本发明属于石材加工技术领域,具体地涉及一种用静态破碎剂开采大理石的加工方法。
背景技术:
大理石是一种常用的建筑装饰用石材,因其本身具有错杂的颜色,形成各具特色的图案,因此常被用来作为装饰材料。随着现代建筑工业的发展,人们对大理石的需求量越来越大,目前人们对大理石的开采主要采用人工开采和爆破开采,但是这两种方式存在安全隐患和费时费力的缺点。因此,利用一种静态破碎剂对大理石进行开采,可消除爆破开采的安全隐患和人工开采费时费力的缺陷。
静态爆破是利用静态破碎剂对被破碎物进行缓慢的加载直至其开裂破碎的爆破方法,爆破力较易控制,破碎过程中无震动、无飞石、无噪音、不产生瓦斯,并且对被破碎物的其他部分不产生不利影响。当静态破碎剂应用于石材的破碎和切割时,不需考虑用药量,引爆装置,防爆措施,施工时间以及复杂的设计计算。因此,对高效静态破碎剂的开发研究具有重要的意义。
经对现有技术的文献检索发现,中国专利公开号CN102010169B,公开日2013年04月03日的专利申请公开了一种静态破碎剂,该静态破碎剂由如下重量份的原料组成,水合膨胀性物质60-90份;水硬性物质4-10份;水合延缓剂2-4份;减水剂1-2份;膨胀增力剂2-4份和胶结增强剂1-31份。该发明静态破碎剂为灰黄色粉末,不燃、不爆、爆破效率高、成品率高、废碎材少、石质结构不受破坏,可广泛应用于大理石、花岗岩及各种贵重脆性材料的切割和开采中。虽然该方法能够对大理石进行静态爆破,但是其破碎所需成本高。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种用静态破碎剂开采大理石的加工方法,配方合理,具有较高的破碎效率,安全无污染。
为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案予以实现。
一种用静态破碎剂开采大理石的加工方法,包括以下步骤:
1)静态破碎剂的制备
①备料:按重量份称取以下原料:过烧石灰40~50份、硬石膏7~10份、煅烧明矾5~8份、β-萘磺酸盐甲醛缩合物4~7份、葡萄糖酸钠6~9份、芒硝7~8份、钠基膨润土5~10份、膨胀石墨1~3份、硼砂1~4份、活性污泥2~3份、石英粉1~2份、木钙2~3份、苯酚1份;
②制备:
a、称取上述重量份组分的过烧石灰、硬石膏、煅烧明矾、葡萄糖酸钠、芒硝、硼砂、活性污泥、石英粉、木钙、苯酚混合后搅拌均匀,并用颚式破碎机进行粉碎,然后用35目筛网过筛,得到粗粉A;
b、将膨胀石墨干燥后置于微波炉中进行膨胀,微波处理20~25s后,得到膨化后的膨胀石墨B;将膨胀石墨B与钠基膨润土混合后粉碎,过35目筛,得到膨化混合物C;
c、将粗粉A、膨化混合物C和β-萘磺酸盐甲醛缩合物混合均匀,利用球磨机球磨,然后过45目筛,即得到静态破碎剂。
2)开采大理石
①将大理石用水浸泡3-5天,随之在大理石上钻孔,在100~120℃条件下将静态破碎剂与水按水灰比为0.23~0.28混合均匀后,得到膏状物料,将其注入到钻孔口部位;
②破碎剂与水在大理石钻孔中反应8~10min后静态破碎剂出现明显的体积膨胀,温度升高至160~180℃,继续反应3~4min,静态破碎剂对钻孔侧壁产生正压力,膨胀压力达到420~450kg/cm2时,大理石出现破裂的现象,大理石的静态爆破完成。
作为优选,所述的静态破碎剂由如下重量份的原料组成:过烧石灰45份、硬石膏8.5份、煅烧明矾6.5份、β-萘磺酸盐甲醛缩合物5.5份、葡萄糖酸钠7.5份、芒硝7.5份、钠基膨润土7.5份、膨胀石墨2份、硼砂2.5份、活性污泥2.5份、石英粉1.5份、木钙2.5份、苯酚1份。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:本发明的静态破碎剂在大理石开采时具有爆破时间短,安全系数高,爆破效率高。静态破碎剂中过烧石灰中氧化钙与水反应放出大量的热量,破碎剂中的钠基膨润土、芒硝、硼砂、活性污泥、石英粉、木钙、苯酚共同作用使得大理石膨胀。对大理石用水浸泡有助于钻孔的便利和破碎的顺利进行。在大理石破碎时,较高的温度和合理的水灰比能够最大化的促进静态破碎剂的膨胀,从而完成大理石的爆破。
具体实施方式
下面通过具体实施例,对本发明的技术方案作进一步地具体说明。应当理解,本发明的实施例并不局限于下面的实施例,对本发明所作的任何形式上的变通和/或改变都将落入本发明的保护范围。
实施例1
