本發(fā)明屬于石材加工技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種用靜態(tài)破碎劑開采大理石的加工方法。
背景技術(shù)：
大理石是一種常用的建筑裝飾用石材，因其本身具有錯(cuò)雜的顏色，形成各具特色的圖案，因此常被用來作為裝飾材料。隨著現(xiàn)代建筑工業(yè)的發(fā)展，人們對(duì)大理石的需求量越來越大，目前人們對(duì)大理石的開采主要采用人工開采和爆破開采，但是這兩種方式存在安全隱患和費(fèi)時(shí)費(fèi)力的缺點(diǎn)。因此，利用一種靜態(tài)破碎劑對(duì)大理石進(jìn)行開采，可消除爆破開采的安全隱患和人工開采費(fèi)時(shí)費(fèi)力的缺陷。
靜態(tài)爆破是利用靜態(tài)破碎劑對(duì)被破碎物進(jìn)行緩慢的加載直至其開裂破碎的爆破方法，爆破力較易控制，破碎過程中無震動(dòng)、無飛石、無噪音、不產(chǎn)生瓦斯，并且對(duì)被破碎物的其他部分不產(chǎn)生不利影響。當(dāng)靜態(tài)破碎劑應(yīng)用于石材的破碎和切割時(shí)，不需考慮用藥量，引爆裝置，防爆措施，施工時(shí)間以及復(fù)雜的設(shè)計(jì)計(jì)算。因此，對(duì)高效靜態(tài)破碎劑的開發(fā)研究具有重要的意義。
經(jīng)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專利公開號(hào)CN102010169B，公開日2013年04月03日的專利申請(qǐng)公開了一種靜態(tài)破碎劑，該靜態(tài)破碎劑由如下重量份的原料組成，水合膨脹性物質(zhì)60-90份；水硬性物質(zhì)4-10份；水合延緩劑2-4份；減水劑1-2份；膨脹增力劑2-4份和膠結(jié)增強(qiáng)劑1-31份。該發(fā)明靜態(tài)破碎劑為灰黃色粉末，不燃、不爆、爆破效率高、成品率高、廢碎材少、石質(zhì)結(jié)構(gòu)不受破壞，可廣泛應(yīng)用于大理石、花崗巖及各種貴重脆性材料的切割和開采中。雖然該方法能夠?qū)Υ罄硎M(jìn)行靜態(tài)爆破，但是其破碎所需成本高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種用靜態(tài)破碎劑開采大理石的加工方法，配方合理，具有較高的破碎效率，安全無污染。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)。
一種用靜態(tài)破碎劑開采大理石的加工方法，包括以下步驟：
1)靜態(tài)破碎劑的制備
①備料：按重量份稱取以下原料：過燒石灰40～50份、硬石膏7～10份、煅燒明礬5～8份、β-萘磺酸鹽甲醛縮合物4～7份、葡萄糖酸鈉6～9份、芒硝7～8份、鈉基膨潤(rùn)土5～10份、膨脹石墨1～3份、硼砂1～4份、活性污泥2～3份、石英粉1～2份、木鈣2～3份、苯酚1份；
②制備：
a、稱取上述重量份組分的過燒石灰、硬石膏、煅燒明礬、葡萄糖酸鈉、芒硝、硼砂、活性污泥、石英粉、木鈣、苯酚混合后攪拌均勻，并用顎式破碎機(jī)進(jìn)行粉碎，然后用35目篩網(wǎng)過篩，得到粗粉A；
b、將膨脹石墨干燥后置于微波爐中進(jìn)行膨脹，微波處理20～25s后，得到膨化后的膨脹石墨B；將膨脹石墨B與鈉基膨潤(rùn)土混合后粉碎，過35目篩，得到膨化混合物C；
c、將粗粉A、膨化混合物C和β-萘磺酸鹽甲醛縮合物混合均勻，利用球磨機(jī)球磨，然后過45目篩，即得到靜態(tài)破碎劑。
2)開采大理石
