钟路生1袁刘峰2袁马镇耀1袁张鑫1
佛山528313；（1.科达制造股份有限公司，日照262318）2.五莲宏邦循环资源科技有限公司，成分复杂，铁和钙含量平均锯泥杂质多，混有大量的碎石和泥土，达到3~4%，传统的工艺技术很难大掺量利用。本文作者通过系统的化学分析、有机的组合搭配和不同烧成制度的调整完善，历经一年多的反复取样交叉论证，锯泥掺量10%~90%研制发泡陶瓷隔墙板，达到行业标准并成功产业化。T/CBCSA12-2019《发泡陶瓷隔墙板》各项性能要求，
石材锯泥；发泡陶瓷；技术应用
1前言山东日照五莲县是石材资源富集区，这里有最好五莲青等石材源源不断地的花岗岩矿山资源，五莲红、在50多个国家和地区建立了姿态万千的建筑群出口，经过三十多年的矿山石落，装饰了人们的生活。但是，给当地的材业发展，五莲县的锯泥存量变得十分巨大，目前每年还陆续产环保带来巨大压力，据不完全统计，生多达近300万吨锯泥[1]，还不包括块状边角料。随着国家环保政策的深入贯彻，对矿山开采的控制必将越来越严格，对自然环境的的保护呼声越来越高。2018年五莲石材循环经济产业园成立了，着力推广产业发展混有大量的碎石和和绿色转型之路。但是锯泥杂质多，泥土，成分复杂，铁和钙含量平均达到3%~4%，传统的工艺技术很难大掺量利用。本文作者通过系统的化学分析、有机的组合搭配和不同烧成制度的调整完善，历锯泥掺量10%~90%研经一年多的反复取样交叉论证，制发泡陶瓷隔墙板，达到行业标准T/CBCSA12-2019并成功产业化。《发泡陶瓷隔墙板》各项性能要求，2生产技术运用与分析2.1.1原料矿物外观分析Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.26（SerialNo.300）FOSHANCERAMICSVol.31No.07表1矿物外观
原料
名称
外观分析
灰白色为主袁夹杂淡黄尧褐红杂色袁松散沙土状约占80%袁团块状约占20%袁轻敲易散遥肉红色石子袁直径1.0~
5.0cm遥黄色砂粒袁90%直径臆
1.5cm
过100目筛含砂量渊%冤
46.7694.8992.6596.92
含水率渊%冤14~173.73.82.7
刚起1160℃烧成下，外形基本完整圆边棱角刚到熔点，小R角，深褐色，表面光滑，直径43.45mm，收缩在1200℃烧成下，13.36%。外形还保持完整已发生熔融变形，圆边棱角已成弧形并呈大R角，到了烧成收缩后直径44.45mm，期的体积膨胀状态，收缩11.37%，但还在40℃的温差对比之下，烧成变化不没有融化成扁平。大，说明锯泥有较宽的烧成范围。膨润土
瓷石长石
黄色尧紫红色约占80%袁
1#生焦青黑色约占20%袁层状石
块袁最大直径有60cm遥青黑色约占80%袁黄色尧紫红色约占20%袁层状石
2#生焦
块袁90%直径约20cm,最
大直径有60cm遥3#生焦锯泥钾砂
褐色袁已破碎至葵花瓜子
颗粒大小以灰色为主袁夹杂黄色尧红色杂质袁湿水呈胶泥状肉红色袁风化砂粒袁直径
基本约1.0cm
96.9088.4618.5792.65
2.32.820~303
图1锯泥烧前烧后对比
2.1.3原料成分分析坯体不可从成分表中可以看出，锯泥含铁量较多，需要适当能呈白色，又由于锯泥中的铝含量略微偏低，的加入铝含量以增加坯体的强度和韧性，而生焦是当地较为便宜的含铝高的原料，但其铁含量更高，所以锯或者青黑色。泥与生焦的组合，坯体可能是偏黑色，2.2.1实验室小试锯泥掺量10%~90%配方试制，在测温环1160~1200℃范围内，通过烧成温度与时间的不断修从表4~表7正，来寻找最佳的锯泥掺入量的配方组合。中可以看出锯泥掺量10%~75%的配方试制，都可以得孔径小于1.0mm；到发泡均匀细腻的发泡坯体，而锯泥高掺量80%~90%的配方试制，也都可以得到发泡均匀细腻的发泡坯体，孔径1.0~2.5mm，基本处于市场销售水平。表4锯泥小掺入量的对比表(%)
配方030901#030902#030903#030904#锯泥102025403#钾砂807060503#生焦/55/
