CN104086155B - 人造彩色玉石料、其生产方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明人造彩色玉石的生产方法、人造彩色玉石料及应用，属于建筑、装饰材料领域。该人造彩色玉石由硅酸盐组分原料和玉组分微量元素原料、色素原料经两次烧成生产得到，得到的人造彩色玉石具有与天然玉石相似的组成和相当的品质，含有61种对人体有益元素，且有软玉和硬玉区分，可进一步加工为建筑材料(如墙面板、装饰板)、装饰品(如仿玉装饰嵌品)、艺术品(如摆设器皿、仿玉雕塑、挂件等)，为建筑、装饰、艺术品行业提供了高品质的仿玉材料。

Description

人造彩色玉石料、其生产方法及应用

技术领域：

本发明涉及仿玉石材料原料配方、材料及材料制造工艺以及材料的应用。具体涉及一种人造彩色玉石料的原料配方、制造工艺及其在加工为建筑材料、装饰材料、艺术品上的应用。

背景技术

天然玉石通常是指有辉石族、角闪石族矿物组成的单矿物集合体。天然玉石从物理性能上分硬玉和软玉，硬玉为钠铝硅酸盐，化学成分有常量元素和微量元素，常量元素主要包括二氧化硅Si0₂、二氧化铝Al₂O₃、氧化钠Na₂0；软玉为钙镁硅酸盐，化学成分有常量元素和微量元素，常量元素主要包括二氧化硅SiO₂、碳酸钙CaC0₃、化镁Mg0；硬软玉石中含有30多种对人体有益的微量元素，已确定的有锌、铜、铁、锰、镁、钴、硒、铬、镍、锂、该、钙、钾、钠、锡、钛等15种，由于这些微量元素的存在所以玉能养人。《神农本草本草经》载：“玉乃石之美者。味甘性平无毒”。认为吮含玉石，借助唾液与其协同作用，“能生津止渴，除胃中之热，平烦懑之气，滋心肺，润声喉，养毛发，甚至帝王死后，口中还要含玉璧或者穿玉衣籍以保护遗体”；明代医学家李时珍《本草纲目》载：“玄真者，玉之别名也。服之令人身飞轻举，故曰：服玄真(玉石)，其命不极。”又载：“玉宵是以玉石为宵。气味甘平无毒，主治除胃中热，喘息烦满，止渴宵如麻豆服之，久服轻身长年。能润心肺，助声喉，滋毛发。滋养五脏，止烦躁，宜共金银、麦门冬等同煎服，有益”。由此足见，玉石自古被人入药，它对于疗疾和保健具有很好的作用。

玉石养生的机理已被现代科学所证实。玉石能产生特殊的“光电效应”，聚焦蓄能，形成“电磁场”与人体法师谐振，从而使各项生理功能更加协调的运转。倘佩戴手镯，长期的良性按摩，不仅能祛除老人视力模糊之疾，而且可以蓄元气，养精神。

玉石中含有的微量元素通过磁场吸入人体内，从而能平衡阴阳气血的失调，使人祛病保健益寿。从药物学角度来讲，长期接触玉石可以补充不足的元素和微量元素，吸收或排泄过剩的元素和微量元素，使人体保持一个特有的正间值。

另一方面，身体含有80多种元素，其中必需的31种。必需元素又分为常量元素和微量元素。天然玉石的常量元素和微量元素存在于地下几十公里深处溶化的岩浆里，这些高温浆体从地下沿着地壳裂缝甬道地表面，在特殊的形成环境中冷却后形成晶体变为天然玉石。天然玉石温润细腻，晶莹透明，声音清脆，油脂光泽，明洁美丽，好多东西人们都以“玉”字来形容，中国玉文化自新石器时代形成至今七八千年的历史，是中国传统文化的重要组成部分，不仅深深影响了古代中国人的思想观念，成为中华民族灿烂文化不可缺少的一部分，玉文化包含着“宁为玉碎不为瓦全”的爱国民族气节，化为玉帛的团结友爱风尚，润泽以温的无私奉献品德。玉(瑜)不掩瑕的清誉廉洁气魄。黄金有价玉无价的高尚情操。随着文化的不断发展，人们对天然玉石的需求更加迫切。然而，玉石是天然形成的所以不会非常完美，如有瑕疵、纹路、杂色、体积小、储量极少、不能再生等缺憾，无法满足人类的需求。

目前，业界和市场中所谓的人造玉石，主要原料包括有树脂、玉石粉、氢氧化铝、固化剂、促进剂、阻燃剂、偶联剂、消泡剂、紫外线色浆，其具体工艺方法：首先在小反应釜中调制胶衣树脂并将搅拌均匀的胶衣树脂用毛刷刷在涂有脱模剂的模具中，再在大反应釜中调制热固树脂，待胶衣树脂固化后将模具封好留出倒热固树脂的倒料口和出气孔，并将热固树脂倒入模具中，在经过加温、保温、熟化脱模，然后再进行抛光，制的产品。该产品从原料到生产工艺，根本就无法与天然玉石相比，所谓人造玉石和天然玉石是性质不同的两种产物。

