CN113277811A - 一种利用岗石废渣制成的人造石工艺品及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种利用岗石废渣制成的人造石工艺品及其制备方法，所述的人造石工艺品，包括以下重量百分数的原料：岗石废渣粉50％‑70％、碳酸钙粉10％‑15％、助剂0.1％‑2％、粘结剂10％‑16％、水5％‑7％。所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品是经过岗石废渣处理、混合、真空处理、固化等步骤制成的。本发明利用岗石废渣做成工艺品，可点石成金，减少废渣对环境的影响，降低其制造成本，提升其工艺品的性能。

Description

一种利用岗石废渣制成的人造石工艺品及其制备方法

【技术领域】

本发明属于人造石工艺品制备技术领域，具体涉及一种利用岗石废渣制成的人造石工艺品及其制备方法。

【背景技术】

岗石主要以碳酸钙为填料，不饱和聚酯树脂为粘结剂，再加入部分助剂和色料经真空压制成型。但其生产过程中会产生大量的人造石废渣，其主要成分是碳酸钙，同时表明含有不饱和聚酯树脂，不能进行二次加工，目前对于人造岗石废渣，仍然采用填埋的方式进行处理，这种方式会对环境造成影响，危害人们的生活健康。

随着人们生活水平的提高，对工艺品的需求越来越大，例如人物雕像、动物装饰品等。目前市面上的工艺品大都是采用天然石材制备而成，但其强度与弯曲强度远远不能满足人们的需求，同时天然石材是属于不可再生资源，制作成本高，如何替代天然石材做工艺品，是未来发展的方向。

【发明内容】

本发明主要解决的技术问题是如何利用岗石废渣做成工艺品，点石成金，减少废渣对环境的影响，降低其制造成本，提升其工艺品的性能。

为实现以上技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种利用岗石废渣制成的人造石工艺品，包括以下重量百分数的原料：岗石废渣粉50％-70％、碳酸钙粉10％-15％、助剂0.1％-2％、粘结剂10％-16％、水5％-7％。

进一步地，所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品，其特征在于，包括以下重量百分数的原料：岗石废渣粉66.2％、碳酸钙粉12.6％、助剂1.2％、粘结剂14.4％、水5.6％。

进一步地，所述的助剂包括助剂a、助剂b、助剂c中的一种或几种。

进一步地，所述的助剂a包括木质素磺酸盐类减水剂、多环芳香族盐类减水剂、水溶性树脂磺酸盐类减水剂中的一种或多种，添加量为0.1％-0.5％。

进一步地，所述的助剂b包括氯化钙、氯化钠、氯化铝中的一种或多种，添加量为0.1％-0.7％。

进一步地，所述的助剂c包括乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种，添加量为0.1％-0.8％。

进一步地，所述的为粘结剂为无机粘结剂。

进一步地，所述的无机粘结剂为水泥。

进一步地，所述的水泥为高铝水泥。

本发明还提供一种利用岗石废渣制成的人造石工艺品方法，包括以下步骤：

(1)将生产中产生的岗石废渣进行振动筛过筛，接着除去杂质，获得处理好的岗石废渣；

(2)将步骤(1)处理好的岗石废渣加入到研磨机中，研磨至600-1000目颗粒，制得岗石废渣粉；

(3)将步骤(2)制得的岗石废渣粉、碳酸钙粉、助剂、粘结剂、水加入到搅拌机中，在搅拌频率为30-50Hz，速度为40-300r/min下搅拌15-20min，制得混合物；

(4)将步骤(3)制得的混合物倒入到硅胶模具中，经抽真空震荡，真空度在0.095Mpa以上，经自然固化，制得人造石工艺品。

本发明具有以下有益效果：

(1)助剂a由木质素磺酸盐类减水剂、多环芳香族盐类减水剂按质量比为4:1组成，助剂b由氯化钙、氯化钠、氯化铝按质量比为1.5:2.5:0.05组成，助剂c由乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷按质量比为7:27.5:15.5:45:4.7组成，而助剂a具有减少单位水泥用量，延缓凝结时间减少水的用量的作用，由于助剂a能定向吸附于水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带有同一种电荷，形成静电排斥作用，促使水泥颗粒相互分散，絮凝结构破坏，释放出被包裹部分水，参与流动，从而有效地增加混凝土拌合物的流动性；助剂b具有能提高混凝土强度的作用，助剂c能够减少表面气泡产生的作用，故本发明在该助剂a、助剂b、助剂c相互配合下，协同提高了人造石工艺品的抗压强度和弯曲强度。

