CN104261702A - 一种利用高炉渣制造的具有猫眼效应的人造玉 - Google Patents

Abstract

本发明属于工艺品生产领域，具体说是利用炼铁过程中产生的固体废弃物——高炉渣制造的具有猫眼效应的人造玉及其制造方法。其特征在于，本发明的原料为高炉渣、石英粉、氧化铝、纯碱、硅酸钠、碳酸钙、碳酸钾中的全部或部分，制备步骤为：称量、破碎、混料、熔炼、离心成型、热压、切割、研磨、抛光。根据本发明制备的人造玉具有特殊的“猫眼”光学效应，线条明亮、清晰、连贯，而且质地细腻坚韧、光泽温润柔和，也具有良好的力学性能，可用于工艺品领域，具有广阔的应用前景。本发明以高炉渣为原料生产具有高附加值的产品，实现了对它的高附加值利用，为它的综合利用开辟了一条新途径。

Description

一种利用高炉渣制造的具有猫眼效应的人造玉

技术领域

本发明属于工艺品生产领域，具体说是利用炼铁过程中产生的固体废弃物——高炉渣制造的具有猫眼效应的人造玉及其制造方法。

背景技术

高炉渣是炼铁生产过程中产生的工业固体废弃物，是我国排放量最多的工业固体废弃物之一，据统计，每炼1吨铁要产生0.3—1吨高炉渣。企业一般采用露天堆放的方式处理高炉渣，这一方面占用了大量土地，另一方面，高炉渣中的有害物质会污染地下水和周围的空气，因而对生态环境产生严重的危害。

多年来，人们采用了多种技术对高炉渣进行综合利用，如生产水泥和混凝土，或生产矿渣棉、微晶玻璃、农用肥料等，但这些技术均在一定程度上存在缺陷，如生产水泥和混凝土时，产品的力学性能指标不稳定，而且这些应用多数属于低附加值利用，产生的效益有限。基于上述原因，目前市场上迫切需要对高炉渣综合利用的新技术、新工艺。

玉石质地细腻，色泽温润，从古至今一直受到人们的喜爱。然而天然的玉石资源很有限，满足不了人们日益增长的需求。

此外，有少量的天然玉石具有特殊的“猫眼”光学效应，这种玉石的储量非常稀少，因此也更加珍贵。

如果能采用人造技术制造具有猫眼效应的人造玉，则可以创造出非常高的价值。

本专利的发明人从2009年4月起从事人造玉的研制工作，已开发出人造羊脂玉、墨玉、碧玉、红玉等多种产品，性能优良，在工艺品领域具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是克服传统的高炉渣利用技术存在的缺陷，以高炉渣为主要原料制造高附加值产品——具有猫眼效应的人造玉，从而为它的综合利用开辟一条新的途径。本发明的特征是以高炉渣为主要原料，同时加入一定量的添加剂，经过称量、破碎、混料、熔炼、离心成型、热压、切割、研磨、抛光工艺制备具有猫眼效应的人造玉。

1．  基于高炉渣的具有猫眼效应的人造玉的生产原料及配比：

高炉渣：40-90%

石英粉：10-35%

氧化铝：5-15%

纯碱：5-25%

硅酸钠：10-30%

碳酸钙：5-15%

碳酸钾：5-15%

上述原料可以同时使用也可以部分使用，根据对产品的性能要求和生产成本决定。

2．具有猫眼效应的人造玉的制备工艺为：

（1）按要求称量各种原料； 

（2）将块状原料破碎；

（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；

（4）将混合均匀的原料放入熔炼炉中进行熔炼，特征为：在室温下将原料装入熔炼炉，随炉升温；加热温度为800—1800℃，保温1-5小时； 

（5）将液态原料进行离心成型，得到纤维状半成品；

（6）将纤维状半成品定向排列后，整齐地放入压模中，装入热压炉中，进行热压成型，特征为：加热温度为500-1400℃，压力为0.2-5MPa，保持1-10小时，然后降温、降压，获得人造玉坯料；

（7）从热压炉中取出人造玉坯料，然后根据具体的产品的不同进行切割、研磨、抛光，最终得到具有猫眼效应的人造玉成品。

     

本发明的有益效果：

根据本发明制备的人造玉具有特殊的“猫眼”光学效应，线条明亮、清晰、连贯，与天然的猫眼宝石很接近，而且质地细腻坚韧、光泽温润柔和，也具有良好的力学性能，如较高的硬度、韧性及耐磨性、耐高温性、耐腐蚀性、耐候性等，可用于工艺品领域，具有广阔的应用前景。

本发明以高炉渣为原料生产具有高附加值的产品，实现了对它的高附加值利用，为它的综合利用开辟了一条新途径。

本发明的原料来源广泛，使用的添加剂为市场上常见的化工产品，价格低廉。

在制备工艺方面，本发明的制备工艺简单，对设备的要求比较低，对操作人员的技能也没有特殊要求，普通工人都可以操作。

综上所述，本发明具有较高的实用性和推广应用价值。

 

附图说明：

    图1是具有猫眼效应的人造玉的制备工艺流程图。

 