①將大理石用水浸泡3-5天，隨之在大理石上鉆孔，在100～120℃條件下將靜態(tài)破碎劑與水按水灰比為0.23～0.28混合均勻后，得到膏狀物料，將其注入到鉆孔口部位；
②破碎劑與水在大理石鉆孔中反應(yīng)8～10min后靜態(tài)破碎劑出現(xiàn)明顯的體積膨脹，溫度升高至160～180℃，繼續(xù)反應(yīng)3～4min，靜態(tài)破碎劑對(duì)鉆孔側(cè)壁產(chǎn)生正壓力，膨脹壓力達(dá)到420～450kg/cm2時(shí)，大理石出現(xiàn)破裂的現(xiàn)象，大理石的靜態(tài)爆破完成。
作為優(yōu)選，所述的靜態(tài)破碎劑由如下重量份的原料組成：過燒石灰45份、硬石膏8.5份、煅燒明礬6.5份、β-萘磺酸鹽甲醛縮合物5.5份、葡萄糖酸鈉7.5份、芒硝7.5份、鈉基膨潤(rùn)土7.5份、膨脹石墨2份、硼砂2.5份、活性污泥2.5份、石英粉1.5份、木鈣2.5份、苯酚1份。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益技術(shù)效果：本發(fā)明的靜態(tài)破碎劑在大理石開采時(shí)具有爆破時(shí)間短，安全系數(shù)高，爆破效率高。靜態(tài)破碎劑中過燒石灰中氧化鈣與水反應(yīng)放出大量的熱量，破碎劑中的鈉基膨潤(rùn)土、芒硝、硼砂、活性污泥、石英粉、木鈣、苯酚共同作用使得大理石膨脹。對(duì)大理石用水浸泡有助于鉆孔的便利和破碎的順利進(jìn)行。在大理石破碎時(shí)，較高的溫度和合理的水灰比能夠最大化的促進(jìn)靜態(tài)破碎劑的膨脹，從而完成大理石的爆破。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步地具體說明。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的實(shí)施例并不局限于下面的實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明所作的任何形式上的變通和/或改變都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
實(shí)施例1
一種用靜態(tài)破碎劑開采大理石的加工方法，包括以下步驟：
1)靜態(tài)破碎劑的制備
①備料：按重量份稱取以下原料：過燒石灰40份、硬石膏10份、煅燒明礬8份、β-萘磺酸鹽甲醛縮合物7份、葡萄糖酸鈉9份、芒硝8份、鈉基膨潤(rùn)土10份、膨脹石墨3份、硼砂4份、活性污泥3份、石英粉2份、木鈣3份、苯酚1份；
②制備：
a、稱取上述重量份組分的過燒石灰、硬石膏、煅燒明礬、葡萄糖酸鈉、芒硝、硼砂、活性污泥、石英粉、木鈣、苯酚混合后攪拌均勻，并用顎式破碎機(jī)進(jìn)行粉碎，然后用35目篩網(wǎng)過篩，得到粗粉A；
b、將膨脹石墨干燥后置于微波爐中進(jìn)行膨脹，微波處理20s后，得到膨化后的膨脹石墨B；將膨脹石墨B與鈉基膨潤(rùn)土混合后粉碎，過35目篩，得到膨化混合物C；
c、將粗粉A、膨化混合物C和β-萘磺酸鹽甲醛縮合物混合均勻，利用球磨機(jī)球磨，然后過45目篩，即得到靜態(tài)破碎劑。
2)開采大理石的加工方法
①將大理石用水浸泡3天，隨之在大理石上鉆孔，在100℃條件下將靜態(tài)破碎劑與水按水灰比為0.23混合均勻后，得到膏狀物料，將其注入到鉆孔口部位；
②破碎劑與水在大理石鉆孔中反應(yīng)8min后靜態(tài)破碎劑出現(xiàn)明顯的體積膨脹，溫度升高至160℃，繼續(xù)反應(yīng)3min，靜態(tài)破碎劑對(duì)鉆孔側(cè)壁產(chǎn)生正壓力，膨脹壓力達(dá)到420kg/cm2時(shí)，大理石出現(xiàn)破裂的現(xiàn)象，大理石的靜態(tài)爆破完成。