市场中未发现能与天然玉石的品质相媲美的人造玉石材料，特别是大尺寸的仿玉材料。

发明内容：

本发明的目的是：依据天然玉石对身体有益的化学成分和天然玉石的形成原理，提供一种具有天然玉石特有的性质以及灵动图案、由表及里无孔、无缺陷及符合天然玉石的技术指标又能彻底克服天然玉石无法解决的缺陷、品质高于天然玉石的人造彩色玉石料、其生产方法及其应用。

本发明人造彩色玉石料，其原料配方包括硅酸盐组分原料、玉组分微量元素原料和色素原料。硅酸盐组分原料占原料总质量的94.5％，玉组分微量元素原料占原料总质量的4.4％，色素原料占原料总质量的1.1％。本发明设计的人造彩色玉石料中有配有55种化合物，包含了61种对人体有益的元素组成。具体的，

人造彩色硬玉石料配方:

1)常量元素原料(共11种原料)，总量在玉石料总质量中占94.5％。其中：

石英(主要成分SiO₂)50％；钠长石(主要成分NaAlSi₃O₈)15％；氧化铝(主要成分Al₂O₃)12％；碳酸钡(BaCO₃)3％；纯碱(Na₂CO₃)4％；氧化锌(ZnO)3％；硼砂(NaB₄O₇.10H₂O)1.5％；硝酸钠(NaNO₃)1％；氧化锑(Sb₂O₃)1％；辉石(主要成分(Ca.Mg.Fe.Ti.Al)₂(Si.Al)₂O₆)2％；透闪石(主要成分CaMg₃(SiO₃)₄)2％。

2)微量元素原料，包括一次烧成微量元素原料和二次烧成微量元素原料。其中：

一次烧成微量元素原料在玉石料总质量中占4.4％，包括以下各组分原料(44种原料)：赤铜矿石(主要成分Cu₂O)0.1％；硅化钽(TaSi₂)0.1％；硅酸铪(H_fSiO₄)0.1％；钨锰铁矿石(主要成分(FeMn)WO₄)0.1％；磷化镓(GaP)0.1％；金红石(主要成分TiO₂，含铁Fe、铬Cr、锡Sn、钒V、铌Nb、钽Ta)0.3％；锂辉石(Li₂O.Al₂O₃.4SiO₂)0.1％；钼铅矿石(主要成分PbMoO₄)0.1％；氧化锗(GeO₂)0.1％；硫酸铷(Rb₂SO₄)0.1％；氧化铑(Rh₂O₃)0.1％；氧化镓(Ga₂O₃)0.1％；钛酸锶(SrTiO₃)0.1％；硫化钐(Sm₂S₃)0.1％；硫化锌(ZnS)0.1％；硒化铅(PbSe)0.05％；硫酸铵((NH₄)₂SO₄)0.1％；氯化银(AgCl)0.1％；青金石(主要成分Na₄SSi₃AI₃O₁₂)0.1％；硼化镍(NiB)0.1％；氧化铌(NbO)0.1％；铅灰石(PbSiO₃)0.05％；砷化铟(InAs)0.05％；氧化铋(Bi₂O₃)0.1％；氧化铍(BeO)0.05％；氧化铊(Tl₂O₃)0.1％；氮化硼(BN)0.1％；稀土(钪Sc、钇Y、镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、鉕Pm、钐Sm、铕Eu、轧Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Rb、镥Lu各0.1％)1.7％。

二次烧成微量元素原料为色素原料，在玉石料总质量中占1.1％，可按需要在以下各原料(11种原料)中选择，各色素原料单独或搭配使用，组配比例没有限制。可选择的色素原料(均为150目以上)：钒锆黄；钒锆蓝；镉硒红；锰红；铬绿；钴兰；金红；锑锡灰；钴黑；铬黄；镨黄。

人造彩色软玉石料配方：原料配方为(按重量)：

1)常量元素原料(共11种)，总量在玉石料总质量中占94.5％。其中：石英(主要成分SiO₂)50％；碳酸钙(CaCO₃)15％；氧化镁(MgO)12％；纯碱(NaCO₃)4％；氧化锌(ZnO)3％；碳酸钡(BaCO₃)3％；硼砂(NaB₄O₇.10H₂O)1.5％；硝酸钠(NaNO₃)1％；氧化锑(Sb₂O₃)1％；辉石(主要成分(Ca.Mg.Fe.Ti.Al)₂(Si.Al)₂O₆)2％；透闪石(主要成分CaMg₃(SiO₃)₄)2％。

