一种由花岗岩石板材染制成红石板材加工方法

一种由花岗岩石板材染制成红石板材加工方法

技术领域

本发明涉及一种优质染剂——硝酸铁染剂的发明发现，以及这种染剂应用生产红花岗岩石板材的流程和方法。 

背景技术

红花岗岩石板材，因泽美观而深受用户青睐。但由于资源的日益缺乏，格较贵，量少，适应市场需要，需开发利用一般白花岗岩石板材染制成红石板材，提出了红石板材的染制方法，需要有一种好的染剂，生产出高质量的产品，也能是适应市场需求的一项有价值的研究课题，该课题的关键是在于要研究发明出一种高质量的染剂。 

对于以上所研究的课题： 

问题的关键在于研究发明出一种高质量的染剂，探索寻一种天然红石板材同等质量的供染制成红石板材的染剂，是长期以来一直困扰的技术难题。 

对于染剂，传统方法一般采用有机染料染，由于染后的石材水洗、日晒牢度差、逐渐褪。用其他颜料，却不溶于水，无法渗透到石材内部，不用应用，根据天然红石板材不褪的特点，因此考虑从天然红石板材着手研究，确定其到底是什么物质使其渗入石板材内部并能同石材中的物质牢固结合在一起，固定也不会从石材内部逸出。然后进而研究这种优质染剂应用生产红石板材的过程，解决其生产应用中遇到的难题，才能得到成功优质的产品。 

发明内容

针对以上办发明提供一种加工方便、不褪、性能优越有利于降低生产成本的由班瑟或浅白花岗岩石板材染制成红石板材的优质染剂及其解决产 品生产中的技术方法。 

为实现上述目的，本发明发现为以下三项内容 

一种由花岗岩石板材发明其用染剂，以及染制成红石板材生产方法，由以下步骤组成： 

一，研究确定天然红石板材着物质的化学成分， 

取小块天然红石板材经破碎，磨成细粉，然后取样进行光谱分析及化学分析，光谱分析除含有硅、氧元素外。发现含有一定量的铁元素，配合化学分析，化验得出铁元素是以三价铁(Fe⁺³存在并与氧结合以三氧化二铁(Fe₂O₃)形式存在于石材中，而不是以硅酸铁的形式存在在从而确定其红着物质化学成分是三氧化二铁(Fe₂O₃)称氧化铁红，呈紫红，三氧化二铁不怕水洗，耐化学作用，性质稳定，永不褪，但三氧化二铁是粉状固体不溶于水，无法渗入石材内部而着，为此要取得成功必须寻在一种含铁的化合物，既能渗透到石材内部，又能在石材内部转化生成三氧化二铁红的物质。 

二，关于优质染剂的研究发明 

三氧化二铁不会溶于水，无法直接渗入石材内部，因此染剂化合物必须要能够溶于水，才能和水一道渗透到石材内部。研究表明，石材本身存在着均匀细微间隙及晶体间隙，因而能吸水，而且只有分子量较小的物质溶液，才能渗透到石材内部，要作为能够生产三氧化二铁的染剂，首先必须含有铁元素。第二要能够溶于水，并能以水为媒介渗入石材内部经过仔细的研究结果，铁一类的化合物，既铁的盐类正好具这种性质。 

铁盐主要有三种：硫酸铁、硝酸铁、和氯化铁，他们都能溶于水并且能渗透到石材内部的铁盐转化为三氧化二铁，才能在石材内部形成着，通过探索研究，实验得出，经过适当的温度焙烧，这三种铁盐都能发生分解反应，生成转化为其中三氧化二铁的物质存在于石材内部，如硝酸铁则会焙烧分解留下的 三价氧化物即三氧化二铁，显然这个分解反应是4Fe(NO3)₃＝2FeO₃+3O₂+12NO₂。研究发现了这个好方法。通过焙烧实验硫酸铁的分解，温度需大于480℃。而硝酸铁的分解温度只要大于125℃，就能分解生成三氧化二铁也呈红，为保证分解完全一般温度控制在130℃-160℃之间而硫酸铁和氯化铁分解温度分别为480℃和315℃，这样高的温度，石板材会发生裂痕，另一方面焙烧炉加上重量大的石板材吸取热量大，要达到这样高的温度难度较大，同时硫酸铁，氯化铁分解不完全，分解速度慢，因此这两种原料无法应用到实际生产中。而硝酸铁不同于硫酸铁和氯化铁，一是硝酸铁分解温度较低，操作很简便，焙烧温度很容易到达，焙烧所需的时间短，二是硝酸铁焙烧分解要求温度较低，一般控制在130℃至160℃之间，石板材加热不会产生裂痕，如加热超过170℃石板材会产生裂痕，由于硝酸铁的优点，因此能够在现实实际生产中得以应用。因此，针对以上实验研究结果，发明发现硝酸铁这种染剂，是染制成红石板材的最佳染剂。红石板材的染制成功关键在于硝酸铁染剂的研究和发明，是此项染剂技术新的创新和突破，硝酸铁染剂的发明发现，是核心技术知识产权和专利权。 

