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CN107266033B - 选用德化阳山磁铁矿尾矿制备的铁锈红釉陶瓷及其工艺 - Google Patents

选用德化阳山磁铁矿尾矿制备的铁锈红釉陶瓷及其工艺 Download PDF

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Abstract

本发明属于陶瓷制品领域，涉及一种选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷及制备工艺。该种磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，包括铁锈红陶瓷坯体和铁锈红釉料，通过对德化阳山村磁铁尾矿进行精细研究，并根据德化阳山村磁铁尾矿的化学组分、可塑性、烧成效果、颜色进行合理的配料，进而确定坯体的原料组合和釉料的选用，尽可能多的引入尾矿废渣作为原料并对原料的配比及烧成工艺严格控制，所烧制的瓷器具有棕色彩底上呈现出蚕豆大的橘红色斑块，且底色中散布亮金的金属结晶，具有红色的铁锈效果，适合用于花盆、家庭摆设等日用陶瓷的制作，该种铁锈红釉陶瓷一次烧成，节能环保，对减少环境污染，对城市发展循环经济有重要意义。

Description

选用德化阳山磁铁矿尾矿制备的铁锈红釉陶瓷及其工艺
技术领域
本发明属于陶瓷制品领域，具体地说，本发明涉及一种选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷及制备工艺。
背景技术
我国每年产生的铁尾矿渣超亿吨，因此铁矿尾矿的综合利用是一个重要的环境问题。尤其是近几年来,随着保护矿产资源及环境意识的不断增强，对铁矿开采提纯后其尾渣均进行利用成为了业内亟需解决的问题，如专利号为201410143644.6的发明专利公开了一种陶瓷用大红釉料及其制成陶瓷产品的方法，该种大红釉陶瓷制备的是一种传统的大红色的釉料，其底釉中引入了10-15份的工业铁矿矿渣作为原料，该种大红釉料引入的工业铁矿矿渣只用于底釉中，引入的分量少，此外为了实现釉面效果还需要通过面釉对底釉进行遮盖。
德化位于福建省中部，泉州市西北部，中国古代三大瓷都之一，也是中国当代著名瓷器产地。同时德化德化矿产资源丰富，尤其是阳山村铁矿资源丰富，仅德化阳山铁矿选矿厂至今留下的尾矿就达到600万吨之多。德化阳山村磁铁矿尾矿中二氧化硅、钠、氧化钙的含量高，而且含有微量的磷、锰、铜、锌等元素，因此如果能结合德化本地的陶瓷制作制造优势，对德化阳山磁铁矿尾进行综合开发利用，具有重大的社会、环保意义，符合城市循环经济发展模式。
发明内容
为了解决上述问题，提供一种与传统德化白瓷的效果最为接近的陶瓷制品。
为实现上述目的，本发明提供选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，其特征在于，包括铁锈红陶瓷坯体和铁锈红釉料，所述铁锈红陶瓷坯体，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣52-57份、低温粘土15-18份、滑石6-9份、三氧化二铝5-8、高岭土5-8份、碳化硅1-5份、透锂长石1-5份；所述铁锈红釉料，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣40-45份、低温石24-27份、石英18-22份、高岭土4-8份、蛋白石1-5份、硼酸锌1-3份；且釉方化学组分如下：K2O 2-3％、Na2O 0.5-1％、CaO 12-14％、MgO 1-2％、Al2O3 9-10％、Fe2O3 6-9％、SiO2 60-63％、I.L 1-5％。
优化的，铁锈红陶瓷坯体，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣54份、低温粘土16份、滑石8份、三氧化二铝6、高岭土7份、碳化硅4份、透锂长石5份。
优化的，铁锈红釉料，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣44份、低温石25份、石英19份、高岭土7份、蛋白石3份、硼酸锌2份。
优化的，铁锈红釉料化学组分如下：K2O 2.5％、Na2O 0.8％、CaO 12.6％、MgO1.8％、Al2O3 9.2％、Fe2O3 6.8％、SiO2 62.8％、I.L 3.5％。
优化的，铁锈红陶瓷坯体，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣56份、低温粘土17份、滑石7份、三氧化二铝7、高岭土6份、碳化硅3份、透锂长石4。
优化的，铁锈红釉料，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣41份、低温石26份、石英20份、高岭土6份、蛋白石4份、硼酸锌3份。
优化的，铁锈红釉料化学组分如下：K2O 2.6％、Na2O 0.7％、CaO 13.8％、MgO1.8％、Al2O3 8.2％、Fe2O3 8.8％、SiO2 61.6％、I.L 2.5％。
选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷的制备工艺，其特征在于，制备上述的选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，具体步骤如下：
步骤1，将磁铁矿尾渣破碎成粉末，过100目筛；
步骤2，磁铁矿尾渣粉末经过磁选待用；
步骤3，使用步骤2磁选后的磁铁矿尾渣粉，按坯体、釉料原料配方称重配料，制成铁锈红釉陶瓷坯体原料和铁锈红釉陶瓷釉料原料；
步骤4，使用步骤3制得的铁锈红釉陶瓷坯体原料制成铁锈红釉陶瓷坯体；
步骤5，在铁锈红釉陶瓷坯体表面施铁锈红釉陶瓷釉料；
步骤6，将上有铁锈红釉陶瓷釉料的铁锈红釉陶瓷坯体干燥后放入窑炉中，经氧化气氛烧制成型，烧成温度为1280-1310℃。
进一步的，步骤6中的烧成温度控制包括以下几个阶段：
低温阶段：以100-120℃/小时的升温速率，窑炉内由常温升至300℃；
升温阶段：以150-160℃/小时的升温速率，窑炉内升温至900℃；
