弋陽瓷石在日用陶瓷中的分級實驗研究＊

董偉霞 包啟富 陳 波

（景德鎮(zhèn)陶瓷學院 江西 景德鎮(zhèn) 333001）

弋陽瓷石在日用陶瓷中的分級實驗研究＊

董偉霞 包啟富 陳 波

（景德鎮(zhèn)陶瓷學院 江西 景德鎮(zhèn) 333001）

筆者就陶瓷坯體中使用的主要原料——弋陽瓷石進行了研究，針對瓷石礦的特點對江西省弋陽縣大源嶺瓷石進行了分級研究，并根據(jù)該礦區(qū)瓷石原料鐵含量的不同將該區(qū)瓷石進行分級。這對有效、經(jīng)濟地利用該陶瓷原料有顯著的作用。在陶瓷工業(yè)中合理使用瓷石，對提高生產(chǎn)效率和節(jié)約成本以及降低陶瓷工業(yè)的能耗有很大的幫助。

弋陽瓷石 Fe2O3含量 分級 日用陶瓷

標準化、系列化的瓷石單一原料生產(chǎn)是建立在完善、先進的精選工藝基礎之上的。盡管如此，精選工藝仍不能完全保證經(jīng)精選的瓷石粉料的質(zhì)量指標（如化學成分、顆粒組成等）保持相對穩(wěn)定。這是由于精選產(chǎn)品質(zhì)量往往隨礦石產(chǎn)地、性質(zhì)的變化以及生產(chǎn)中的操作、控制水平等因素的影響而發(fā)生變化。根據(jù)高檔日用陶瓷生產(chǎn)對原料及工藝的要求，所用單一原料質(zhì)量必須保持穩(wěn)定，且工藝性能良好，以便于穩(wěn)定和正常地生產(chǎn)，減少因原料造成的質(zhì)量問題。同時，使單一原料質(zhì)量穩(wěn)定，是實現(xiàn)陶瓷坯料商品化、生產(chǎn)規(guī)模化的必要措施。因此對瓷石粉料提出按其化學成分及顆粒組成進行質(zhì)量分級的要求。筆者研究的目的是確定該地區(qū)一級瓷石、二級瓷石、三級瓷石中鐵的（TFe2O3）含量范圍，為礦石開采和利用提供科學依據(jù)。

1 弋陽瓷石的特性

1.1 弋陽瓷石的化學成分

通過對弋陽大源嶺－來龍崗地區(qū)瓷石進行化學測試，其化學成分（質(zhì)量%）如下：①TFe2O30.48～4.42，含量差別很大，并以此作為分級的研究對象；②Al2O3全礦為12.85～17.06，平均為15.08，Al2O3含量較穩(wěn)定，且符合陶瓷生產(chǎn)的質(zhì)量要求；③SiO2全礦為68.19～77.69，大部分樣品為73.42～76.69，平均值為74.97，SiO2含量也較為穩(wěn)定；④TiO2全礦為0.05～0.1，均低于0.1，對日用瓷器生產(chǎn)的質(zhì)量沒有影響。

1.2 試驗過程

按坯料配方準確稱量坯用各種原料，投入小球磨罐球磨24h（料∶球∶水＝1∶1.5∶0.50～0.54），出料后過250目篩（過250目篩，篩余＜1%），再經(jīng)除鐵、脫水、粗練、陳腐、精練等工序制得泥團，備用。按配方準確稱量釉用各種原料，投入小球磨罐球磨35h（料∶球∶水＝1∶2.1∶0.60～0.65），出料后過250目篩（過250目篩，篩余為0.02%～0.05%），再經(jīng)除鐵工藝制得釉漿，備用。

坯、釉料配制好后，將坯料泥餅化漿后注漿成形（水分控制在36%左右），然后經(jīng)過干燥（溫度為60～80℃，時間為2～3h）、素燒（溫度為780℃，時間為5h）、施釉、干燥、燒成（1 310℃還原焰）等工序制得瓷片。

1.3 性能表征

表1 瓷器的評判標準——《日用瓷器（GB／T 3522－1996）》

弋陽瓷石與普通陶瓷原料和一級原料所制的瓷器，根據(jù)其白度、光澤度、釉面色差等指標進行檢測，通過判斷瓷器的等級，逐漸尋找出到各個等級瓷石的鐵含量分界點，從而確定瓷石的分級標準（見表1）。