2)微量元素原料，包括一次烧成微量元素原料和二次烧成微量元素原料，具体选择与人造彩色硬玉石料中相同。

采用本发明人造彩色玉石料生产人造彩色玉及其制品，可采用以下方法：将上述配方原料中1)常量元素原料(破碎到100目)和2)微量元素原料中的一次烧成微量元素原料(破碎到100目)混匀，加入原料烧制炉内在高温1650℃的温度进行烧制成液体(又称第一次烧成)，淬水形成颗粒(也可将淬水颗粒磨细至100-120目得粉料)；按设计的产品要求，将颗粒或粉料配上二次烧成微量元素原料(破碎到120-150目)制成不同颜色的泥浆，通过纹理绞织器将各色泥浆按设计浇注到一模具中，缓慢(10小时)升温(至200℃)脱水干燥后，升温10小时在850℃二次烧制一小时，快速(20分钟内)降温至600℃之后，再缓慢降温至150℃以下取出得到粗产品，进一步加工为人造彩色玉及其制品，制品如：作为墙地、建筑和装饰用的彩色玉石板材，作为各种器形、彩色玉石工艺品。用该方法使生产的彩色玉石及其制品不仅具有表里如一的自然花纹和创意花纹，弥补了天然玉石残缺、裂缝、体积小、资源稀缺等缺陷外，还保留了天然玉石的原有的优点：颜色剔透，透明晶莹，声音清脆、油脂光泽等，使之成为建筑、装饰、艺术品行业中高品质的仿玉材料。

附图说明：

图1为生产绞胎彩色玉石料中所用流体绞胎绞织器结构图。

图2为所生产人造玉石板的效果图。

具体实施方式：

本发明主要是依据天然玉石对身体有益的化学成分和天然玉石的形成原理，提供一种人造彩色玉石料及其应用，并进一步提供利用该人造彩色玉石料生产人造彩色玉及其制品的方法。本发明提供的人造彩色玉及其制品具有天然玉石特有的性质以及灵动图案，切其由表及里无孔、无缺陷，不仅符合天然玉石的技术指标，又能彻底克服天然玉石无法解决的缺陷，其综合品质甚至高于天然玉石。

本发明涉及人造彩色玉原料(人造彩色玉石料)、彩色玉石及其制品，彩色玉石及其制品的生产方法几方面，以下详述。

彩色玉石原料

本发明中提出的彩色玉石，是发明人深入研究天然玉石的构成，依据天然玉石的化学成分和形成原理而做出的发明。通过摸索研究，提出的人造彩色玉石料配方，并进而摸索出独特的工艺生产出人造彩色玉石，通过比较分析，还发现本发明生产的彩色玉石，其性能可与天然玉石相媲美，同时色彩可以千变万化，可拥有栩栩如生的创意花纹和自然花纹，另外其人工制造可以提供大规格的板材，而这却是天然玉石无法达到的。

天然玉石的化学成分：组成硬玉的三种主要物质组分为：二氧化硅、三氧化铝、氧化钠；组成软玉的为：碳酸钙、氧化镁、二氧化硅；其形成大多来自地下几十公里深处的高温熔化的岩浆，这些高温的浆体从地下沿着裂缝涌到地球表面，冷却后形成坚硬的石头，在此过程中，具有上述成分的岩浆就结晶成了玉石，否则冷却后就形成了岩石。天然玉石的成分中还包括有几十种元素。

基于对天然玉石成分的认识，本发明设计的人造彩色玉石料的原料配方包括硅酸盐组分原料、玉组分微量元素原料和色素原料，具体的：

硅酸盐组分原料

酸盐组分原料在人造彩色玉石料原料总量中占94.5％。

根据仿玉的硬度，与硬玉匹配的人造玉石料硅酸盐组分为钠铝硅酸盐，其原料配方为(按质量，总质量94.5％)：石英(主要成分SiO₂)50％；钠长石(主要成分NaAlSi₃O₈)15％；氧化铝(主要成分Al₂O₃)12％；碳酸钡(BaCO₃)3％；纯碱(Na₂CO₃)4％；氧化锌(ZnO)3％；硼砂(NaB₄O₇.10H₂O)1.5％；硝酸钠(NaNO₃)1％；氧化锑(Sb₂O₃)1％；辉石(主要成分(Ca.Mg.Fe.Ti.Al)₂(Si.Al)₂O₆)2％；透闪石(主要成分CaMg₃(SiO₃)₄)2％。

与软玉匹配的人造玉石料硅酸盐组分为钙镁硅酸盐，原料配方为(按质量，总质量94.5％)：石英(主要成分SiO₂)50％；碳酸钙(CaCO₃)15％；氧化镁(MgO)12％；纯碱(NaCO₃)4％；氧化锌(ZnO)3％；碳酸钡(BaCO₃)3％；硼砂(NaB₄O₇.10H₂O)1.5％；硝酸钠(NaNO₃)1％；氧化锑(Sb₂O₃)1％；辉石(主要成分(Ca.Mg.Fe.Ti.Al)₂(Si.Al)₂O₆)2％；透闪石(主要成分CaMg₃(SiO₃)₄)2％。

