本发明涉及人造石技术领域，具体是一种改性大理石粉低温烧结人造石的制备方法。
背景技术：
随着经济社会发展，作为装饰性的天然石材（主要是大理石和花岗岩）需求量快速增长，年增长率在10%以上，石材工业在全球经济中占据了重要的地位。石材加工过程中产生大量废料，主要分为两类：一是边角碎料，二是废石粉。据统计，每生产2.5吨天然石材产生的石材废料大约为1吨，即天然石材在加工过程中废料率约为20-30%。大量石材废料不仅污染水源和土壤，而且是一种资源浪费，不利于石材行业可持续发展。
石材废料回收利用仍然处于在探索阶段，尺寸较大的石材边角料可以切成不同形状小规格面砖、马赛克或拼花石材（cn88100494a）和冰纹大理石（cn104526887a）等高附加值装饰板，用于走廊、花台、卫生间等部位装潢装饰；尺寸较小边角料经过破碎后加入粘接剂，也可做成具有不同花纹的水磨石或合成石。国内外学者研究了石材废料作为水泥和混凝土骨料的应用，如大理石废渣作为混凝土粗骨料，完全可以替代砂、玄武岩、花岗岩或石灰岩。上述应用保留了废石料初始物理化学性状，被作为建筑材料使用。
对于石材加工切割、磨抛过程中产生的废石粉及其水浆料，主要应用于烧结黏土砖瓦以及自密实混凝土的填料、矿山和工业污水处理剂、土壤稳定剂。careddu等分析了大理石加工锯末（粉）的粒径、比表面积、色度以及白度值，通过改进大理石加工工艺和废水处理程序，大理石粉有望应用于造纸、橡胶、涂料和制药领域。
人造石与天然石材类似，具有色泽丰富、硬度高、不易损伤、耐腐蚀、耐高温、易清洁等特性。人造石主要以天然大理石或者花岗岩的碎石料为填充料，用水泥/混凝土、石膏、水玻璃、树脂等为粘结剂，经过混料、成型、研磨抛光后制成成品（毕春波等，石材，2008，（5）：17-22）。这类人造石也称为水磨石或合成石，由于是在常温或低温下通过物理粘接而成，其机械强度低于天然石。树脂型人造石物理、化学性能稳定，花纹容易设计，但价格相对较高，容易老化变形；水泥型最便宜，但抗腐蚀性能较差，容易出现微裂纹，只适合于作板材。
此外，还有一类烧结型人造石，是将长石、石英、辉石、方解石粉和赤铁矿粉及少量高岭土等混合，用泥浆法制备坯料，用半干压法成型，在窑炉中用1000℃以上高温烧结而成。利用各种工业废渣（如矿渣、钢渣）与化工原料在高温下熔融、成型，低温下退火晶化，制备的微晶玻璃装饰板是一种新型人造石，但其工艺复杂、价格高昂。
迄今为止，国内外尚未发现大理石粉低温烧结人造石的公开报道。本发明利用大理石粉为原料，经过粉体表面改性，添加少量粘接剂和填料，低温下烧结人造石。本发明具有大理石粉利用率高、制品形状可调、节能环保等特点，有利于延长石材加工产业链，实现废石粉的高效利用，培育新的利润增长点，促进石材资源可持续开发利用。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种改性大理石粉低温烧结人造石的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种改性大理石粉低温烧结人造石的制备方法，包括以下步骤：
（1）将100-200份大理石粉干燥后，加入3-8份表面改性剂、2-5份碳酸钠、1-3份硫酸钡、2-5份茶叶渣、2-5份水泥，进行球磨，然后置于100-200℃温度下混合搅拌10-25min，得到改性大理石粉；所述大理石粉为大理石切割和磨抛过程中产生的石粉，粉体粒径200-300目；
（2）向改性大理石粉中加入粉煤灰5-10份、硅藻土3-5份、3-5份交联累托石、2-5份黏土、2-5份氧化锌、1-4份电气石粉，在75-90℃下混合搅拌30-50min，得到混合物料；
（3）将混合物料与5-10份纳米氧化铝、2-5份二氧化钛、10-15份羧甲基纤维素钠混合，混合物料经压力成型、干燥，然后在300-400℃下低温烧结1-2h，得到人造石。
作为本发明进一步的方案：步骤（1）将150份大理石粉干燥后，加入5份表面改性剂、3份碳酸钠、2份硫酸钡、4份茶叶渣、3份水泥，进行球磨，然后置于150℃温度下混合搅拌20min，得到改性大理石粉。
作为本发明进一步的方案：步骤（2）向改性大理石粉中加入粉煤灰7份、硅藻土4份、4份交联累托石、4份黏土、3份氧化锌、2份电气石粉，在82℃下混合搅拌40min，得到混合物料。
作为本发明进一步的方案：步骤（3）将混合物料与6份纳米氧化铝、4份二氧化钛、12份羧甲基纤维素钠混合，混合物料经压力成型、干燥，然后在350℃下低温烧结1.3h，得到人造石。
