Preparation of porcelain tile granulates by more environmentally sustainable processes

This study examines the feasibility of manufacturing glazed porcelain tiles with a more environmentally friendly manufacturing process, by reducing water and thermal energy consumption. The process studied in this paper is dry milling in a pendulum mill, with subsequent granulation (in order to obtain a press powder with similar flowability to that of spraydried powders). The different morphology of the new granulate with respect to the standard spray-dried granulate modifies the microstructure of the green compacts and thus, their behaviour and fired tile properties. In order to obtain porcelain tiles with the required properties (water absorption, mechanical strength,…) changes have been made in the raw materials mixture and in the processing variables. Finally, porcelain tiles measuring 50x50 cm have been manufactured at industrial scale with the new granulate using a conventional firing cycle, obtaining quality levels identical to those provided by the spray-dried granulate. These results open the possibility of preparing porcelain tile body compositions through a manufacturing process alternative to the standard one, more environmentally friendly and with lower costs. En el presente trabajo se ha estudiado la viabilidad de fabricar gres porcelánico esmaltado utilizando un sistema de preparación de la composición del soporte más respetuoso con el medio ambiente, lo que implica una reducción importante de los consumos de agua y de energía térmica. El proceso que se estudia en el presente trabajo es el consistente en la molienda vía seca en molino pendular y en la posterior granulación (para obtener un polvo de prensas con fluidez similar a la de los polvos atomizados). La distinta morfología de los nuevos gránulos obtenidos respecto al polvo atomizado actual, modifica la microestuctura en crudo de las piezas y, con ello, el comportamiento y propiedades finales de las baldosas obtenidas. Por ello, ha sido necesario modificar la mezcla de materias primas y ajustar algunas variables de operación para obtener baldosas de gres porcelánico con las propiedades requeridas (absorción de agua, resistencia mecánica, etc.). Finalmente, se han fabricado industrialmente piezas de gres porcelánico (50x50 cm2) con el nuevo granulado, mediante un ciclo de cocción convencional, obteniendo unos niveles de calidad idénticos a los que proporciona el polvo atomizado. Estos resultados abren la posibilidad de preparar las composiciones de soporte de gres porcelánico mediante un sistema alternativo al actual, más respetuoso con el medio ambiente y con un menor coste.