玉组分微量元素原料

玉组分微量元素原料的量为人造玉石料原料总重量的4.4％，按烧成过程其也被称为一次烧成微量元素原料。一次烧成微量元素原料包括以下各原料(44种，按质量占总质量的4.4％)：赤铜矿石(主要成分Cu₂O)0.1％；硅化钽(TaSi₂)0.1％；硅酸铪(H_fSiO₄)0.1％；钨锰铁矿石(主要成分(FeMn)WO₄)0.1％；磷化镓(GaP)0.1％；金红石(主要成分TiO₂，含铁Fe、铬Cr、锡Sn、钒V、铌Nb、钽Ta)0.3％；锂辉石(Li₂O.Al₂O₃.4SiO₂)0.1％；钼铅矿石(主要成分PbMoO₄)0.1％；氧化锗(GeO₂)0.1％；硫酸铷(Rb₂SO₄)0.1％；氧化铑(Rh₂O₃)0.1％；氧化镓(Ga₂O₃)0.1％；钛酸锶(SrTiO₃)0.1％；硫化钐(Sm₂S₃)0.1％；硫化锌(ZnS)0.1％；硒化铅(PbSe)0.05％；硫酸铵((NH₄)₂SO₄)0.1％；氯化银(AgCl)0.1％；青金石(主要成分Na₄SSi₃AI₃O₁₂)0.1％；硼化镍(NiB)0.1％；氧化铌(NbO)0.1％；铅灰石(PbSiO₃)0.05％；砷化铟(InAs)0.05％；氧化铋(Bi₂O₃)0.1％；氧化铍(BeO)0.05％；氧化铊(Tl₂O₃)0.1％；氮化硼(BN)0.1％；稀土(钪Sc、钇Y、镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、鉕Pm、钐Sm、铕Eu、轧Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Rb、镥Lu各0.1％)1.7％。

色素原料

色素原料的量为人造玉石料原料总重量的1.1％，按烧成过程其也被称为二次烧成微量元素原料，可按需要在以下各原料(11种)中选择，其作为调色用原料可以单独或搭配使用，组配比例没有限制。可选择的色素原料是无机颜料，在调色的同时还能提供微量元素，通常可选自150目以上的钒锆黄、钒锆蓝、镉硒红、锰红、铬绿、钴兰、金红、锑锡灰、钴黑、铬黄、镨黄。

彩色玉石的生产工艺

本发明用人造彩色玉石料原料经过两次烧成制成人造彩色玉石。

1)将硅酸盐组分原料和玉组分微量元素原料(一次烧成微量元素原料)分别破碎到100目以上，混匀在熔炉中烧到1650℃(称为第一次烧成)，原料成液体流出，淬水形成颗粒，形成一次烧成产物。也可以将颗粒继续磨制成100—120目粉状，获得一次烧成粉料。

2)将一次烧成产物(颗粒或粉料)按需分成若干份，分别加上不同颜色的色素原料(二次烧成微量元素原料)，磨制到120-150目得到不同颜色的粉料，分别加水形成不同色彩的泥浆料备用；

对于不同设计的产品，步骤2)中所使用的色素原料不同，配制的泥浆料多少和种类亦不同，该部分属美术设计内容，在此恕不详述。

3)浇注：将不同色彩的泥浆料按所需要的流量、空间、时间流入纹理绞织器(见图1)，而后按所需量再流入事先已按规格需要设计好的模具中，形成有设计图案的混合泥浆；

4)将盛有混合泥浆的模具置入炉内，对模具中混合泥浆缓慢升温10小时至200℃进行脱水干燥，再升温10小时至850℃(称为第二次烧成)，保温一小时再快速降温20分钟至600℃，之后再缓慢降温至150℃以下，从模具中取出得到彩色玉石粗产品；

5)对粗产品处理(打磨、平整、抛光、切割)后得到彩色玉石成品。

纹理绞织器

可用在本发明中的纹理绞织器结构见图1。该纹理绞织器用于将各色泥浆引入模具当中，其整体为半圆形的槽体11，槽体11上端敞开用于接收流入的泥浆，圆弧状下端沿轴向方向开设有引流口12以将在槽体11内混合(也称绞织)的泥浆引向模具，引流口12可以为长条状开口，其宽度在0.5-1cm；另外，为方便搬运和浇注操作，槽体11两端可设把手13。

向模具中注入单色泥浆时不必使用纹理绞织器，当需要将不同颜色泥浆混合时，最好使用该纹理绞织器，此时将需要浇注的不同颜色泥浆，以不同流量、从槽体上端不同方向、同时或按不同时间从槽体上端敞口流入槽体11内，不同颜色的泥浆在槽体内自然混合并从下端引流口12流出注入模具，如此完成了泥浆色彩的自然搭配和组合。

