CN1126181A - 利用尾矿砂石制造晶玉石装饰材料 - Google Patents

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    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C10/00—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition
    • C03C10/0036—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents
    • C03C10/0045—Devitrified glass ceramics, i.e. glass ceramics having a crystalline phase dispersed in a glassy phase and constituting at least 50% by weight of the total composition containing SiO2, Al2O3 and a divalent metal oxide as main constituents containing SiO2, Al2O3 and MgO as main constituents

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Abstract

本发明是一种人造晶玉石装饰材料，是采用尾矿砂石为主要原料，配以其它辅助原料，在1450℃下高温熔融，通过熔浆强制流动法，或料道斑块着色法，以压延工艺法成型，并在结晶退火窑中进行显色析晶和退火，再经研磨、抛光，制成具有流线型自然纹理的装饰材料。压延工艺可制作6～12mm厚的板材，制作大面积平薄板以及圆弧饰面板。本发明可以实现人造晶玉石板材的工业自动化生产，具有降低能耗，提高产量，降低成本的优点。

Description

利用尾矿砂石制造晶玉石装饰材料
本发明涉及的是建筑装饰用的乳浊结晶玻璃材料，是以金属或重金属、稀有金属等的矿山尾矿砂石为主要原料制造的具有天然大理石流线型自然纹理的晶玉石装饰材料。
对1980年以来的专利检索知道，已有为数不少的以结晶玻璃作装饰材料为内容的专利，它们大多采用从特定成分的玻璃熔体直接模铸成型，或经水淬和破碎后，再以模构经熔融烧结成型，然后再经退火和再结晶的制造方法，如专利CN1056481A介绍的“人造玉石”和CN1035650A介绍的“烧结-区域分步法制造的天然石样的结晶玻璃”，这些工艺均需用模具成型，制造工艺复杂，不易形成规模生产，模具损耗大，能耗高，冷加工处理工作量大，成品率低，原材料择面窄等缺陷。
本专利发明本着降低能耗、减少冷加工处理工作量、降低成本、提高生产率的目的，制造品质优良、具有极好装饰效果的晶玉石板材。
本发明除了可选择以往制造微晶玻璃材料常用的原料硅砂或海砂外，还可选择金属或贵金属或稀有金属，如金、铜、铅锌、钨、钛及铌钽等的矿山开采的尾矿砂石或其他尾矿砂石为主要原料。
本发明的晶玉石装饰材料，其化学组成范围为：
   SiO2：  56-72％     Al2O3：     2-9％
   CaO：    5-14％      Na2O＋K2O： 2-13％
   MgO：    0.6-5％     Fe2O3＋FeO：0.5-6％
   B2O3： 0-4％       P2O5：      0.5-9％
   ZnO：    0-4％
各组成的总和为100％，外加0.2-5％的调色剂及促晶剂。
本发明的晶玉石材料的制造工艺技术为：
1)将上述特定的玻璃组成的配合料，在1450℃熔化，采用缩短熔化澄清时间，使熔浆在澄清过程中均化不完全地在成型部储浆，这种工艺称为熔浆强制流动法；或在熔化部与成型部的通道上投入易熔色料斑块，在成型部短时间储浆，这种工艺称料道斑块着色法。
2)以平板玻璃工业的压延工艺成型，压制成板宽为800-1000mm，厚度6-12mm的玻璃板带。
3)玻璃板带在结晶退火窑中经显色析晶-晶体生长-退火-冷却等工序，并按需求任意裁割成各种尺寸的板材。
4)将切割好的板材，再经倒棱、研磨、抛光等工序，形成晶玉状明亮光泽的具类似天然大理石流线型自然纹理的饰面板材。
下面结合本发明的实施例作进一步的说明：
