人造彩色玉石料、其生产方法及应用的制作方法 [0002] 天然玉石通常是指有辉石族、角闪石族矿物组成的单矿物集合体。天然玉石从物 理性能上分硬玉和软玉，硬玉为钠铝硅酸盐，化学成分有常量元素和微量元素，常量元素主 要包括二氧化硅Si0 2、二氧化铝A1203、氧化钠 Na20 ;软玉为钙镁硅酸盐，化学成分有常量元 素和微量元素，常量元素主要包括二氧化硅Si02、碳酸钙CaC0 3、化镁MgO ;硬软玉石中含有 30多种对人体有益的微量元素，已确定的有锌、铜、铁、锰、镁、钴、硒、铬、镍、锂、该、钙、钾、 钠、锡、钛等15种，由于这些微量元素的存在所以玉能养人。《神农本草本草经》载："玉乃石 之美者。味甘性平无毒"。认为吮含玉石，借助唾液与其协同作用，"能生津止渴，除胃中之 热，平烦懑之气，滋心肺，润声喉，养毛发，甚至帝王死后，口中还要含玉璧或者穿玉衣籍以 保护遗体"；明代医学家李时珍《本草纲目》载："玄真者，玉之别名也。服之令人身飞轻举， 故曰：服玄真（玉石），其命不极。"又载："玉宵是以玉石为宵。气味甘平无毒，主治除胃中 热，喘息烦满，止渴宵如麻豆服之，久服轻身长年。能润心肺，助声喉，滋毛发。滋养五脏，止 烦躁，宜共金银、麦门冬等同煎服，有益"。由此足见，玉石自古被人入药，它对于疗疾和保健 具有很好的作用。 [0003] 玉石养生的机理已被现代科学所证实。玉石能产生特殊的"光电效应"，聚焦蓄能， 形成"电磁场"与人体法师谐振，从而使各项生理功能更加协调的运转。倘佩戴手镯，长期 的良性按摩，不仅能祛除老人视力模糊之疾，而且可以蓄元气，养精神。 [0004] 玉石中含有的微量元素通过磁场吸入人体内，从而能平衡阴阳气血的失调，使人 祛病保健益寿。从药物学角度来讲，长期接触玉石可以补充不足的元素和微量元素，吸收或 排泄过剩的元素和微量元素，使人体保持一个特有的正间值。 [0005] 另一方面，身体含有80多种元素，其中必需的31种。必需元素又分为常量元素 和微量元素。天然玉石的常量元素和微量元素存在于地下几十公里深处溶化的岩浆里，这 些高温浆体从地下沿着地壳裂缝甬道地表面，在特殊的形成环境中冷却后形成晶体变为天 然玉石。天然玉石温润细腻，晶莹透明，声音清脆，油脂光泽，明洁美丽，好多东西人们都以 "玉"字来形容，中国玉文化自新石器时代形成至今七八千年的历史，是中国传统文化的重 要组成部分，不仅深深影响了古代中国人的思想观念，成为中华民族灿烂文化不可缺少的 一部分，玉文化包含着"宁为玉碎不为瓦全"的爱国民族气节，化为玉帛的团结友爱风尚，润 泽以温的无私奉献品德。玉（瑜）不掩瑕的清誉廉洁气魄。黄金有价玉无价的高尚情操。 随着文化的不断发展，人们对天然玉石的需求更加迫切。然而，玉石是天然形成的所以不 会非常完美，如有瑕疵、纹路、杂色、体积小、储量极少、不能再生等缺憾，无法满足人类的需 求。 [0006] 目前，业界和市场中所谓的人造玉石，主要原料包括有树脂、玉石粉、氢氧化铝、固 化齐?、促进齐?、阻燃剂、偶联剂、消泡齐?、紫外线色楽，其具体工艺方法：首先在小反应釜中调 制胶衣树脂并将搅拌均匀的胶衣树脂用毛刷刷在涂有脱模剂的模具中，再在大反应釜中调 制热固树脂，待胶衣树脂固化后将模具封好留出倒热固树脂的倒料口和出气孔，并将热固 树脂倒入模具中，在经过加温、保温、熟化脱模，然后再进行抛光，制的产品。该产品从原料 到生产工艺，根本就无法与天然玉石相比，所谓人造玉石和天然玉石是性质不同的两种产 物。 [0007] 市场中未发现能与天然玉石的品质相媲美的人造玉石材料，特别是大尺寸的仿玉 材料。



