【doc】利用绢云母石英片岩制造低温卫生瓷

1、【doc】利用绢云母石英片岩制造低温卫生瓷利用绢云母石英片岩制造低温卫生瓷 16 垒国性建材科技期刊目瓷一九九. 年第三期总第八十五期利用绢云母石英片岩制造低温卫生瓷卢东明刘德日月 , ( 湖北省非金属地质公司湖北省柱城市建筑陶瓷厂) 摘要本文介绍了绢云母石英片岩的基车性质. 叙述了利用绢云母石英片岩和其它当地原料为琏 , 以锆荚石熔块乳白釉为釉, 试制低温王生陶瓷的工艺过程并参照国外的经验提出了提高球甯细度有刊卫生陶瓷低温快烧的观点, 成功的将卫生陶瓷烧成温度降到1160(3, 不但提高了产品的质量而且降低了成本 , 获得了较好的经挤效益和社会效益. 濑北省非金属地质公司在孝感市发现了一种新

2、的矿物 , 定名为 : 绢云母石英片岩 , 储量约 250 万吨以上 . 该公司与枝城市建筑陶瓷厂台作对该矿矿物组成, 物理性质以及利用该矿制造低温卫生陶瓷进行了研究试验和生产 , 现已成功的将卫生陶瓷烧成温度降至 1160?,产品白度达到 70 度以上 , 各项理化指标均达到国家标准 . 现将有关情况总结如下. 一, 绢云母石英片岩的基本性质1. 外观矿石呈白 , 灰白, 谷黄, 灰黄, 黄绿及少量褐色, 片状构造 , 鳞片花岗变晶结构 , 柔褶现 象极为明显 . 具有丝绢光泽和半腊状光泽 , 参层状断口 . 硬度较小 , 可用指甲刻划 . 矿 石性脆 , 极易破裂 , 手碾即碎 , 具有滑

3、感 . 经 1250c左右煅烧呈白色 , 近似白色 , 糙米 色, 黄色. 2. 化学威份 ( 见裹 1) 锅云母石英片岩的差热分析( 围墙) 由分析可看出 c l3 和 cl8 两个样 相类似为绢云母 +石英. 其中 573?小而尖 的嗳热谷是石英的相变 ,900 多度的宽缓吸热谷为云母的脱羟 ,ll0o? 的小谷是云母矿绢云母石英片岩化学威份裘1 成份siota12o3fc2oatio,caomgok20n?o烧失 编号1 1. 南 sg1178.7510.791.040.200.250.512.751.70 sg1279.2011.861.020.200.170.842.700.552,

4、 . 38 物结构的破坏 . 这类云母与一般永 -z- 不同 永云母的脱羟温度在500600c之同. 而这 类样品的脱羟温度高达900?以上, 因此为 白云母 , 经过镜下观察 , 颗粒细小, 亦可定 为绢云母 . 4.xm射线衍射分析 ( 墨略) 经 x一射线衍射分析可看出该矿主要由石英, 绢云母及少量长石和极少量的高岭石, 蒙脱石和同层矿物组成 , 其中石英 40n 55 舾, 绢云母 2035 嘶, 长石 7,l0呖,高岭全国性建材科技期刊?整一九九 0 年第三期总第八十五期石 5,7%,蒙脱石 <5%, 问层矿物 5,10% 5. 红外吸收光谱分析 ( 图略) 光谱图中出

5、现几种明显的吸收带说明 3500,3700cm 为绢云母和石英的si-o 仲缩振动所引起的重迭吸收谱,400500cm 出现的吸收带是它们的si-o 弯曲振动的原因. 6. 显微镜鉴定 ( 图略) 显微镜观察 : 岩石主要由绢云母和石英组成. 绢云母 3040%,石英 7o,6o%, 绿泥石偶见 , 斜长石少量 , 褐铁矿少量 , 有机 质少量 . 绢云母呈细而长的显微鳞片状, 集合体 作定向排列分布 , 固受定向应力作用构成皱 纹层 状构造的特征 . 石英呈它形粒状一等轴粒状, 粒径在 0.01 枷.2mm之间, 其中以 0.01,o.03ram 之间居多 , 个别在 0.3,o.5ram

6、之问波状消光. 绢云母和石英各自聚集分布, 相间出 现, 构成了岩石的结构和构造特征. 有少量的褐铁矿 , 有机质分布在绢云母的解理之间 . 定名为绢云母石英片岩 . 二, 坯料配方的研究1. 坯料琵方报定原则a. 粘土是保证坯体机械强度 , 保证泥浆流动性的主要原料 , 又是坯体中 a1o.的主 要来源 , 为争取卫生陶瓷的低温烧成, 必须 降低坯体中 a1.的含量 , 因此在保证坯体 机械强度的前提下应尽可能减少配方中牯土的含量 . b. 为争取低温快烧应尽量多引进低熔点, 烧失量小的 , 收缩不大的熔剂原料 , 而绢云母石英片岩正符合这一要求. c. 为保证生产良性循环 , 减少坯体收缩

7、, 改善泥浆性髓 , 合理利用废料 , 降低生 产成本 , 根据我厂历年经验本配方中引入适量的瓷粉. d. 为争取低温快烧 , 帮助坯体瓷化调整瓷坯膨胀系数 , 提高制品机械强度和热稳定 性, 配方中决定引入少量滑石 . 2. 绢云母石英片岩的瘟坯性能a. 绢云母石英片岩的结合性试验, 将该 矿石的细粉 , 配调不同量的河砂加适量的 水, 成型泥条 , 干燥后进行抗折试验 . 试验 结果见表 2. 绢云母石英片岩的结合性能裹2 0204o160 一3.372.001.631.28 b.绢云母石英 _片岩的泥浆性能试验 ; 将矿物球磨成泥浆加入陶瓷厂常用的几种电解质进行试验 , 结果如表 3.

