一种高白度釉面砖及其制备方法
技术领域
本发明涉及瓷砖领域，特别涉及高白度釉面砖及其制备方法。
背景技术
申请人佛山陶者陶瓷原料有限公司于2018年提出了一项发明专利申请CN201811644727.8，其公开了一种无锆高白度陶瓷砖，其化学成分按照重量百分数计为：Al2O315-30％，SiO260-75％，Na2O%201.5-5％，K2O%202.5-5％，CaO%200.05-0.3％，Fe2O30.01-0.1％；所述无锆高白度陶瓷砖的烧成温度为1150-1200℃；烧成后陶瓷砖的白度≥80度。
但是上述方案存在的统一的问题在于：原料以化工料为主，其成本高昂。
如CN201811644727.8，其成本如下表1:
表1%20CN201811644727.8的原料成本表
坯体粉料原始成本估算为826.76元/T，按31.25公斤粉料/平方用料(成品厚度10.6-11.0毫米)，砖的成本为25.84元/平方。
申请人鄂尔多斯市兴辉陶瓷有限公司于2015年提出了一项发明专利ZL201510831634.6一种通体白度高的瓷砖，瓷砖主要原料的重量百分比：长石15～30％，石英岩20～35％，白砂岩10～35％，高岭土13～25％，粘土2～5％；主要原料的化学组成的质量百分比：SiO252.03～72.52％，Al2O33.55～15.25％，Fe2O31.50～3.50％，TiO20.12～1.98％，CaO3.05～9.50％，MgO 1.15～6.50％，K2O 0.07～4.34％，Na2O 0.16～7.1％；工艺步骤：原料采购→原料筛选→配方制定→配料球磨→浆料→浆料陈腐→过筛除铁→喷雾干燥→粉料→粉料陈腐→配送粉料→布料→压制成型→干燥→烧成→磨边→分级→包装→入库，其白度有一定的改善，暂不明其具体达到何等白度。
如ZL201510831634.6，其成本为石英岩，白砂岩，粘土，不是市场常用原材料，没有市场价格，没办法计算成本。
所以，本发明所要解决的技术问题是：在成本可控范围内，实现白度的尽可能提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高白度釉面砖，该釉面砖采用传统的原料杜绝使用化工料的情况下，将坯体白度提高到50±5度，解决砖底的质感、档次问题；将釉料白度提高到70±5度，解决釉料层的白度、花纹的底色，进一步提升装饰性能。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种高白度釉面砖，坯体由以下原料制成：
高岭土20-35％，钾钠石粉30-55％，高白钾砂10-25％，高白钠石粉0-15％，铝钒土0-5％，膨润土0-3％，滑石1-5％
在上述高白度釉面砖中，坯体由以下原料制成：
高岭土22-30％，钾钠石粉35-45％，高白钾砂12-21％，高白钠石粉11-14％，铝钒土2-4％，膨润土1.5-2.5％，滑石1.5-2.5％。
在上述高白度釉面砖中，坯体的化学组成为SiO2 58～73％，Al2O3 15～25％，Fe2O30.10～0.80，TiO2 0.10～1.20％，CaO 0.10～1.50％，MgO0.30～1.80％，K2O 1.50～3.80％，Na2O 1.50～3.50％，烧失3.0～6.0％。
在上述高白度釉面砖中，还包括底釉层，所述底釉层的化学组成为：SiO245～55％，Al2O3 20～30％，Fe2O3 0.05～0.50，TiO2 0.02～0.50％，CaO0.30～2.50％，MgO 0.30～2.30％，K2O 1.50～3.80％，Na2O 1.50～3.50％，BaO 0.20～1.20％，ZrO2 1.50～10.50％。
在上述高白度釉面砖中，在底釉层之上还设有保护釉层，保护釉层的化学组成为：