以下以具体实施例说明本发明。实施例不能理解为对本发明的限制。

实施例一:人造彩色硬玉

1、原料(单位kg)：

硅酸盐组分原料：石英500，钠长石150，氧化铝120，纯碱40，氧化锌30，碳酸钡30，硼砂15，硝酸钠10，氧化锑10，辉石20，透闪石20；

玉组分微量元素原料：赤铜矿石1，硅化钽1，硅酸铪1；钨锰铁矿石1，磷化镓1，金红石3，锂辉石1，钼铅矿石1，氧化锗1，硫化铷1，氧化铑1，氧化镓1，钛酸锶1，硫化钐1，硫化锌1，硒化铅0.5，锗酸铵1，氯化银1，青金石1，硼化镍1，氧化铌1，铅灰石0.5，砷化铟0.5，氧化铋1，氧化铍0.5，氧化铊1，氮化硼1，稀土17。

本例设计：

一次常量元素原料945kg+一次微量元素原料44kg＝一次烧成料989kg；

一次烧成料989kg+二次微量元素原料11kg＝二次烧成料1000kg。

2、将上述两种原料粉碎至100目以上混匀共计989kg，加入熔炉中烧制至1650℃呈液态，由熔炉底部出口流入水池中，得到白色淬水颗粒获得一次烧成的颗粒989kg。

3、从989kg颗粒中取出110kg，分为每10kg一份，每份分别与11种不同色素原料各1kg混合相配得到11种不同颜色的配料(第二次烧成原料)，见表1:

表1：实施例一第二次烧成原料配比

一次烧成颗粒	单位	色素原料名称	量Kg	合计公斤
					10	Kg	钒锆黄	1	11
10	Kg	钒锆蓝	1	11
					10	Kg	镉硒红	1	11
10	Kg	铬绿	1	11
					10	Kg	钴蓝	1	11
10	Kg	金红	1	11
					10	Kg	钴黑	1	11
10	Kg	铬黄	1	11
					10	Kg	镨黄	1	11
10	Kg	锰红	1	11
					10	Kg	锑锡灰	1	11
总量110	Kg		11	121

4、将表中配好的11种配料以及879kg白色颗粒分别球磨至120-150目，得到12种颜色的粉料(二次烧成料，总量1000kg)，分别加水形成不同色彩的泥浆料(含水量28％)；

5、浇注：将12种不同色彩的泥浆料通过纹理绞织器流入内模尺寸1.26米×2.542米×0.04米的矩形模具中，此例图案设计先浇注第一层由钒锆黄、铬黄、镨黄与白色为主组成的泥浆；第二层浇注由钒锆蓝、钴蓝、钴黑、锑锡灰与以白色为主组成的泥浆；最后一层浇注由镉硒红、锰红、金红与以白色为主组成的泥浆在模具中形成带有设计图案的混合多色泥浆；

6、将盛有混合泥浆的模具置入炉内，对模具及其中混合泥浆缓慢升温10小时至200℃，进行脱水干燥；继续对模具及其中混合泥浆缓慢升温10小时至200℃，再升温10小时至850℃，保温一小时(称为第二次烧成)，再快速降温20分钟至600℃，之后再缓慢降温至150℃以下，从模具中取出得到彩色玉石粗产品；

7、对粗产品进行打磨、平整、抛光、切边得到单块尺寸1.2米×2.4米×0.02厚的人造彩色硬玉成品。

对该例人造彩色硬玉石进行元素分析，结果存在61种元素，分别为：硅、钠、铝、钡、锌、硼、锑、钛、铜、钽、铪、钨、钴、锰、磷、镓、铬、锡、钒、锂、钼、铅、氧、锗、硫、铷、铑、锶、硒、铵、氢、银、氯、镍、铌、鉮、铟、铋、铍、铊、氮、碳、锆、铁、钪、钇、镧、铈、镨、钕、鉕、钐、铕、轧、铽、镝、钬、铥、镱、镥、铒共计61种。

用《天然玉石物理性能标准》方法对硬彩色玉石成品的物理性能进行检测，结果见表2：

表2：实施例一人造彩色硬玉检测结果

序号	检验项目	单位	标准要求(硬玉)	检验结果	单项结论
						1	体积密度	g/cm3	3.25-3.34	3.4	合格
2	吸水率	％	小于0.04	0.03	合格
						3	干燥压缩强度	MPa	大于338.5	416.3	合格
4	干燥弯曲强度	MPa	大于21.5	22.2	合格
						5	摩氏硬度	度	大于6.5	7.6	合格