[0008] 本发明的目的是：依据天然玉石对身体有益的化学成分和天然玉石的形成原理， 提供一种具有天然玉石特有的性质以及灵动图案、由表及里无孔、无缺陷及符合天然玉石 的技术指标又能彻底克服天然玉石无法解决的缺陷、品质高于天然玉石的人造彩色玉石 料、其生产方法及其应用。
[0009] 本发明人造彩色玉石料，其原料配方包括硅酸盐组分原料、玉组分微量元素原料 和色素原料。硅酸盐组分原料占原料总质量的94. 5%，玉组分微量元素原料占原料总质量 的4. 4%，色素原料占原料总质量的1. 1%。本发明设计的人造彩色玉石料中有配有55种 化合物，包含了 61种对人体有益的元素组成。具体的，
[0010] 人造彩色硬玉石料配方：
[0011] 1)常量元素原料（共11种原料），总量在玉石料总质量中占94. 5%。其中：
[0012] 石英（主要成分Si02)5〇% ;钠长石（主要成分NaAlSi308)l5% ;氧化铝（主 要成分A1203) 12 % ;碳酸钡（BaC03) 3 % ;纯碱（Na2C03) 4 % ;氧化锌（ZnO) 3 % ;硼砂 (NaB407. 10H20) 1. 5% ;硝酸钠（NaN03) 1% ;氧化锑（Sb203) 1 % ;辉石（主要成分（0&.1%16· Ti.Al)2(Si.Al)206) 2% ;透闪石（主要成分 CaMg3(Si03)4)2%。
[0013] 2)微量元素原料，包括一次烧成微量元素原料和二次烧成微量元素原料。其中：
[0014] 一次烧成微量元素原料在玉石料总质量中占4. 4%，包括以下各组分原料（44种 原料）：赤铜矿石（主要成分Cu20)0. 1% ;娃化钽（TaSi2)0. 1% ;娃酸铪（HfSi04)0. 1% ;鹤 锰铁矿石（主要成分（FeMn)W04)0. 1% ;磷化镓（GaP)O. 1% ;金红石（主要成分Ti02，含铁 Fe、铬 Cr、锡 Sn、钒 V、铌 Nb、钽 Ta)0.3% ;锂辉石（Li20.Al203.4Si02)0. 1% ;钥铅矿石（主 要成分 PbMo04)0. 1% ;氧化锗（Ge02)0. 1% ;硫酸铷（Rb2S04)0. 1% ;氧化铑（Rh203) 0. 1 % ; 氧化镓（Ga203) 0. 1 % ;钛酸锶（SrTi03)0. 1% ;硫化钐（Sm2S3)0. 1% ;硫化锌（ZnS)O. 1% ; 硒化铅（PbSe)0.05% ;硫酸铵（(NH4)2S04)0. 1% ;氯化银（AgCl)O. 1% ;青金石（主要成分 Na4SSi3AI3012)0. 1% ;硼化镍（NiB)O. 1% ;氧化铌（Nb0)0. 1% ;铅灰石（PbSi03)0.05% ;砷 化铟（InAs)0. 05% ;氧化铋（Bi203) 0. 1 % ;氧化铍（Be0)0. 05% ;氧化铊（T1203) 0. 1 % ;氮化 硼（ΒΝ) 0. 1 %;稀土（钪 Sc、钇 Υ、镧 La、铈 Ce、镨 Pr、钕 Nd、鈪 Pm、钐 Sm、铕 Eu、轧 Gd、铽 Tb、 镝 Dy、钦 Ho、铒 Er、铥 Tm、镱 Rb、镥 Lu 各 0. 1% )1.7%。
[0015] 二次烧成微量元素原料为色素原料，在玉石料总质量中占1. 1%，可按需要在以下 各原料（11种原料）中选择，各色素原料单独或搭配使用，组配比例没有限制。可选择的色 素原料（均为150目以上）：f凡错黄；f凡错监；铺砸红；猛红；络绿；钻兰；金红；铺锡灰；钻 黑；铬黄；镨黄。
[0016] 人造彩色软玉石料配方：原料配方为（按重量）：
