CN105254273A - 电焊条药皮用粘土的脱硫脱磷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供电焊条药皮用粘土的脱硫脱磷方法，先将研磨成粉末的粘土矿物在60-90°C进行水漂洗，然后得到的漂洗粘土经3-15%的碱溶液于60-100°C改性处理1-3h，结束后将所得浆液过滤、洗涤、烘干，粉碎过筛获得>200目的粉末。本发明采用非金属粘土矿物为原料，经简单的漂洗和碱活化处理制备适用于电焊条药皮的粘土辅料，制备方法简单、成本低，易于工业化放大生产，广泛应用在焊接材料领域。
Description
技术领域
本发明涉及焊接辅料技术领域，具体涉及一种电焊条药皮用粘土的脱硫脱磷方法。
背景技术
在科技飞速发展的今天，焊接已经成功地完成了自身蜕变，中国也随之成为世界第一焊接材料生产大国。据统计，我国电焊条年需求量达1500万吨，而实际生产量不足100万吨，市场对焊条具有很大的需求空间，焊条药皮的需求量也随之增大。近年来，由于辅助材料，特别是钛白粉、金红石的大幅度涨价，使焊条生产成本上升。为了降低生产成本，焊接行业将许多廉价、且储量丰富的硅酸盐矿物如：海泡石、蒙脱石、凹凸棒土等引入电焊条药皮的配方中，目前已经取得了良好的效果。然而，凹凸棒土等粘土原矿储量虽然丰富，但用于电焊条药皮也存在一定问题，即大部分粘土原矿中的硫、磷含量过高，这将导致焊缝容易产生裂纹，且电焊条药皮容易出现发红、开裂等现象。因此，对凹凸棒土原矿进行脱硫、脱磷处理势在必行。
发明内容
本发明的目的是：针对现有粘土原矿用于电焊条药皮中硫、磷含量过高的问题而提出一种脱硫、脱磷方法，该脱硫脱磷方法在保持粘土原矿原有性质不变的同时，使硫、磷含量显著降低，拓宽粘土原矿在焊接材料领域中的应用。
本发明是通过以下技术方案予以实现的：该脱硫脱磷方法的具体步骤如下：
(1)粘土原矿漂洗：将水加入容器中加热至60-90°C，按固液比1g:5-10mL加入研磨成粉的粘土矿物在上述温度下充分搅拌1-3h，静置，上层清水和底部沙粒弃掉，中层浆液抽滤后备用；
(2)漂洗粘土碱活化处理：将水加入容器中加热至60-100°C，然后加入漂洗粘土，在上述温度下搅拌均匀，按漂洗粘土/碱溶液1g:3-8mL缓慢加入浓度为3-15wt％的碱溶液中恒温搅拌2-5h，结束后进行过滤，洗涤至中性，烘干、粉碎过筛获得200目的粉末。
其中，所述的粘土矿物选自蒙脱石粘土、凹凸棒土粘土、海泡石粘土中的一种或一种以上粘土矿物的组合。
其中，所述的碱选自氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化铝、氨水、碳酸钠、碳酸钾中一种或一种以上的混合碱。
本发明相对于现有技术具有如下有益效果：对使用的粘土原矿进行漂洗、碱活化改性处理，显著降低粘土原矿中的硫、磷的含量，解决了目前粘土原矿用于电焊条药皮中硫、磷含量过高的问题；另外，拓宽了低品位粘土原矿（指性能较差，无法在实际中应用）的应用领域，具备较好的经济效益和广阔的应用前景。
具体实施方式
以下是对本发明的技术方案的进一步说明，而不是对本发明的限制。除非特别说明，本发明采用的试剂、设备和方法为本技术领域常规市购的试剂、设备和常规使用的方法。
实施例1：将凹凸棒土和水按固液比为1g:5mL的量加入容器中，60°C充分搅拌1h，抽滤后得到漂洗凹凸棒土；将漂洗凹凸棒土和3wt%氢氧化钠溶液按固液比为1g:3mL的量加入容器中，在60°C条件下搅拌2h，结束后将所得浆液过滤、洗涤至中性，烘干、粉碎并过筛，得到200目的碱活化凹凸棒土。
实施例2：凹凸棒土和水按固液比为1g:8mL的量加入容器中，在80°C搅拌2h，抽滤后得到漂洗凹凸棒土；漂洗凹凸棒土和10wt%氢氧化钾溶液按固液比为1g:6mL的量加入容器中，在90℃条件下搅拌3h，结束后将所得浆液过滤、洗涤至中性，烘干、粉碎并过筛，得到200目的碱活化凹凸棒土。
实施例3：凹凸棒土和水按固液比为1g:10mL的量加入容器中，在90°C搅拌3h，抽滤后得到漂洗凹凸棒土；漂洗凹凸棒土和15wt%氢氧化钡溶液按固液比为1g:8mL的量加入容器中，在100℃条件下搅拌5h，结束后将所得浆液过滤、洗涤至中性，烘干、粉碎并过筛，得到200目的碱活化凹凸棒土。
