǎn)化工藝，提高了生產(chǎn)率的優(yōu)點(diǎn)。制得的粉體的水分要求 可以是2~4.5%。
[0022] 然后，將所配制好的混合水充分霧化在粉料上，邊霧化邊均混，確保水分均勻。所 述混合水是通過(guò)在水中均勻混合添加劑而制成?；旌纤锩婕尤胩厥馓砑觿渲饕康?是為了提高坯體的強(qiáng)度。添加劑只要能夠滿(mǎn)足能均勻分散于水中（例如可通過(guò)攪拌、球磨的 方式使添加劑均勻分散于水中）、能提高坯體強(qiáng)度的添加劑都可以，例如包括但不限于聚乙 烯醇、羧甲基纖維素鈉、聚氯乙烯等。添加劑可以是單一添加劑，也可以是混合添加劑。添加 劑與水混合球磨均勻，有利于粉料的霧化均勻，可有效的提高坯體強(qiáng)度。混合水中水與添加 劑的比例可以是100: (3~25)。這樣的比例可以有利于混合水的霧化以及與上述粉料的均 勻混合;此范圍既能滿(mǎn)足坯體強(qiáng)度，又能有利于添加劑溶于水。若混合水中添加劑的比例過(guò) 低，則會(huì)導(dǎo)致坯體強(qiáng)度不夠，或者用量過(guò)大，粉料水分超標(biāo)，不利于成型;若添加劑的比例過(guò) 高，則會(huì)導(dǎo)致粉料粘性過(guò)大，不利于混合均勻，且水分過(guò)小，不利于成型?；旌纤兴c添加 劑的比例優(yōu)選為100: (5~15)。具體比例與配方強(qiáng)度有關(guān)，能滿(mǎn)足生產(chǎn)即可。噴霧后的粉料 水分可以控制在6.5~9.0% (具體水分根據(jù)生產(chǎn)工藝要求而定）。通過(guò)調(diào)節(jié)混合水的用量、 水與添加劑的比例，可以控制噴在粉料上的添加劑的量。在一個(gè)示例中，添加劑的添加量為 上述粉料質(zhì)量的0.3~1.5%。另外，添加劑的添加量還可根據(jù)上述粘土的用量來(lái)調(diào)節(jié)，粘土 越少，添加劑使用量越多，只要能確保濕坯強(qiáng)度和干燥坯強(qiáng)度能保證生產(chǎn)需求即可。
[0023] 將噴霧后的粉料過(guò)篩、陳腐，制備得到陶瓷粉料。其中過(guò)篩可以根據(jù)所需的陶瓷粉 料粒度來(lái)選擇，優(yōu)選過(guò)20目篩。陳腐時(shí)間可以是16~32小時(shí)。
[0024] 本發(fā)明還提供了陶瓷坯體的制備方法。將上述制得的陶瓷粉料成型，制得陶瓷坯 體。成型方式?jīng)]有特別限定，包括但不限于干壓成型、半干壓成型等。
[0025] 本發(fā)明的制備陶瓷粉料及陶瓷坯體方法降低了陶瓷配方粘土使用量，同時(shí)確保了 陶瓷粉料及坯體強(qiáng)度不變或有所增強(qiáng)，對(duì)工序的加工不產(chǎn)生影響。
[0026]本發(fā)明制得的陶瓷粉料及陶瓷坯體中，粘土含量低(0~10wt%)，同時(shí)含有用于增 加強(qiáng)度的添加劑而可以確保陶瓷粉料及陶瓷坯體的強(qiáng)度。
[0027]本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有技術(shù)的陶瓷配方相比，本發(fā)明的陶瓷粉料粘土用量 的從22~30%減少到10%以下，可解決不可再生資源的缺乏問(wèn)題，提高陶瓷行業(yè)的可持續(xù) 發(fā)展;粘土用量減少后，漿料流速明顯提高，可適當(dāng)降低漿料水分含量，節(jié)約水源同時(shí)可降 低造粉能耗。同時(shí)，本發(fā)明的制備方法具有粉料水分、粒徑易調(diào)節(jié);粉料為空心球狀顆粒，流 動(dòng)性好，簡(jiǎn)化工藝，提高了生產(chǎn)率的優(yōu)點(diǎn)。
[0028] 下面進(jìn)一步例舉實(shí)施例以詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。同樣應(yīng)理解，以下實(shí)施例只用于對(duì)本 發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說(shuō)明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā) 明的上述內(nèi)容作出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。下述示例具體的 工藝參數(shù)等也僅是合適范圍中的一個(gè)示例，即本領(lǐng)域技術(shù)人員可以通過(guò)本文的說(shuō)明做合適 的范圍內(nèi)選擇，而并非要限定于下文示例的具體數(shù)值。以下各實(shí)施例中，鈉長(zhǎng)石粉購(gòu)自小喬 采礦廠，鉀長(zhǎng)石粉購(gòu)自東信陶瓷采礦廠，高溫砂購(gòu)自華盛陶瓷原料經(jīng)營(yíng)部，中溫砂購(gòu)自磊鑫 礦業(yè)有限公司，混合泥購(gòu)自尚德冠宏瓷土場(chǎng)，聚乙烯醇購(gòu)自永創(chuàng)陶瓷原料經(jīng)營(yíng)部。
[0029] 實(shí)施例1
首先，按照配方將上述除聚乙烯醇以外的原料和水分別稱(chēng)量后于20噸球磨機(jī)中球磨10 ~15h，篩余控制在0.6-0.8%(250目）；后過(guò)80目篩，電磁除鐵后得到陶瓷漿料，漿料水分 31%;流速45秒；比重1.75; 將陶瓷漿料采用普通陶瓷噴霧造粒塔噴粉，噴粉后粉料水分4.0% ; 配制混合水:聚乙烯醇與水按100:10的比例混合球磨3-6h; 然后，將所配制好的混合水用水刀機(jī)充分霧化均勻地噴在粉料上，邊霧化邊均混，確保 水分均勻，混合水的用量與粉料的比例為4:100,其霧化后的粉料水分可以控制在7.5~ 8.0 % ;將霧化后的粉料過(guò)篩、陳腐，陶瓷粉料制備好。其中過(guò)篩過(guò)20目篩陳腐時(shí)間24小時(shí)； 將制得的陶瓷粉料送壓機(jī)處壓制成型，制成陶瓷坯體。