8、绢云母石英片毒酌泥浆性能衷5 电解质种粪 i 加入适宜量相对流动性相对粘度naicosio.37 秒 l2.3 natsiol:0.p19.8秒 6.6 腐植酸钠 f0.37.7秒 2.6 5. 坯料配方中所用原料稍 : 擘成份见袁 4 4. 坯料配方范围紫术节 :16,24%高岭土 ,5,1 江湾土 l1o,21%滑石:1,3 长石 l1624%石英 l8,1 瓷粉 3,1o%绢英岩 l23, 5. 坯料化学组成见表 5 6. 坯料实验式0.1385ko 0. 1345na2oj0.9625aio. o.1311cao0,0375fe:o 0.1212mgo 5.8945sio: 00133

9、tio 嘶% % 5% 7. 坯料制备要点a. 所有原料应坚持定矿定点 _供应, 不经 试验, 不经批准 , 不得任意变动 ? 全国性建材科技期刊瑚瓷一九九0 牟荦期总第八十五期原料化学成份囊 4 原料名称 lsio2ail0slf?i03tioifcaojmgokl0】nai0l 烧失l_ 一一1l一紫术节 l37.82j3t.胛 1:25l0.64j2.8【0.ic.60j0.1223.,16 江湾土 i5.86i.35.960.75l0.80;c.240.46i0.i810.1015.61 高岭土f4.5.iol37.69l0.34o.02fo.32i0.23l0.080.05】5.72

10、 绢英岩 i78.7510.79l1.04.0.20e.25l0.51.c2.75j1.70i1.71 长石i73.664.8410.70.i)20.s1l0.656.20i3.38l0.56 石英98.80l0.470.2210.02j0.610.o0o.06l0.06o.16 瓷粉68.41l2.ci21.o0l06ol1.62l0.87ii.5,1l0.950.34 精石 l54.08i.0810.53o.o1l8.7522.0710.12io.1013.3o 绢云母石英片者坯化学组成裹5 lsiolai0.fe20.tiolicaomgokon8i0 烧失古烧失量 65.87118.2

11、61.110.20i.370.912.,131.557.38l 不古烧失量 j71.831.911.210.22l1.400.9g26i一 1.69 b. 软质原料应陈腐半年以后方可使用. 艇质原料粗碎 , 中碎后入库备用 , 绢云母石英片岩易碎直接入磨球磨. c. 坯浆出磨前必须按照技木要求进行测试, 合格后放浆时必须脒铁过筛, 陈腐三天后方可使用 . d. 球磨坯料工艺要求 t 料: 球: 水=i:2.2:0.38r ph值:8,9 水份:2830% 比重:1.79,1.82万孔筛筛余 ;<o.3呖8. 成型与千燥我厂成型面具 , 水槽等封闭型产品采用微压注浆 , 微压巩固新

12、工艺 . 每天一班 , 每 班成型两次 . 坐便, 蹲便水箱类产品采用 管道注浆 , 每天一次 ., 经生产检验绢云母石英片岩泥浆性能稳定, 吃浆较快 , 滤过性能莨好 , 脱模后坯体 挺实, 强度高 , 易加工 , 不易裂 , 半成品合格率高 . 成型车间采用光管散热器升温, 室内温; 湿度 6080咖, 半成品在成型车度 2540? 间内部架子干燥 , 干燥 3,6 天后送入施釉车间擦坯施釉 . 三, 泥浆细度与烧成温度实验证明除采用新型原料之外, 提高球 磨细度也能较大幅度降低卫生陶瓷烧成温 度, 有利于卫生陶瓷低温快烧. 国外在陶瓷原料加工中普遍采用超细粉碎技术如日本某卫生陶瓷厂泥浆比

13、重1.80, 细度为 325 目筛筛余小于 5 嘶. 烧成收缩 8, 8.5%, 成品坯体吸水率在0.5%左右. 而我们国内大多卫生陶瓷厂泥浆细度为 250 目筛筛余 1,1.5%, 球磨时间 6,10小 时. 这就是我们和国外原料加工的一个明显区别. 2. 增加球磨时间 , 提高坯料细度 , 可降 低卫生陶瓷吸水率t 我们将一试验方配料后装入30k?试验 磨中球磨 4 小时,6 小时 20 小时后 ,倒出 部分泥浆 , 利用同一石膏模浇注样块 , 记上 球磨时间 , 然后将其在相同条件下烘干之后放入隧道窑同窑车 , 同一火位 , 同一匣钵中同时烧成 , 然后测其吸水率 (见表 6). 以上实

