衛生潔具坯料節能節水新工藝

摘要在盡量利用陶瓷廢渣以及當地低品位原料的基礎上，通過配方研究，降低了衛生潔具的燒成溫度，同時開發出適合衛生潔具坯料泥漿加工的直接磨漿工藝，既簡化了生產流程，又提高了生產效率，大幅度降低衛生潔具坯料生產過程的耗水量，形成一套具有地方特色的衛生潔具坯料節能節水工藝技術，達到節約資源、清潔生產的目的。

關鍵詞衛生潔具，坯料，節能節水，生產工藝

1引 言

目前潮州產區衛生潔具的燒成溫度多數在1260℃以上，其坯料加工仍沿用傳統的制泥-化漿加工工藝，將坯料壓濾脫水制成泥料后，再加入水和水玻璃重新化漿。這種工藝具有生產控制簡單的特點，但工序重復、能耗較高，且含泥污水排放量大，與國內外先進生產工藝存在較大的差距。本項目在盡量利用陶瓷廢渣、瓷土尾礦以及當地低品位原料的基礎上，通過坯釉配方研究，降低了衛生潔具的燒成溫度，同時開發出適合衛生潔具坯料泥漿加工的直接磨漿工藝，既簡化了生產流程，又提高了生產效率，大幅度降低了衛生潔具坯料生產過程的耗水量，形成一套具有地方特色的衛生潔具節能節水工藝技術，具有明顯的節能節水效果，有利于衛生陶瓷企業提高生產效率，降低生產成本。該項技術已在潮州綠環陶瓷資源綜合利用有限公司實現產業化，所生產的衛生潔具產品符合相應國家標準要求，產品合格率均在90%以上?，F將有關情況介紹如下:

2坯料配方

2.1 原料選擇

為降低生產成本，便于推廣應用，實現資源的綜合利用，本研究在配方中盡量利用陶瓷廢渣、瓷土尾礦以及當地低品位原料。坯料原料的化學成分見如表1。

2.2 坯料配方

坯料的配方(質量百分數)為:潔具廢瓷15%、鈉長石15%、透輝石1%、瓷土尾礦5%、揭陽粘土20%、大旗洗泥25%、西坑泥12%、惠來烏土7%。

2.3 化學成分

坯料的化學成分見表2。

2.4 泥漿性能

泥漿的性能參數見表3。

2.5燒成性能

坯料的燒成性能見表4。

3 加工工藝

直接磨漿工藝是在球磨工序就加入分散劑，將硬質原料直接磨成泥漿。粘土類軟質原料加入水和分散劑，用攪拌機單獨化漿，經除雜后與球磨漿混合。這樣操作既可保持粘土中的自然顆粒，控制了泥漿中微細顆粒的含量，改善泥漿性能，同時又簡化了壓濾和化漿工序，提高生產效率，達到節能節水的目的。其技術關鍵在于合理控制各工序的含水率和分散劑的加入量。確保成品泥漿的含水率和工藝性能達到生產要求。

3.1 工藝流程

采用直接磨漿-粘土單獨化漿法的制備工藝，其工藝流程如圖所示。

3.2 工藝控制

(1) 粗碎采用顎式破碎機，在進入破碎機前的大塊物料應先用錘子擊碎，使之符合顎式破碎機進料粒度的要求，其出料粒度≤4cm。

(2) 中碎可采用對輥式破碎機、錘式破碎機、反擊式破碎機等設備進行粉碎，其出料粒度≤1cm。

(3) 球磨:在配料中引入5%左右的粘土，防止料漿沉淀，提高研磨效果。水玻璃加入量為0.12%;含水率26%;細度(320目篩余)≤3%。

(4) 化漿:化漿采用高速強力攪拌機。水玻璃的加入量為1.4%;含水率≤35%。

(5) 除雜:采用雙層振動篩(雙層振動篩上層篩網孔徑80目、下層篩網孔徑120目)除去料漿中的砂礫和草屑等雜質，再通過永磁溜槽(永磁溜槽的磁場強度>0.3T，吸鐵有效長度>1.5m)除去鐵雜質。過篩后泥漿細度控制在250目篩余≤3.0%，泥漿含水率≤44%。為補足本工序除去雜質的重量，配料時應相應增加雜質所屬原料的加入量。

(6) 混合:混合池采用八角形并配備攪拌機?；旌?h，混合后應對泥漿性能進行檢測，并根據檢測結果補足水和分散劑。

(7) 過篩: 過篩采用雙層振動篩，篩網規格為:上層孔徑120目，下層孔徑150目。

(8) 除鐵:采用逆流式電磁選機，磁場強度>0.8T。除鐵過程中每30min應停機清洗磁選機濾芯。

(9) 陳腐:成品泥漿應在帶攪拌機的泥漿池中陳腐3天以上，等泥漿性能穩定后才能投入生產使用。陳腐過程中，每天應開機攪拌30min，加速泥漿均化。釆取防塵、防滲措施，防止泥漿在陳腐過程受到污染或含水率出現較大波動。

(10) 泥漿的質量要求:含水率29～33%;細度為250目篩余≤1.5%;325目篩余≤4.5%;泥漿流動性40～80s (30″);泥漿觸變性1.1～1.5;生坯強度>2.5MPa。

4分析與討論

(1) 瓷質衛生潔具廢瓷含有10%左右的釉料，在坯料配方中引入衛生陶瓷廢瓷，利用廢瓷釉層的Ca、Mg、Zn等多種熔劑物質，與長石、透輝石等熔劑礦物組成復合助熔劑，形成低共熔點，提高助熔效果，可將衛生潔具坯料的燒成溫度降低到1200℃，比潮州衛生潔具現有燒成溫度降低50℃以上，達到節能和循環利用的目的。

(2) 直接磨漿-粘土單獨化漿法制備工藝的技術關鍵在于合理控制各工序的含水率和分散劑的加入量，確保成品泥漿的含水率和泥漿性能達到生產要求。在坯料生產過程中，每噸泥的耗水量少于0.5噸，比現有制泥-化漿工藝減少耗水量2.5噸，簡化了壓濾和化漿工序，減少了壓濾和化漿環節的設備投資和能耗，生產效率高、泥漿質量穩定，有較好的節能降耗效果。

(3) 粒度大小及其分布是關系燒成前后坯體性能的重要特性。坯料的加工工藝和坯料配方同時對坯料的顆粒組成產生重要的影響，而對泥漿性能和燒結性能產生重大影響的是坯料中小于2μm 顆粒所占的比例。一般而言，這些粒子占25～30%，其中95%以上小于1μm 的顆粒來自于粘土礦物。這些微細的粘土礦物中，小于0.2μm的極細粒子又是提高泥漿粘度、降低吸漿速度等不利因素的根本原因。采用粘土單獨化漿法制備坯料，有利于減少坯料中小于0.2μm粒子的含量，改善泥漿性能。

5結 論

(1) 通過引入潔具廢瓷、鈉長石和少量的透輝石組成復合助熔劑提高助熔效果，可有效地降低坯料的燒成溫度，實現節能降耗和資源綜合利用的目的。

(2) 采用直接磨漿工藝，大幅度降低坯料加工過程的耗水量，簡化了壓濾和化漿工序，減少了壓濾和化漿環節的設備投資和能耗，生產效率高、泥漿質量穩定，有較好的節能降耗效果。

(3) 該研究項目已建成示范性生產線并實現產業化。生產的衛生潔具產品符合相應國家標準要求，且遠銷法國、西班牙等歐盟國家。經檢測，所研發配方和工藝穩定，成熟可靠。

參考文獻

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