一种用静态破碎剂开采大理石的加工方法,包括以下步骤:
1)静态破碎剂的制备
①备料:按重量份称取以下原料:过烧石灰40份、硬石膏10份、煅烧明矾8份、β-萘磺酸盐甲醛缩合物7份、葡萄糖酸钠9份、芒硝8份、钠基膨润土10份、膨胀石墨3份、硼砂4份、活性污泥3份、石英粉2份、木钙3份、苯酚1份;
②制备:
a、称取上述重量份组分的过烧石灰、硬石膏、煅烧明矾、葡萄糖酸钠、芒硝、硼砂、活性污泥、石英粉、木钙、苯酚混合后搅拌均匀,并用颚式破碎机进行粉碎,然后用35目筛网过筛,得到粗粉A;
b、将膨胀石墨干燥后置于微波炉中进行膨胀,微波处理20s后,得到膨化后的膨胀石墨B;将膨胀石墨B与钠基膨润土混合后粉碎,过35目筛,得到膨化混合物C;
c、将粗粉A、膨化混合物C和β-萘磺酸盐甲醛缩合物混合均匀,利用球磨机球磨,然后过45目筛,即得到静态破碎剂。
2)开采大理石的加工方法
①将大理石用水浸泡3天,随之在大理石上钻孔,在100℃条件下将静态破碎剂与水按水灰比为0.23混合均匀后,得到膏状物料,将其注入到钻孔口部位;
②破碎剂与水在大理石钻孔中反应8min后静态破碎剂出现明显的体积膨胀,温度升高至160℃,继续反应3min,静态破碎剂对钻孔侧壁产生正压力,膨胀压力达到420kg/cm2时,大理石出现破裂的现象,大理石的静态爆破完成。
实施例2
一种用静态破碎剂开采大理石的加工方法,包括以下步骤:
1)静态破碎剂的制备
①备料:按重量份称取以下原料:过烧石灰45份、硬石膏8.5份、煅烧明矾6.5份、β-萘磺酸盐甲醛缩合物5.5份、葡萄糖酸钠7.5份、芒硝7.5份、钠基膨润土7.5份、膨胀石墨2份、硼砂2.5份、活性污泥2.5份、石英粉1.5份、木钙2.5份、苯酚1份;
②制备:
a、称取上述重量份组分的过烧石灰、硬石膏、煅烧明矾、葡萄糖酸钠、芒硝、硼砂、活性污泥、石英粉、木钙、苯酚混合后搅拌均匀,并用颚式破碎机进行粉碎,然后用35目筛网过筛,得到粗粉A;
b、将膨胀石墨干燥后置于微波炉中进行膨胀,微波处理23s后,得到膨化后的膨胀石墨B;将膨胀石墨B与钠基膨润土混合后粉碎,过35目筛,得到膨化混合物C;
c、将粗粉A、膨化混合物C和β-萘磺酸盐甲醛缩合物混合均匀,利用球磨机球磨,然后过45目筛,即得到静态破碎剂。
2)开采大理石的加工方法
①将大理石用水浸泡4天,随之在大理石上钻孔,在110℃条件下将静态破碎剂与水按水灰比为0.25混合均匀后,得到膏状物料,将其注入到钻孔口部位;
②破碎剂与水在大理石钻孔中反应9min后静态破碎剂出现明显的体积膨胀,温度升高至170℃,继续反应3min,静态破碎剂对钻孔侧壁产生正压力,膨胀压力达到440kg/cm2时,大理石出现破裂的现象,大理石的静态爆破完成。
实施例3
一种用静态破碎剂开采大理石的加工方法,包括以下步骤:
1)静态破碎剂的制备
①备料:按重量份称取以下原料:过烧石灰50份、硬石膏7份、煅烧明矾5份、β-萘磺酸盐甲醛缩合物4份、葡萄糖酸钠6份、芒硝7份、钠基膨润土5份、膨胀石墨1份、硼砂1份、活性污泥2份、石英粉1份、木钙2份、苯酚1份;
②制备:
a、称取上述重量份组分的过烧石灰、硬石膏、煅烧明矾、葡萄糖酸钠、芒硝、硼砂、活性污泥、石英粉、木钙、苯酚混合后搅拌均匀,并用颚式破碎机进行粉碎,然后用35目筛网过筛,得到粗粉A;
b、将膨胀石墨干燥后置于微波炉中进行膨胀,微波处理25s后,得到膨化后的膨胀石墨B;将膨胀石墨B与钠基膨润土混合后粉碎,过35目筛,得到膨化混合物C;
c、将粗粉A、膨化混合物C和β-萘磺酸盐甲醛缩合物混合均匀,利用球磨机球磨,然后过45目筛,即得到静态破碎剂。
2)开采大理石的加工方法
①将大理石用水浸泡5天,随之在大理石上钻孔,在120℃条件下将静态破碎剂与水按水灰比为0.28混合均匀后,得到膏状物料,将其注入到钻孔口部位;
②破碎剂与水在大理石钻孔中反应10min后静态破碎剂出现明显的体积膨胀,温度升高至180℃,继续反应4min,静态破碎剂对钻孔侧壁产生正压力,膨胀压力达到450kg/cm2时,大理石出现破裂的现象,大理石的静态爆破完成。
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案,并非对本发明作任何形式上的限制。在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下,还有其他的变体及改型。