(2)目前，市面上有用天然石材、树脂、石膏等材料制成工艺品，但其强度不高、毛糙、耐候性不好，有少部分的企业利用岗石废渣做成人造石产品或水泥，但其方法需要烘干，烘干成本过高，制造出来的产品性能较低，耐候性差不适合大规模的生产应用。本发明是针对目前人造岗石行业产生的废渣不能进行二次加工，而将其填埋的问题，从而利用岗石废渣制成工艺品，代替目前的工艺品材料，因岗石废渣大都拿去填埋，所以制造其工艺品的成本大大降低，而且原料来源充足。通过利用岗石废渣制造工艺品，能有效的解决岗石废渣带来的环境影响。

(3)本发明制得的人造石工艺品比天然石材工艺品的抗压强度至少高75.0％，弯曲强度至少高88.9％，防火等级水平相当，此外，本发明采用岗石废渣制成的人造石工艺品成本比天然石材工艺品成本大大降低，说明了本发明与现有技术相比，具有显著的进步。

【具体实施方式】

为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实施例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。

所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品，包括以下重量百分数的原料：岗石废渣粉50％-70％、碳酸钙粉10％-15％、助剂0.1％-2％、粘结剂10％-16％、水5％-7％；

所述的助剂包括助剂a、助剂b、助剂c中的一种或几种；

所述的助剂a包括木质素磺酸盐类减水剂、多环芳香族盐类减水剂、水溶性树脂磺酸盐类减水剂中的一种或多种，添加量为0.1％-0.5％；

所述的助剂b包括氯化钙、氯化钠、氯化铝中的一种或多种，添加量为0.1％-0.7％；

所述的助剂c包括乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种，添加量为0.1％-0.8％；

所述的为粘结剂为无机粘结剂；

所述的无机粘结剂为水泥，所述的水泥为高铝水泥；

所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品方法，包括以下步骤：

(1)将生产中产生的岗石废渣进行振动筛过筛，接着除去杂质，获得处理好的岗石废渣；

(2)将步骤(1)处理好的岗石废渣加入到研磨机中，研磨至600-1000目颗粒，制得岗石废渣粉；

(3)将步骤(2)制得的岗石废渣粉、碳酸钙粉、助剂、粘结剂、水加入到搅拌机中，在搅拌频率为30-50Hz，速度为40-300r/min下搅拌15-20min，制得混合物；

(4)将步骤(3)制得的混合物倒入到硅胶模具中，所述的模具可以是人、狮子、老鹰、动漫人物等，经抽真空震荡，真空度在0.095Mpa以上，经自然固化，制得人造石工艺品。

下面通过更具体实施例对本发明进行说明。

实施例1

一种利用岗石废渣制成的人造石工艺品，包括以下重量百分数的原料：岗石废渣粉68％、碳酸钙粉14％、助剂0.3％、粘结剂12.7％、水5％；

所述的助剂为助剂a、助剂b、助剂c；

所述的助剂a为木质素磺酸盐类减水剂，添加量为0.1％；

所述的助剂b由氯化钙、氯化钠、氯化铝按质量比为1.5:2.5:0.05组成，添加量为0.1％；

所述的助剂c由乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷按质量比为7:27.5:15.5:45:4.7组成，添加量为0.1％；

所述的为粘结剂为无机粘结剂；

所述的无机粘结剂为水泥，所述的水泥为高铝水泥；

所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品方法，包括以下步骤：

(1)将生产中产生的岗石废渣进行振动筛过筛，接着除去杂质，获得处理好的岗石废渣；

(2)将步骤(1)处理好的岗石废渣加入到研磨机中，研磨至700目颗粒，制得岗石废渣粉；

(3)将步骤(2)制得的岗石废渣粉、碳酸钙粉、助剂、粘结剂、水加入到搅拌机中，在搅拌频率为30Hz，速度为60r/min下搅拌20min，制得混合物；

(4)将步骤(3)制得的混合物倒入到硅胶模具中，所述的模具为老鹰，经抽真空震荡，真空度在0.095Mpa以上，经自然固化，制得人造石工艺品。

实施例2

一种利用岗石废渣制成的人造石工艺品，包括以下重量百分数的原料：岗石废渣粉66.2％、碳酸钙粉12.6％、助剂1.2％、粘结剂14.4％、水5.6％；

所述的助剂为助剂a、助剂b、助剂c；

所述的助剂a由木质素磺酸盐类减水剂、多环芳香族盐类减水剂按质量比为4:1组成，添加量为0.2％；

所述的助剂b由氯化钙、氯化钠、氯化铝按质量比为1.5:2.5:0.05组成，添加量为0.7％；

所述的助剂c由乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷按质量比为7:27.5:15.5:45:4.7组成，添加量为0.3％；