[0017] 1)常量元素原料（共11种），总量在玉石料总质量中占94. 5%。其中：石英（主要 成分 Si02) 50%;碳酸钙（CaC03)15%;氧化镁（Mg0)12%;纯碱（NaC0 3)4%;氧化锌（Zn0)3%; 碳酸钡（BaC03)3% ;硼砂（NaB407. 10Η20)1·5% ;硝酸钠（NaN03)l% ;氧化锑（Sb203)l% ;辉 石（主要成分（Ca.Mg.Fe.Ti.Al)2(Si.Al)206) 2% ;透闪石（主要成分 CaMg3(Si03)4)2%。
[0018] 2)微量元素原料，包括一次烧成微量元素原料和二次烧成微量元素原料，具体选 择与人造彩色硬玉石料中相同。
[0019] 采用本发明人造彩色玉石料生产人造彩色玉及其制品，可采用以下方法：将上述 配方原料中1)常量元素原料（破碎到100目）和2)微量元素原料中的一次烧成微量元素 原料（破碎到100目）混匀，加入原料烧制炉内在高温1650°C的温度进行烧制成液体（又 称第一次烧成），淬水形成颗粒（也可将淬水颗粒磨细至100-120目得粉料）；按设计的产 品要求，将颗粒或粉料配上二次烧成微量元素原料（破碎到120-150目）制成不同颜色的 泥浆，通过纹理绞织器将各色泥浆按设计浇注到一模具中，缓慢（10小时）升温（至200°C) 脱水干燥后，升温10小时在850°C二次烧制一小时，快速（20分钟内）降温至600°C之后，再 缓慢降温至150°C以下取出得到粗产品，进一步加工为人造彩色玉及其制品，制品如：作为 墙地、建筑和装饰用的彩色玉石板材，作为各种器形、彩色玉石工艺品。用该方法使生产的 彩色玉石及其制品不仅具有表里如一的自然花纹和创意花纹，弥补了天然玉石残缺、裂缝、 体积小、资源稀缺等缺陷外，还保留了天然玉石的原有的优点：颜色剔透，透明晶莹，声音清 脆、油脂光泽等，使之成为建筑、装饰、艺术品行业中高品质的仿玉材料。




[0020] 图1为生产绞胎彩色玉石料中所用流体绞胎绞织器结构图。
[0021] 图2为所生产人造玉石板的效果图。


[0022] 本发明主要是依据天然玉石对身体有益的化学成分和天然玉石的形成原理，提供 一种人造彩色玉石料及其应用，并进一步提供利用该人造彩色玉石料生产人造彩色玉及其 制品的方法。本发明提供的人造彩色玉及其制品具有天然玉石特有的性质以及灵动图案， 切其由表及里无孔、无缺陷，不仅符合天然玉石的技术指标，又能彻底克服天然玉石无法解 决的缺陷，其综合品质甚至高于天然玉石。
[0023] 本发明涉及人造彩色玉原料（人造彩色玉石料）、彩色玉石及其制品，彩色玉石及 其制品的生产方法几方面，以下详述。
[0024] 彩色玉石原料
[0025] 本发明中提出的彩色玉石，是发明人深入研究天然玉石的构成，依据天然玉石的 化学成分和形成原理而做出的发明。通过摸索研究，提出的人造彩色玉石料配方，并进而摸 索出独特的工艺生产出人造彩色玉石，通过比较分析，还发现本发明生产的彩色玉石，其性 能可与天然玉石相媲美，同时色彩可以千变万化，可拥有栩栩如生的创意花纹和自然花纹， 另外其人工制造可以提供大规格的板材，而这却是天然玉石无法达到的。
[0026] 天然玉石的化学成分：组成硬玉的三种主要物质组分为：二氧化硅、三氧化铝、氧 化钠；组成软玉的为：碳酸钙、氧化镁、二氧化硅；其形成大多来自地下几十公里深处的高 温熔化的岩浆，这些高温的浆体从地下沿着裂缝涌到地球表面，冷却后形成坚硬的石头，在 此过程中，具有上述成分的岩浆就结晶成了玉石，否则冷却后就形成了岩石。天然玉石的成 分中还包括有几十种元素。
[0027] 基于对天然玉石成分的认识，本发明设计的人造彩色玉石料的原料配方包括硅酸 盐组分原料、玉组分微量元素原料和色素原料，具体的：
[0028] 硅酸盐纟目分原料
[0029] 酸盐组分原料在人造彩色玉石料原料总量中占94. 5 %。
