去除铸造旧砂惰性膜的添加剂及去除铸造旧砂惰性膜的方法技术

本申请涉及材料领域，具体而言，涉及一种去除铸造旧砂惰性膜的添加剂及去除铸造旧砂惰性膜的方法。去除铸造旧砂惰性膜的方法，包括：将去除铸造旧砂惰性膜的添加剂与惰性膜为熔融状态的铸造旧砂接触；其中，去除铸造旧砂惰性膜的添加剂包括氧化钙、氧化镁、以及氧化铝中的一种或者多种；铸造旧砂为无机粘结剂型旧砂。本申请实施例提供的方法对去除铸造旧砂表面的无机盐惰性膜有很大的帮助，增加铸造旧砂惰性膜的脱膜率；有效改善铸造旧砂再生问题。

Additives for Removing Inert Film of Cast Used Sand and Methods for Removing Inert Film of Cast Used Sand

【技术实现步骤摘要】
去除铸造旧砂惰性膜的添加剂及去除铸造旧砂惰性膜的方法
本申请涉及材料领域，具体而言，涉及一种去除铸造旧砂惰性膜的添加剂及去除铸造旧砂惰性膜的方法。
技术介绍
无机粘结剂(硅酸盐、磷酸盐的改性产品)是铸造运用比较广的材料，它不同于其他粘土砂、树脂造型材料，具备明显的优势；但是缺点是旧砂的回收利用困难，旧砂废弃容易造成环境污染和资源浪费。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种去除铸造旧砂惰性膜的添加剂及去除铸造旧砂惰性膜的方法，其旨在改善现有的旧砂再生困难的问题。本申请第一方面提供一种去除铸造旧砂惰性膜的方法，包括：将去除铸造旧砂惰性膜的添加剂与惰性膜为熔融状态的铸造旧砂接触；其中，去除铸造旧砂惰性膜的添加剂包括氧化钙、氧化镁、以及氧化铝中的一种或者多种；铸造旧砂为无机粘结剂型旧砂。包括氧化钙、氧化镁、以及氧化铝中的一种或者多种的去除铸造旧砂惰性膜的添加剂与惰性膜为熔融状态的铸造旧砂接触，去除铸造旧砂惰性膜的添加剂对惰性膜至少具有以下两种作用中的一种：第一、去除铸造旧砂惰性膜的添加剂与残留粘结剂在高温下化学反应，生成一种高熔点的粉末或颗粒状的脆性物质，该脆性物质容易去除，例如可以通过机械研磨和负压引风去除。例如发生如下反应：MgO+SiO2＝MgSiO3+CO2↑CaO+SiO2＝CaSiO3+CO2↑氧化钙与二氧化硅反应生成脆性物质硅酸钙；氧化镁与二氧化硅反应生成脆性物质硅酸镁；氧化铝的熔点较高2054℃，旧砂残留粘结剂呈液态时，氧化铝仍然为颗粒状。去除铸造旧砂惰性膜的添加剂包括氧化钙、氧化镁、以及氧化铝中的一种或者多种；与液态的旧砂残留粘结剂作用后生成硅酸钙、硅酸镁中的一种或两种，或者未参与反应的仍然为颗粒状的氧化铝。旧砂残留粘结剂在高温下状态是液态，硅酸钙、硅酸镁或者氧化铝中的一种或者多种在旧砂粒表面起到了“扎钉”作用，破坏旧砂粒表面形成的惰性膜的连续性，使惰性膜不再牢固地包裹于砂粒外，容易被去除。第二、氧化钙、氧化镁与液态的旧砂残留粘结剂作用后生成二氧化碳气体，气体会对旧砂表面的呈现液态的惰性膜起到吹裂，产生裂缝的效果；而去除铸造旧砂惰性膜的添加剂的分解后的物质又吸附在惰性膜上，有物理隔断的作用，限制砂粒间凝胶颗粒的长大，从而有效的避免砂粒之间的固化结块。裂缝破坏旧砂粒表面形成的惰性膜的连续性，使惰性膜不再牢固地包裹于砂粒外，容易被去除。