SiO2 35～55％，Al2O3 7.0～13.0％，Fe2O3 0.05～0.50，TiO2 0.02～0.50％，CaO5.30～12.30％，MgO 1.30～5.30％，K2O 1.50～5.80％，Na2O0.50～3.50％，ZnO2 1.30～10.30％，BaO 1.20～11.20％，SrO2 1.50～10.50，烧失3.0～5.50％。
在上述高白度釉面砖中，所述高岭土的白度60度以上；所述钾钠石粉50-70度；高白钾砂白度55-85度；高白钠石粉白度45-70度。
同时，本发明还公开了上述高白度釉面砖的制备方法，包括如下步骤：步骤1：将坯料的原料加入解胶剂和水混合，球磨成浆料，浆料水份30-38wt％，250目细度0.3-1.1％，流速50-100秒，白度48±5度；
步骤2：浆料过筛除铁后喷雾干燥得到粉料，喷雾干燥后粉料颗粒度重量百分比为：20～40目筛余：20-60％；60～80目筛余：15～30％；80～100目筛余：5～20％；100目筛余：0.1～5.0％；
步骤3：将粉料布料、压制成型为坯体，坯体成型压力为220～350Mpa，坯体成型频率：3.5～7.5次/分；
步骤4：将坯体送入窑炉干燥，窑炉干燥温度：160～230℃；窑炉干燥周期：45～90min；
步骤5：在干燥后的坯体上布釉；
步骤6：烧成，烧成温度：1170～1250℃、烧成温度的急冷段温度：1100～600℃；烧成周期：35～75min。
本发明的有益效果是：
本发明采用传统的原料杜绝使用化工料的情况下，将坯体白度提高到50±8度，解决砖底的质感、档次问题；将釉料白度提高到70±5度，解决釉料层的白度、花纹的底色，进一步提升装饰性能；本发明坯体选用高白度的原材料，不外加硅酸锆，控制放射性数据；釉料使用硅酸锆来提升白度，增加釉面的质感。
本方案制造成本低廉，白度能够提高到足够好的程度。本方案的成本如下表2：
表2:本申请的成本表
坯体粉料原始成本估算为488.1元/T，按31.25公斤粉料/平方用料(成品厚度10.6-11.0毫米)，砖的坯体成本为15.25元/平方。底釉成本按3700元/T，施用量0.55公斤/平方，保护釉3300元/T，用量0.55公斤/平方，图案装饰用的墨水0.50元/平方，总成本为15.25+3700*0.55/1000+3300*0.55/1000＝19.10元/平方，比CN201811644727.8的无锆高白度陶瓷砖便宜26.08％，坯体成本便宜40％；具体非常好的市场效益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式说明本发明：但是可以理解这些具体的实施方式只是用于说明本发明，而不是对本发明的限制。本领域的技术人员完全可以在本发明的启示下，对本发明的的具体实施方式或者技术特征进行改进，但这些经过改进或替换的技术方案，仍属于本发明的保护范围。
实施例一
工艺步骤：
坯体：坯用原料采购→原料筛选→配方制定→配料球磨→浆料→浆料陈腐→过筛除铁→喷雾干燥→粉料→粉料陈腐→配送粉料→布料→压制成型→干燥→釉线(施釉+印花+施釉)→烧成→(抛光)磨边→分级→包装→入库；
配方1：高岭土25％，钾钠石粉45％，高白钾砂12.3％，高白钠石粉9.5％，铝钒土3.2％，膨润土1.5％，滑石3.5％。
高岭土的白度60度以上；所述钾钠石粉60度；高白钾砂白度65度；高白钠石粉白度50度。
坯体化学组成为：
SiO2 68.92％，Al2O3 18.06％，Fe2O3 0.42％，TiO2 0.17％，CaO 0.72％，MgO1.29％，K2O 2.79％，Na2O 2.65％，烧失4.96％。
釉层：釉用原料采购→配方制定→配料球磨→釉料→陈腐→过筛除铁→送釉线使用。
底釉的化学成分为：20190416化验数据：