[0030] 根据仿玉的硬度，与硬玉匹配的人造玉石料硅酸盐组分为钠铝硅酸盐，其原 料配方为（按质量，总质量94.5% ):石英（主要成分Si02) 50 % ;钠长石（主要成分 NaAlSi308) 15% ;氧化铝（主要成分 A1203) 12% ;碳酸钡（BaC03)3% ;纯碱（Na2C03)4% ;氧化 锌（Zn0)3% ;硼砂（NaB407· 10Η20)1·5% ;硝酸钠（NaN03)l% ;氧化锑（Sb203)l% ;辉石（主 要成分（Ca.Mg.Fe.Ti.Al)2(Si.Al)206) 2% ;透闪石（主要成分 CaMg3(Si03)4)2%。
[0031] 与软玉匹配的人造玉石料硅酸盐组分为钙镁硅酸盐，原料配方为（按质量，总 质量94.5% ):石英（主要成分Si02)50 % ;碳酸钙（CaC03)15% ;氧化镁（Mg0)12% ;纯 碱（NaC03)4% ;氧化锌（Zn0)3% ;碳酸钡（BaC03)3% ;硼砂（NaB407· 10Η20)1·5% ;硝酸钠 (NaN03)l% ;氧化锑（Sb203)l% ;辉石（主要成分（Ca.Mg.Fe.Ti.Al)2(Si.Al)206) 2% ;透闪 石（主要成分 CaMg3(Si03)4)2%。
[0032] 玉鉬分微量元素原料
[0033] 玉组分微量元素原料的量为人造玉石料原料总重量的4. 4%，按烧成过程其也 被称为一次烧成微量元素原料。一次烧成微量元素原料包括以下各原料（44种，按质 量占总质量的4.4% ):赤铜矿石（主要成分Cu20)0. 1% ;硅化钽（TaSi2)0. 1% ;硅酸铪 (HfSi04)0. 1%;鹤锰铁矿石（主要成分（FeMn)W04)0. 1%;磷化镓（GaP)O. 1%;金红石（主要 成分 Ti02，含铁 Fe、铬 Cr、锡 Sn、钒 V、铌 Nb、钽 Ta) (λ 3% ;锂辉石（Li20. Α1203· 4Si02) (λ 1 % ; 钥铅矿石（主要成分PbM〇04)0. 1% ;氧化锗（Ge02)0. 1% ;硫酸铷（Rb2S04)0. 1% ;氧化铑 (Rh203) 0. 1 % ;氧化镓（Ga203) 0. 1 % ;钛酸锶（SrTi03)0. 1% ;硫化钐（Sm2S3)0. 1% ;硫化 锌（ZnS)O. 1% ;硒化铅（PbSe)0.05% ;硫酸铵（(NH4)2S04)0. 1% ;氯化银（AgCl)O. 1% ; 青金石（主要成分Na4SSi3AI3012)0. 1% ;硼化镍（NiB)O. 1% ;氧化铌（Nb0)0. 1% ;铅灰石 (PbSi03)0. 05% ;砷化铟（InAs)0. 05% ;氧化铋（Bi203) 0. 1 % ;氧化铍（Be0)0. 05% ;氧化铊 (T1203) 0. 1 % ;氮化硼（BN) 0. 1 % ;稀土（钪 Sc、钇 Y、镧 La、HCe、镨 Pr、钕 Nd、鈪 Pm、钐 Sm、 铕 Eu、轧 Gd、铽 Tb、镝 Dy、钦 Ho、铒 Er、铥 Tm、镱 Rb、镥 Lu 各 0. 1 % ) 1. 7%。
[0034] 色素原料
[0035] 色素原料的量为人造玉石料原料总重量的1. 1 %，按烧成过程其也被称为二次烧 成微量元素原料，可按需要在以下各原料（11种）中选择，其作为调色用原料可以单独或搭 配使用，组配比例没有限制。可选择的色素原料是无机颜料，在调色的同时还能提供微量 元素，通常可选自150目以上的钒锆黄、钒锆蓝、镉硒红、锰红、铬绿、钴兰、金红、锑锡灰、钴 黑、铬黄、镨黄。
[0036] 彩色玉石的生产工艺
[0037] 本发明用人造彩色玉石料原料经过两次烧成制成人造彩色玉石。