作为本发明进一步的方案：所述大理石粉为大理石切割和磨抛过程中产生的石粉，粉体粒径250目。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过对大理石进行改性，可以有效降低大理石粉的烧结温度，制备工艺具有节能环保的特点；且大理石粉体的颗粒间隙小，可显著提高人造石烧结致密度和机械强度，可以实现低成本、规模化回收利用大理石加工过程中产生的废石粉，制备工艺简便、低温烧结节能，具有显著的经济和环保效益。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种改性大理石粉低温烧结人造石的制备方法，包括以下步骤：
（1）将100份大理石粉干燥后，加入3份表面改性剂、2份碳酸钠、1份硫酸钡、2份茶叶渣、2份水泥，进行球磨，然后置于100℃温度下混合搅拌10min，得到改性大理石粉；所述大理石粉为大理石切割和磨抛过程中产生的石粉，粉体粒径200目；
（2）向改性大理石粉中加入粉煤灰5份、硅藻土3份、3份交联累托石、2份黏土、2份氧化锌、1份电气石粉，在75℃下混合搅拌30min，得到混合物料；
（3）将混合物料与5份纳米氧化铝、2份二氧化钛、10份羧甲基纤维素钠混合，混合物料经压力成型、干燥，然后在300℃下低温烧结1h，得到人造石。
实施例2
一种改性大理石粉低温烧结人造石的制备方法，包括以下步骤：
（1）将200份大理石粉干燥后，加入8份表面改性剂、5份碳酸钠、3份硫酸钡、5份茶叶渣、5份水泥，进行球磨，然后置于200℃温度下混合搅拌25min，得到改性大理石粉；所述大理石粉为大理石切割和磨抛过程中产生的石粉，粉体粒径300目；
（2）向改性大理石粉中加入粉煤灰10份、硅藻土5份、5份交联累托石、5份黏土、5份氧化锌、4份电气石粉，在90℃下混合搅拌50min，得到混合物料；
（3）将混合物料与10份纳米氧化铝、5份二氧化钛、15份羧甲基纤维素钠混合，混合物料经压力成型、干燥，然后在400℃下低温烧结2h，得到人造石。
实施例3
一种改性大理石粉低温烧结人造石的制备方法，包括以下步骤：
（1）将150份大理石粉干燥后，加入5份表面改性剂、3份碳酸钠、2份硫酸钡、4份茶叶渣、3份水泥，进行球磨，然后置于150℃温度下混合搅拌20min，得到改性大理石粉。所述大理石粉为大理石切割和磨抛过程中产生的石粉，粉体粒径250目。
（2）向改性大理石粉中加入粉煤灰7份、硅藻土4份、4份交联累托石、4份黏土、3份氧化锌、2份电气石粉，在82℃下混合搅拌40min，得到混合物料。
（3）将混合物料与6份纳米氧化铝、4份二氧化钛、12份羧甲基纤维素钠混合，混合物料经压力成型、干燥，然后在350℃下低温烧结1.3h，得到人造石。
实施例4
一种改性大理石粉低温烧结人造石的制备方法，包括以下步骤：
（1）将120份大理石粉干燥后，加入7份表面改性剂、2.5份碳酸钠、2.6份硫酸钡、2.3份茶叶渣、4.5份水泥，进行球磨，然后置于125℃温度下混合搅拌20min，得到改性大理石粉；所述大理石粉为大理石切割和磨抛过程中产生的石粉，粉体粒径230目；
（2）向改性大理石粉中加入粉煤灰6份、硅藻土4份、3.4份交联累托石、4.5份黏土、2.5份氧化锌、3.4份电气石粉，在80℃下混合搅拌40min，得到混合物料；
（3）将混合物料与7份纳米氧化铝、3份二氧化钛、12份羧甲基纤维素钠混合，混合物料经压力成型、干燥，然后在370℃下低温烧结1.2h，得到人造石。
实施例5
一种改性大理石粉低温烧结人造石的制备方法，包括以下步骤：
（1）将180份大理石粉干燥后，加入4份表面改性剂、4份碳酸钠、2.3份硫酸钡、4.5份茶叶渣、2.5份水泥，进行球磨，然后置于180℃温度下混合搅拌12min，得到改性大理石粉；所述大理石粉为大理石切割和磨抛过程中产生的石粉，粉体粒径270目；
（2）向改性大理石粉中加入粉煤灰9份、硅藻土3.2份、4.2份交联累托石、2.5份黏土、4.5份氧化锌、1.8份电气石粉，在86℃下混合搅拌35min，得到混合物料；
（3）将混合物料与8份纳米氧化铝、4.5份二氧化钛、14份羧甲基纤维素钠混合，混合物料经压力成型、干燥，然后在320℃下低温烧结1.7h，得到人造石。
本发明通过对大理石进行改性，可以有效降低大理石粉的烧结温度，制备工艺具有节能环保的特点；且大理石粉体的颗粒间隙小，可显著提高人造石烧结致密度和机械强度，可以实现低成本、规模化回收利用大理石加工过程中产生的废石粉，制备工艺简便、低温烧结节能，具有显著的经济和环保效益。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。