[發(fā)明專利]一種利用鋁灰制備精密鑄造砂的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011388043.3
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112642990B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李占兵;李少鵬;李會泉;孫輝;黃形中;劉青青
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院過程工程研究所
• 主分類號: B22C1/00
• 分類號: B22C1/00;B22C5/00;B22C5/06;B09B3/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟

本發(fā)明提供了一種利用鋁灰制備精密鑄造砂的方法，所述方法包括：將鋁灰與酸溶液混合，反應(yīng)后固液分離，得到固體產(chǎn)物和分離液，所述固體產(chǎn)物經(jīng)干燥得到低雜高純鋁灰粉料；得到的低雜高純鋁灰粉料經(jīng)造粒和篩分，得到初級鑄造砂；得到的初級鑄造砂經(jīng)燒結(jié)和篩分，得到精密鑄造砂。本發(fā)明所述方法以鋁灰為原料，通過控制除雜條件和燒結(jié)條件，制備得到強(qiáng)度大、流動性好、耐火度高的精密鑄造砂；本發(fā)明所述方法不僅解決了鋁灰的污染問題，且能耗低，資源利用率高，有利于工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，具有較好的工業(yè)應(yīng)用前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于廢棄物資源化利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用鋁灰制備精密鑄造砂的方法。

背景技術(shù)

鋁灰是電解鋁行業(yè)產(chǎn)生的危險固體廢棄物，含有大量的氧化鋁、氧化鎂等資源，目前利用率較低，大量未利用的鋁灰不僅會對環(huán)境產(chǎn)生污染還會造成巨大的資源浪費(fèi)。砂型(芯)鑄造是一種重要的鑄造工藝，該鑄造工藝中鑄造砂的選擇極為重要，鑄造砂分為硅砂和非硅質(zhì)砂(又稱特種砂)。隨著鑄造業(yè)的發(fā)展，特種砂的使用也逐漸增多。和硅砂相比，鎂鋁尖晶石-剛玉相的特種砂具有熱膨脹系數(shù)小、耐火度高、角形系數(shù)小、表面光滑和透氣性好等優(yōu)點(diǎn)，在厚大件、鑄鋼件中的用量逐漸增加。

目前制備鑄造砂的原料大多以原生礦物或者工業(yè)原材料。CN107840653 A公開了一種鎂鋁尖晶石重熔球形鑄造砂的制備方法，該方法以工業(yè)氧化鋁和工業(yè)氧化鎂為原料，在電弧爐中高溫熔融后制備鎂鋁尖晶石質(zhì)鑄造砂。CN104557062 A公開了一種尖晶石質(zhì)鑄造砂及其制備方法，該方法以鋁礬土生料、工業(yè)氧化鎂為主原料，經(jīng)混料、濕磨、烘干、造粒、燒結(jié)和篩分制備了尖晶石質(zhì)鑄造砂。上述方法以工業(yè)原料、原生礦物為主要原料，存在原料來源單一，成本高，能耗高，時間長以及受市場影響大的問題。

CN110871258 A公開了一種人工砂的制備方法，該方法以鑄造再生除塵灰、鑄造舊砂、粉煤灰為原料，經(jīng)混料、造粒、養(yǎng)護(hù)、燒結(jié)制得人工砂。CN104226889 A公開了一種利用鑄造除塵灰和舊砂制備鑄造砂的方法，該方法以鑄造除塵灰、鑄造舊砂等為原料制備了鑄造砂。CN110614342 A公開了一種以廢砂為原料制備再生鑄造覆膜砂的方法，該方法以廢砂為原料，額外添加添加劑、導(dǎo)熱劑、改性劑等助劑制備鑄造砂。上述方法雖然以鑄造廢砂為主要原料，但鑄造廢砂因鑄造過程有粘砂現(xiàn)象，存在鐵含量高的問題，導(dǎo)致以廢砂制備的精密鑄造砂存在耐火度低、性能差的問題。

綜上所述，如何提供一種新的制備精密鑄造砂方法，提高其耐火度及性能的同時解決原料短缺的問題，成為當(dāng)前亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種利用鋁灰制備精密鑄造砂的方法，所述方法將危險廢棄物鋁灰作為原料，并通過控制制備條件得到強(qiáng)度大、流動性好、耐火度高的精密鑄造砂，減少了環(huán)境污染，具有廣泛的工業(yè)化應(yīng)用前景。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種利用鋁灰制備精密鑄造砂的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)將鋁灰與酸溶液混合，反應(yīng)后固液分離，得到固體產(chǎn)物和分離液，所述固體產(chǎn)物經(jīng)干燥得到低雜高純鋁灰粉料；

(2)步驟(1)得到的低雜高純鋁灰粉料經(jīng)造粒和篩分，得到初級鑄造砂；

(3)步驟(2)得到的初級鑄造砂經(jīng)燒結(jié)和篩分，得到精密鑄造砂。