基于煤矸石的人造瑪瑙及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于工藝品生產領域，具體說是利用煤矸石生產人造瑪瑙。其特征在于本發(fā)明的原料為煤矸石、石英粉、氧化鋅、硅酸鈉中的全部或部分，制備步驟為：①稱量；②破碎、研磨；③混合、攪拌；④熔煉；⑤雕琢、打磨、拋光。根據(jù)本發(fā)明制備的人造瑪瑙質地細膩堅韌、光澤溫潤柔和，而且具有良好的力學性能，可用于工藝品領域，具有廣闊的應用前景。本發(fā)明以煤矸石為生產原料生產具有高附加值的產品，實現(xiàn)了對煤矸石的高附加值利用，為工業(yè)固體廢棄物的綜合利用開辟了一條新途徑。
【專利說明】基于煤矸石的人造瑪瑙及其制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于工藝品生產領域，具體說是利用煤炭生產過程中產生的工業(yè)固體廢棄物一煤矸石生產的人造瑪瑙及其制造方法。
【背景技術】
[0002]煤矸石是煤炭生產過程中產生的工業(yè)固體廢棄物，是我國排放量最多的工業(yè)固體廢棄物之一，目前已累計堆積30億噸以上，而且每年仍在以1-2億噸的速度增長。企業(yè)一般采用露天堆放的方式處理煤矸石，這一方面占用了大量土地，另一方面，煤矸石中的有害物質會污染地下水和周圍的空氣，因而對生態(tài)環(huán)境產生嚴重的危害。
[0003]多年來，人們采用了多種技術對煤矸石進行綜合利用，如從中提取有益的化學組分、以煤矸石為原料生產建材等，但這些技術均在一定程度上存在缺陷，如提取有益組分后仍然會產生工業(yè)固體廢棄物，而且在提取有益組分時，一般需要加入一定量的反應物，這樣在很多情況下產生的廢棄物的量比煤矸石還要多；在建材中的應用方面也存在質量不穩(wěn)定、能耗聞等問題。
[0004]基于上述原因，目前市場上迫切需求對煤矸石綜合利用的新技術、新工藝。本專利的發(fā)明人從2009年4月起從事人造玉研制工作，已開發(fā)出人造羊脂玉、墨玉、碧玉、紅玉等多種產品，性能優(yōu)良，在工 藝品領域具有廣闊的應用前景。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服傳統(tǒng)技術存在的缺陷，以煤矸石為原料生產具有高附加值的產品——人造瑪瑙，從而為煤矸石的綜合利用開辟一條新的途徑。本發(fā)明的特征是以煤矸石為主要原料，同時加入一定量的添加劑，經過稱量、粉碎、研磨、混料、攪拌、熔煉、雕琢、打磨、拋光等工藝制備人造瑪瑙。
[0006]本發(fā)明的制備方法為:
1.人造瑪瑙的生產原料及配比:
煤石干石:40-85%
石英粉:20_60%
氧化鋅:1-15%
硅酸鈉:1-30%
上述原料可以同時使用也可以部分使用，根據(jù)對產品的性能要求和生產成本決定。
[0007]2.人造瑪瑙的制備工藝為:
(1)按要求稱量各種原料；
(2)將塊狀原料破碎、研磨；
(3)將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；
(4)將混合均勻的原料倒入坩堝，放入冶煉爐中進行熔煉，特征為:將原料放入坩堝中，在室溫下裝入冶煉爐，隨爐升溫；加熱溫度為800— 1650°C，保溫2-30小時；隨爐冷卻，在冷卻過程中爐門始終關閉；
(5)產品冷卻至室溫后，從爐中取出；
(6)從坩堝中取出人造瑪瑙，然后根據(jù)具體的產品的不同進行雕琢、打磨、拋光工藝，最終得到成品。[0008]本發(fā)明的有益效果:
根據(jù)本發(fā)明制備的人造瑪瑙質地細膩堅韌、光澤溫潤柔和，而且具有良好的力學性能，如較高的硬度、韌性及耐磨性、耐高溫性、耐腐蝕性、耐候性等，可用于工藝品領域，具有廣闊的應用前景。
[0009]本發(fā)明以煤矸石為生產原料生產具有高附加值的產品，實現(xiàn)了對煤矸石的高附加值利用，為工業(yè)固體廢棄物的綜合利用開辟了一條新途徑。
[0010]本發(fā)明的原料來源廣泛，使用的添加劑為市場上常見的化工產品，價格低廉。
[0011]在制備工藝方面，本發(fā)明的制備工藝簡單，對設備的要求比較低，對操作人員的技能也沒有特殊要求，普通工人都可以操作。
[0012]綜上所述，本發(fā)明具有較高的實用性和推廣應用價值。
