[发明专利]基于高炉渣的人造砚石及其制造方法

说明书

技术领域

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工业固体废弃物——高炉渣生产的人造砚石及其制造方法。

背景技术

高炉渣是炼铁过程中从高炉里排出的工业固体废弃物，每炼1吨铁要产生0.3—1吨高炉渣，企业一般采用露天堆放的形式处理高炉渣，这一方面占用了大量土地，另一方面，高炉渣中的有害物质还会污染周边的生态环境。

多年来，人们已经认识到高炉渣也是一种重要的资源，并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、用于筑路、回填、生产矿渣棉、微晶玻璃等，但这些技术均在一定程度上存在缺陷，如生产建材存在质量不稳定、能耗高等问题，此外，上述利用途径多数还是属于粗放型的低附加值利用，产生的经济效益有限，因此企业的积极性不高。

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。

从古代开始，砚石就是深受人们喜爱的一种工艺品，具有很高的欣赏性和收藏价值。化学成分测试表明，砚石的成分与高炉渣具有很大程度的相似性。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

本发明的目的是克服传统技术存在的缺陷，以高炉渣为原料生产具有高附加值的产品——人造砚石，从而为高炉渣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、粉碎、研磨、混料、搅拌、熔炼、雕琢工艺制备人造砚石。

本发明的制备方法为：

1．  人造砚石的生产原料及配比：

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。

2．人造砚石的制备工艺为：

（1）按要求称量各种原料； 

（2）将块状原料破碎、研磨；

（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；

（4）将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为：将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为800—1650℃，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭；

（5）产品冷却至室温后，从炉中取出；

（6）从坩埚中取出人造砚石坯料，然后根据具体的产品的不同进行雕琢，最终得到成品。     

本发明的有益效果：

根据本发明制备的人造砚石质地细腻坚韧、光泽温润柔和，而且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。

本发明以高炉渣为生产原料生产具有高附加值的产品，实现了对高炉渣的高附加值利用，为工业固体废弃物的综合利用开辟了一条新途径。

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。

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。

综上所述，本发明具有较高的实用性和推广应用价值。

 

附图说明：

    图1是人造砚石的制备工艺流程图。

 

具体实施方式：

实施例1：按图1所示，人造砚石的生产原料及配比为：

高炉渣：40-90%

石英粉：10-35%

氧化铝：5-15%

制备工艺为：

（1）按要求称量各种原料； 

（2）将块状原料破碎、研磨；

（3）将各种原料放入容器中混合并搅拌，使原料成分均匀；

（4）将混合均匀的原料倒入坩埚，放入冶炼炉中进行熔炼，特征为：将原料放入坩埚中，在室温下装入冶炼炉，随炉升温；加热温度为900℃，保温3小时；随炉冷却，在冷却过程中炉门始终关闭；

（5）产品冷却至室温后，从炉中取出；

（6）从坩埚中取出人造砚石坯料，然后根据具体的产品的不同进行雕琢，最终得到成品。

 

实施例2：按图1所示，人造砚石的生产原料及配比为：

高炉渣：40-90%

石英粉：10-35%