CN103586394A - 黄壤土天然粘土型砂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种黄壤土天然粘土型砂及其制备方法，其由以下重量份的原料组成：黄壤土70-90、凹凸棒土10-15、纳米碳化硅2-4、尾铁矿砂5-10、焦宝石4-6、蓝晶石3-5、六偏磷酸钠2-3、聚醋酸乙烯酯均聚胶粉1-2、二甲基硅油2-3、聚乙烯醇3-4、柠檬酸0.5-1、水5-9。本发明型砂具有优良的透气性、流动性、韧性、发气性、耐热性以及足够的强度，可避免于铸件产生气孔、粘砂、夹砂、冷隔等缺陷，明显提高铸件的表面质量和尺寸精度，且污染小，成本低，回用性好，具有良好的经济效益和社会效益。

Description

黄壤土天然粘土型砂及其制备方法

技术领域

    本发明涉及一种型砂及其制备方法，具体涉及一种黄壤土天然粘土型砂及其制备方法。

背景技术

    型砂是铸造过程中用来造型的材料，一般由铸造用原砂、型砂粘结剂和辅加物等造型材料按一定的比例混合而成。型砂是决定生产效率、劳动条件、铸件质量和生产成本的主要因素之一，湿型煤粉粘土砂铸造工艺在许多工业化国家中得到广泛应用，它具有成本低及造型生产率高等优点 但是，湿型粘土砂一般以天然硅砂为主要成分，采用普通粘土或膨润土为粘结剂，为防止粘砂，一般加入煤粉等附加物，这种型砂对环境的污染大、回用性能差。开发一种对环境无污染或污染小、易回用、低消耗、低排放的新型造型材料是加快铸造业向资源节约型 环境保护型产业转变的关键。

发明内容

    本发明的目的在于提供一种污染小、成本低、回用性好的黄壤土天然粘土型砂及其制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种黄壤土天然粘土型砂，由以下重量份的原料组成：黄壤土70-90、凹凸棒土10-15、纳米碳化硅2-4、尾铁矿砂5-10、焦宝石4-6、蓝晶石3-5、六偏磷酸钠2-3、聚醋酸乙烯酯均聚胶粉1-2、二甲基硅油2-3、聚乙烯醇3-4、柠檬酸0.5-1、水5-9；

所述复合粉的制备方法如下：a、按重量比4-8:3-5:2-3称取珍珠岩、萤石和重晶石，混合均匀，粉碎过100-150目筛，然后加水打浆制成固含量为50-60%的浆料，高速球磨2-3h，喷雾干燥；b、喷雾干燥后的粉料中加入3-5%的椰壳粉、2-3%的氟化钙、1-2%的煤粉和0.4-0.8%的氧化钇，850-880℃煅烧30-40min，再升温至1200-1250℃煅烧2-3h，水淬，然后置于浓度为15-20%的盐酸溶液中，加热至沸腾并高速研磨20-30min，再用浓度为10-15%的氢氧化钠溶液调节溶液PH至中性，50-70℃水浴温度下搅拌10-15min，过滤，用蒸馏水洗净滤渣，烘干；c、上述烘干后的粉末中加入2-3%的三聚磷酸钠、1-2%的硬脂酸钙、3-5%的大豆油、2-3%的玉石粉和0.5-1%的N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，高速研磨5-10min，烘干，过200-300目筛即可。

    黄壤土天然粘土型砂的制备方法，包括以下步骤：

    （1）将尾铁矿砂、焦宝石、蓝晶石混合粉碎，过150-250目筛后与黄壤土、凹凸棒土、纳米碳化硅，干混1-3min；

    （2）再加入水、聚乙烯醇、六偏磷酸钠、柠檬酸，湿混3-5min，再加入聚醋酸乙烯酯均聚胶粉和二甲基硅油，混合2-4min，出砂即可。

 本发明的有益效果：

     本发明型砂具有优良的透气性、流动性、韧性、发气性、耐热性以及足够的强度，可避免于铸件产生气孔、粘砂、夹砂、冷隔等缺陷，明显提高铸件的表面质量和尺寸精度，且污染小，成本低，回用性好，具有良好的经济效益和社会效益。

