[發明專利]一種利用高爐渣制造的人造瑪瑙及其制造方法

在審

• 申請號: 201410451377.9
• 申請日: 2014-09-07
• 公開（公告）號: CN104261701A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 由偉;林倩;王玉葛;李鵬飛;白倩倩;趙丹丹;吳佳霖;余小霞
• 申請（專利權）人: 由偉
• 主分類號: C04B5/00
• 分類號: C04B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于工藝品生產領域，具體說是利用煉鐵過程中產生的工業固體廢棄物——高爐渣生產的人造瑪瑙及其制造方法。

背景技術

高爐渣是煉鐵生產過程中產生的工業固體廢棄物，是我國排放量最多的工業固體廢棄物之一，據統計，每煉1噸鐵要產生0.3—1噸高爐渣。企業一般采用露天堆放的方式處理高爐渣，這一方面占用了大量土地，另一方面，高爐渣中的有害物質會污染地下水和周圍的空氣，因而對生態環境產生嚴重的危害。

多年來，人們采用了多種技術對高爐渣進行綜合利用，如生產水泥和混凝土，或生產礦渣棉、微晶玻璃、農用肥料等，但這些技術均在一定程度上存在缺陷，如生產水泥和混凝土時，產品的力學性能指標不穩定，而且這些應用多數屬于低附加值利用，產生的效益有限?；谏鲜鲈?，目前市場上迫切需要對高爐渣綜合利用的新技術、新工藝。

瑪瑙是一種珍貴的寶石，從古至今，多年以來一直受到人們的喜愛。然而天然的瑪瑙資源很有限，滿足不了人們日益增長的需求。如果能采用人造技術制造人造瑪瑙，則可以較好地解決這個問題。

本專利的發明人從2009年4月起從事人造玉的研制工作，已開發出人造羊脂玉、墨玉、碧玉、紅玉等多種產品，性能優良，在工藝品領域具有廣闊的應用前景。

發明內容

本發明的目的是克服傳統的高爐渣利用技術存在的缺陷，以高爐渣為原料制造高附加值產品——人造瑪瑙，從而為它的綜合利用開辟一條新的途徑。本發明的特征是以高爐渣為原料，經過稱量、破碎、研磨、配制鹽酸水溶液、量取鹽酸水溶液、將高爐渣與鹽酸溶液混合、加熱、過濾、烘干、熔煉、澆注、雕琢、打磨、拋光工藝制備人造瑪瑙。

1．??生產原料及配比：

高爐渣：100%。

2．人造瑪瑙的制備方法為：

（1）稱量一定重量的高爐渣；?

（2）將塊狀高爐渣原料破碎、研磨，放入坩堝中；

（3）配制10%的鹽酸水溶液；

（4）用量杯量取鹽酸水溶液，量取的數量為：每100克高爐渣粉末量取5-30毫升鹽酸水溶液；

（5）將量取的鹽酸水溶液倒入坩堝中，并攪拌均勻；

（6）將坩堝放入熱處理爐加熱，去除高爐渣中的三氧化二鋁、氧化鈣，特征為：在室溫下將坩堝放入熱處理爐中，然后加熱，加熱溫度為500-1200℃，保溫1-10小時；然后冷卻至室溫；

（7）將去除三氧化二鋁、氧化鈣的高爐渣粉末取出，過濾、烘干；

（8）將烘干后的粉末放入坩堝，裝入熱處理爐進行熔煉，特征為：在室溫下將坩堝放入熱處理爐中，然后加熱，加熱溫度為1600-2200℃，保溫1-5小時；

（9）用坩堝鉗夾著坩堝，將里面的熔液澆注到鑄型中，然后使其緩慢冷卻到室溫；

（10）從鑄型中取出半成品，然后根據具體的產品的不同進行雕琢、打磨、拋光工藝，最終得到成品。

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本發明的有益效果：

文獻資料表明：天然瑪瑙的化學成分主要是二氧化硅，高爐渣的化學成分包括二氧化硅、三氧化二鋁、氧化鈣等。在本發明中，采用相關的技術手段分別去除了高爐渣中的三氧化二鋁、氧化鈣，這樣，剩余的成分與天然瑪瑙十分接近。再經過高溫熔煉、澆注、雕琢、打磨、拋光工藝加工后，根據本發明制備的人造瑪瑙的內部結構和性能也與天然瑪瑙很接近，因此質地細膩堅韌、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。

本發明以高爐渣為原料生產具有高附加值的產品，實現了對它的高附加值利用，為它的綜合利用開辟了一條新途徑。

本發明的原料來源廣泛，使用的添加劑為市場上常見的化工產品，價格低廉。

在制備工藝方面，本發明的制備工藝簡單，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。

綜上所述，本發明具有較高的實用性和推廣應用價值。

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附圖說明：

????圖1是人造瑪瑙的制備工藝流程圖。

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具體實施方式：

實施例1：按圖1所示，生產原料及配比：

高爐渣：100%。

人造瑪瑙的制備方法為：

（1）稱量一定重量的高爐渣；?

（2）將塊狀高爐渣原料破碎、研磨，放入坩堝中；

（3）配制10%的鹽酸水溶液；

（4）用量杯量取鹽酸水溶液，量取的數量為：每100克高爐渣粉末量取6毫升鹽酸水溶液；