[發明專利]一種利用煤系高嶺土加工而得的精密鑄造用面層砂粉

無效

• 申請號: 201310376356.0
• 申請日: 2013-08-26
• 公開（公告）號: CN103480793A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 王建;耿萬義;崔等;王永均;朱淮北;張堃
• 申請（專利權）人: 安徽金巖高嶺土科技有限公司
• 主分類號: B22C1/00
• 分類號: B22C1/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術領域

本發明涉及精密鑄造用面層砂粉領域，確切地說是一種利用煤系高嶺土加工而得的精密鑄造用面層砂粉。

背景技術

煤系高嶺土是一種煤炭共伴生資源，長期以來，被作為矸石廢棄物處理，污染環境，從20世紀末人們逐漸對煤系高嶺土進行開發、利用，由于煤系高嶺土具有熱化學穩定性好、耐火度高、耐腐蝕性好等多種特性，適合在精密鑄造、耐火材料、玻璃坩堝、造紙等行業中廣泛應用。但是由于高嶺土的本身特性以及現有的加工工藝所決定的，作為耐火材料系列產品的使用方面，只能作為中低檔的耐火材料使用，特別是高嶺土產品中的含鐵量高，大大限制了其產品的使用范圍，在作為精密鑄造型殼材料的使用上，長期以來一直作為型殼過渡層和最外層使用，因為面層的材料直接和金屬接觸，直接影響到鑄件的表面質量，現有的精密鑄造用型殼的面層材料為價格昂貴的鋯英砂和剛玉砂等。隨著鋯英砂等資源的匱乏，尋找新型材料的替代品也是形勢所趨，同時，采用煤系高嶺土加工而成的精鑄面層材料價格在3000/噸元以下，現有的鋯英砂售價已在15000元/噸以上。采用煤系高嶺土系列精鑄面砂替代價格昂貴的鋯英砂等材料在生產成本上將會大大降低。

利用煤系高嶺土生產精密鑄造砂和不定型耐火材料的物相結構一般為莫來石和方石英“雙晶相”產品，產品的性能完全取決于莫來石相的含量，莫來石含量越高，其性能就越好，而方石英相在在精密鑄造砂和耐火材料中卻是一個有害成分，它可以影響精密鑄件的精密度和降低耐火度。這種材料僅可用于普通精密鑄造、精密鑄造型殼的過渡層和外層以及作為常規不定型耐火材料，對于尖端行業和高技術行業，這種材料還遠遠不能達到要求。

?????常規的加工方法采用煤系高嶺土直接煅燒至1200-1300℃，然后進行破碎、篩分等工藝。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用煤系高嶺土加工而得的精密鑄造用面層砂粉。

上述目的通過以下方案實現：

一種利用煤系高嶺土加工而得的精密鑄造用面層砂粉，其特征在于：

其是通過下述工藝制備而得：

（1）煤系高嶺土原料經過加工至120目以下；

（2）然后將120目以下的高嶺土加水配成濃度為20-35%的漿液，然后通過高梯度磁選機進行濕法除鐵，得到含鐵和磁性雜質較低的高嶺土物料；

（3）再對得到的含鐵和磁性雜質較低的高嶺土物料進行烘干、高壓成型，然后采用高溫隧道窯煅燒至1550℃以上，對煅燒后的產品進行破碎篩分及磨粉工藝，加工出所需的80-120目的砂或者325目左右的粉產品，所得產品即可用于精密鑄造的面層材料。

????所述的一種利用煤系高嶺土加工而得的精密鑄造用面層砂粉，其特征在于，所述的濕法除鐵具體方法為：取濃度為20-35%的高嶺土漿液進料，常溫下進行，轉環的轉速為2-3轉/分鐘，背景場強為1.0-1.15T，靠磁性對礦物中的磁性物質分選，物料在設備中的通過時間為10-20秒。

?????所述的一種利用煤系高嶺土加工而得的精密鑄造用面層砂粉，其特征在于：所述的高梯度磁選機指的是立環1500型磁選機。

?????高嶺土原料中的含鐵量一般在1.2%以上，經過磁選過后的含鐵量在0.5%以下。磁選工藝流程為：漿料從轉環兩側進料，通過下部含有磁性的轉環，磁性物質被轉環吸附，當轉環轉到上部無磁場區時，采用沖洗水把磁性物質去除。轉環下部有一個緩沖漿料倉，漿料通過下部轉環時靠脈沖作用，可多次通過轉環，增加磁場對磁性物質的捕捉。

煅燒原理為：

2SiO₂·Al₂O₃·2H₂O?=?2SiO₂·Al₂O₃?+?2H₂O

偏高嶺土經進一步煅燒處理生成莫來石、方石英，即雙晶相產品，相應的物理化學反應如下：

2（Al₂O₃·2SiO₂）?=?2SiO₂·3Al₂O₃+4?SiO₂（方石英）

莫來石和方石英物相經進一步煅燒處理，即可生成單晶相莫來石產品，相應的物料化學反應如下：