LX3#土1010105总量100100100100发泡孔径mm0.1~0.30.1~0.30.5~1.00.3~0.6从表1中可以看出，砂石类原料基本都是表面自成分中由水和表面粘结的泥土。膨润土主要含吸附水，焦宝石黏土基本占了一半。但1#、2#生焦原矿大块头，可塑性较低，所原矿质地结构致密，在水中不易分散，以可能导致球磨时间延长。2.1.2主原料的分析表2主原料锯泥细度取样分析表锯泥总数100目筛上料20~40目60~100目40~60目20目上
质量(g)50095.8926.8127.0533.148.58
占比(%)误差0.3筛余19.1727.9628.2133.148.95
塑料袋、小铁屑、块状锯泥杂质多，常夹掺有杂草、边角料等，包裹在一起不容易清理，所以来料的细度决纯锯泥定了生产中的球磨效率。从取样检测数据来看，且40整体细度较小，100目筛上料总量只占20%左右，目以下细粉占比超过60%，有利于缩短球磨时间。直径50.15mm。在原矿锯泥，干燥状态呈灰白色，测温环温度1200℃，发泡均匀细腻。Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.2021年第07期（第300期）（%）表3化学成分分析表
编号锯泥1#长石2#长石1#膨润土2#膨润土1#生焦2#生焦3#生焦配方锯泥011901#011902#011903#011904#30404550
3#瓷石
SiO266.1286.7372.1378.0270.4369.8943.2841.9544.76Al2O315.1914.5612.9213.2713.4036.0833.1635.987.70
Fe2O33.460.201.471.331.371.274.608.153.24Ti2O0.510.060.190.350.120.080.490.600.66MgO1.510.180.410.322.192.650.260.410.33CaO3.070.230.851.213.032.550.440.710.64K2O5.143.405.060.393.412.880.170.460.29Na2O3.910.443.780.711.721.300.260.360.31佛山陶瓷27灼减0.750.971.374.644.3513.9012.4213.195.23
总量99.6699.9199.8299.8999.8999.2599.4898.2299.40表5锯泥中掺入量的对比表
测温环温度1200℃，发泡均匀，但孔径偏大。降温后基本达到孔径要求。2.2.2中试配方化学分析以上数据显示，经过前期实验室小试配方体系做出的锯泥掺量全覆盖试验，已基本确定所甄选的锯泥发泡均匀都基利用的可行性，并选择性地投料中试后，本与小试一致。再分析配方的化学组成对比原锯泥化以期增强坯体学成分，适当提高铝含量，降低硅含量，的任性，减少冷却裂的风险，综合考虑烧成周期，首选二次选择ZG5#试生产一周。LG3#投料试生产一周，2.2.3粉料颗粒级配发泡
孔径mm0.3~0.50.3~0.60.3~0.60.3~0.61#钾LX1#LX2#总量孔径
生焦滑石砂土土渊%冤mm20201510
101055
25201510
105//
5555
100100100100
0.1~0.30.3~0.60.3~0.60.3~0.6测温环温度1168℃，发泡均匀细腻。表6锯泥大掺入量的对比表1#钾LX1#
生焦砂土105/5
1510105
1015105
2#钾
砂15101010
总量渊%冤100100100100
抽查LG3#粉料颗粒级配，其中20~60目超分析：过80%，20~80目超过92%，20目筛上粗颗粒和100目筛下细颗粒度较少，也就是说相对粗的颗粒表面接触颗粒少，粉体之间分子引力、静电引力作用逐渐减少，之间不容易粘结，粉料的流动性较好，布料均匀，也有利于氧化分解阶段气体的排出，有利于高温熔融状态下发泡孔径更加均匀。表9粉料颗粒级配与含水率
目数占比
(%)20筛20~4040~6060~80上0.2639.4840.8612.4880~1003.98100筛下2.94含水率7.2配方020301#020302#020303#020304#