检测结果表明：本实例得到的彩色玉石的物理性能均超过天然玉石，例如：摩氏硬度—硬玉标准为6.5度以上，本例彩色玉石硬度为7.6度；体积密度—硬玉每立方厘米3.25-3.34克，硬彩色玉石密度为每立方厘米3.4克；硬玉干燥压缩强度为338.5MPa，本例彩色玉石干燥压缩强度为416.3MPa；硬玉干燥弯曲强度为21.5MPa，本例彩色玉石干燥弯曲强度为22.2MPa；硬玉吸水率0.04％，本例彩色玉石吸水率为0.03％。分析可知，本发明彩色玉石原料是人为优选的，生产工艺与天然玉形成原理相同但配料及工艺参数经过优化及控制，所以性能上超过了天然玉石—这也是本发明超越自然创造奇迹的体现。

实施例二：人造彩色软玉

1、原料(单位kg)：

硅酸盐组分原料：石英500，碳酸钙150，氧化镁120，纯碱40，氧化锌30，碳酸钡30，硼砂15，硝酸钠10，氧化锑10，辉石20，透闪石20；

玉组分微量元素原料：赤铜矿石1，硅化钽1，硅酸铪1；钨锰铁矿石1，磷化镓1，金红石3，锂辉石1，钼铅矿石1，氧化锗1，硫化铷1，氧化铑1，氧化镓1，钛酸锶1，硫化钐1，硫化锌1，硒化铅0.5，锗酸铵1，氯化银1，青金石1，硼化镍1，氧化铌1，铅灰石0.5，砷化铟0.5，氧化铋1，氧化铍0.5，氧化铊1，氮化硼1，稀土17；

2、将上述两种原料粉碎至100目以上混匀共计989kg，加入熔炉中烧制至1650℃呈液态，由熔炉底部出口流入水池中，得到白色淬水颗粒获得一次烧成的颗粒989kg。

3、从989kg颗粒中取出220kg，分为每20kg一份，每份分别与11种不同色素原料各1公斤混合相配得到11种不同颜色的配料(第二次烧成原料)，见表3:

表3：实施例二第二次烧成原料配比

一次烧成颗粒	单位	色素原料名称	量Kg	合计公斤
					20	Kg	钒锆黄	1	21
20	Kg	钒锆蓝	1	21
					20	Kg	镉硒红	1	21
20	Kg	铬绿	1	21
					20	Kg	钴蓝	1	21
20	Kg	金红	1	21
					20	Kg	钴黑	1	21
20	Kg	铬黄	1	21
					20	Kg	镨黄	1	21
20	Kg	锰红	1	21
					20	Kg	锑锡灰	1	21
总量220	Kg		11	231

4、将表中配好的11种配料以及769kg白色颗粒分别球磨至200目以上，得到12种颜色的粉料，分别加水(含水量28％)形成不同色彩的泥浆料；

5、浇注：将12种不同色彩的泥浆料通过纹理绞织器流入内模尺寸1.26米×2.542米×0.04米的矩形模具中，此例图案设计先浇注第一层由锰红、金红、铬黄、镨黄与以白色为主组成的泥浆；第二层浇注由钴黑、铬绿、铬蓝、锑锡灰与以白色为主组成的泥浆；第三层浇注由钒锆黄、钒锆蓝、镉硒红与以白色为主组成的泥浆，在模具中形成带有设计图案的混合多色泥浆；

6、将盛有混合泥浆的模具置入炉内，对模具及其中混合泥浆缓慢升温10小时至200℃进行脱水干燥，再升温10小时至850℃，保温一小时(称为第二次烧成)，再快速降温20分钟至600℃，之后再缓慢降温至150℃以下，从模具中取出得到彩色玉石粗产品；

7、对粗产品进行打磨、平整、抛光、切边，得到单块尺寸1.2米×2.4米×0.02米的人造彩色软玉成品。

对该例人造彩色软玉石进行元素分析，结果存在：硅、钙、镁、钡、锌、硼、锑、钛、铜、钽、铪、钨、钴、锰、磷、镓、铬、锡、钒、锂、钼、铅、氧、锗、硫、铷、铑、锶、硒、铵、氢、银、氯、镍、铌、鉮、铟、铋、铍、铊、氮、碳、锆、铁、钪、钇、镧、铈、镨、钕、鉕、钐、铕、轧、铽、镝、钬、铥、镱、镥、铒共计61种元素。

用《天然玉石物理性能标准》方法对软彩色玉石成品的物理性能进行检测，结果见表4：

表4：实施例二人造彩色软玉检测结果

序号	检验项目	单位	标准要求(软玉)	检验结果	单项结论
						1	体积密度	g/cm3	2.9-3.1	3.0	合格
2	吸水率	％	大于0.04	0.042	合格
						3	干燥压缩强度	MPa	小于338.5	314.3	合格
4	干燥弯曲强度	MPa	小于21.5	18.4	合格
						5	摩氏硬度	度	小于6.5	5.5	合格

