[發明專利]釩鐵渣-高鎂磷尾礦消失模鑄造涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 201510610621.6
• 申請日: 2015-09-23
• 公開（公告）號: CN105108051A
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 張燕
• 申請（專利權）人: 張燕
• 主分類號: B22C3/00
• 分類號: B22C3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于消失模鑄造涂料領域，尤其涉及一種釩鐵渣-高鎂磷尾礦消失模鑄造涂料及其制備方法。

背景技術

消失模鑄造技術是鑄造行業中新興的一種鑄造工藝方法，消失模鑄造工藝是指用泡沫塑料（EPS、ETMMA或EPMMA）制作成與所需鑄件形狀結構、尺寸大小完全相同的模樣，涂刷耐火涂料后烘干，埋入特殊砂箱干砂（一般使用石英砂）中造型，在保持一定負壓狀態下進行澆注，模樣受熱氣化分解，金屬熔液不斷占據模型位置后最終成型。消失模鑄造在國內主要稱為干砂實型鑄造、負壓實型鑄造，國外簡稱EPC鑄造。

目前最為成熟的消失模鑄造工藝是用于汽車鑄件的批量生產，所生產的產品有鋁合金鑄件(如進氣管、缸體、缸蓋等)和鑄鐵件(如曲軸、缸蓋、變速器殼體、排氣管等)。國內外實踐證明，消失模鑄造在生產汽車鑄件方面具有巨大的發展潛力。當前，我國的汽車工正處在發展時期，預計在今后的一段時期內汽車鑄件產量會有較大幅度的增加，同時對汽車鑄件質量的要求將會更加嚴格。汽車工業的發展，為我國鑄造行業帶來了機遇與挑戰，也為在我國推廣和發展消失模鑄造技術帶來了新的契機。

消失模鑄造用于大批量生產成功與否，50%取決于模樣，30%取決于涂料，20%取決于其它工藝因素。毋庸置疑，涂料是獲得優質鑄件必不可少的工藝環節，科研和生產都已證實，對于消失模鑄造工藝，涂料可使其獲得成功的潛力大大增加。國外對消失模鑄造涂料的研究起步較早，己經有一些商品性的涂料，但是價格偏貴，導致生產成本提高，在一定程度上限制了消失模鑄造工藝的發展。目前，中國已有多家高校和研究單位開展針對消失模鑄造的模樣材料、成型工藝、涂料技術、工裝設備等各個環節的研究開發工作，取得一定的成就，但與國外相比仍有較大差距，例如涂料的商品化程度很差。因此，為促進消失模鑄造這一先進制造技術的推廣應用，結合國內資源情況，從研究涂料的各組分種類和加入量對涂料性能的影響入手，研制適合我國國情的成本低、質量好的消失模鑄造涂料，實現消失模鑄造涂料的國產化是非常必要的。

釩是鋼鐵材料中重要的合金添加劑，被稱為鋼里的“維生素”。目前釩產品主要有五氧化二釩、三氧化二釩、氮化釩、釩鐵合金等。在傳統的釩產品生產過程中，產生大量廢渣，如提釩尾渣、釩鐵渣、廢硫酸鈉等，堆放處理對周圍環境產生很大危害。如何對釩產品生產廢渣綜合利用，對保護環境，增加經濟效益具有重要的意義。

磷尾礦是磷礦浮選精礦時排出的未能加以充分利用的固體廢料。由于我國磷礦石原礦的品位不高，造成磷化工業每年產生大量的磷尾礦沒有充分利用，一般呈細砂狀形態自然堆積在尾礦庫中。不僅耗費資金、占用土地而且還帶來一系列環境問題、安全問題。把磷尾礦變廢為寶是我國工業可持續發展的必然要求，也是建設和諧社會的長久之計。

發明內容

本發明的目的是提供一種能克服上述缺陷，利用釩鐵渣-高鎂磷尾礦生產使用性能優良、生產成本低的消失模鑄造涂料，以達到綜合回收利用釩鐵渣-高鎂磷尾礦并降低生產消失模鑄造涂料成本的目的。

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種釩鐵渣-高鎂磷尾礦消失模鑄造涂料，其特征在于，所述消失模鑄造涂料由以下重量份的原料組成：

釩鐵渣32-36份

高鎂磷尾礦30-34份

鎂砂14-20份

石英尾砂9-11份

硫鐵尾礦7-9份

鋁礬土7-10份

碳化硅6-8份

高鋁礬土細粉2~6份

硅質頁巖粉2-5份

碳化鉭2-6份

氮化鋁2-4份

硼化鉿2~4份

γ-（甲基丙烯酰氧基）丙基三甲氧基硅烷4-5份

二（亞磷酸二月桂酯）四氧辛氧基鈦酸酯6-8份

聚萘二酸乙二酯2-4份

過氧化二異丙苯0.3-0.6份

聚乙烯烷基醇醚0.4-0.6份

丙二醇甲醚醋酸酯0.3-0.6份

碳纖維2~3份

三聚磷酸鈉1~3份

石油磺酸鈉2~3份

季戊四醇1-3份

乙醇22-25份

水8-15份；

所述釩鐵渣的化學成分為：Al₂O₃78-83wt%，CaO10-17wt%，MgO1-2.5wt%，Fe₂O₃0.2-0.8wt%，SiO₂0.6-0.8wt%，VOx1.3-4wt%；