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（飛天燕瓷土礦生產出飛天燕洗泥及副產品后剩下的廢棄物）來代替其它優質原料，研制適合中溫半瓷用的瓷泥及制品。

關鍵詞 循環利用，飛天燕尾礦，中溫瓷器

1引 言

陶瓷原料的資源越來越少，加上目前國家提倡清潔生產以達到“節能降耗減排增效”目的。發展循環經濟，保護環境，提高資源利用率，保持可持續發展將是陶瓷行業未來的走向。本課題在于系統研究、利用本地的飛天燕尾礦來代替其它優質原料，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大型的瓷土礦之一，是楓溪瓷區生產基地的主要原料。飛天燕尾礦是飛天燕原礦經過精選、淘洗且生產出飛天燕洗泥及副產品后剩下的廢棄物，其化學組成見表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，以及結合性能好的烏粘土，再加入溶劑、鈉長石、滑石、玻璃等，其化學組成同樣見表1。

3坯料配方的設計及試驗過程

3.1 坯料配方的設計

筆者對使用的原料進行了分析研究，通過煅燒化驗來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%、長石9～12%，并設計了下列三組配方進行測試，配方見表2所示，配料的化學組成見表3。

3.2 試驗過程各物化指標的測定

為了最大限度加入飛天燕尾礦，筆者設計了一系列配方：

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

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。各項指標詳見表4。

（2） 在不同溫度，而保溫時間一定的條件下，檢測各項物化指標，各物化指標見表5。

（3） 不同研磨時間，即顆粒度不同的情況下，試樣的抗折強度見表6所示。

3.3 配方的確定

通過以上設計的配方以及各物理化學性能比較，然后經過反復試驗和分析，筆者認為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、化學成分見表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

坯料細度：250目篩余＜0.5%

釉料細度：320目篩余＜0.2%

其余的工藝參數與常規日用瓷生產相同。

4.2 釉 料

（1） 釉料的化學成分見表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（見圖1）

（5） 設備：燃氣梭式窯、輥道窯

4.5 產品的主要技術指標

通過上述坯釉配方及工藝控制生產出的產品其物理性能為：

（1） 總收縮率：12～13%

（2） 吸水率：<5%

（3） 熱穩定性：20～180℃，一次不裂

（4） 抗折強度：>550kg/cm2

5結果與討論

(1) 試驗表明：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。尾礦加入量在40～45%范圍，加入量太多，產品熱穩定性反而差。

(2) 溶劑對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度，但熱穩定性差，在提高抗折強度方面今后仍需深入研究。

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

(4) 生產過程須嚴格控制坯料研磨時間，其試驗表明：隨著研磨時間的變化，試驗的抗折強度也跟隨變化。

參考文獻

1 陶瓷工藝學[M].華南工學院，1981