[发明专利]天然硅石材料在制作透明岩石和透明岩体中的应用

权利要求书

1.天然硅石材料在制作透明岩石中的应用。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述透明岩石的制作方法包括如下步骤：

(1)选料：取天然硅石材料块体，清洗，剔除杂质含量高的天然硅石材料块体；

(2)一次熔融：在第一锅炉中间布置用于吸附杂质的活性碳棒、在第一锅炉四周布置活性氧化铝材料，然后将备好的天然硅石材料块体填放入第一锅炉中，在1600℃～2000℃下煅烧第一锅炉使其内部的天然硅石材料熔融，得到熔融天然硅石材料；

(3)一次破碎：待步骤(2)中的熔融天然硅石材料冷却后，倾倒出整块状材料，破碎，使其粒径在2cm～5cm之间；

(4)二次挑选：剔除步骤(3)处理后的天然硅石材料中含杂质的颗粒，挑选出纯度高的透明颗粒材料；

(5)清洗：先利用将挑选出来的纯度高的透明颗粒材料在盐酸中浸泡24～48小时，再用纯净水将上述浸泡过盐酸的透明颗粒材料进行3～5遍反复清洗，除去附在颗粒表面上的杂质；

(6)二次破碎：对步骤(5)清洗过的纯度高的透明颗粒材料进行二次破碎，使其材料粒径小于2mm～3mm；

(7)二次熔融：先在第二锅炉的中间布置用于吸附杂质的碳棒、在第二锅炉四周布置活性氧化铝材料，再将步骤(6)得到的透明颗粒材料填入第二锅炉中，在3000℃～3500℃下煅烧第二锅炉使其内部材料二次熔融，煅烧6～8小时得到熔融状态的浆液；

(8)模具制作：根据试验设计需要制作相应尺寸的模具；

(9)浇注与拆模：将步骤(7)中熔融状态的浆液浇注在设计模具中，待模具中的熔融状态浆液冷却后成型，然后拆模，得到透明岩石试样。

3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的一次熔融采用的第一锅炉为高2m～3m、内径2m～2.5m的圆柱形，容积为6.3m³～14.7m³；二次熔融采用的第二锅炉为高0.5m～1.0m、内径0.5m～0.8m的圆柱形，容积为0.1m³～0.5m³。

4.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的第一锅炉和第二锅炉通过支架悬挂并可在0～90°范围内旋转。

5.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，所述的模具为研究岩石试样室内试验的直径50mm、高度100mm的标准试件尺寸，或者边长50mm、高度100mm的标准试件尺寸，或者是模拟岩石块体的非规则形状。

6.天然硅石材料在制作透明岩体中的应用。

7.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述透明岩体的制作方法包括如下步骤：

(1)选料：取天然硅石材料块体，清洗，剔除杂质含量高的天然硅石材料块体；

(2)一次熔融：在第一锅炉中间布置用于吸附杂质的活性碳棒、在第一锅炉四周布置活性氧化铝材料，然后将备好的天然硅石材料块体填放入第一锅炉中，在1600℃～2000℃下煅烧第一锅炉使其内部的天然硅石材料熔融，得到熔融天然硅石材料；

(3)一次破碎：待步骤(2)中的熔融天然硅石材料冷却后，倾倒出整块状材料，破碎，使其粒径在2cm～5cm之间；

(4)二次挑选：剔除步骤(3)处理后的天然硅石材料中含杂质的颗粒，挑选出纯度高的透明颗粒材料；

(5)清洗：先利用将挑选出来的纯度高的透明颗粒材料在盐酸中浸泡24～48小时，再用纯净水将上述浸泡过盐酸的透明颗粒材料进行3～5遍反复清洗，除去附在颗粒表面上的杂质；

(6)二次破碎：对(5)中清洗过的纯度高的透明颗粒材料再次进行破碎，使其材料粒径小于2mm～3mm；

(7)二次熔融：先在第二锅炉的中间布置用于吸附杂质的活性碳棒、在第二锅炉四周布置活性氧化铝材料，再将步骤(6)得到的透明颗粒材料填入第二锅炉中，在3000℃～3500℃下煅烧第二锅炉使其内部材料二次熔融，得到熔融状态的浆液；

(8)模具制作：根据试验设计需要制作相应尺寸的模具并确定模拟解理或裂隙材料的尺寸、走向以及数量，然后按照设计位置在模具内部布置模拟解理或裂隙材料；

(9)浇注与拆模：将步骤(7)中熔融状态的浆液浇注在设计模具中，待模具中的熔融状态浆液冷却后成型，然后拆模，得到透明岩石试样。