一种利用高炉渣制造的具有猫眼效应的人造玉的制作方法
【专利摘要】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。
【专利说明】一种利用高炉渣制造的具有猫眼效应的人造玉
【技术领域】
[0001]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一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】
[0002]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I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。
[0003]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。
[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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】
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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°C，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°C，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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]综上所述，本发明具有较高的实用性和推广应用价值。
[0016]【专利附图】
【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。
[0017]【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°C，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°C，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。
[0018]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°C，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°C，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。
[0019]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°C，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°C，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。
[0020]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°C，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°C，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。
【权利要求】
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°C，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°C，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。
【文档编号】C04B5/00GK104261702SQ201410451378
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月7日 优先权日:2014年9月7日
【发明者】由伟, 王玉葛, 李鹏飞, 白倩倩, 赵丹丹, 吴佳霖, 余小霞, 林倩 申请人:由伟