实施例4：将蒙脱石和水按固液比为1g:5mL的量加入容器中，60°C下充分搅拌1h，抽滤得到漂洗蒙脱石；将漂洗蒙脱石和3wt%氢氧化铝溶液按固液比为1g:3mL的量加入容器中，在60°C条件下搅拌2h，结束后将所得浆液过滤、洗涤至中性，烘干、粉碎并过筛，得到200目的碱活化蒙脱石。
实施例5：蒙脱石和水按固液比为1g:8mL的量加入容器中，在80°C搅拌2h，抽滤得到漂洗蒙脱石；漂洗蒙脱石和10wt%氢氧化镁溶液按固液比为1g:6mL的量加入容器中，在90°C条件下搅拌3h，结束后将所得浆液过滤、洗涤至中性，烘干、粉碎并过筛，得到200目的碱活化蒙脱石。
实施例6：蒙脱石和水按固液比为1g:10mL的量加入容器中，在90°C搅拌3h的量加入容器中，抽滤得到漂洗蒙脱石；漂洗蒙脱石和15wt%氨水溶液按固液比为1g:8mL的量加入容器中，在100°C条件下搅拌5h，结束后将所得浆液过滤、洗涤至中性，烘干、粉碎并过筛，得到200目的碱活化蒙脱石。
实施例7：将海泡石和水按固液比为1g:5mL的量加入容器中，60°C下充分搅拌1h后，抽滤得到漂洗海泡石；将漂洗海泡石和3wt%碳酸钠溶液按固液比为1g:3mL的量加入容器中，在60°C条件下搅拌2h，结束后将所得浆液过滤、洗涤至中性，烘干、粉碎并过筛，得到200目的碱活化海泡石。
实施例8：海泡石和水按固液比为1g:8mL的量加入容器中，在80°C搅拌2h，抽滤得到漂洗海泡石；漂洗海泡石和10wt%碳酸钾溶液按固液比为1g:6mL的量加入容器中，在90°C条件下搅拌3h，结束后将所得浆液过滤、洗涤至中性，烘干、粉碎并过筛，得到200目的碱活化海泡石。
实施例9：海泡石和水按固液比为1g:10mL的量加入容器中，在90°C搅拌3h，抽滤得到漂洗海泡石；漂洗海泡石和15wt%氨水溶液按固液比为1g:8mL的量加入容器中，在100°C条件下搅拌5h，结束后将所得浆液过滤、洗涤至中性，烘干、粉碎并过筛，得到200目的碱活化海泡石。
以上各组实施例所制得的粘土中的硫、磷含量数据如下表所示（%）：
| 硫含量 | 磷含量 | |
| 实施例1 | 0.010 | 0.035 |
| 实施例2 | 0.008 | 0.019 |
| 实施例3 | 0.006 | 0.012 |
| 实施例4 | 0.018 | 0.040 |
| 实施例5 | 0.010 | 0.021 |
| 实施例6 | 0.007 | 0.015 |
| 实施例7 | 0.013 | 0.038 |
| 实施例8 | 0.008 | 0.020 |
| 实施例9 | 0.006 | 0.014 |
由上述数据可知，本发明所制备的一种电焊条药皮用粘土中硫含量为0.018-0.006%、磷含量为0.04-0.012%，符合电焊条药皮中粘土矿物辅料的硫、磷含量的范围要求，具备较好的经济效益和广阔的应用前景。
Claims (3)
1.电焊条药皮用粘土的脱硫脱磷方法，其特征是该脱硫脱磷方法的具体步骤如下：
(1)粘土原矿漂洗：将水加入容器中加热至60-90°C，按固液比1g:5-10mL加入研磨成粉的粘土矿物在上述温度下充分搅拌1-3h，静置，上层清水和底部沙粒弃掉，中层浆液抽滤后备用；
(2)漂洗粘土碱活化处理：将水加入容器中加热至60-100°C，然后加入漂洗粘土，在上述温度下搅拌均匀，按漂洗粘土/碱溶液1g:3-8mL缓慢加入浓度为3-15wt％的碱溶液中恒温搅拌2-5h，结束后进行过滤，洗涤至中性，烘干、粉碎过筛获得200目的粉末。
2.根据权利要求1所述的电焊条药皮用粘土的脱硫脱磷方法，其特征是：所述的粘土矿物选自蒙脱石粘土、凹凸棒土粘土、海泡石粘土中的一种或一种以上粘土矿物的组合。
3.根据权利要求1所述的电焊条药皮用粘土的脱硫脱磷方法，其特征是：所述的碱选自氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钾、氢氧化钡、氢氧化铝、氨水、碳酸钠、碳酸钾中一种或一种以上的混合碱。
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