三、硝酸铁染剂实际应用于生产有关产品的技术和方法 

针对以上问题，本染剂的发明提供一种加工方便，不退，性能优越，有利于降低生产成本的由白花岗岩板材染制成红石板材的方法 

(1)硝酸铁染剂实际应用及解决产品生产中的方法和技术问题。型号选用接近于白的655#603#天然花岗岩石板材为原材料，在磨机中用磨石磨成约70度左右的光泽度，同时需要进行烘干。是由于石板材内部存在的水分会阻碍染剂的渗入，烘干在焙烧窑中进行。烘干温度取水沸温度100℃左右为宜，保温一小时，水分即蒸发烘干，然后浸入接近饱和的硝酸铁 溶液的染剂中，泡时间3小时左右，染剂即可渗透到石板材内部。然后取出石板材放入窑车上推入窑内焙烧，焙烧温度在130℃——160℃，保温时间3小时左右，降温后把窑车拉出，通过实验及实践发现，只进行一次染颜较浅，不能达到所需的染浓度，经过试验发现，需要进行三次浸泡和焙烧过程，才能达到所需的颜浓度，按照以上浸泡和焙烧步骤再依次进行两遍的浸泡和焙烧，经过三遍浸泡和焙烧的过程，石板材由窑内拉出冷却后清洗磨光至80-90度光泽度，则成红花岗岩石板材产品。 

(2)有关设施及操作： 

(A)石板材放在用角铁焊成的笼子内，可直接用起重吊车吊起操作放入浸泡池中。此浸泡池采用不锈钢焊接成的容器，不可用铁板及水泥做成，浸泡后又用吊车吊起放在双轨窑车上推入窑内。硝酸铁溶液浓度应接近于饱和状态，测定浓度的浓度表一般在38-39度左右，才能使染制成的成品石板材着浓度达到最佳状态。 

(B)石板材放在双轨窑车后，炉门打开把窑车推入窑内，窑车用耐热角铁焊接而成，窑车送入焙烧窑中进行焙烧，焙烧温度在130-160℃，保温时间3小时左右，用热电偶观察其温度，降温后打开窑门把窑车拉出；加热的原料可用天然气，块煤或用电热法加热。 

(C)烘干后的石板材按照以上，依次经过三遍浸泡和焙烧过程，石板材由窑内拉出冷却后，则在磨机中清洗磨光，根据用户要求，打磨光泽度在80-90度，用石材光度计验测其光度，磨光后则成红花岗岩石板材产品。 

本发明所述的由白或浅花岗岩石板材染制成红石板材加工方法的有益效果为：通过烘干后进行三次浸泡的焙烧过程，能达到所需的染浓度，成为红石板材产品，由硝酸铁染剂生产出的石板材，具有天然红石板材的优点，三氧化二铁以固体的形式存在于石板材内部，并同石材内部的物质可能 以配位健的形式牢固结合在一起，不会从石板材微细的间隙中选出，也不会溶于水，耐化学作用，经日晒，风吹雨打，永不退，可同天然红石板材相媲美。 

具体实施方式

本发明实施例所述的用硝酸铁染剂由白花岗岩石板材染制成红石板材生产方法，主要由以下步骤组成： 

(A)选取以白天然花岗岩石板材为原材料，其型号是655#或603#；首先，采用石板材磨机用磨石打磨成约60-70度的光泽度，由于石板材内部存在的水分阻碍染剂的渗入，需在焙烧炉中进行烘干，烘干温度取水沸温度100℃左右为宜，石材在染剂的浸泡大约3小时左右，染剂即可渗透到石材内部，然后取出石材。 

(B)将石板材放在用角铁焊成的笼子内，可直接用起重吊车将其吊起操作放入浸泡池中，此浸泡池采用不锈钢焊接成的容器，不可用铁板及水泥做成，浸泡后又用吊车吊起放在双轨窑车上推入窑内；焙烧温度在130-160℃，保温时间3小时左右，窑车用耐热角铁焊接而成，观察温度采用热电偶了解其温度的变化。降温后打开窑门把窑车拉出； 

(C)由于只经过一次浸泡，焙烧染结果不能达到所需的颜浓度，按照以上，(A)(B)步骤及浸泡和焙烧条件依次重复进行第二遍，第三遍浸泡过程，经过共三遍浸泡和焙烧的过程，石板材由窑内拉出冷却后，则清洗磨光，磨光同样在石材磨机中进行，根据要求，打磨光泽度在80-90度，用石材光度计验测其光度，磨光后则成红花岗岩石板材产品。 

其工艺流程为： 

石板材(经打磨)→烘干→第一次浸泡→焙烧→第二次浸泡→焙烧→第三次浸泡→焙烧→清洗磨光→产品。 

以上实施例是本发明较优选具体实施方式的一种，关键在于硝酸铁染剂的发明发现是核心技术知识产权。本领域技术人员在本技术方案范围内进行的通常变化和替换应包含在本发明的保护范围内。