锯泥50607075
测温环温度1180℃，发泡均匀细腻。表7锯泥高掺入量的对比表
3#1#LX1#3#生总量配方锯泥
钾砂生焦土焦渊%冤030801#030906#030908#808590
10//
///
1055
/105
100100100
12001170益孔益孔径mm径mm2.0~3.01.8~3.51.8~3.51.0~2.01.0~2.21.0~2.5成功的烧制过程必须在合理的烧成制度下进行，压力制度和气氛制度[2]。本烧成制度一般指温度制度、项目为燃料LNG辊道窑烧成发泡陶瓷，采用的是常压状态下而温度制度的设置才是的氧化气氛，不是操作的难点，关键。Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.28（SerialNo.300）FOSHANCERAMICSVol.31No.07（%）表8配方成分表
编号HG1#HG2#HG3#ZG2#LG1#LG2#LG3#ZG5#ZG6#锯泥
63.0067.0466.6065.14167.39365.9565.6468.6966.1268.21SiO217.6416.9316.6417.60718.36017.1217.1715.9815.1915.19Al2O3Fe2O34.162.613.383.7662.3662.702.712.623.462.84
0.490.540.440.4470.5790.410.450.290.510.28Ti2OMgO1.221.121.141.1571.0191.191.420.531.512.72
2.302.192.112.1912.3172.642.260.943.071.64CaO4.094.294.154.0444.0564.085.115.515.143.39K2ONa2O2.892.862.802.5952.6532.893.013.373.912.08
灼减2.902.152.442.5522.2012.852.112.010.753.35
98.6999.7699.7099.7099.50100.699.8399.8899.9799.66总量斜长石、正长石，以及少锯泥，其主要矿物成分是石英、烧成范围宽，量的黒云母，化学成分中钾含量比较高，有利于一般的配方组成。在大掺量使用锯泥组成配方在优化的需要引入少量的铝元素，以增强坯体的韧性，趋势基本一致，分析：以上两条温度曲线的设置，在烧成厚度为10~12cm毛坯，切割成厚度切8~10cm的成品，切割量很少且断面发泡均匀细腻，孔径1.0~1.5mm，密度420~450kg/m3，抗压强度为在最高烧成4.5~6.5MPa。说明该配方的烧成范围较宽，温度没有改变的情况下，前段升温氧化阶段温度在20℃范围内的波动对于该配方结构没有实质的影响。掺量多达由于配方主原料是石材锯泥，属于砂性原料，有效地减少了泥料中有机物的氧60%~80%，砂多泥少，化分解时间，所以能够实现快速升温，常温~800℃升温速率是10℃/min，800~1000℃升温速率是3.7℃/min。总第1433期，[1]日照广播电视，2021-1-14.
图2烧成温度曲线图
烧成制度下生产出合格的发泡陶瓷隔墙板。科技部社会发展科技司二级巡视员徐俊2月25“循环经济关键技日表示，将在“十四五”期间组织实施术与装备”重点专项。开展资源型固废源头减量减害、促绿色过程调控、高质量循环利用重大科技问题研究，进资源高效综合利用的循环经济科技创新体系建设[3]。本项目的研究“多掺量石材锯泥在发泡陶瓷生产中的技术运用”正好符合这一主题，充分循环利用固废，节能减排，科技创建新体系。3结论本文所述的石材锯泥是山东日照五莲县的花岗岩[2]马铁成.陶瓷工艺学[M].北京：中国轻工业出版社，2017[3]网易新闻，中国硅酸盐学会固废分会，2021-3-9.
Copyright©博看网 www.bookan.com.cn. All Rights Reserved.
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容