发明领域本发明涉及用于由含有二氧化硅的材料(例如砂、方石英、碎玻璃、来自生产人造石的方法的废岩石粉末/毛刺、来自天然石英石的开采和加工的废产物和副产物)生产无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的热共混材料(热共混二氧化硅-phenisilictm)的方法。本发明还涉及通过使用基础树脂例如不饱和聚酯、环氧树脂、丙烯酸类或它们的组合生产的人造石产品和增强物是无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的热共混材料，其中人造石具有≥40n/mm2的抗弯强度、≤0.05％的吸水率、≥3j的抗冲击性，以及用于生产这种人造石的方法。
背景技术：
0、发明背景
1、在一些最近的研究中，工业生产期间材料例如石英/硅砂的使用通常产生结晶形式的二氧化硅粉尘。这种粉尘当释放到空气中时可通过呼吸道对人体健康具有有害影响，引起称作硅肺的肺部疾病。因此，需要具有等同于石英/硅砂的性质但在工业生产期间不产生结晶形式二氧化硅粉尘或具有有限的受控排放物水平的材料。
2、无定形二氧化硅是具有无定形结构的二氧化硅材料形式，与处于结晶形式的石英/硅砂不同。因此，在工业生产期间，不排放结晶二氧化硅粉尘。然而，在人造石生产中，无定形的硅材料由于其具有sio2比在以重量计50至70％的范围内(普通玻璃)而仅用作次要类型，这不确保人造石产品的性质，它们没有被通常并广泛使用。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供用于由含有二氧化硅的材料(例如砂、方石英、碎玻璃、来自生产人造石的方法的废岩石粉末/毛刺、来自天然石英石的开采和加工的废产物和副产物)生产无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的热共混材料(热共混二氧化硅-phenisilictm)的方法，此后该材料用作增强物用于在真空环境中通过压振法生产人造石产品。
2、为了获得以上提到的目的，根据一方面，本发明提供用于由含有二氧化硅的材料例如砂、方石英、碎玻璃、来自生产人造石的方法的废岩石粉末/毛刺、来自天然石英石的开采和加工的废产物和副产物等生产无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的热共混材料(热共混二氧化硅-phenisilictm)的方法，该方法包括以下步骤：
3、i)将以重量计60-90％的量的砂、碎玻璃和来自石英石生产的固体废物的混合物与额外的材料和加工助剂在1000℃和1600℃之间的温度下一起加热，以获得具有无定形二氧化硅含量在以重量计50-90％范围内的熔融无定形二氧化硅组分(组分a)，该额外的材料是以重量计1-10％的量的苏打/长石(na2o)、以重量计1-10％的量的氧化铝/长石粉末(al2o3)、以重量计5-10％的量的石灰石/白云石(caco3/mgco3)；
4、ii)通过煅烧的去除杂质的砂(组分b1)与处于方石英形式的结晶二氧化硅(组分b2)的混合来制备结晶二氧化硅(组分b)，其中结晶二氧化硅(组分b)如下制备：
5、在1000至1600℃的范围内的温度下煅烧砂用于去除杂质以获得煅烧的去除杂质的砂(组分b1)；
6、在1000至1600℃的范围内的温度下煅烧获得的砂与添加剂例如碱性盐或碱性氢氧化物以获得处于方石英形式的结晶二氧化硅(组分b2)；
7、iii)混合熔融的无定形二氧化硅(组分a)与结晶二氧化硅(组分b)，其中组分a的比例在以重量计50-99％范围内且组分b的比例在以重量计1-50％的范围内，其中获得的产物的总二氧化硅含量范围为以重量计约70％-95％；
8、iv)快速地冷却组分a和组分b的混合物以形成大颗粒物质；和
9、v)通过磨机系统磨碎来自步骤(iv)的大颗粒物质以获得具有期望尺寸的无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的热共混材料(热共混二氧化硅-phenisilictm)。
10、在发明的一个实施方案中，在步骤(i)，在1300℃下进行加热2小时以形成熔融玻璃。
11、在发明的一个实施方案中，在步骤(ii)，在1300℃下进行煅烧2小时以获得煅烧的去除杂质的砂，并且在1500℃下进行煅烧2小时以获得处于方石英形式的结晶二氧化硅。
12、在一方面，本发明涉及由本发明的方法获得的无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的热共混材料(热共混二氧化硅-phenisilictm)，其中该材料由如下化学组合物组成：
13、以重量计70％<sio2<95％，其中无定形sio2在以重量计50-90％范围内；结晶sio2在以重量计1-50％范围内；