所述的为粘结剂为无机粘结剂；

所述的无机粘结剂为水泥，所述的水泥为高铝水泥；

所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品方法，包括以下步骤：

(1)将生产中产生的岗石废渣进行振动筛过筛，接着除去杂质，获得处理好的岗石废渣；

(2)将步骤(1)处理好的岗石废渣加入到研磨机中，研磨至900目颗粒，制得岗石废渣粉；

(3)将步骤(2)制得的岗石废渣粉、碳酸钙粉、助剂、粘结剂、水加入到搅拌机中，在搅拌频率为50Hz，速度为300r/min下搅拌15min，制得混合物；

(4)将步骤(3)制得的混合物倒入到硅胶模具中，所述的模具为动漫人物，经抽真空震荡，真空度在0.095Mpa以上，经自然固化，制得人造石工艺品。

实施例3

一种利用岗石废渣制成的人造石工艺品，包括以下重量百分数的原料：岗石废渣粉60.2％、碳酸钙粉15％、助剂1.8％、粘结剂16％、水7％；

所述的助剂为助剂a、助剂b、助剂c；

所述的助剂a由水溶性树脂磺酸盐类减水剂，添加量为0.3％；

所述的助剂b由氯化钙、氯化钠、氯化铝按质量比为1.5:2.5:0.05组成，添加量为1％；

所述的助剂c由乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷按质量比为7:27.5:15.5:45:4.7组成，添加量为0.5％；

所述的为粘结剂为无机粘结剂；

所述的无机粘结剂为水泥，所述的水泥为高铝水泥；

所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品方法，包括以下步骤：

(1)将生产中产生的岗石废渣进行振动筛过筛，接着除去杂质，获得处理好的岗石废渣；

(2)将步骤(1)处理好的岗石废渣加入到研磨机中，研磨至1000目颗粒，制得岗石废渣粉；

(3)将步骤(2)制得的岗石废渣粉、碳酸钙粉、助剂、粘结剂、水加入到搅拌机中，在搅拌频率为40Hz，速度为200r/min下搅拌17min，制得混合物；

(4)将步骤(3)制得的混合物倒入到硅胶模具中，所述的模具为狮子，经抽真空震荡，真空度在0.095Mpa以上，经自然固化，制得人造石工艺品。

对比例1

与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是制备人造石工艺品的原料中缺少助剂a、助剂b、助剂c。

对比例2

与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是制备人造石工艺品的原料中缺少助剂a。

对比例3

与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是制备人造石工艺品的原料中缺少助剂b。

对比例4

与实施例2的制备方法基本相同，唯有不同的是制备人造石工艺品的原料中缺少助剂c。

对比例5

传统方法制备的天然石材工艺品。

采用实施例1-3和对比例1-5的方法制备工艺品，对抗压强度、弯曲强度、防火等级进行检测，检测结果如下：

实验组别	抗压强度(MPa)	弯曲强度(MPa)	防火等级
				实施例1	91.2	13.6	A1
实施例2	94.6	14.5	A1
				实施例3	93.0	14.2	A1
对比例1	73.3	8.1	/
				对比例2	88.6	12.7	/
对比例3	87.1	12.4	/
				对比例4	89.7	13.1	/
对比例5	52.1	7.2	A1

备注：抗压强度、弯曲强度采用国标GB/T 19766-2016进行检测；防火等级采用国标GB8624-2012进行检测。

由上表可知：(1)由实施例1-3的数据可见，本发明制得的人造石工艺品的抗压强度在91.2MPa以上，弯曲强度在13.6MPa以上，防火等级为A1，说明本发明的方法制得的人造石工艺品性能优。