上述两个作用中的任意一个均对惰性膜的去除有利，增加铸造旧砂惰性膜的脱膜率；改善了旧砂再生困难的问题。在本申请第一方面的一些实施例中，去除铸造旧砂惰性膜的添加剂还包括碳酸钙、碳酸钾、碳酸镁以及碳酸钡中的一种或者多种。碳酸钙、碳酸钾、碳酸镁以及碳酸钡分解生成二氧化碳能够增加惰性膜的吹裂效果；增加物理隔断的作用，限制砂粒间凝胶颗粒的长大，从而有效的避免砂粒之间的固化结块。在本申请第一方面的一些实施例中，去除铸造旧砂惰性膜的添加剂包括氧化铝、碳酸镁以及氧化镁。碳酸镁分解后，二氧化碳会吹裂旧砂表面的呈现液态的惰性膜，产生裂缝的效果；此外，二氧化碳、硅酸钠与氧化镁生成硅酸镁；硅酸镁在旧砂粒表面起到了“扎钉”作用，破坏旧砂粒表面形成的惰性膜的连续性。使上述两种效果同时作用于惰性膜；增加铸造旧砂惰性膜的脱膜率。在本申请第一方面的一些实施例中，去除铸造旧砂惰性膜的添加剂包括氧化钙、碳酸钙以及碳酸钾。碳酸钙以及碳酸钾分解产生二氧化碳气体，气体会对旧砂表面的惰性膜起到吹裂作用，硅酸钙以及硅酸钾会破坏惰性膜的连续性；两种效果同时作用于惰性膜，增加铸造旧砂惰性膜的脱膜率。在本申请第一方面的一些实施例中，将混合有去除铸造旧砂惰性膜的添加剂与铸造旧砂的混合料在500℃-800℃下焙烧2-8小时。混合料与去除铸造旧砂惰性膜的添加剂一起焙烧加热，可以加快作用时间，使惰性膜被快速去除。在本申请第一方面的一些实施例中，混合料焙烧后进行研磨，然后再去除惰性膜。在本申请第一方面的一些实施例中，混合料焙烧后冷却至100℃-400℃，然后再进行研磨。焙烧后的产物表面的颗粒增加摩擦系数，使惰性膜与颗粒被快速破碎成粉料，去除惰性膜。在本申请第一方面的一些实施例中，混合料中：去除铸造旧砂惰性膜的添加剂的质量为铸造旧砂质量的0.1-10％。在上述比例下，可以较为充分地利用去除铸造旧砂惰性膜的添加剂；达到较高的脱膜率。在本申请第一方面的一些实施例中，混合料中：铸造旧砂中的惰性膜与去除铸造旧砂惰性膜的添加剂的质量比为1:1-1.5。在上述比例下，可以较为充分地利用去除铸造旧砂惰性膜的添加剂；达到较高的脱膜率。本申请第二方面提供一种去除铸造旧砂惰性膜的添加剂，添加剂包括第一材料和第二材料；第一材料包括以下按重量份数计的至少两个组分：1-3份的氧化钙、1-3份的氧化镁以及1-3份的氧化铝；第二材料包括以下按重量份数计的至少两个组分：2-4份的碳酸钙、2-4份的碳酸钾、2-4份的碳酸镁以及2-4份的碳酸钡；可选地，第一材料包括以下按重量份数计的至少两个组分：1.5-2.5份的氧化钙、1.3-2.2份的氧化镁以及1.5-2.6份的氧化铝；第二材料包括以下按重量份数计的至少两个组分：2.5-3.3份的碳酸钙、2.3-3.6份的碳酸钾、2.6-3.2份的碳酸镁以及2.5-3.5份的碳酸钡；可选地，第一材料包括按重量份数计的以下组分：2份的氧化钙、2份的氧化镁、以及2份的氧化铝；第二材料包括按重量份数计的以下组分：3份的碳酸钙、3份的碳酸钾、3份的碳酸镁以及3份的碳酸钡。碳酸钙、碳酸镁以及碳酸钡在高温下生成二氧化碳气体，二氧化碳气体会对旧砂表面的呈现液态的惰性膜起到吹裂作用，产生裂缝的效果；氧化钙、氧化镁与惰性膜内的二氧化硅反应，生成较高熔点的硅酸镁和硅酸钙，高熔点的氧化铝、硅酸镁和硅酸钙吸附在惰性膜上，有物理隔断的作用；且高熔点的氧化铝、硅酸镁和硅酸钙的“扎钉”作用有利于冷却后的铸造旧砂惰性膜的去除，增加惰性膜的去除率，改善铸造旧砂再生困难的问题。