[0038] 1)将硅酸盐组分原料和玉组分微量元素原料（一次烧成微量元素原料）分别破碎 到100目以上，混匀在熔炉中烧到1650°C (称为第一次烧成），原料成液体流出，淬水形成 颗粒，形成一次烧成产物。也可以将颗粒继续磨制成1〇〇 -120目粉状，获得一次烧成粉料。
[0039] 2)将一次烧成产物（颗粒或粉料）按需分成若干份，分别加上不同颜色的色素原 料（二次烧成微量元素原料），磨制到120-150目得到不同颜色的粉料，分别加水形成不同 色彩的泥浆料备用；
[0040] 对于不同设计的产品，步骤2)中所使用的色素原料不同，配制的泥浆料多少和种 类亦不同，该部分属美术设计内容，在此恕不详述。
[0041] 3)浇注：将不同色彩的泥浆料按所需要的流量、空间、时间流入纹理绞织器（见 图1)，而后按所需量再流入事先已按规格需要设计好的模具中，形成有设计图案的混合泥 浆；
[0042] 4)将盛有混合泥浆的模具置入炉内，对模具中混合泥浆缓慢升温10小时至200°C 进行脱水干燥，再升温10小时至850°c (称为第二次烧成），保温一小时再快速降温20分 钟至600°C，之后再缓慢降温至150°C以下，从模具中取出得到彩色玉石粗产品；
[0043] 5)对粗产品处理（打磨、平整、抛光、切割）后得到彩色玉石成品。
[0044] 纹理绞织器
[0045] 可用在本发明中的纹理绞织器结构见图1。该纹理绞织器用于将各色泥浆引入模 具当中，其整体为半圆形的槽体11，槽体11上端敞开用于接收流入的泥浆，圆弧状下端沿 轴向方向开设有引流口 12以将在槽体11内混合（也称绞织）的泥浆引向模具，引流口 12 可以为长条状开口，其宽度在〇. 5-lcm ;另外，为方便搬运和浇注操作，槽体11两端可设把 手13 〇
[0046] 向模具中注入单色泥浆时不必使用纹理绞织器，当需要将不同颜色泥浆混合时， 最好使用该纹理绞织器，此时将需要浇注的不同颜色泥浆，以不同流量、从槽体上端不同方 向、同时或按不同时间从槽体上端敞口流入槽体11内，不同颜色的泥浆在槽体内自然混合 并从下端引流口 12流出注入模具，如此完成了泥浆色彩的自然搭配和组合。
[0047] 以下以具体实施例说明本发明。实施例不能理解为对本发明的限制。
[0048] 实施例一：人造彩色硬玉
[0049] 1、原料（单位 kg):
[0050] 硅酸盐组分原料：石英500,钠长石150,氧化铝120,纯碱40,氧化锌30,碳酸钡 30,硼砂15,硝酸钠10,氧化锑10,辉石20,透闪石20 ;
[0051] 玉组分微量元素原料：赤铜矿石1，硅化钽1，硅酸铪1 ;钨锰铁矿石1，磷化镓1，金 红石3，锂辉石1，钥铅矿石1，氧化锗1，硫化铷1，氧化铑1，氧化镓1，钛酸锶1，硫化钐1， 硫化锌1，硒化铅0. 5，锗酸铵1，氯化银1，青金石1，硼化镍1，氧化铌1，铅灰石0. 5，砷化铟 0. 5,氧化秘1,氧化铍0. 5,氧化铭1,氮化硼1,稀土 17。
[0052] 本例设计：
[0053] -次常量元素原料945kg+ -次微量元素原料44kg = -次烧成料989kg ;
[0054] -次烧成料989kg+二次微量元素原料11kg =二次烧成料1000kg。
[0055] 2、将上述两种原料粉碎至100目以上混匀共计989kg，加入熔炉中烧制至1650°C 呈液态，由熔炉底部出口流入水池中，得到白色淬水颗粒获得一次烧成的颗粒989kg。
[0056] 3、从989kg颗粒中取出110kg，分为每10kg-份，每份分别与11种不同色素原料 各lkg混合相配得到11种不同颜色的配料（第二次烧成原料），见表1:
[0057] 表1 :实施例一第二次烧成原料配比
[0058]