具体实施方式：

实施例1：按图1所示，基于高炉渣的具有猫眼效应的人造玉的生产原料及配比为：

高炉渣：40-90%

石英粉：10-35%

氧化铝：5-15%

具有猫眼效应的人造玉的制备工艺为：

（1）按要求称量各种原料； 

（2）将块状原料破碎；

（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；

（4）将混合均匀的原料放入熔炼炉中进行熔炼，特征为：在室温下将原料装入熔炼炉，随炉升温；加热温度为800℃，保温5小时； 

（5）将液态原料进行离心成型，得到纤维状半成品；

（6）将纤维状半成品定向排列后，整齐地放入压模中，装入热压炉中，进行热压成型，特征为：加热温度为600℃，压力为5MPa，保持10小时，然后降温、降压，获得人造玉坯料；

（7）从热压炉中取出人造玉坯料，然后根据具体的产品的不同进行切割、研磨、抛光，最终得到具有猫眼效应的人造玉成品。

 

实施例2：按图1所示，基于高炉渣的具有猫眼效应的人造玉的生产原料及配比为：

高炉渣：40-90%

石英粉：10-35%

氧化铝：5-15%

纯碱：5-25%

具有猫眼效应的人造玉的制备工艺为：

（1）按要求称量各种原料； 

（2）将块状原料破碎；

（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；

（4）将混合均匀的原料放入熔炼炉中进行熔炼，特征为：在室温下将原料装入熔炼炉，随炉升温；加热温度为1000℃，保温5小时； 

（5）将液态原料进行离心成型，得到纤维状半成品；

（6）将纤维状半成品定向排列后，整齐地放入压模中，装入热压炉中，进行热压成型，特征为：加热温度为700℃，压力为4MPa，保持9小时，然后降温、降压，获得人造玉坯料；

（7）从热压炉中取出人造玉坯料，然后根据具体的产品的不同进行切割、研磨、抛光，最终得到具有猫眼效应的人造玉成品。

 

实施例3：按图1所示，基于高炉渣的具有猫眼效应的人造玉的生产原料及配比为：

高炉渣：40-90%

石英粉：10-35%

氧化铝：5-15%

纯碱：5-25%

硅酸钠：10-30%

具有猫眼效应的人造玉的制备工艺为：

（1）按要求称量各种原料； 

（2）将块状原料破碎；

（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；

（4）将混合均匀的原料放入熔炼炉中进行熔炼，特征为：在室温下将原料装入熔炼炉，随炉升温；加热温度为1200℃，保温4小时； 

（5）将液态原料进行离心成型，得到纤维状半成品；

（6）将纤维状半成品定向排列后，整齐地放入压模中，装入热压炉中，进行热压成型，特征为：加热温度为800℃，压力为3MPa，保持7小时，然后降温、降压，获得人造玉坯料；

（7）从热压炉中取出人造玉坯料，然后根据具体的产品的不同进行切割、研磨、抛光，最终得到具有猫眼效应的人造玉成品。

 

实施例4：按图1所示，基于高炉渣的具有猫眼效应的人造玉的生产原料及配比为：

高炉渣：40-90%

石英粉：10-35%

氧化铝：5-15%

纯碱：5-25%

硅酸钠：10-30%

碳酸钙：5-15%

碳酸钾：5-15%

具有猫眼效应的人造玉的制备工艺为：

（1）按要求称量各种原料； 

（2）将块状原料破碎；

（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；

（4）将混合均匀的原料放入熔炼炉中进行熔炼，特征为：在室温下将原料装入熔炼炉，随炉升温；加热温度为1600℃，保温3小时； 

（5）将液态原料进行离心成型，得到纤维状半成品；

（6）将纤维状半成品定向排列后，整齐地放入压模中，装入热压炉中，进行热压成型，特征为：加热温度为850℃，压力为2MPa，保持6小时，然后降温、降压，获得人造玉坯料；

（7）从热压炉中取出人造玉坯料，然后根据具体的产品的不同进行切割、研磨、抛光，最终得到具有猫眼效应的人造玉成品。

Claims (2)

1.一种具有猫眼效应的人造玉，其特征在于，其原料为高炉渣、石英粉、氧化铝、纯碱、硅酸钠、碳酸钙、碳酸钾中的全部或部分，其重量化学组成为：高炉渣：40-90%，石英粉：10-35%，氧化铝：5-15%，纯碱：5-25%，硅酸钠：10-30%，碳酸钙：5-15%，碳酸钾：5-15%。

2.根据权利要求1所述的人造玉的制备方法，其特征在于它由下述步骤实现： 

（1）按要求称量各种原料； 

（2）将块状原料破碎；

（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；

（4）将混合均匀的原料放入熔炼炉中进行熔炼，特征为：在室温下将原料装入熔炼炉，随炉升温；加热温度为800—1800℃，保温1-5小时； 

（5）将液态原料进行离心成型，得到纤维状半成品；

（6）将纤维状半成品定向排列后，整齐地放入压模中，装入热压炉中，进行热压成型，特征为：加热温度为500-1400℃，压力为0.2-5MPa，保持1-10小时，然后降温、降压，获得人造玉坯料；

（7）从热压炉中取出人造玉坯料，然后根据具体的产品的不同进行切割、研磨、抛光，最终得到具有猫眼效应的人造玉成品。