本例彩色软玉的物理性能均超过天然玉石，摩氏硬度：软玉硬度标准为6.5度以下，本例软彩色玉石硬度为5.5度；体积密度：软玉每立方厘米2.9-3.1克，本例软彩色玉石每立方厘米为3.0克；软玉干燥压缩强度小于338.5MPa，本例软彩色玉石干燥压缩强度为314.3NPa；软玉干燥弯曲强度为小于21.5MPa，本例软彩色玉石干燥弯曲强度为18.4MPa；软玉吸水率为大于0.04％，本例软彩色玉石吸水率为0.042％。因本发明中彩色玉石原料是人为优选的，生产工艺与天然玉形成原理相同但配料及工艺参数经过优化及控制，所以其性能可以超过天然玉石，这也是本发明超越自然创造奇迹的体现。

另外，该例得到的绞胎彩色玉石板材，通体呈多种色彩呈现出似风云流水、由表及里的自然花纹，结构紧密无气孔，透明。其他理化性能与天然玉石相同。

实施例三：不同风格人造彩色玉石制品

用与实施例一相同的原料和步骤，仅作色彩和图案的改变，制作风格不同的人造彩玉制品。

制品一：改变之处仅在，步骤3)从989kg颗粒中各分取两份100kg，分别加上钒锆黄5kg、锑锡灰6kg，得到灰色、土黄色、白色三种颜色泥浆料；步骤4)浇注时以白色泥浆料为主料，灰、土黄色泥浆料以曲线形式交叉分布在白色泥浆料上。

制品一为彩色玉石装饰板，呈现出类似山水，由表及里的自然花纹，具有古朴、高雅风格，适合装饰大厅、主题墙。

制品二：改变之处仅在，步骤3)从989kg颗粒中各分取两份100kg，分别加上钴蓝6kg、金红5kg，得到蓝色、红色、白色三种颜色泥浆料；步骤4)浇注时以白色泥浆料为主料，蓝泥浆料与主料同时流入绞织器后，再流入1.2m×1.2m的模具中形成白、蓝色的自然花纹流体泥浆，而后脱水至含水率10％，使泥浆变为泥板状，再在白、蓝色的自然花纹的泥板上，按设计的五角星进行镂空(将五星轮廓内的泥料全部取出)，再向镂空的五角星注满红色泥浆。

制品二为彩色玉石板画，通体呈白色，蓝色呈现出似风云流水、由表及里的自然花纹和红色五星的创意花纹，质地紧密无气孔，其他理化性能与天然玉石相同。

以上举例说明了本发明生产的彩色玉石及其制品，其共同特点(除天然玉石原有的特点外)是由表及里有花纹，由表及里无气孔。花纹栩栩如生，似风云流水的自然花纹和创意花纹。结构紧密比重大，解决了天然玉石资源十分稀少，且体积小、缺陷多等难题，达到了天然玉石的理化性能，尤其是养身性能，使该产品走入千家万户造福人类称为可能。

本发明的人造彩色玉石是依据天然玉石的化学成分和形成原理而创造性地发明的世界上唯一一种能达到和超过天然玉石性能的人造玉石产品，该产品温润细腻、透明晶莹、颜色剔透、声音清脆、油脂光泽。还具有创意和自然花纹，色彩千变万化由表及里，其规格大(可制作1.2M×2.4M×0.02M尺寸的板材)、花色品种丰富，可用于室内外台面装饰，制成的板材效果参见图2(可见有各不相同的自然灵动的花纹，还有类似玉石的透光性)。更重要的是含有人体所需的硒、镁、钙等61种对人体有效的元素(含微量元素)，这些元素散发的启动波和人体细胞的启动波是同一种波动状态，人体细胞随着从绞胎彩色玉石散发的波动产生共鸣和共振，使人体细胞组织更具活性化，并促进促进血液循环和新陈代谢，全面提升人体免疫力，该产品绿色环保，不但对身体无害，反而对身体有益，达到了人养玉，玉养人之特效。另一方面，该人造彩玉还能做建筑装饰材料，作为高端建材产品展现出天人合一、返璞归真、回归自然美的崇高境界，该发明是人类建材史上的一大创举，对人类居住环境改善、健康保障均做出重大贡献。

Claims (12)

1.人造彩色玉石料，其原料配方包括硅酸盐组分原料、玉组分微量元素原料和色素原料；

其特征在于，与硬玉匹配的为人造彩色硬玉料，其硅酸盐组分为钠铝硅酸盐，硅酸盐组分原料配方按质量百分比wt％为：石英50％；钠长石15％；氧化铝12％；碳酸钡(BaCO₃)3％；纯碱(Na₂CO₃)4％；氧化锌(ZnO)3％；硼砂(NaB₄O₇.10H₂O)1.5％；硝酸钠(NaNO₃)1％；氧化锑(Sb₂O₃)1％；辉石2％；透闪石2％。