SiO2 53.58％，Al2O3 29.50％，Fe2O3 0.18％，TiO2 0.07％，CaO 1.14％，MgO1.04％，K2O 3.16％，Na2O 3.04％，BaO 0.43％,ZrO2 6.26％,烧失1.35％。
保护釉的化学成分：20190416化验数据；
SiO2 43.67％，Al2O3 13.28％，Fe2O3 0.18％，TiO2 0.12％，CaO 6.28％，MgO4.83％，K2O 0.45％，Na2O 3.41％，BaO 0.15％,ZnO 4.75％,SrO 8.80％,烧失1.35％。
坯用原材料按配比，加入解胶剂0.4％，水30％，经球磨机磨成浆料，浆料水份35％，250目细度0.8％，流速70秒，白度50度，过筛后除铁，抽入喷雾干燥塔制粉；
经喷雾干燥工艺步骤后的粉料颗粒度重量百分比为：20～40目筛余：20-60％；60～80目筛余：15～30％；80～100目筛余：5～20％；100目筛余：0.1～5.0％。
经布料工艺步骤后的坯体成型压力：250Mpa。
经布料工艺步骤后的坯体成型频率：4次/分。
经过窑炉干燥温度：200℃。
经过窑炉干燥周期：55min。
所述烧成工艺步骤中的烧成温度：1200℃。
所述烧成工艺步骤中烧成温度的急冷段温度：1100～600℃。
所述烧成工艺步骤中的烧成周期：50min。
实施例2
工艺步骤：
坯体：坯用原料采购→原料筛选→配方制定→配料球磨→浆料→浆料陈腐→过筛除铁→喷雾干燥→粉料→粉料陈腐→配送粉料→布料→压制成型→干燥→釉线(施釉+印花+施釉)→烧成→(抛光)磨边→分级→包装→入库；
配方2：坯体原料成分为：高岭土25％，钾钠石粉45％，高白钾砂15.3％，高白钠石粉7.5％，铝钒土4.5％，膨润土0.2％，滑石2.5％。
高岭土的白度60度以上；所述钾钠石粉60度；高白钾砂白度65度；高白钠石粉白度50度。
坯体化学组成为：
SiO2 68.99％，Al2O3 18.20％，Fe2O3 0.41％，TiO2 0.20％，CaO 0.79％，MgO1.15％，K2O 3.23％，Na2O 2.79％，烧失4.23％。
釉层：釉用原料采购→配方制定→配料球磨→釉料→陈腐→过筛除铁→送釉线使用。
底釉的化学成分为：20190416化验数据；
SiO2 53.58％，Al2O3 29.50％，Fe2O3 0.18％，TiO2 0.07％，CaO 1.14％，MgO1.04％，K2O 3.16％，Na2O 3.04％，BaO 0.43％,ZrO2 6.26％,烧失1.35％。
保护釉的化学成分：20190416化验数据；
SiO2 43.67％，Al2O3 13.28％，Fe2O3 0.18％，TiO2 0.12％，CaO 6.28％，MgO4.83％，K2O 0.45％，Na2O 3.41％，BaO 0.15％,ZnO 4.75％,SrO 8.80％,烧失1.35％。
坯用原材料按配比，加入解胶剂0.6％，水36％，经球磨机磨成浆料，浆料水份35％，250目细度0.8％，流速70秒，白度50度，过筛后除铁，抽入喷雾干燥塔制粉；
经喷雾干燥工艺步骤后的粉料颗粒度重量百分比为：20～40目筛余：20-60％；60～80目筛余：15～30％；80～100目筛余：5～20％；100目筛余：0.1～5.0％。
经布料工艺步骤后的坯体成型压力：350Mpa。
经布料工艺步骤后的坯体成型频率：3.5次/分。
经过窑炉干燥温度：230℃。
经过窑炉干燥周期：80min。
所述烧成工艺步骤中的烧成温度：1250℃。
所述烧成工艺步骤中烧成温度的急冷段温度：1100～600℃。
所述烧成工艺步骤中的烧成周期：40min。
实施例3
工艺步骤：
坯体：坯用原料采购→原料筛选→配方制定→配料球磨→浆料→浆料陈腐→过筛除铁→喷雾干燥→粉料→粉料陈腐→配送粉料→布料→压制成型→干燥→釉线(施釉+印花+施釉)→烧成→(抛光)磨边→分级→包装→入库；
