一种新型装饰材料玉水晶的生产方法与流程

本发明涉及装饰材料领域，具体涉及一种新型装饰材料玉水晶的生产方法。

背景技术：

玉石是一种矿物质，玉有软、硬两种，平常说的玉多指软玉。属于最常见珠宝之一。水晶是稀有矿物，宝石的一种，石英结晶体，在矿物学上属于石英族。主要化学成份是二氧化硅。在工艺品中玉和水晶是人们广泛喜欢的工艺装饰品和收藏品，从古至今被官、商、民佩戴和收藏。随着时代的不断发展，人们生活水平的不断提高，玉和水晶的用量飞跃增长，促使矿山的大量开采，天然的玉和水晶储量不断减少，市场供应量越来越少满足不了人们对工艺装饰品的需要。

公开号为cn102267808b的发明专利公开了一种以无机化工原料制造的人造玉及其制备方法，原料为石英粉、氧化铝或氢氧化铝、氧化锌、纯碱、氧化镁、硼砂、硅酸钠、氧化钙或碳酸钙、二氧化钛、碳酸钾、滑石粉、颜料中的全部或部分，制备步骤为：(1)称量；(2)破碎、研磨；(3)混合、搅拌；(4)熔炼；(5)雕琢、打磨、抛光；公开号为cn103803798a的发明专利公开了一种人造水晶，包括二氧化硅10-80g、树脂22-34g、苯胺3-7g、硅胶3-15g、硫酸镁2-5g、氯化铅1-3g、聚氯乙烯0.1-0.8g、玻璃2-12g和固化剂。一种人造水晶的制作方法：包括下列步骤：1、材料混合均匀。2、将所述的混合物放入球磨机进行粉碎粒度至200纳米。3、粉碎后进行高压釜高温熔化，同时加入玻璃2-12g，进行剧烈搅拌1-5小时。4、将得到的液体冷却200摄氏度，加入固化剂，继续冷却到室温，放入硫酸中进行酸化处理，得到纯净的人造水晶晶体。上述专利中玉或水晶的合成中原料成分繁多且合成步骤复杂，且只能制备单纯的人造玉或人造水晶。基于此，本发明依据玉和水晶的物理和化学特性，用人工的方法合成生产的一种新的工艺装饰品玉水晶，使之在一块本体上显现玉和水晶两种特性的新型工艺装饰品材料，具有玉的细润和碧透，水晶的晶莹和通透明澈的特性。

技术实现要素：

本发明目的是为了弥补已有技术缺陷，提供一种新型装饰材料玉水晶的生产方法，得到一款新型工业用和高档装饰品的高档材料。

为实现上述目的，本发明通过以下方案予以实现：

本发明提供了一种新型装饰材料玉水晶的生产方法，具体包括以下步骤：

(1)将二氧化硅熔融原料或石英玻璃边角料破碎，过80-120目筛，然后向二氧化硅原料粉末中加入浓度为1-5mol/l无机混酸溶液，置于混合器中加热至50-80℃，反复清洗2-6h；

(2)将混合器内清洗后的原料粉末进行固液分离，置于60-80℃恒温干燥炉中烘干至水分质量含量为3-6％，再将烘干后的原料粉末放入超细研磨机中研磨至粒度为0.1-100um的浆料

(3)将原料粉末浆料浇铸至模具中，待干燥成型后放入加热炉中加热至900-1600℃定型，保温1-2h，随炉冷却至550-650℃，保温1-2h，然后后冷却至室温，得到玉坯料；

(4)将玉坯料放入加热炉中加热至1650-2000℃进行水晶化处理，保温3-5h，随炉冷却至550-650℃，保温1-2h，随后冷却至室温，得到玉水晶。

优选地，二氧化硅原料为二氧化硅含量97％以上的熔融原料或石英玻璃边角料。

优选地，无机混酸溶液为含氟酸与盐酸、次氯酸、硫酸、亚硫酸、硝酸、磷酸的混合溶液，所述含氟酸为氢氟酸、氟磷酸、氟氧酸、氟硫酸中的一种或几种，所述含氟酸浓度不低于0.5mol/l。

优选地，超细研磨机为非金属超细研磨机。

优选地，步骤(3)中定型温度为1350℃，所述步骤(4)中水晶化温度为大于1850℃。

优选地，加热炉为燃气加热炉，所述燃气加热炉为氢氧气加热炉、天燃气加热炉、乙炔气加热炉、等离子加热炉等中的一种。

优选地，燃气加热炉的燃气加热器由单体燃气加热器的结构为基础，根据生产坯件的大小和形状，燃气加热器由单体燃气加热器和多体燃气加热器组组成，对玉坯料进行水晶透明化的恢复。