[0030] 經(jīng)抗折強(qiáng)度儀DPK-300/1000檢測(cè)，所得陶瓷坯體的強(qiáng)度為1.22Mpa。
[0031] 參考例1
首先，按照配方將上述原料和水分別稱(chēng)量后于20噸球磨機(jī)中球磨10~15h，篩余控制在 0.6-0.8% (250目）；后過(guò)80目篩，電磁除鐵后得到陶瓷漿料，漿料水分33.5%;流速65秒;比 重 1.72; 將陶瓷漿料采用普通陶瓷噴霧造粒塔噴粉，噴粉后粉料水分8.0% ;; 將制得的陶瓷粉料按實(shí)施例1的方法制成陶瓷坯體。
[0032] 經(jīng)抗折強(qiáng)度儀DPK-300/1000檢測(cè)，所得陶瓷坯體的強(qiáng)度為1.08Mpa。
[0033] 由本實(shí)施例1可知，粘土用量減少后，漿料流速明顯提高，可適當(dāng)提高漿料水分含 量，節(jié)約水源同時(shí)可降低造粉能耗。由實(shí)施例1和參考例1可知，本發(fā)明降低粘土使用量制備 的陶瓷坯體與現(xiàn)有的正常粘土使用量的陶瓷坯體相比，強(qiáng)度增強(qiáng)。
[0034] 實(shí)施例2
首先，按照配方將上述除聚乙烯醇以外的原料和水分別稱(chēng)量后于20噸球磨機(jī)中球磨10 ~15h，篩余控制在0.6-0.8%(250目）；后過(guò)80目篩，電磁除鐵后得到陶瓷漿料，漿料水分 30.5%;流速50秒；比重1.76; 將陶瓷漿料采用普通陶瓷噴霧造粒塔噴粉，噴粉后粉料水分3.0% ; 配制混合水:聚乙烯醇與水按100:15的比例混合球磨3-6h; 然后，將所配制好的混合水用水刀機(jī)充分霧化均勻地噴在粉料上，邊霧化邊均混，確保 水分均勻，混合水的用量與粉料的比例為5:100,其霧化后的粉料水分可以控制在7.5~ 8.0 % ;將霧化后的粉料過(guò)篩、陳腐，陶瓷粉料制備好。其中過(guò)篩過(guò)20目篩陳腐時(shí)間24小時(shí)； 將制得的陶瓷粉料送壓機(jī)處壓制成型，制成陶瓷坯體。經(jīng)抗折強(qiáng)度儀DPK-300/1000檢 測(cè)，所得陶瓷坯體的強(qiáng)度為1.8Mpa。
[0035] 對(duì)比例1
[0036] 按照配方將上述原料和水分別稱(chēng)量后于20噸球磨機(jī)中球磨10~15h，檢測(cè)無(wú)流速， 無(wú)法制粉。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種陶瓷粉料的制備方法，其特征在于，包括： 將含有陶瓷砂料與粘土的陶瓷原料制成漿料后噴粉制得第一粉料，其中在所述陶瓷原 料中，粘土的含量為O~10 wt°/〇; 在水中均勻混合添加劑而形成混合水，其中所述添加劑是能均勻分散于水中、且能提 高坯體強(qiáng)度的添加劑； 將所述混合水霧化并與所述第一粉料均勻混合，即制得陶瓷粉料。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，在所述陶瓷原料中，所述粘土的含量 為0~8 wt%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述陶瓷砂料包括低溫鉀鈉砂、中 溫砂和高溫砂，其中低溫鉀鈉砂的含量為25~40wt %，中溫砂的含量為20~35wt %，高溫砂 的含量為20~40wt %。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述陶瓷原料中還含有 0.1~0.5 wt%的增稠劑。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述漿料中水分含量為 29~32.5 %，流速為35~60秒，比重為1.72~1.78。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述第一粉料的水分為2 ~4.5 Wt%〇7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，所述添加劑為聚乙烯醇、 羧甲基纖維素鈉、和聚氯乙烯中的至少一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，混合水中，水與添加劑的 質(zhì)量比為100: (3~25)，優(yōu)選為100: (5~15)。9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，將所述混合水霧化并與 所述第一粉料均勻混合后，粉料水分在6.5~9.0 wt%。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，添加劑的添加量為第一 粉料質(zhì)量的0.3~1.5%。11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的制備方法，其特征在于，將所述混合水霧化并 與所述第一粉料均勻混合后，還進(jìn)行陳腐，優(yōu)選地，陳腐時(shí)間為16~48小時(shí)，更優(yōu)選為16~ 32小時(shí)。12. -種陶瓷坯體的制備方法，其特征在于，包括： 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的制備方法制備陶瓷粉料；以及 將制得的陶瓷粉料成型，即制得陶瓷還體。13. -種根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的制備方法制得的陶瓷粉料。
【文檔編號(hào)】C04B35/14GK105884340SQ201610208236
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月1日
【發(fā)明人】劉軍, 劉一軍, 楊曉峰, 汪慶剛, 陳歡, 李超, 潘利敏
【申請(qǐng)人】蒙娜麗莎集團(tuán)股份有限公司