申请日2013.05.23
公开(公告)日2013.09.11
IPC分类号C04B33/132
摘要
一种利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品及其制备方法，该紫砂陶品是由以下原料按重量百分比配比制成：自来水厂干污50%～100%;粘土0%～50%;上述自来水厂干污泥的成分按重量百分比计算如下：二氧化硅15～30%;三氧化二铝3～9%;三氧化二铁25%～40%;氧化钙2%～9%;氧化镁0.2%～1.2%;氧化钠0.1%～0.4%;氧化钾0.1%～0.5%;二氧化锰0.1%～0.4%;二氧化钛0.1%～0.3%;水10%～30%。本发明采用自来水干污泥代替价格昂贵的紫砂陶土与粘土混合制备紫砂制品，大大降低了紫砂陶品的成本。发明烧制后成品表面细致、感观效果好，并满足相关国标要求，能够实现变废为宝。
权利要求书
1.一种利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品，其特征在于：由以下原料按重量百分比配比制成：
自来水厂干污泥 50%～100%;
粘土 0%～50%;
上述自来水厂干污泥的成分按重量百分比计算如下：
二氧化硅 15～30%;
三氧化二铝 3～9%;
三氧化二铁 25%～40%;
氧化钙 2%～9%;
氧化镁 0.2%～1.2%;
氧化钠 0.1%～0.4%;
氧化钾 0.1%～0.5%;
二氧化锰 0.1%～0.4%;
二氧化钛 0.1%～0.3%;
水 10%～30%。
2.根据权利要求1所述的利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品，其特征在于：所述粘土为高岭土、膨润土或白垩土。
3.根据权利要求1所述的利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品，其特征在于：所述粘土的细度为100目以上。
4.根据权利要求1所述的利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品，其特征在于：所述自来水厂干污泥的细度为100目以上。
5.一种如权利要求1～4所述利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品的制备方法，其特征在于制备步骤如下：
步骤一，将自来水厂污泥机械脱水，使含水率降低至75%～85%，再经自然风干，制成含水率为10%～30%的自来水厂干污泥;
步骤二，将自来水厂干污泥过100目筛;
步骤三，将自来水厂干污泥与粘土按配比混料，加水制成混合泥浆，再使用压滤机将混合泥浆进行脱水，制成含水率为20%～25%的泥饼;
步骤四，经过陈腐与练泥，将泥饼制成泥坯，自然晾干后放入电窑中以900～1100℃进行烧结，得到紫砂陶品。
6.根据权利要求5所述的利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品的制备方法，其特征在于：所述紫砂陶品为烟灰缸、镇纸、笔筒、花盆或茶杯。
说明书
利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种利用自来水厂污泥 烧制的紫砂陶制品，以及该制品的制备方法。
背景技术
紫砂是一种含铁质粘土质粉砂岩，由水云母和高岭土、石英、云母屑和铁质矿物等成份构成，其中氧化硅、氧化铝、氧化铁含量较高，另外还含有氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠等。颜色有多种，主要有紫泥、绿泥和红泥三种，泛称“紫砂泥”，因硅、铁含量较高，烧制后多成紫红色，故称“紫砂”紫砂陶品是由紫砂陶土制成的陶瓷产品，它可以制成日常生活中常用的各种陶瓷品，如花盆、烟灰缸、茶壶茶杯等，深受人们的喜爱。
现有紫砂陶品普遍使用紫砂陶土进行生产。紫砂陶土是深藏在地层中的一种独具性能的宝贵资源。随着人们的不断开采，紫砂陶土资源日益匮乏，需要寻求可替代资源。
自来水厂排出的污泥来自于沉淀池和滤池反冲洗排泥水，其主要成分来自于源水中的泥沙、有机腐殖质以及净水过程中投加的絮凝剂。目前常用的处置方式是自然堆放。这种处置方式需要占用大量的土地资源，增加自来水厂的污泥处置成本，同时还会对周边环境甚至地下水造成污染。另外污泥风化干燥后形成的粉尘随风飘扬，影响城市空气质量，造成二次污染。随着人们环保意识的增强和国家对环境保护日益重视，特别是在一些大城市，自来水污泥的处置的难题日益显现。
现有采用水处理污泥制成的陶瓷制品主要有：陶粒、陶瓷砖等建筑材料。目前国内外还没有采用污泥制备紫砂陶品的相关技术。水处理污泥自身成分差别较大，如采用污泥制备紫砂陶品，必须对污泥的来源，以及成分做出明确限定，并对污泥进行处理才可使用。
发明内容
本发明提供一种利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品及其制备方法，要解决紫砂陶土资源匮乏，紫砂陶品成本高的技术问题，并解决自来水污泥的资源化利用问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