(2)由实施例2和对比例1的抗压强度数据，可以计算得出助剂a、助剂b、助剂c一起使用时产生的抗压强度的效果值＝94.6-73.3＝21.3(MPa)；由实施例2和对比例2的抗压强度数据，可以计算得出助剂a单独使用时产生的抗压强度的效果值＝94.6-88.6＝6(MPa)；由实施例2和对比例3的抗压强度数据，可以计算得出助剂b单独使用时产生的抗压强度的效果值＝94.6-87.1＝7.5(MPa)；由实施例2和对比例4的抗压强度数据，可以计算得出助剂c单独使用时产生的抗压强度的效果值＝94.6-89.7＝4.9(MPa)；结合以上数据可以计算得出助剂a、助剂b、助剂c分别单独使用时叠加产生的抗压强度的效果值＝6+7.5+4.9＝18.4(MPa)，综上，可以计算得出助剂a、助剂b、助剂c一起使用时产生的抗压强度的效果值比助剂a、助剂b、助剂c分别单独使用时叠加产生的抗压强度的效果值提高的百分数(21.3-18.4)÷18.4×100％＝15.8％＞10％，该值大于10％，说明了助剂a、助剂b、助剂c在制备人造石工艺品中起到了协同作用，协同提高了抗压强度。同理也可以计算得出助剂a、助剂b、助剂c一起使用时产生的弯曲强度的效果值比助剂a、助剂b、助剂c分别单独使用时叠加产生的弯曲强度的效果值提高的百分数(6.4-5.3)÷5.3×100％＝20.8％＞10％，该值大于10％，说明了助剂a、助剂b、助剂c在制备人造石工艺品中起到了协同作用，也协同提高了弯曲强度。这是因为：所述的助剂a由木质素磺酸盐类减水剂、多环芳香族盐类减水剂按质量比为4:1组成，所述的助剂b由氯化钙、氯化钠、氯化铝按质量比为1.5:2.5:0.05组成，所述的助剂c由乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷按质量比为7:27.5:15.5:45:4.7组成，而助剂a具有减少单位水泥用量，延缓凝结时间减少水的用量的作用，由于助剂a能定向吸附于水泥颗粒表面，使水泥颗粒表面带有同一种电荷，形成静电排斥作用，促使水泥颗粒相互分散，絮凝结构破坏，释放出被包裹部分水，参与流动，从而有效地增加混凝土拌合物的流动性；助剂b具有能提高混凝土强度的作用，助剂c能够减少表面气泡产生的作用，故本发明在助剂a、助剂b、助剂c相互配合下，协同提高了人造石工艺品的抗压强度和弯曲强度。

(3)由实施例1-3和对比例5的数据可见，本发明制得的人造石工艺品比天然石材工艺品的抗压强度至少高75.0％，弯曲强度至少高88.9％，防火等级水平相当，此外，本发明采用岗石废渣制成的人造石工艺品成本比天然石材工艺品成本大大降低，说明了本发明与现有技术相比，具有显著的进步。

以上内容不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种利用岗石废渣制成的人造石工艺品，其特征在于，包括以下重量百分数的原料：岗石废渣粉50％-70％、碳酸钙粉10％-15％、助剂0.1％-2％、粘结剂10％-16％、水5％-7％。

2.根据权利要求1所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品，其特征在于，包括以下重量百分数的原料：岗石废渣粉66.2％、碳酸钙粉12.6％、助剂1.2％、粘结剂14.4％、水5.6％。

3.根据权利要求1或2所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品，其特征在于，所述的助剂包括助剂a、助剂b、助剂c中的一种或几种。

4.根据权利要求3所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品，其特征在于，所述的助剂a包括木质素磺酸盐类减水剂、多环芳香族盐类减水剂、水溶性树脂磺酸盐类减水剂中的一种或多种，添加量为0.1％-0.5％。

5.根据权利要求3所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品，其特征在于，所述的助剂b包括氯化钙、氯化钠、氯化铝中的一种或多种，添加量为0.1％-0.7％。

6.根据权利要求3所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品，其特征在于，所述的助剂c包括乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的一种或多种，添加量为0.1％-0.8％。

7.根据权利要求1或2所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品，其特征在于，所述的为粘结剂为无机粘结剂。

8.根据权利要求7所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品，其特征在于，所述的无机粘结剂为水泥。

9.根据权利要求8所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品，其特征在于，所述的水泥为高铝水泥。

10.一种根据权利要求1-9任一项所述的利用岗石废渣制成的人造石工艺品方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将生产中产生的岗石废渣进行振动筛过筛，接着除去杂质，获得处理好的岗石废渣；

(2)将步骤(1)处理好的岗石废渣加入到研磨机中，研磨至600-1000目颗粒，制得岗石废渣粉；

(3)将步骤(2)制得的岗石废渣粉、碳酸钙粉、助剂、粘结剂、水加入到搅拌机中，在搅拌频率为30-50Hz，速度为40-300r/min下搅拌15-20min，制得混合物；

(4)将步骤(3)制得的混合物倒入到硅胶模具中，经抽真空震荡，真空度在0.095Mpa以上，经自然固化，制得人造石工艺品。