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。下面对本申请实施例的去除铸造旧砂惰性膜的添加剂及去除铸造旧砂惰性膜的方法进行具体说明。无机粘结剂主要有效成份为硅酸盐、磷酸盐或通过改性的硅酸盐或磷酸盐等，和硅砂主要成份二氧化硅(SiO2)，在加热到150℃以上，即可发生脱水反应，形成硅酸凝胶，从而砂粒之间固化成型形成膜。根据Na2O-Si2O的二元相图，βNa2O.2Si2O在678℃时呈现的是液态，铸造用的无机粘结剂中，通常都加入量助熔剂进行改性处理，呈现液相的温度还会降低。无机粘结剂高温下结块严重，溃散性差，旧砂的回收利用困难；旧砂废弃容易造成环境污染和资源浪费。旧砂的回收利用困难的一个原因是无机粘结剂使用后，会在砂粒表面形成惰性膜，这种薄膜牢牢的包裹着砂粒，除小部分可能被燃烧以外，大部分粘附于砂粒表面。无机旧砂残留在砂粒表面的粘结剂在浇注后不能燃烧掉或直接分解，而是形成一种低熔点的硅酸钠粘附在硅砂表面，在高温焙烧阶段硅酸钠呈现液相，温度降低后又凝固包覆在硅砂表面，呈现坚固的玻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种去除铸造旧砂惰性膜的方法，其特征在于，包括：将去除铸造旧砂惰性膜的添加剂与惰性膜为熔融状态的铸造旧砂接触；其中，所述去除铸造旧砂惰性膜的添加剂包括氧化钙、氧化镁、以及氧化铝中的一种或者多种；所述铸造旧砂为无机粘结剂型旧砂。

【技术特征摘要】
1.一种去除铸造旧砂惰性膜的方法，其特征在于，包括：将去除铸造旧砂惰性膜的添加剂与惰性膜为熔融状态的铸造旧砂接触；其中，所述去除铸造旧砂惰性膜的添加剂包括氧化钙、氧化镁、以及氧化铝中的一种或者多种；所述铸造旧砂为无机粘结剂型旧砂。2.根据权利要求1所述的去除铸造旧砂惰性膜的方法，其特征在于，所述去除铸造旧砂惰性膜的添加剂还包括碳酸钙、碳酸钾、碳酸镁以及碳酸钡中的一种或者多种。3.根据权利要求1所述的去除铸造旧砂惰性膜的方法，其特征在于，所述去除铸造旧砂惰性膜的添加剂包括所述氧化铝、碳酸镁以及所述氧化镁。4.根据权利要求1所述的去除铸造旧砂惰性膜的方法，其特征在于，所述去除铸造旧砂惰性膜的添加剂包括所述氧化钙、碳酸钙以及碳酸钾。5.根据权利要求1所述的去除铸造旧砂惰性膜的方法，其特征在于，将混合有所述去除铸造旧砂惰性膜的添加剂与铸造旧砂的混合料在500℃-800℃下焙烧2-8小时。6.根据权利要求5所述的去除铸造旧砂惰性膜的方法，其特征在于，所述混合料焙烧后进行研磨，然后再去除惰性膜。7.根据权利要求6所述的去除铸造旧砂惰性膜的方法，其特征在于，所述混合料焙烧后冷却至100℃-400℃，然后再进行研磨。8.根据权利要求5所述的去除铸造旧砂惰性膜的方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹海军，包羽冲，秦申二，冯俊龙，李卓情，
申请(专利权)人：北京仁创砂业科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11