具体实施方式

一种黄壤土天然粘土型砂，由以下重量（kg）的原料组成：黄壤土80、凹凸棒土15、纳米碳化硅3、尾铁矿砂8、焦宝石5、蓝晶石4、六偏磷酸钠2、聚醋酸乙烯酯均聚胶粉1.5、二甲基硅油2、聚乙烯醇3、柠檬酸0.6、水7；

所述复合粉的制备方法如下：a、按重量比8:5:3称取珍珠岩、萤石和重晶石，混合均匀，粉碎过150目筛，然后加水打浆制成固含量为50%的浆料，高速球磨3h，喷雾干燥；b、喷雾干燥后的粉料中加入5%的椰壳粉、3%的氟化钙、2%的煤粉和0.6%的氧化钇，860℃煅烧40min，再升温至1250℃煅烧2h，水淬，然后置于浓度为20%的盐酸溶液中，加热至沸腾并高速研磨30min，再用浓度为15%的氢氧化钠溶液调节溶液PH至中性，70℃水浴温度下搅拌15min，过滤，用蒸馏水洗净滤渣，烘干；c、上述烘干后的粉末中加入3%的三聚磷酸钠、2%的硬脂酸钙、5%的大豆油、3%的玉石粉和1%的N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，高速研磨10min，烘干，过300目筛即可。

    黄壤土天然粘土型砂的制备方法，包括以下步骤：

    （1）将尾铁矿砂、焦宝石、蓝晶石混合粉碎，过250目筛后与黄壤土、凹凸棒土、纳米碳化硅，干混2min；

    （2）再加入水、聚乙烯醇、六偏磷酸钠、柠檬酸，湿混4min，再加入聚醋酸乙烯酯均聚胶粉和二甲基硅油，混合3min，出砂即可。

本实施例型砂的性能测试如下：

湿压强度（kPa）：119

湿拉强度（KPa）：25

透气性：114

紧实率（%）：36

破碎指数（%）：84。

Claims (2)

1.一种黄壤土天然粘土型砂，其特征在于，由以下重量份的原料组成：黄壤土70-90、凹凸棒土10-15、纳米碳化硅2-4、尾铁矿砂5-10、焦宝石4-6、蓝晶石3-5、六偏磷酸钠2-3、聚醋酸乙烯酯均聚胶粉1-2、二甲基硅油2-3、聚乙烯醇3-4、柠檬酸0.5-1、水5-9；

所述复合粉的制备方法如下：a、按重量比4-8:3-5:2-3称取珍珠岩、萤石和重晶石，混合均匀，粉碎过100-150目筛，然后加水打浆制成固含量为50-60%的浆料，高速球磨2-3h，喷雾干燥；b、喷雾干燥后的粉料中加入3-5%的椰壳粉、2-3%的氟化钙、1-2%的煤粉和0.4-0.8%的氧化钇，850-880℃煅烧30-40min，再升温至1200-1250℃煅烧2-3h，水淬，然后置于浓度为15-20%的盐酸溶液中，加热至沸腾并高速研磨20-30min，再用浓度为10-15%的氢氧化钠溶液调节溶液PH至中性，50-70℃水浴温度下搅拌10-15min，过滤，用蒸馏水洗净滤渣，烘干；c、上述烘干后的粉末中加入2-3%的三聚磷酸钠、1-2%的硬脂酸钙、3-5%的大豆油、2-3%的玉石粉和0.5-1%的N-（β-氨乙基）-γ-氨丙基三甲氧基硅烷，高速研磨5-10min，烘干，过200-300目筛即可。

2.如权利要求1所述的黄壤土天然粘土型砂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

    （1）将尾铁矿砂、焦宝石、蓝晶石混合粉碎，过150-250目筛后与黄壤土、凹凸棒土、纳米碳化硅，干混1-3min；

    （2）再加入水、聚乙烯醇、六偏磷酸钠、柠檬酸，湿混3-5min，再加入聚醋酸乙烯酯均聚胶粉和二甲基硅油，混合2-4min，出砂即可。