高温阶段：以60-70℃/小时的升温速率，窑炉内升温至1200℃；
烧成阶段：以20-30℃/小时的升温速率，窑炉内升温至烧结温度；
冷却阶段：以100-150℃/小时的降温速率，匀速降温至50-60℃。
进一步的，步骤5中铁锈红釉陶瓷釉料的釉面厚度为0.2-0.5mm、釉浆浓度为30-40波美度。
由上述对本发明的描述可知，本发明提供的选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，通过对德化阳山村磁铁尾矿进行精细研究，并根据德化阳山村磁铁尾矿的化学组分、可塑性、烧成效果、颜色进行合理的配料，进而确定坯体的原料组合和釉料的选用，尽可能多的引入尾矿废渣作为原料并对原料的配比及烧成工艺严格控制，所烧制的瓷器具有棕色彩底上呈现出蚕豆大的橘红色斑块，且底色中散布亮金的金属结晶，具有红色的铁锈效果，适合用于花盆、家庭摆设等日用陶瓷的制作，该种铁锈红釉陶瓷一次烧成，节能环保，对减少环境污染，对城市发展循环经济有重要意义。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，包括铁锈红陶瓷坯体和铁锈红釉料，
所述铁锈红陶瓷坯体，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣52-57份、低温粘土15-18份、滑石6-9份、三氧化二铝5-8、高岭土5-8份、碳化硅1-5份、透锂长石1-5份；
所述铁锈红釉料，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣40-45份、低温石24-27份、石英18-22份、高岭土4-8份、蛋白石1-5份、硼酸锌1-3份；
且釉方化学组分如下：K2O 2-3％、Na2O 0.5-1％、CaO 12-14％、MgO 1-2％、Al2O39-10％、Fe2O3 6-9％、SiO2 60-63％、I.L 1-5％。
具体实施例一：
选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，包括铁锈红陶瓷坯体和铁锈红釉料，
铁锈红陶瓷坯体，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣54份、低温粘土16份、滑石8份、三氧化二铝6、高岭土7份、碳化硅4份、透锂长石5份；
铁锈红釉料，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣44份、低温石25份、石英19份、高岭土7份、蛋白石3份、硼酸锌2份，铁锈红釉料化学组分如下：K2O 2.5％、Na2O 0.8％、CaO 12.6％、MgO 1.8％、Al2O3 9.2％、Fe2O3 6.8％、SiO2 62.8％、I.L 3.5％。
具体实施例二：
选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，包括铁锈红陶瓷坯体和铁锈红釉料，铁锈红陶瓷坯体，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣56份、低温粘土17份、滑石7份、三氧化二铝7、高岭土6份、碳化硅3份、透锂长石4；
铁锈红釉料，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣41份、低温石26份、石英20份、高岭土6份、蛋白石4份、硼酸锌3份，铁锈红釉料化学组分如下：K2O 2.6％、Na2O 0.7％、CaO 13.8％、MgO 1.8％、Al2O3 8.2％、Fe2O3 8.8％、SiO2 61.6％、I.L 2.5％。
选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷的制备工艺，其特征在于，制备上述的选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，具体步骤如下：
步骤1，将磁铁矿尾渣破碎成粉末，过100目筛；
步骤2，磁铁矿尾渣粉末经过磁选待用；
步骤3，使用步骤2磁选后的磁铁矿尾渣粉，按坯体、釉料原料配方称重配料，制成铁锈红釉陶瓷坯体原料和铁锈红釉陶瓷釉料原料；
步骤4，使用步骤3制得的铁锈红釉陶瓷坯体原料制成铁锈红釉陶瓷坯体；
步骤5，在铁锈红釉陶瓷坯体表面施铁锈红釉陶瓷釉料，锈红釉陶瓷釉料的釉面厚度为0.2-0.5mm、釉浆浓度为30-40波美度；
步骤6，将上有铁锈红釉陶瓷釉料的铁锈红釉陶瓷坯体干燥后放入窑炉中，经氧化气氛烧制成型，烧成温度为1280-1310℃，烧成温度控制包括以下几个阶段：
低温阶段：以100-120℃/小时的升温速率，窑炉内由常温升至300℃；
升温阶段：以150-160℃/小时的升温速率，窑炉内升温至900℃；
高温阶段：以60-70℃/小时的升温速率，窑炉内升温至1200℃；
烧成阶段：以20-30℃/小时的升温速率，窑炉内升温至烧结温度；
冷却阶段：以100-150℃/小时的降温速率，匀速降温至50-60℃。
发明提供的选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，通过对德化阳山村磁铁尾矿进行精细研究，德化阳山村磁铁尾矿中含有的化学成份为：Al2O3.5.19％,Fe2O3.12.6％，SiO2.49.6％，K2O.0.8％,Na2O.0.5％,CaO.22.7％,MgO.3.4％,I.L.4.3％。以及微量的磷、锰、铜、锌等元素，且铁主要是Fe3O4，具有磁性，通过磁选可将铁选出保留尾矿中没有磁性的Fe2O3，并根据德化阳山村磁铁尾矿的化学组分、可塑性、烧成效果、颜色进行合理的配料，进而确定坯体的原料组合和釉料的选用；
在铁锈红陶瓷坯体和铁锈红釉料中引入大量的磁铁尾矿作为原料，并对原料的配比及烧成工艺严格控制，所烧制的瓷器具有棕色彩底上呈现出蚕豆大的橘红色斑块，且底色中散布亮金的金属结晶，具有红色的铁锈效果，适合用于花盆、家庭摆设等日用陶瓷的制作，该种铁锈红釉陶瓷一次烧成，节能环保，对减少环境污染，对城市发展循环经济有重要意义。
上述仅为本发明的几个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (9)