2.人造彩色玉石料，其原料配方包括硅酸盐组分原料、玉组分微量元素原料和色素原料；其特征在于，与软玉匹配的为人造彩色软玉料，其硅酸盐组分为钙镁硅酸盐，钙镁硅酸盐原料配方按质量百分比wt％为：石英50％；碳酸钙(CaCO₃)15％；氧化镁(MgO)12％；纯碱(NaCO₃)4％；氧化锌(ZnO)3％；碳酸钡(BaCO₃)3％；硼砂(NaB₄O₇.10H₂O)1.5％；硝酸钠(NaNO₃)1％；氧化锑(Sb₂O₃)1％；辉石2％；透闪石2％。

3.根据权利要求1或2所述人造彩色玉石料，其特征为，所述玉组分微量元素原料包括按质量百分比wt％：赤铜矿石0.1％；硅化钽(TaSi₂)0.1％；硅酸铪(HfSiO₄)0.1％；钨锰铁矿石0.1％；磷化镓(GaP)0.1％；金红石0.3％；锂辉石(Li₂O.Al₂O₃.4SiO₂)0.1％；钼铅矿石0.1％；氧化锗(GeO₂)0.1％；硫酸铷(Rb₂SO₄)0.1％；氧化铑(Rh₂O₃)0.1％；氧化镓(Ga₂O₃)0.1％；钛酸锶(SrTiO₃)0.1％；硫化钐(Sm₂S₃)0.1％；硫化锌(ZnS)0.1％；硒化铅(PbSe)0.05％；硫酸铵((NH₄)₂SO₄)0.1％；氯化银(AgCl)0.1％；青金石0.1％；硼化镍(NiB)0.1％；氧化铌(NbO)0.1％；铅灰石(PbSiO₃)0.05％；砷化铟(InAs)0.05％；氧化铋(Bi₂O₃)0.1％；氧化铍(BeO)0.05％；氧化铊(Tl₂O₃)0.1％；氮化硼(BN)0.1％；稀土1.7％。

4.根据权利要求3所述人造彩色玉石料，其特征为，稀土为钪Sc、钇Y、镧La、铈Ce、镨Pr、钕Nd、鉕Pm、钐Sm、铕Eu、轧Gd、铽Tb、镝Dy、钬Ho、铒Er、铥Tm、镱Rb和镥Lu，各占0.1wt％。

5.根据权利要求1或2所述人造彩色玉石料，其特征为，所述色素原料为无机颜料，选自钒锆黄、钒锆蓝、镉硒红、锰红、铬绿、钴兰、金红、锑锡灰、钴黑、铬黄和镨黄中的任一种或多种的组合。

6.根据权利要求3所述人造彩色玉石料，其特征为，所述色素原料为无机颜料，选自钒锆黄、钒锆蓝、镉硒红、锰红、铬绿、钴兰、金红、锑锡灰、钴黑、铬黄和镨黄中的任一种或多种的组合。

7.根据权利要求4所述人造彩色玉石料，其特征为，所述色素原料为无机颜料，选自钒锆黄、钒锆蓝、镉硒红、锰红、铬绿、钴兰、金红、锑锡灰、钴黑、铬黄和镨黄中的任一种或多种的组合。

8.根据权利要求1或2所述人造彩色玉石料，其特征为，硅酸盐组分原料占原料总质量的94.5％，玉组分微量元素原料占原料总质量的4.4％，色素原料占原料总质量的1.1％。

9.人造彩色玉石的生产方法，其特征在于，用权利要求1至8任一所述人造彩色玉石料经过两次烧成，包括以下工序：

1)将硅酸盐组分原料和玉组分微量元素原料混匀在熔炉中烧到1650℃成液体，将液体流出，淬水形成颗粒，得到一次烧成产物；

2)将一次烧成产物按需分成若干份，分别加上不同颜色的色素原料并磨制到120-150目粉状，分别加水形成不同色彩的泥浆料；

3)浇注：将不同色彩的泥浆料注入模具中，形成混合泥浆；

4)将盛有混合泥浆的模具置入炉内，对模具中混合泥浆缓慢升温10小时至200℃进行脱水干燥，再升温10小时至850℃进行第二次烧成，保温一小时再快速降温20分钟至600℃，之后再缓慢降温至150℃以下，从模具中取出得到彩色玉石粗产品；

5)对粗产品打磨、平整、抛光、切割后得到人造彩色玉石成品。

10.根据权利要求9所述人造彩色玉石的生产方法，其特征在于，工序3)浇注过程中通过纹理绞织器将不同色彩的泥浆料先行混合或绞织，再注入模具中；所述纹理绞织器整体为半圆形的槽体，槽体上端敞开，圆弧状下端沿轴向方向开设有长条状引流口，引流口宽度在0.5-1cm。

11.权利要求1-8任一所述人造彩色玉石料在加工成仿玉制品中的应用，仿玉制品包括建筑材料、装饰品或艺术品。

12.根据权利要求11所述应用，其特征在于，所述建筑材料为墙面板或装饰板；所述装饰品为仿玉装饰嵌品；所述艺术品为摆设器皿、仿玉雕塑或挂件。