14、以重量计1.0％<na2o<10％；
15、以重量计1.5％<cao/mgo<10％；
16、以重量计1.0％<al2o3<10％；
17、和其他添加剂例如fe2o3以重量计<0.1％，tio2以重量计<0.1％。
18、本发明的无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的共混材料(热共混二氧化硅-phenisilictm)具有的性质等同于石英/硅砂，并尤其具有在人造石产品的生产和加工期间不产生结晶形式的二氧化硅粉尘或受控排放物的优势，由此减少由于使用材料例如石英/硅砂所致通过呼吸道对人体健康的有害影响。
19、在一方面，本发明提供用于生产人造石的方法，其中该方法包括以下步骤：
20、i)将以重量计60-90％的量的砂、碎玻璃和来自石英石生产的固体废物的混合物与额外的材料和加工助剂在1000℃和1600℃之间的温度下一起加热，以获得具有无定形二氧化硅含量在以重量计50-90％范围内的熔融无定形二氧化硅组分(组分a)，该额外的材料是以重量计1-10％的量的苏打/长石(na2o)、以重量计1-10％的量的氧化铝/长石粉末(al2o3)、以重量计5-10％的量的石灰石/白云石(caco3/mgco3)；
21、ii)通过煅烧的去除杂质的砂(组分b1)与处于方石英形式的结晶二氧化硅(组分b2)的混合来制备结晶二氧化硅(组分b)，其中结晶二氧化硅(组分b)如下制备：
22、在1000至1600℃的范围内的温度下煅烧砂用于去除杂质以获得煅烧的去除杂质的砂(组分b1)；
23、在1000至1600℃的范围内的温度下煅烧获得的砂与添加剂例如碱性盐或碱性氢氧化物以获得处于方石英形式的结晶二氧化硅(组分b2)；
24、iii)混合熔融的无定形二氧化硅(组分a)与结晶二氧化硅(组分b)，其中组分a的比例在以重量计50-99％范围内且组分b的比例在以重量计1-50％的范围内，其中获得的产物的总二氧化硅含量范围为以重量计约70％-95％；
25、iv)快速地冷却组分a和组分b的混合物以形成大颗粒物质；和
26、v)通过磨机系统磨碎来自步骤(iv)的大颗粒物质以获得具有期望尺寸的无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的热共混材料(热共混二氧化硅-phenisilictm)；
27、(vi)通过使用步骤(v)中获得的无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的共混材料和基础树脂例如不饱和聚酯、环氧树脂、丙烯酸类或它们的组合通过压振法在真空环境中生产人造石产品，其中使用的基础树脂的比率在以重量计6-15％范围内，且步骤(v)中获得的无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的共混材料的比率在以重量计85-94％范围内。
28、在一方面，本发明提供从本发明的方法获得的人造石产品，其中人造石产品包含基础树脂例如不饱和聚酯、环氧树脂、丙烯酸类，比率在以重量计6-15％范围内，并且增强物是无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的热共混材料(热共混二氧化硅-phenisilictm)，比率在以重量计85-94％范围内，其中二氧化硅的总比率为以重量计70％-95％范围，并且人造石产品具有≥40n/mm2的抗弯强度、≤0.05％的吸水率、≥3j的抗冲击性。
29、附图简要描述
30、图1是根据本发明实施方案用于加热过程和产生无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的热共混材料(热共混二氧化硅-phenisilictm)的设备的图。
31、图2是无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的所得热共混材料(热共混二氧化硅-phenisilictm)的形态。
32、图3是使用无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的热共混材料(热共混二氧化硅-phenisilictm)的材料或热共混二氧化硅-phenisilictm和石英、砂、方石英的材料混合物的人造石产品。
33、图4是在显微镜下磨碎成丸粒状条前后无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的热共混材料(热共混二氧化硅-phenisilictm)的样品的图像。
34、图5显示无定形二氧化硅-结晶二氧化硅的热共混材料(热共混二氧化硅-phenisilictm)的样品的x射线衍射(xrd)和红外光谱法(ftir)。