實(shí)施例2
一種用靜態(tài)破碎劑開采大理石的加工方法，包括以下步驟：
1)靜態(tài)破碎劑的制備
①備料：按重量份稱取以下原料：過燒石灰45份、硬石膏8.5份、煅燒明礬6.5份、β-萘磺酸鹽甲醛縮合物5.5份、葡萄糖酸鈉7.5份、芒硝7.5份、鈉基膨潤(rùn)土7.5份、膨脹石墨2份、硼砂2.5份、活性污泥2.5份、石英粉1.5份、木鈣2.5份、苯酚1份；
②制備：
a、稱取上述重量份組分的過燒石灰、硬石膏、煅燒明礬、葡萄糖酸鈉、芒硝、硼砂、活性污泥、石英粉、木鈣、苯酚混合后攪拌均勻，并用顎式破碎機(jī)進(jìn)行粉碎，然后用35目篩網(wǎng)過篩，得到粗粉A；
b、將膨脹石墨干燥后置于微波爐中進(jìn)行膨脹，微波處理23s后，得到膨化后的膨脹石墨B；將膨脹石墨B與鈉基膨潤(rùn)土混合后粉碎，過35目篩，得到膨化混合物C；
c、將粗粉A、膨化混合物C和β-萘磺酸鹽甲醛縮合物混合均勻，利用球磨機(jī)球磨，然后過45目篩，即得到靜態(tài)破碎劑。
2)開采大理石的加工方法
①將大理石用水浸泡4天，隨之在大理石上鉆孔，在110℃條件下將靜態(tài)破碎劑與水按水灰比為0.25混合均勻后，得到膏狀物料，將其注入到鉆孔口部位；
②破碎劑與水在大理石鉆孔中反應(yīng)9min后靜態(tài)破碎劑出現(xiàn)明顯的體積膨脹，溫度升高至170℃，繼續(xù)反應(yīng)3min，靜態(tài)破碎劑對(duì)鉆孔側(cè)壁產(chǎn)生正壓力，膨脹壓力達(dá)到440kg/cm2時(shí)，大理石出現(xiàn)破裂的現(xiàn)象，大理石的靜態(tài)爆破完成。
實(shí)施例3
一種用靜態(tài)破碎劑開采大理石的加工方法，包括以下步驟：
1)靜態(tài)破碎劑的制備
①備料：按重量份稱取以下原料：過燒石灰50份、硬石膏7份、煅燒明礬5份、β-萘磺酸鹽甲醛縮合物4份、葡萄糖酸鈉6份、芒硝7份、鈉基膨潤(rùn)土5份、膨脹石墨1份、硼砂1份、活性污泥2份、石英粉1份、木鈣2份、苯酚1份；
②制備：
a、稱取上述重量份組分的過燒石灰、硬石膏、煅燒明礬、葡萄糖酸鈉、芒硝、硼砂、活性污泥、石英粉、木鈣、苯酚混合后攪拌均勻，并用顎式破碎機(jī)進(jìn)行粉碎，然后用35目篩網(wǎng)過篩，得到粗粉A；
b、將膨脹石墨干燥后置于微波爐中進(jìn)行膨脹，微波處理25s后，得到膨化后的膨脹石墨B；將膨脹石墨B與鈉基膨潤(rùn)土混合后粉碎，過35目篩，得到膨化混合物C；
c、將粗粉A、膨化混合物C和β-萘磺酸鹽甲醛縮合物混合均勻，利用球磨機(jī)球磨，然后過45目篩，即得到靜態(tài)破碎劑。
2)開采大理石的加工方法
①將大理石用水浸泡5天，隨之在大理石上鉆孔，在120℃條件下將靜態(tài)破碎劑與水按水灰比為0.28混合均勻后，得到膏狀物料，將其注入到鉆孔口部位；
②破碎劑與水在大理石鉆孔中反應(yīng)10min后靜態(tài)破碎劑出現(xiàn)明顯的體積膨脹，溫度升高至180℃，繼續(xù)反應(yīng)4min，靜態(tài)破碎劑對(duì)鉆孔側(cè)壁產(chǎn)生正壓力，膨脹壓力達(dá)到450kg/cm2時(shí)，大理石出現(xiàn)破裂的現(xiàn)象，大理石的靜態(tài)爆破完成。
以上所述的實(shí)施例只是本發(fā)明的一種較佳的方案，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制。在不超出權(quán)利要求所記載的技術(shù)方案的前提下，還有其他的變體及改型。