本发明的有益效果是：

本发明依据玉和水晶的物理和化学特性，用人工的方法合成生产的一种新的工艺装饰品玉水晶，在一块本体上显现玉和水晶两种特性的新型工艺装饰品材料。本发明新型装饰材料玉水晶具有优异的理化特性，玉水晶可作为一种新型的工艺装饰品，同时也是一种优异的工业用品，用作替代异形石英玻璃制品。本发明新型装饰材料玉水晶在常规温度下除氢氟酸和碱性物质外不被其它化学物质浸蚀；在900℃高温时放入室温水中不炸裂，表面硬度达到莫氏7度，用玻璃的尖角在玉水晶表面刻划不会有划痕。本发明玉水晶下部是玉的细润和碧白，上部是水晶的晶莹剔透的观感，可用于工艺品制做，还可以用于工业耐腐蚀、耐高温、耐高压、耐磨损、制品和高档建筑装饰品等。本发明玉水晶是用模具浇铸成型的制品，具有石英玻璃的特性，可以生产各种异形和超大规格的石英玻璃制品，是一款新型工业用途很广的工业新材料，用作工艺装饰品时，还可以在玉水晶坯料中加入着色剂，制成彩色玉水晶。

附图说明

图1为本发明单体燃气加热器的结构示意图；

图2为本发明单体燃气加热器多体组合的结构示意图；

图3为本发明单体燃气加热器单排或多排组合的结构示意图；

图4为本发明水晶化燃气加热器布置示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

一种新型装饰材料玉水晶的生产方法，具体包括以下步骤：

(1)将二氧化硅原料破碎，过80目筛，然后向二氧化硅原料粉末中加入浓度为2mol/l无机混酸溶液，无机混酸溶液为0.8mol/l氢氟酸、氟磷酸与盐酸、次氯酸、硫酸、亚硫酸、硝酸、磷酸的混合溶液，置于混合器中加热至70℃，反复清洗4h；

(2)将混合器内清洗后的二氧化硅原料粉末进行固液分离，置于75℃恒温干燥炉中烘干至水分质量含量为4％，再将烘干后的二氧化硅原料粉末放入非金属超细研磨机中研磨至粒度为10um；

(3)将超细二氧化硅粉末浇铸至模具中，然后放入加热炉中加热至1100℃定型，保温2h，随炉冷却至550℃，保温1h，然后后冷却至室温，得到玉坯料；

(4)将玉坯料放入加热炉中加热至1650℃进行水晶化处理，保温3h，随炉冷却至650℃，保温2h，随后冷却至室温，得到玉水晶。

实施例2

一种新型装饰材料玉水晶的生产方法，具体包括以下步骤：

(1)将二氧化硅原料破碎，过110目筛，然后向二氧化硅原料粉末中加入浓度为5mol/l无机混酸溶液，无机混酸溶液为1mol/l氢氟酸、氟氧酸与盐酸、次氯酸、硫酸、亚硫酸、硝酸、磷酸的混合溶液，置于混合器中加热至70℃，反复清洗3h；

(2)将混合器内清洗后的二氧化硅原料粉末进行固液分离，置于80℃恒温干燥炉中烘干至水分质量含量为6％，再将烘干后的二氧化硅原料粉末放入非金属超细研磨机中研磨至粒度为0.5um；

(3)将超细二氧化硅粉末浇铸至模具中，然后放入加热炉中加热至1400℃定型，保温1h，随炉冷却至600℃，保温2h，然后后冷却至室温，得到玉坯料；

(4)将玉坯料放入加热炉中加热至1700℃进行水晶化处理，保温5h，随炉冷却至550℃，保温1h，随后冷却至室温，得到玉水晶。

实施例3

一种新型装饰材料玉水晶的生产方法，具体包括以下步骤：

(1)将二氧化硅原料破碎，过90目筛，然后向二氧化硅原料粉末中加入浓度为4mol/l无机混酸溶液，无机混酸溶液为0.8mol/l氢氟酸、氟硫酸与盐酸、次氯酸、硫酸、亚硫酸、硝酸、磷酸的混合溶液，置于混合器中加热至80℃，反复清洗2h；

(2)将混合器内清洗后的二氧化硅原料粉末进行固液分离，置于80℃恒温干燥炉中烘干至水分质量含量为4％，再将烘干后的二氧化硅原料粉末放入非金属超细研磨机中研磨至粒度为80um；

(3)将超细二氧化硅粉末浇铸至模具中，然后放入加热炉中加热至1600℃定型，保温1h，随炉冷却至550℃，保温1h，然后后冷却至室温，得到玉坯料；

(4)将玉坯料放入加热炉中加热至1800℃进行水晶化处理，保温5h，随炉冷却至600℃，保温1h，随后冷却至室温，得到玉水晶。

实施例4

一种新型装饰材料玉水晶的生产方法，具体包括以下步骤：

(1)将二氧化硅原料破碎，过85目筛，然后向二氧化硅原料粉末中加入浓度为2mol/l无机混酸溶液，无机混酸溶液为0.8mol/l氟磷酸、氟氧酸、氟硫酸与盐酸、次氯酸、硫酸、亚硫酸、硝酸、磷酸的混合溶液，置于混合器中加热至70℃，反复清洗3h；