坯体原料成分为：高岭土25％，钾钠石粉45％，高白钾砂22.5％，高白钠石粉0％，铝钒土4.5％，膨润土0.5％，滑石2.5％。
高岭土的白度60度以上；所述钾钠石粉60度；高白钾砂白度65度；高白钠石粉白度50度。
坯体化学组成为：
SiO2 69.87％，Al2O3 17.55％，Fe2O3 0.43，TiO2 0.22％，CaO 0.54％，MgO1.14％，K2O 3.43％，Na2O 2.61％，烧失4.18％。
釉层：釉用原料采购→配方制定→配料球磨→釉料→陈腐→过筛除铁→送釉线使用。
底釉的化学成分为：20190416化验数据；
SiO2 53.58％，Al2O3 29.50％，Fe2O3 0.18％，TiO2 0.07％，CaO 1.14％，MgO1.04％，K2O 3.16％，Na2O 3.04％，BaO 0.43％,ZrO2 6.26％,烧失1.35％。
保护釉的化学成分：20190416化验数据；
SiO2 43.67％，Al2O3 13.28％，Fe2O3 0.18％，TiO2 0.12％，CaO 6.28％，MgO4.83％，K2O 0.45％，Na2O 3.41％，BaO 0.15％,ZnO 4.75％,SrO 8.80％,烧失1.35％。
坯用原材料按配比，加入解胶剂0.3％，水25％，经球磨机磨成浆料，浆料水份35％，250目细度0.8％，流速70秒，白度50度，过筛后除铁，抽入喷雾干燥塔制粉；
经喷雾干燥工艺步骤后的粉料颗粒度重量百分比为：20～40目筛余：20-60％；60～80目筛余：15～30％；80～100目筛余：5～20％；100目筛余：0.1～5.0％。
经布料工艺步骤后的坯体成型压力：350Mpa。
经布料工艺步骤后的坯体成型频率：7次/分。
经过窑炉干燥温度：160℃。
经过窑炉干燥周期：90min。
所述烧成工艺步骤中的烧成温度：1170℃。
所述烧成工艺步骤中烧成温度的急冷段温度：1100～600℃。
所述烧成工艺步骤中的烧成周期：70min。
本发明实施例1-3的性能优势如下：
1、本发明首次生产出坯体白度高、釉层白度、花纹丰富，底及面白度相差小，档次高，装饰效果好，在陶瓷领域暂未发现有相同的产品出现。
2、市场经济效益和社会效益广阔。本发明将坯体白度提升到50±5度，底釉层白度提升到70±5度，达到高档产品的质感，使成本适当控制在合理的范围，成本优势能适应当今社会的需求，预计利润比普通白度高的瓷砖产值增加30～50％左右，市场经济效果广阔；在产生良好经济效益的同时，合理利用当地原材料，低温快烧，减少的废物排放，可达到良好的社会效益；节能环保。
3、易保养。本发明的坯体配方，砖表面的抗耐磨和抗污能力比较高，在使用过程中低吸水、防耐磨好、抗老化，更容易清洁及保养，且耐腐蚀。
4、装饰效果好。本发明突破传统白度高的瓷砖的生产工艺，通过坯体、釉产底釉、图案设计、保护釉等技术工艺有机结合，瓷砖白度高，质感强，纹理清晰流畅，装饰效果好。放射性：内照Ira≤0.8；外照Ir≤1.10。
5、产品性能好，抗折强度超高。本发明较普通白度高的瓷砖性能指数更佳：产品吸水率为0.08％以下，产品抗折强度45Mpa以上。
6、持久耐用。本发明性能稳定，受时间、环境条件影响较小，可长久保持如新感觉，使用寿命长，具有广阔的市场经济效益。
7、使用范围广。本发明不受适用环境条件制约，完全克服了普通白度高的瓷砖放射性高的问题，可广泛应用于各种内外墙及地面装饰。
8、质地致密、通体超白、后期加工性能好。本发明采用尖端烧成工艺生产，高致密度，产品内部结构紧密，不变形、不开裂、不易折断，且性能稳定，环保，不受各种物质腐蚀，适合后期加工。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
