以固体矿产尾砂制备3D打印成品抛光剂的方法技术

本发明专利技术为以固体矿产尾砂制备3D打印成品抛光剂的方法，提供了以固体矿产尾砂制备抛光剂和3D打印成品抛光的方法，旨在利用铁矿、铜矿、金矿、石材矿产生的莫氏硬度高，粒度细的尾砂。其步骤包括：步骤一，选取固体矿产尾砂；步骤二，预处理，将尾砂分别通过50目、100目、200目、800目的滤网过滤分级；步骤三，分类，根据3D打印基材硬度和化学性质，以及3D打印成品精确度要求选定抛光剂；步骤四，执行抛光，修饰3D打印成品至表面平滑无毛刺。其有益效果在于：针对3D打印成品表面的毛刺执行抛光修饰，提高了3D打印的效率和产品尺寸的精确度；综合利用固体矿产尾砂，实现了废渣利用；针对不同固体矿产尾砂实施预处理，防止3D打印成品污染。

The method of preparing 3D printing polishing agent with solid mineral tailings

【技术实现步骤摘要】
以固体矿产尾砂制备3D打印成品抛光剂的方法
本专利技术涉及3D打印技术，和固体矿产尾砂综合利用技术。具体而言，涉及3D打印产品的表面修饰技术，也涉及利用至少包括：铁矿尾砂、金矿尾砂、铜矿尾砂、伟晶岩矿产尾砂、石材矿产尾砂的中的其中一种固体矿产尾砂，制备至少可以应用于3D打印产品抛光剂的磨料的方法，及用所述方法制备的抛光剂。
技术介绍
当前3D打印的基材拼接过程，主要采用把基材制成密铺的点状、层状或线状拼接。在打印完成后，拼接缝的位置会留有毛刺或凹槽，导致打印的成品与实际需求不完全相符，需要用抛光的手段修饰。例如应用较广的用聚乳酸为基材的3D打印过程，是将聚乳酸制成细线状拼接，在接合缝的位置会留有与聚乳酸线平行的凹槽，显然在需要光滑表面的3D打印产品时，这种方法打印的产品不能直接应用，抛光修饰之后才可以实现表面光滑。关注到聚乳酸的硬度相对较低，其莫氏硬度是3-4，即可以使用莫氏硬度大于4的矿物粉末为主要原料的磨料进行抛光。又关注到固体矿产尾砂中，常含有大量的硅酸盐和石英，其莫氏硬度较普通的聚乳酸基材高，例如矽卡岩型铁矿尾砂中，透辉石硬度约为5，角闪石、长石硬度约为6，石英硬度7，石榴石硬度约8，以河北南部的矽卡岩型铁矿为例，在选矿过程中脉石矿物已经普遍被破碎成100目或更细的粉末，且实践发现此尾砂不易粘滞聚乳酸表面，风洗即可除去。因此该类尾砂可以直接应用于3D打印产品的抛光材料制备。关于利用尾砂的3D打印产品的表面抛光修饰技术，目前未检索到针对特定3D打印基材的抛光剂，也未检索到与利用固体矿产尾砂制备抛光剂的方法相关的专利或论文。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种3D打印成品抛光修饰的方法，和利用固体矿产尾砂制备主要用于3D打印成品抛光剂的方法。为实现上述目的，本专利技术提供以固体矿产尾砂制备3D打印成品抛光剂和抛光的方法，其步骤至少包括：步骤一，选取固体矿产尾砂，所述固体矿产尾砂的粒径应当细于40目，否则研碎至40目以下；步骤二，预处理，将尾砂分别通过50目、100目、200目、800目的滤网过滤分级；步骤三，分类，根据3D打印基材硬度和化学性质，以及3D打印成品精确度要求选定抛光剂；步骤四，干燥、包装抛光剂，并在包装标注抛光剂成分、粒径和适用的产品；步骤五，执行抛光，可以就制成的抛光剂对至少包括聚乳酸、刚玉、石英、玻璃、基材的成品抛光，去除突起、毛刺。