1.选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，其特征在于，包括铁锈红陶瓷坯体和铁锈红釉料，
所述铁锈红陶瓷坯体，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣52-57份、低温粘土15-18份、滑石6-9份、三氧化二铝5-8份、高岭土5-8份、碳化硅1-5份、透锂长石1-5份；
所述铁锈红釉料，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣40-45份、低温石24-27份、石英18-22份、高岭土4-8份、蛋白石1-5份、硼酸锌1-3份；
且釉方化学组分如下：K2O 2-3％、Na2O 0.5-1％、CaO 12-14％、MgO 1-2％、Al2O3 9-10％、Fe2O3 6-9％、SiO2 60-63％、I.L 1-5％；
铁锈红釉陶瓷釉料的釉面厚度为0.2-0.5mm；
制备上述的铁锈红釉陶瓷，具体步骤如下：
步骤1，将磁铁矿尾渣破碎成粉末，过100目筛；
步骤2，磁铁矿尾渣粉末经过磁选待用；
步骤3，使用步骤2磁选后的磁铁矿尾渣粉，按坯体、釉料原料配方称重配料，制成铁锈红釉陶瓷坯体原料和铁锈红釉陶瓷釉料原料；
步骤4，使用步骤3制得的铁锈红釉陶瓷坯体原料制成铁锈红釉陶瓷坯体；
步骤5，在铁锈红釉陶瓷坯体表面施铁锈红釉陶瓷釉料；
步骤6，将上有铁锈红釉陶瓷釉料的铁锈红釉陶瓷坯体干燥后放入窑炉中，经氧化气氛烧制成型，烧成温度为1280-1310℃。
2.根据权利要求1所述的选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，其特征在于，所述铁锈红陶瓷坯体，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣54份、低温粘土16份、滑石8份、三氧化二铝6份、高岭土7份、碳化硅4份、透锂长石5份。
3.根据权利要求1或2所述的选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，其特征在于，所述铁锈红釉料，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣44份、低温石25份、石英19份、高岭土7份、蛋白石3份、硼酸锌2份。
4.根据权利要求3所述的选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，其特征在于：所述铁锈红釉料化学组分如下：K2O 2.5％、Na2O 0.8％、CaO 12.6％、MgO 1.8％、Al2O3 9.2％、Fe2O3 6.8％、SiO2 62.8％、I.L 3.5％。
5.根据权利要求4所述的选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，其特征在于：所述铁锈红陶瓷坯体，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣56份、低温粘土17份、滑石7份、三氧化二铝7份、高岭土6份、碳化硅3份、透锂长石4。
6.根据权利要求1或2所述的选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，其特征在于，所述铁锈红釉料，其重量份如下：磁铁矿尾矿渣41份、低温石26份、石英20份、高岭土6份、蛋白石4份、硼酸锌3份。
7.根据权利要求3所述的选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷，其特征在于：所述铁锈红釉料化学组分如下：K2O 2.6％、Na2O 0.7％、CaO 13.8％、MgO 1.8％、Al2O3 8.2％、Fe2O3 8.8％、SiO2 61.6％、I.L 2.5％。
8.根据权利要求7所述的选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷的制备工艺，其特征在于：所述步骤6中的烧成温度控制包括以下几个阶段：
低温阶段：以100-120℃/小时的升温速率，窑炉内由常温升至300℃；
升温阶段：以150-160℃/小时的升温速率，窑炉内升温至900℃；
高温阶段：以60-70℃/小时的升温速率，窑炉内升温至1200℃；
烧成阶段：以20-30℃/小时的升温速率，窑炉内升温至烧结温度；
冷却阶段：以100-150℃/小时的降温速率，匀速降温至50-60℃。
9.根据权利要求8所述的选用磁铁矿尾矿渣制备的铁锈红釉陶瓷的制备工艺，其特征在于：所述步骤5中铁锈红釉陶瓷釉料的釉面厚度为0.2-0.5mm、釉浆浓度为30-40波美度。
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