实施例1：材料化学组成为：
SiO2：68.90    Al2O3：8.2    Fe2O3＋FeO：1.1
CaO：6.5        MgO：1.20      K3O＋Na2O：11.40
B2O3：0.8    P2O5：1.9
各组成总和为100％，外加着色剂与促晶剂：CuO＋MnO 0.6％。
将上述特定组成的配合料，在1450℃下熔化，通过熔浆强制流动，以压延工艺成型，经结晶退火窑中显色析晶-晶体生长-退火-冷却等工序，制造出红色基底、灰黑色流线状纹理的材料，经切割、研磨、抛光后，形成表面具类似天然大理石状的红色装饰板材。
实施例2：材料化学组成为
SiO2：62.40       Al2O3：6.8    Fe2O3＋FeO：2.7
CaO：9.6            MgO：0.9        Na2O＋K2O：9.8
B2O3：1.8        P2O5：5.5     ZnO：0.5
各组成的总和为100％，外加CuO＋CoO：0.48％
将上述特定组成的配合料，在1450℃下熔化，用实施例1中所述组成的红色熔块，通过料道斑块着色，以下工艺同实例1，制造出兰色基调的具灰黄或暗红色流线型纹理的装饰板材。
特别强调本发明的晶玉石生产可大量使用尾矿砂石，极大地利于环境治理，具有显著的社会效益。
本发明的晶玉石装饰材料，可以颜色为依据制作系列产品，着色技术主要是在配合料中加入少量过渡金属元素，制造从白、黑、兰、绿、红等各种颜色的装饰材料。晶玉石材料结构均匀致密，颜色鲜艳夺目，表面光洁明亮，具有大理石流线型自然纹理。与天然大理石和花岗岩相比，晶玉石具有显著优越的物化性能：耐磨损性能好，抗气候性好，耐化学腐蚀性能好(耐酸碱性)，强度高、硬度大等，如下表所示。
表1、主要类型装饰材料物理、化学性能对比
   物化性能        晶玉石   天然花岗岩     天然大理石
 抗折强度(MPa)          54      23.5        19.6
  热膨胀系数(×10-6/℃)      7.2×10-6/℃(0-300℃)
  密度(g/mm3)        2.5-2.6    2.40-2.56     2.40-2.50
   莫氏硬度          5-6       6-7         3-4
    耐酸性    99.9(H2SO4 96％)
    耐碱性    98.8(NaOH 70％)
    耐候性          好      一般         差
    吸水性        ＜0.01     0.1-0.8       0.1-1.2
本发明的晶玉石装饰材料，还很容易制成大面积薄板和圆弧型装饰面板，易于加工，易于施工，是一种实用性很强的高档豪华的新型建筑装饰材料。
本发明的晶玉石材料的制造，通过缩短熔化澄清时间(采用熔浆强制流动法或料道斑块着色法)，采用了压延工艺成型，可以实现工业自动化生产，从而降低能耗，减少了冷加工处理工作量，提高了工作效率，降低了生产成本。

Claims (4)

  1. 一、一种利用矿山尾矿砂石制造的晶玉石装饰材料，其特征在于其化学组成范围为：
    SiO2：   56-72％      Al2O3：     2-9％
    CaO：     5-14％       Na2O＋K2O： 2-13％
    MgO：     0.6-5％      Fe2O3＋FeO：0.5-6％
    B2O3：  0-4％        P2O5：      0.5-9％
    ZnO：     0-4％
    各组成的总和为100％，外加0.2-5％的调色剂与促晶剂。
  2. 二、根据权利要求1所述的晶玉石装饰材料，其制造技术特征在于：通过缩短熔化澄清时间，使熔浆均化不完全地在成型部储浆，即熔浆强制流动法，制造出晶玉石的仿大理石流线状自然纹理。
  3. 三、根据权利要求1所述的晶玉石装饰材料，其制造技术特征在于：通过在料道投入易熔色料熔块，并使熔浆在成型部短时间储浆，即料道斑块着色法，制造出晶玉石的仿大理石流线状自然纹理。
  4. 四、根据权利要求1所述的晶玉石装饰材料，其制造技术特征在于：以平板玻璃工业的压延工艺法成型，并经显色析晶-晶体生长-退火-冷却-切割-磨抛冷加工等工序。
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