这种利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品，由以下原料按重量百分比配比制成：
自来水厂干污泥 50%～100%;
粘土 0%～50%;
上述自来水厂干污泥的成分按重量百分比计算如下：
二氧化硅 15～30%;
三氧化二铝 3～9%;
三氧化二铁 25%～40%;
氧化钙 2%～9%;
氧化镁 0.2%～1.2%;
氧化钠 0.1%～0.4%;
氧化钾 0.1%～0.5%;
二氧化锰 0.1%～0.4%;
二氧化钛 0.1%～0.3%;
水 10%～30%。
所述粘土为高岭土、膨润土或白垩土。
所述粘土的细度为100目以上。
所述自来水厂干污泥的细度为100目以上。
这种利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品的制备方法，制备步骤如下：
步骤一，将自来水厂污泥机械脱水，使含水率降低至75%～85%，再经自然风干，制成含水率为10%～30%的自来水厂干污泥;
步骤二，将自来水厂干污泥过100目筛;
步骤三，将自来水厂干污泥与粘土按配比混料，加水制成混合泥浆，再使用压滤机将混合泥浆进行脱水，制成含水率为20%～25%的泥饼;
步骤四，经过陈腐与练泥，将泥饼制成泥坯，自然晾干后放入电窑中以900～1100℃进行烧结，得到紫砂陶品。
所述紫砂陶品为烟灰缸、镇纸、笔筒、花盆或茶杯。
本发明的有益效果如下：
本发明通过对自来水污泥进行化学分析，自来水污泥中含有大量的无机矿物成分，其主要成分有二氧化硅、三氧化二铝和三氧化二铁，另外还含有氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠等。经分析比较，自来水污泥与烧制紫砂陶品的原料成分很接近，因此可进行资源化综合利用。
本发明对自来水干污泥的成分做出了明确限定，确保烧制成的紫砂制品满足相关要求。
本发明采用自来水干污泥代替价格昂贵的紫砂陶土与粘土混合制备紫砂制品，节约了日渐匮乏的紫砂陶土资源，大大降低了紫砂陶品的成本。
本发明采用自来水干污泥与粘土混合使用，粘土具有很好的物理吸附性和表面化学活性，具有与其他阳离子交换的能力，可提高制品的物理性能。
本发明在制备时将自来水厂污泥进行处理，再与粘土按配比混料，通过特定步骤，烧制成紫砂制品。本发明的制备方法可烧制的紫砂制品有烟灰缸、镇纸、笔筒、花盆、茶杯等，烧制后成品表面细致、感观效果好，并满足相关国标要求，能够实现变废为宝。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的制备流程图。
具体实施方式
实施例1、这种利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品，由以下原料按重量百分比配比制成：
自来水厂干污泥 70%;
粘土 30%。
实施例2、这种利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品，由以下原料按重量百分比配比制成：
自来水厂干污泥 90%;
粘土 10%。
实施例3、这种利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品，由以下原料按重量百分比配比制成：
自来水厂干污泥 50%;
粘土 50%。
实施例4、这种利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品，由以下原料按重量百分比配比制成：
自来水厂干污泥 60%;
粘土 40%。
实施例5、这种利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品，由以下原料按重量百分比配比制成：
自来水厂干污泥 100%。
本发明可采用以下几种自来水厂干污泥：
1、这种自来水厂干污泥的成分按重量百分比计算如下：
二氧化硅 15%;
三氧化二铝 9%;
三氧化二铁 40%;
氧化钙 9%;
氧化镁 0.4%;
氧化钠 0.4%;
氧化钾 0.5%;
二氧化锰 0.4%;
二氧化钛 0.3%;
水 25%。
2、这种自来水厂干污泥的成分按重量百分比计算如下：
二氧化硅 20%;
三氧化二铝 3%;
三氧化二铁 38%;
氧化钙 7%;
氧化镁 1.0%;
氧化钠 0.2%;
氧化钾 0.3%;
二氧化锰 0.3%;
二氧化钛 0.2%;
水 30%。
3、这种自来水厂干污泥的成分按重量百分比计算如下：
二氧化硅 30%;
三氧化二铝 9%;
三氧化二铁 36%;
氧化钙 9%;
氧化镁 0.6%;
氧化钠 0.1%;
氧化钾 0.1%;
二氧化锰 0.1%;
二氧化钛 0.1%;
水 15%。
这种利用自来水厂污泥烧制的紫砂陶品的制备方法，制备步骤如下：
步骤一，将自来水厂污泥机械脱水，使含水率降低至75%～85%，再经自然风干，制成含水率为10%～30%的自来水厂干污泥;
步骤二，将自来水厂干污泥过100目筛;
步骤三，将自来水厂干污泥与粘土按配比混料，加水制成混合泥浆，再使用压滤机将混合泥浆进行脱水，制成含水率为20%～25%的泥饼;
步骤四，经过陈腐与练泥，将泥饼制成泥坯，自然晾干后放入电窑中以900～1100℃进行烧结，得到紫砂陶品。
所述紫砂陶品为烟灰缸、镇纸、笔筒、花盆或茶杯。烧制后成品表面细致、感观效果好，并满足相关国标要求。