利用飛天燕尾礦研制中溫瓷器

摘要 本文主要介紹了如何利用潮州市飛天燕瓷土礦尾礦（飛天燕瓷土礦生產(chǎn)出飛天燕洗泥及副產(chǎn)品后剩下的廢棄物）來(lái)代替其它優(yōu)質(zhì)原料，研制適合中溫半瓷用的瓷泥及制品。

關(guān)鍵詞 循環(huán)利用，飛天燕尾礦，中溫瓷器

1引 言

陶瓷原料的資源越來(lái)越少，加上目前國(guó)家提倡清潔生產(chǎn)以達(dá)到“節(jié)能降耗減排增效”目的。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，保護(hù)環(huán)境，提高資源利用率，保持可持續(xù)發(fā)展將是陶瓷行業(yè)未來(lái)的走向。本課題在于系統(tǒng)研究、利用本地的飛天燕尾礦來(lái)代替其它優(yōu)質(zhì)原料，研制適合中溫半瓷用的瓷泥及制品。

2使用原料

2.1 飛天燕尾礦

飛天燕瓷土礦是我國(guó)大型的瓷土礦之一，是楓溪瓷區(qū)生產(chǎn)基地的主要原料。飛天燕尾礦是飛天燕原礦經(jīng)過(guò)精選、淘洗且生產(chǎn)出飛天燕洗泥及副產(chǎn)品后剩下的廢棄物，其化學(xué)組成見(jiàn)表1。

2.2 其它輔助原料

選擇本地含鋁量較高的西坑泥、可塑性較好的粘土泥，以及結(jié)合性能好的烏粘土，再加入溶劑、鈉長(zhǎng)石、滑石、玻璃等，其化學(xué)組成同樣見(jiàn)表1。

3坯料配方的設(shè)計(jì)及試驗(yàn)過(guò)程

3.1 坯料配方的設(shè)計(jì)

筆者對(duì)使用的原料進(jìn)行了分析研究，通過(guò)煅燒化驗(yàn)來(lái)了解掌握它們的性能，最終確定配方的燒成溫度、燒成周期、收縮率。所確定的坯料配方的礦物組成為： 粘土41～56%、石英40～52%、長(zhǎng)石9～12%，并設(shè)計(jì)了下列三組配方進(jìn)行測(cè)試，配方見(jiàn)表2所示，配料的化學(xué)組成見(jiàn)表3。

3.2 試驗(yàn)過(guò)程各物化指標(biāo)的測(cè)定

為了最大限度加入飛天燕尾礦，筆者設(shè)計(jì)了一系列配方：

（1） 在相同的工藝條件下，燒成溫度、燒成周期、保溫時(shí)間同等的情況下，檢測(cè)其各項(xiàng)物理指標(biāo)：

1） 尾礦加入量一定，溶劑量變化；

2） 尾礦加入量一定，改變不同溶劑；

3） 溶劑量不變，改變硅鋁配比。各項(xiàng)指標(biāo)詳見(jiàn)表4。

（2） 在不同溫度，而保溫時(shí)間一定的條件下，檢測(cè)各項(xiàng)物化指標(biāo)，各物化指標(biāo)見(jiàn)表5。

（3） 不同研磨時(shí)間，即顆粒度不同的情況下，試樣的抗折強(qiáng)度見(jiàn)表6所示。

3.3 配方的確定

通過(guò)以上設(shè)計(jì)的配方以及各物理化學(xué)性能比較，然后經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)和分析，筆者認(rèn)為S5、S6、S7為較佳的配方，并確定以S5配方作為中試的配方。

4中試的工藝控制

4.1坯料的制備

坯料制備的工藝流程為：

（1） 坯料配方：S5的配方參照表2、化學(xué)成分見(jiàn)表3。

（2） 工藝流程:坯料制備→配料→球磨→除鐵→榨泥→練泥→成形

（3） 工藝參數(shù)

坯料細(xì)度：250目篩余＜0.5%

釉料細(xì)度：320目篩余＜0.2%

其余的工藝參數(shù)與常規(guī)日用瓷生產(chǎn)相同。

4.2 釉 料

（1） 釉料的化學(xué)成分見(jiàn)表7。

（2） 釉式

鋯白釉：

（3） 釉層厚度：0.2～0.25mm

4.3 成 形

適用滾壓成形、注漿成形。其中，滾壓成形瓷泥的含水量為23～24%；注漿成形泥漿的含水量為29～30%

4.4 燒 成

適用于一次燒成或二次燒成工藝。

（1） 燒成溫度：1200～1260℃

（2） 燒成氣氛：氧化

（3） 燒成周期：8～10h

（4） 燒成曲線（見(jiàn)圖1）

（5） 設(shè)備：燃?xì)馑笫礁G、輥道窯

4.5 產(chǎn)品的主要技術(shù)指標(biāo)

通過(guò)上述坯釉配方及工藝控制生產(chǎn)出的產(chǎn)品其物理性能為：

（1） 總收縮率：12～13%

（2） 吸水率：<5%

（3） 熱穩(wěn)定性：20～180℃，一次不裂

（4） 抗折強(qiáng)度：>550kg/cm2

5結(jié)果與討論

(1) 試驗(yàn)表明：利用飛天燕尾礦制作瓷器的配方獲得成功，并取得了可靠的工藝參數(shù)。尾礦加入量在40～45%范圍，加入量太多，產(chǎn)品熱穩(wěn)定性反而差。

(2) 溶劑對(duì)急冷急熱性能的影響：加入一定量的廢玻璃能降低燒成溫度，而且明顯增加試樣的抗折強(qiáng)度，但熱穩(wěn)定性差，在提高抗折強(qiáng)度方面今后仍需深入研究。

(3) 加入少量的黑滑石（2%）能提高產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性，增加坯泥的可塑性，而且降低燒成溫度。

(4) 生產(chǎn)過(guò)程須嚴(yán)格控制坯料研磨時(shí)間，其試驗(yàn)表明：隨著研磨時(shí)間的變化，試驗(yàn)的抗折強(qiáng)度也跟隨變化。

參考文獻(xiàn)

1 陶瓷工藝學(xué)[M].華南工學(xué)院，1981