申请日2010.03.31
公开(公告)日2011.10.01
IPC分类号B09B3/00; B28B3/00
摘要
Abstract： An innovative technology for producing porcelain tiles by the use of waste polished porcelain tile sludge was developed. First, the dewatered porcelain tile sludge was added water and stirred to be slurry. Slurry was further sieved into coarse and fine materials according to sieve opening. The coarse material can be reused in concrete as an aggregate. The fine material was then dried and ground, and mixed with raw material of porcelain tile at 5-25 wt% ratio. The mixed material was consequently treated by ball milling, granulation, and compression molding processes to produce green body. The green body was sintered at 1100-1130 DEG C, lower sintering temperature than the traditional manufacturing mode, and a porcelain tile with advantages such as resource-reuse, energy-saving and carbon reduction was obtained.
权利要求书
一種回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法，至少包含以下步驟：過篩：將拋光石英磚研磨污泥過篩，分離為粗泥及細泥;混合：將拋光石英磚研磨污泥之過篩細泥與瓷質磚原料依適當比例混合;球磨：將混合之細泥及原料予以球磨;成型：將球磨後混合料壓製成型為胚體;高溫燒成：高溫燒成胚體以製成瓷質磚。
如申請專利範圍第1項所述回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法，其中過篩步驟前，更包含有一污泥攪水成泥漿之步驟，係將拋光石英磚之脫水研磨污泥加水攪拌成泥漿，水與脫水研磨污泥之重量比為5-15：1。
如申請專利範圍第1項所述回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法，其中過篩步驟，係以孔徑大小75微米以下(ASTM #200篩以下)之旋轉篩或振動篩，將拋光石英磚研磨污泥之泥漿過篩，分離為粗泥及細泥。
如申請專利範圍第3項所述回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法，其中過篩步驟中，該旋轉篩或振動篩下方可設置一超音波震盪器，用以可震盪泥漿、促進分離。
如申請專利範圍第1項所述回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法，其中混合步驟前，更包含有一細泥烘乾及破碎之步驟，係將過篩分離之細泥以105±5℃之溫度加熱去除水分後，再利用一破碎機予以破碎。
如申請專利範圍第5項所述回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法，其中混合步驟，係將已破碎細泥以重量比5-25wt%之比例與瓷質磚之原料混合。
如申請專利範圍第1項所述回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法，其中球磨步驟，係將已混合原料予以球磨，球磨之水與混合原料體積比為1.0-3.0：1，球磨時間至少4小時。
如申請專利範圍第1項所述回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法，其中成型步驟前，更包含有一造粒之步驟，係以習知噴霧造粒或脫水造粒之方式將球磨後之混合料造粒，造粒之粒徑小於1.0毫米(ASTM #18)。
如申請專利範圍第8項所述回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法，其中成型步驟，係將造粒後之混合料以一壓模機壓製成型為胚體，壓模壓力為400kgf/cm2。