14、验数据表明加长球磨时间, 提高垒国性建材科技期刊一一叠一九九. 年第三期总第八十五期球?时问与吸承率关系裹6 吸永卑 ()13.171 】.7310.99i9.587.566.7-35.211.423.501.390.71 球磨细度能较大幅度降低卫生陶瓷吸水率. 多次试验证明不同配方采用以上试验方 法所得结论相同 . 5. 提高坯料细度在经济上具有可行性增加球磨时间 , 提高坯料缅度 , 要多耗 电能, 因此通过提高球磨细度来达封降低温度目的 , 这在经济上是否可取呢 ?我厂提高球磨细度前后电费 , 燃料费用对比见表7. 提高球磨细度前后经济效益对比表7 提高球磨提高球磨对比项日细度前细度后每

15、天球磨磨数 4 磨 4 高每磨球磨时间 8 小时 16 小时球磨机配用电机功率15 千瓦 15 千瓦 每天球磨耗电量 480 度 960 度每天球磨电费 62.1 元 124.8 元每天平均耗煤 7.8 吨 7.02 吨燃料费台计 1248 元 1123.2 元电费燃料费总计 1310.4 元 1248.0 元 从以上实际情况可知提高球磨细度在经济上是可行的 . 4. 小结实践证明 ; 提高坯料细度可以促进坯料在烧成过程中的反应速度 , 坯料愈细 , 总表 面积愈大 , 因此反应进行的速度愈快. 在烧 成过程中坯体内的各种组分易于互相作用熔 融而成致密的瓷体烧成温度降低而烧成速度加快 , 烧成

16、范围变大 , 有利于卫生瓷低温快烧. 提高细度 , 可以使各种原料混台的更加均匀, 增加坯体组织的致密性 . 坯料颗粒愈 小; 接触面积愈大 , 粒子间的孔隙就愈小 , 因此坯料的组织更致密 . 另外原料颗粒愈 小, 坯料中粘土的可塑性增加, 有利于成型操作. 增加球磨时间 , 提高球磨细度之后半 成品生产中重皮 , 开裂等缺陷得到了克服 . 坯釉结合的试验表明一采用细磨坯泥的 方法, 可以有效的防止产品釉裂 , 提高产品的热稳定性 . 四, 釉料1. 熔块社的选择理论研究和生产实践证明t 锆英石若加入熔块中比之于细磨的锆英石加入生料釉中 所起的乳浊作用要充分得多, 锆英石在熔块中尽可能完全地

17、被熔解后 , 再重新从熔体中以颗粒状态析出 , 析出的粒径远比细磨锆英砂加入生科釉中之残余颗粒小许多倍 , 本 试验坯料中含铁钛较多 , 产品烧后坯体发乌, 因此本试验在生产和试验中均采用话英石熔块乳白釉 . 2. 熔块的化学成份觅裹9 镥英石熔块化学戚份寰b 一一一2o 盘目性磷材科技期刊一畦庸瓷静一九九. 年第三期 . 崽第十五期270 ._1 0.0 黝 3130009 0_.6 岛 5.44feo|:.1meoi: 五, 结论1. 绢云母石英片岩由石英 , 绢云母 , 长 石, 高岭石 , 蒙脱石, 少量云母及水云母矿物组成 , 这些矿物均是制瓷的有益成份, 这 am 多种有益矿物集中

18、于绢云母石英片岩一矿之中, 使该矿成为优良的制瓷原料. 2. 绢云母石英片岩硬度较小 , 矿石性脆 , 不需粗中碎即可直接入磨, 可降低动力消 耗. 3. 以绢云母石英片岩为主要原料研制的上述卫生陶瓷配方具有泥浆性能稳定,吃浆 速度快 , 坯体挺实 , 不易开裂 , 坯体机械强度高等优点 . 4. 延长球磨时间 , 提高球磨细度 , 有利于 成型揉柞 , 提高坯体机械强度及卫生陶瓷的 低温快烧 , 在经济上是可取的 . . 5. 绢云母石英片岩低温坯体采用锆荚石熔块乳白釉 , 遮盖能力强 , 釉面平滑光亮 , 产品白度高 , 坯釉适应性好 . 6. 绢云母石英片岩中灰黄色 , 黄褐色含铁质较多 , 引入坯体产品发乌 , 原料在矿区 应经过严格的质量分选 . 昏千法制粉釉面砖生产线调试获得成功融千法制备原料生产釉面砖的工艺难度较 大, 故很多厂家由于产品质量不稳定而造成企业长期亏损 . 由于干法制备原料具有投资少, 节省能源等优点 , 为此成阳陶瓷研究设计院在这方面进行了研究, 今年 3 月份接受一家工厂的委托对该厂的生产线进行了全面调试并获得成功 . 现简介如下 : 该厂利用页 岩质原料采用千法制粉工艺生产釉面砖, 建 厂总投资 336 万元, 设计生产能力年产量 3