[0013]【專利附圖】

【附圖說明】:
圖1是人造瑪瑙的制備工藝流程圖。
[0014]【具體實施方式】:
實施例1:按圖1所示，生產原料及配比為:
煤石干石:60%
石英粉:20%
氧化鋅:10%
硅酸鈉:10%
人造瑪瑙的制備工藝為:
(1)按要求稱量各種原料；
(2)將塊狀原料破碎、研磨；
(3)將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；
(4)將混合均勻的原料倒入坩堝，放入冶煉爐中進行熔煉，特征為:將原料放入坩堝中，在室溫下裝入冶煉爐，隨爐升溫；加熱溫度為900°C，保溫5小時；隨爐冷卻，在冷卻過程中爐門始終關閉；
(5)產品冷卻至室溫后，從爐中取出；
(6)從坩堝中取出人造瑪瑙，然后根據(jù)具體的產品的不同進行雕琢、打磨、拋光工藝，最終得到成品。
[0015]實施例2:按圖1所示，生產原料及配比為:
煤石干石:65%
石英粉:25%
氧化鋅:5%
娃酸鈉:5%
人造瑪瑙的制備工藝為:
(I)按要求稱量各種原料；(2)將塊狀原料破碎、研磨；
(3)將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；
(4)將混合均勻的原料倒入坩堝，放入冶煉爐中進行熔煉，特征為:將原料放入坩堝中，在室溫下裝入冶煉爐，隨爐升溫；加熱溫度為ΙΟΟΟ?，保溫10小時；隨爐冷卻，在冷卻過程中爐門始終關閉；
(5)產品冷卻至室溫后，從爐中取出；
(6)從坩堝中取出人造瑪瑙，然后根據(jù)具體的產品的不同進行雕琢、打磨、拋光工藝，最終得到成品。
[0016]實施例3:按圖1所示，生產原料及配比為:
煤石干石:70%
石英粉:20%
氧化鋅:5%
娃酸鈉:5%
人造瑪瑙的制備工藝為:
(1)按要求稱量各種原料；
(2)將塊狀原料破碎、研磨；`
(3)將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；
(4)將混合均勻的原料倒入坩堝，放入冶煉爐中進行熔煉，特征為:將原料放入坩堝中，在室溫下裝入冶煉爐，隨爐升溫；加熱溫度為1100°C，保溫6小時；隨爐冷卻，在冷卻過程中爐門始終關閉；
(5)產品冷卻至室溫后，從爐中取出；
(6)從坩堝中取出人造瑪瑙，然后根據(jù)具體的產品的不同進行雕琢、打磨、拋光工藝，最終得到成品。
[0017]實施例4:按圖1所示，生產原料及配比為:
煤石干石:60%
石英粉:30%
氧化鋅:2%
硅酸鈉:8%
人造瑪瑙的制備工藝為:
(1)按要求稱量各種原料；
(2)將塊狀原料破碎、研磨；
(3)將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻；
(4)將混合均勻的原料倒入坩堝，放入冶煉爐中進行熔煉，特征為:將原料放入坩堝中，在室溫下裝入冶煉爐，隨爐升溫；加熱溫度為1300°C，保溫10小時；隨爐冷卻，在冷卻過程中爐門始終關閉；
(5)產品冷卻至室溫后，從爐中取出；
(6)從坩堝中取出人造瑪瑙，然后根據(jù)具體的產品的不同進行雕琢、打磨、拋光工藝，最終得到成品。
【權利要求】
1.一種人造瑪瑙，其特征在于，其原料為煤矸石、石英粉、氧化鋅、硅酸鈉中的全部或部分，其重量化學組成為:煤矸石:40-85%，石英粉:20-60%，氧化鋅:1-15%，硅酸鈉:1_30%。
2.根據(jù)權利要求1所述的人造瑪瑙的制備方法，其特征在于它由下述步驟實現(xiàn): (1)按要求稱量各種原料； (2)將塊狀原料破碎、研磨； (3)將各種原料放入容器中混合并攪拌，使原料成分均勻； (4)將混合均勻的原料倒入坩堝，放入冶煉爐中進行熔煉，特征為:將原料放入坩堝中，在室溫下裝入冶煉爐，隨爐升溫；加熱溫度為800— 1650°C，保溫2-30小時；隨爐冷卻，在冷卻過程中爐門始終關閉； (5)產品冷卻至室溫后，從爐中取出； (6)從坩堝中取出人 造瑪瑙，然后根據(jù)具體的產品的不同進行雕琢、打磨、拋光工藝，最終得到成品。
【文檔編號】C04B35/622GK103553581SQ201310509755
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權日:2013年10月25日
【發(fā)明者】由偉, 馮潤森, 李旭 申請人:由偉