(2)将混合器内清洗后的二氧化硅原料粉末进行固液分离，置于80℃恒温干燥炉中烘干至水分质量含量为5％，再将烘干后的二氧化硅原料粉末放入非金属超细研磨机中研磨至粒度为1um；

(3)将超细二氧化硅粉末浇铸至模具中，然后放入加热炉中加热至1200℃定型，保温1h，随炉冷却至650℃，保温1h，然后后冷却至室温，得到玉坯料；

(4)将玉坯料放入加热炉中加热至1700℃进行水晶化处理，保温5h，随炉冷却至650℃，保温2h，随后冷却至室温，得到玉水晶。

实施例5

一种新型装饰材料玉水晶的生产方法，具体包括以下步骤：

(1)将二氧化硅原料破碎，过80目筛，然后向二氧化硅原料粉末中加入浓度为4mol/l无机混酸溶液，无机混酸溶液为1mol/l氢氟酸、氟氧酸、氟硫酸与盐酸、次氯酸、硫酸、亚硫酸、硝酸、磷酸的混合溶液，置于混合器中加热至80℃，反复清洗5h；

(2)将混合器内清洗后的二氧化硅原料粉末进行固液分离，置于80℃恒温干燥炉中烘干至水分质量含量为6％，再将烘干后的二氧化硅原料粉末放入非金属超细研磨机中研磨至粒度为55um；

(3)将超细二氧化硅粉末浇铸至模具中，然后放入加热炉中加热至1200℃定型，保温2h，随炉冷却至550℃，保温1h，然后后冷却至室温，得到玉坯料；

(4)将玉坯料放入加热炉中加热至1750℃进行水晶化处理，保温5h，随炉冷却至650℃，保温2h，随后冷却至室温，得到玉水晶。

实施例6

一种新型装饰材料玉水晶的生产方法，具体包括以下步骤：

(1)将二氧化硅原料破碎，过110目筛，然后向二氧化硅原料粉末中加入浓度为2mol/l无机混酸溶液，无机混酸溶液为0.5mol/l氢氟酸、氟磷酸、氟硫酸与盐酸、次氯酸、硫酸、亚硫酸、硝酸、磷酸的混合溶液，置于混合器中加热至70℃，反复清洗6h；

(2)将混合器内清洗后的二氧化硅原料粉末进行固液分离，置于80℃恒温干燥炉中烘干至水分质量含量为4％，再将烘干后的二氧化硅原料粉末放入非金属超细研磨机中研磨至粒度为0.5um；

(3)将超细二氧化硅粉末浇铸至模具中，然后放入加热炉中加热至1100℃定型，保温1h，随炉冷却至550℃，保温1h，然后后冷却至室温，得到玉坯料；

(4)将玉坯料放入加热炉中加热至1650℃进行水晶化处理，保温3h，随炉冷却至550℃，保温1h，随后冷却至室温，得到玉水晶。

性能检测

1、测试项目

(1)表观测试：通过目测观察，确定玉水晶透明度、内部气泡及瑕疵；

(2)耐磨性能测试：试样耐磨性的测定，根据国标无釉陶瓷砖耐磨深度的测定方法测定，耐深度磨损以磨料磨下的体积v(mm²)表示，它可根据磨坑的弦长l按下式计算：

式中：a-弦对摩擦钢轮的中心角(度)；

d-摩擦钢轮的直径，mm；

h-摩擦钢轮的厚度，mm；

l-弦长，mm。

(3)耐酸性能测定：把玉水晶试样烘干至恒重，在电子称上称重m1(精度0.0001g)，然后放入1％h2so4(mol/l)溶液中浸泡24小时，拿出冲洗干净，烘干至衡重，再称重m2最后把(m1-m2)/m1就是它的重量损失率。

2测试结果及数据

将实施例1-6中制得的玉水晶试样分别进行上述性能测试，得到数据如下表1所示：

由表1可以看出本发明新型装饰材料玉水晶内部有玉的细润和碧白，外部具有水晶的晶莹和通透明澈的特性，且耐腐蚀性能强，不易被除氢氟酸和强碱外的其它化学物质浸蚀，具有较强的耐磨损性能，可以用于工艺品制做、工业耐腐蚀、耐高温、耐高压、耐磨损制品和高档建筑装饰品等。此外，本发明新型装饰材料玉水晶在900℃高温时放入室温水中不炸裂，表面硬度达到莫氏7度，用建筑玻璃的尖角在玉水晶表面刻划不会有划痕。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。