摘 要 本文對(duì)陶瓷工業(yè)中的廢瓷處理進(jìn)行了一系列的釉料配方對(duì)比試驗(yàn)。通過對(duì)比試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):在釉料配方中引入一定量的廢瓷粉取代長(zhǎng)石等釉用原料,可以提高釉面質(zhì)量及產(chǎn)品良品率。
關(guān)鍵詞 廢瓷粉,長(zhǎng)石,釉料
1前言
在陶瓷工業(yè)中,由于陶瓷產(chǎn)品的脆性,在生產(chǎn)過程中有許多陶瓷產(chǎn)品因燒成開裂或磕碰成為廢品;同時(shí)陶瓷廢品垃圾的不可轉(zhuǎn)化性也給環(huán)境帶來很大的負(fù)面影響。這不但增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本,而且會(huì)影響環(huán)境衛(wèi)生。故在陶瓷生產(chǎn)中,如何利用陶瓷廢品顯得尤為重要,這也是陶瓷業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。
2廢瓷粉在釉料中的研制試驗(yàn)
2.1 原料種類
本試驗(yàn)所用的原料主要來自廣西和云南,所有原料都是釉料常用原料。其中廢瓷粉是開展該試驗(yàn)所在的云南某陶瓷廠生產(chǎn)的陶瓷廢品,用來取代部分長(zhǎng)石、石英及高嶺土等。試驗(yàn)用原料的化學(xué)成分如表1所示。
2.2 配方設(shè)計(jì)
從表1可以看出,廢瓷粉的主要化學(xué)成分是SiO2、Al2O3、K2O和Na2O。因此,廢瓷粉可以取代部分釉料配方中的鉀長(zhǎng)石和鈉長(zhǎng)石,從而減少釉料中K2O和Na2O等熔劑,有助于降低釉的膨脹系數(shù);另外,由于廢瓷粉和坯體化學(xué)成分相似,它有助于坯釉之間形成更厚的中間層,提高坯釉適應(yīng)性,產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性也隨之提高。
為使試驗(yàn)更具可比性,在盡量保持試驗(yàn)配方的化學(xué)成分不變的條件下,試驗(yàn)配方從不加廢瓷粉到廢瓷粉加入量逐漸加大等若干組進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)后從中選出三個(gè)有代表性的配方見表2,其化學(xué)組成如表3所示。
2.3主要工藝參數(shù)
料:球:水=1:2:0.5
釉漿比重d=1.78±0.02
釉漿流動(dòng)性 28~32s
球磨時(shí)間 t=8~12 h
釉料細(xì)度:325目篩余0.05%以下
釉漿過篩兩次:120目/200目;二次除鐵
釉層厚度:采用噴釉或浸釉法,直接在生坯上施釉;燒成前釉層厚度為0.8~1.0mm,燒成后釉層厚度為0.5~0.8mm。
最佳燒成溫度為1210~1240℃
3試驗(yàn)結(jié)果與討論
將上述三個(gè)配方在同樣條件下,進(jìn)行擴(kuò)大性對(duì)比試驗(yàn)。這三個(gè)配方燒成后用色彩色差計(jì)測(cè)出的結(jié)果分別如下:(其中L表示亮度或白度;a的正值表示紅色,負(fù)值表示綠色;b的正值表示黃色,負(fù)值表示藍(lán)色。值越大表示其對(duì)應(yīng)的色調(diào)越深)
#1配方 L=89.50 a=-0.45 b=+1.63
#2配方 L=90.01 a=-0.70 b=+1.93
#3配方 L=90.62 a=-0.83 b=+2.23
試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn):加入廢瓷粉后,釉面亮度及硬度有不同程度的增加。但隨著廢瓷粉量的增加,釉面色調(diào)綠色和黃色度稍有上升;釉面的針孔及釉泡數(shù)目明顯減少;縮釉率明顯降低,良品率得到提高。結(jié)果分析如下:
(1) 廢瓷粉中含有大量的玻璃相、莫來石及殘余石英等。因其已經(jīng)過高溫成瓷反應(yīng),化學(xué)活性明顯降低,與釉料中其它成分反應(yīng)緩慢,因而廢瓷粉可顯著提高釉料的始熔溫度、擴(kuò)大釉料的燒成溫度范圍,這有利于坯釉在燒成過程中氣體的排除,從而減少氣孔及釉泡等缺陷。
(2) 廢瓷中各組分的氧化反應(yīng)已基本完成,在燒成過程中氣體排放量少,燒成后釉層致密。因此它的釉面硬度和亮度會(huì)顯著提高。
(3) 從表1可以看出,廢瓷粉中Fe2O3和TiO2含量明顯高于其它的釉用原料。上述色差分析中,#2和#3配方的綠色和黃色高于#1配方,主要原因就是Fe2O3和TiO2的含量高。因此,如果對(duì)釉面色調(diào)要求較嚴(yán)格時(shí),需考慮廢瓷粉所帶入的色差影響。
(4) 因廢瓷粉已經(jīng)過高溫?zé)?,屬瘠性原料,干燥及燒成過程中釉料收縮小。因此縮釉少、良品率高。
4結(jié)論
綜上所述,廢瓷粉的回收利用,不但能降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,提高釉面質(zhì)量及產(chǎn)品的良品率,還能節(jié)約能源,減少環(huán)境污染,有著極廣闊的應(yīng)用前景。但在應(yīng)用過程中應(yīng)嚴(yán)格控制廢瓷的加工過程,保證廢瓷粉的質(zhì)量,減少其加工過程中所帶入雜質(zhì)對(duì)釉料的負(fù)面影響,否則可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量問題,形成更大的浪費(fèi)。
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