如申請專利範圍第1項所述回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法，其中高溫燒成步驟，係將成型後之胚體以1.0-4.5℃/min升溫速率燒結至1100-1130℃，再自然降溫，即可燒成瓷質磚。
说明书
回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法
Technology for producing porcelain tiles using recycled polished porcelain tile sludge
本發明係與拋光石英磚研磨污泥之廢棄物回收再利用技術領域有關，更詳而言之是一種將拋光石英磚之研磨污泥經由前處理、回用方法，再利用製成瓷質磚(瓷質地磚、瓷質壁磚、瓷質馬賽克面磚)之技術。
生產拋光石英磚之石英磚燒成後，需進行燒成熟胚之表面研磨程序，因此熟坏之粉屑與細泥、研磨片之顆粒(如碳化矽顆粒)與其成分(如氯鎂等成分)，與水匯為污泥而進入廢水處理廠，再經混凝、沉澱及污泥脫水等處理程序，最後成為拋光石英磚研磨污泥。由於拋光石英磚研磨污泥夾雜前述組成，因而難以再利用，故多暫時棄置於工廠內而衍生環境污染問題;另研磨污泥累積至某一數量，則多委託清理作為窪地填土或掩埋場之覆土，實為資源之浪費。
先前有關拋光石英磚研磨污泥或其他污泥製成瓷磚及相關之前處理技術，如發明第207309號「以工業廢棄物作為原料的樹脂混凝土」、發明第470668號「礦砂快速洗滌及省水之方法及裝置」、發明第182316號「篩網裝置」、發明第186161號「旋轉型膜分離裝置及使用旋轉型膜裝置之膜分離方法」、發明第I277609號「有害金屬污泥分離方法」、公開編號第200934594號「下水污泥與瓷磚磨光灰混合燒結體及其輕質骨材製法」、公開編號第200940195號「陶瓷污泥之分離處理方法」等專利案。
綜上所述，目前尚無以拋光石英磚研磨污泥回用製成瓷質地磚、瓷質壁磚、瓷質馬賽克面磚之再利用相關專利。此外，以廢棄之拋光石英磚研磨污泥再利用製成具產品價值之瓷質磚，不僅可減少瓷磚原物料之開採，且可達到資源再利用、零廢棄及節能省碳之多重環保及經濟效益。
本發明主要係提供一種回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法，其可將瓷磚廠所產生之拋光石英磚研磨污泥，經由前處理技術而再利用製成瓷質磚，達到資源再利用、零廢棄及節能省碳之多重環保及經濟目的。
緣是，為達成前述之目的，本發明所提供之回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法，至少包含以下步驟：過篩：將拋光石英磚研磨污泥過篩，分離為粗泥及細泥;混合：將拋光石英磚研磨污泥之過篩細泥與瓷質磚原料依適當比例混合;球磨：將混合之細泥及原料予以球磨;成型：將球磨後混合料壓製成型為胚體;高溫燒成：高溫燒成胚體以製成瓷質磚。
以下，茲舉本發明一較佳實施例，並配合圖式作進一步之詳細說明如後：本發明一較佳實施例之回收拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方法，其第一步驟係污泥攪水成泥漿110：將拋光石英磚之脫水研磨污泥加水攪拌成泥漿，水與脫水研磨污泥之重量比為5-15：1。
本發明之第二步驟係過篩分離120：以孔徑大小75微米以下(ASTM #200篩以下)之旋轉篩或振動篩，將拋光石英磚研磨污泥之泥漿過篩，分離為粗泥及細泥。粗泥可供混凝土細骨材或其他用途，細泥則依本發明其後步驟作為再利用材料。
本過篩分離步驟中，為促進泥漿過篩分離，旋轉篩或振動篩下方可設置一習知超音波震盪器，俾可震盪泥漿、促進分離。
本發明之第三步驟係細泥烘乾及破碎130：將過篩分離之細泥以105±5℃之溫度加熱去除水分後，再利用習知破碎機予以破碎。
本發明之第四步驟係混合原料140：將已破碎細泥以重量比5-25wt%之比例與瓷質磚之原料混合。
本發明之第五步驟係球磨150：將已混合原料予以球磨，球磨之水與混合原料體積比為1.0-3.0：1，球磨時間至少4小時。
本發明之第六步驟係造粒160：係以習知之噴霧造粒或脫水造粒之方式將球磨後之混合料造粒，造粒之粒徑小於1.0毫米(ASTM #18)。
本發明之第七步驟係壓模成型170：係將造粒後之混合料以習知之壓模機壓製成型為胚體，壓模壓力為400kgf/cm2。
本發明之最後步驟係高溫燒成180：將成型後之胚體以1.0-4.5℃/min升溫速率，在較傳統瓷質磚燒成溫度為低之1100-1130℃燒成，再自然降溫，即可燒成瓷質磚。
綜上所述，本發明利用回收之拋光石英磚研磨污泥製成瓷質磚之方式，不僅可解決拋光石英磚研磨污泥堆積污染環境問題，亦可將原作棄置之廢泥回用成為資源，而達到「資源再利用」及「零廢棄」之環保目的;此外，研磨污泥回用製成瓷質磚之燒成溫度較傳統瓷質磚燒成溫度為低，亦可發揮「節能省碳」之環保及經濟雙重效益。緣是，本發明確實符合發明專利之要件，爰依法提出申請。