本實驗采用WSD－5手持白度計垂直照明，積分球漫反射接收，全部操作過程由微電腦自動控制，各種參數(shù)及白度等均自動給出；采用WGG－60微機光澤度儀測試釉面光澤度。

2 實驗結果與分析

對制得的瓷器樣品進行檢測，其結果如表2所示。

表2 一級瓷石制瓷實驗的檢測

由表1、表2可知，當瓷石中的鐵含量≤0.9%時生產(chǎn)的瓷器達到“優(yōu)等品”，當TFe2O3＞0.9%，瓷器的品級下降為“一等品”。一級瓷石：TFe2O3含量應該≤0.9%。瓷石中的鐵含量在0.7%～0.9%變化時，樣品白度下降得較快，也就是說鐵含量對一級瓷石樣品的影響較大；二級瓷石：0.9%＜TFe2O3≤1.4%，樣品白度及光澤度達到一等品的工藝要求，可用于生產(chǎn)一等品日用瓷器；三級瓷石：1.4%＜TFe2O3≤2.0%，樣品白度較低，可用于生產(chǎn)合格品日用瓷器；TFe2O3＞2.0%，由于瓷石中的鐵含量過高導致了樣品的白度過低，達不到生產(chǎn)日用陶瓷的標準。

圖1是不同鐵含量的瓷石與普通陶瓷原料B和一級陶瓷原料A混合的白度和色差的示意圖。

由圖1（a）可以看出，隨著鐵含量的增加，制品白度和釉面光澤度都逐漸下降。隨著鐵含量的增加其白度迅速降低，但釉面色差降低得卻比較緩慢；其他一級陶瓷原料和普通陶瓷原料對其白度及光澤度的影響基本相同。由圖1（b）可以看出，隨著鐵含量的增加，釉面色差呈震蕩增加。與普通陶瓷原料混合所制得的樣品隨著鐵含量的增加變化周期加快，而與一級陶瓷原料混合所制的樣品釉面色差變化比較緩慢。

圖1 不同鐵含量的磁石與陶瓷原料混合樣品的白度及光澤度和釉面色差變化總體圖

3 結論

1）研究確定弋陽大源嶺－弋陽瓷石分級標準如下：一級瓷石：TFe2O3≤0.9%，樣品白度及光澤度達到優(yōu)等品的工藝要求，可用于生產(chǎn)優(yōu)等品日用瓷器；二級瓷石：0.9%＜TFe2O3≤1.4%，樣品白度及光澤度達到一等品的工藝要求，可用于生產(chǎn)一等品日用瓷器；三級瓷石：1.4%＜TFe2O3≤2.0%，樣品白度較低，可用于生產(chǎn)合格品日用瓷器；TFe2O3＞2.0%，由于瓷石中的鐵含量過高導致了樣品的白度過低，達不到生產(chǎn)日用瓷器的標準。

2）隨著鐵含量的增加，弋陽瓷石與一級陶瓷原料的色差變化沒有普通陶瓷原料的色差變化那樣明顯，但其對白度影響較大。

1 方府報.寧村瓷石的礦物工藝特性及其在高白度瓷中應用.景德鎮(zhèn)陶瓷，1990（2）：9～17

2 蔡作乾，王璉，楊根.陶瓷材料詞典.北京：化學工業(yè)出版社，2002

3 褚強，王彬.陶瓷工業(yè)原料瓷石的劃分與性能要求及其發(fā)展趨勢.中國礦業(yè)，2010，19（3）：86～89

Development of Yiyang Stone Classification in the Domestic Ceramics

Dong Weixia，Bao Qifu，Chen Bo（Jingdezhen Ceramic Institute，Jiangxi，Jingdezhen，333001）

This article mainly used in ceramics material－ mined studied Yiyang，Jiangxi province for the characteristics of ceramic quarry source of Yiyang county，conducted a classification study ling mined，this effective and economical use of the ceramic material has a significant role.In the ceramic industry in the rational use of porcelain stone，enhancing productivity and saving costs and reducing the energy consumption of ceramic industry is very helpful.

Yiyang porcelain stone；Fe2O3content；Classification；Daily－used porcelain

TQ174.4

A

1002－2872－（2011）12－0017－02

董偉霞（1977－），碩士，講師；主要從事無機及功能材料的研究。E－mail：weixia＿dong＠sina.com