特别地，当抛光刚玉或石英、玻璃基材制品时，即使在石英的硬度低于刚玉的情况，也可以在步骤五使用以石英为主要原料制成的抛光剂，这是根据宝石加工的实践，二氧化硅和刚玉可以互相抛光；抛光刚玉或石英玻璃基材制品时，所对应的固体矿产尾砂石英含量不应低于15％，且必须洗涤除去碱性物质；步骤一采用的尾砂可以是鞍山式铁矿的尾砂、石英脉型金矿的尾砂、伟晶岩矿产尾砂、花岗岩石材厂的切割粉尘，不可以是含赤铁矿质量分数超过3.5％的尾砂，例如铝土赤泥。所述固体矿产尾砂为金矿尾砂时，关注到金矿尾砂的主要成分是石英、长石，这两类矿物的硬度相对较高，但金矿尾砂同时可能会含有处理矿石留下的氰化物，以及矿石中本身含有的硫化物、重金属，这两类成分会造成3D打印产品的污染，因此，此时步骤二：预处理步骤应当使氰化物通过氧化、淋洗事先除去，而硫化物则应先通过堆浸进一步处理。所述尾砂是矽卡岩型铜矿床、铁矿床尾砂时，以安徽安庆的铜矿为例，其尾砂的主要成分石榴石+透辉石＞50％，摩氏硬度大于5，足以抛光铁器。因此，矽卡岩型铜矿床铁矿床的尾砂制成的抛光材料既可以应用于聚乳酸、金属基材的3D打印成品抛光，又可以作为加砂水刀的磨料。作为优选的技术方案，步骤二的过滤分级过程可以浸没在水中执行，防止粉尘。并且，浸没水中的过程可以先加入未压实尾砂体积20-50％的水，将尾砂制成泥浆，然后令此泥浆流入储有至少该批次未压实尾砂体积2倍的水，深度大于0.5米小于1.6米，垂向中位线处覆盖滤网的水槽；水槽应当浸没于水下，水槽壁应当引出至少一根透明玻璃管水位计；此水槽中的水可以静置后在溶质质量分数不大于2.7％时循环使用。从上述关于本专利技术的描述、实践内容可知，本专利技术提供的以固体矿产尾砂制备3D打印成品抛光剂的方法与现有技术相比，其有益效果在于：针对3D打印成品表面的毛刺执行抛光修饰，提高了3D打印的效率和产品尺寸的精确度；综合利用固体矿产尾砂，实现了废渣利用；针对不同固体矿产尾砂实施预处理，防止3D打印成品污染。具体实施方式为了令本专利技术的目的、特征、优点更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本专利技术的实施例进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅为本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在未进行创造性劳动前提下获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供以固体矿产尾砂制备抛光剂和3D打印成品抛光的方法，其步骤包括：步骤一，选取固体矿产尾砂，所述固体矿产尾砂的粒径应当细于40目，否则研碎至40目以下；步骤二，预处理，将尾砂分别通过50目、100目、200目、800目的滤网过滤分级；步骤三，分类，根据3D打印基材硬度和化学性质，以及3D打印成品精确度要求选定抛光剂；步骤四，执行抛光，修饰3D打印成品至表面平滑无毛刺。特别地，根据宝石加工的实践，二氧化硅和刚玉可以互相抛光，因此当基材为刚玉时，即使在的硬度低于刚玉的情况下，也可以使用以石英为主要原料制成抛光剂，所对应的固体矿产尾砂石英含量不应低于15％，采用的尾砂可以是鞍山式铁矿的尾砂、石英脉型金矿的尾砂、花岗岩石材厂的切割粉尘，这些材料石英比例高，所以可以采用；以铝土赤泥为例，之所以不可以直接使用铝土赤泥这种含赤铁矿质量分数超过3.5％的尾砂，是因为铝土赤泥氧化铁比例较高，容易沾附污染被打印的成品，若用赤泥抛光就应当使用pH小于1.9的酸溶液或草酸洗涤，除去氧化铁后再加碱调为中性再使用，带来额外消耗，且洗涤产生的废酸会带来额外的污染，容易腐蚀设备，因此不采用铝土赤泥作为抛光剂原料。类似地，尾砂被氧化而含有较多氧化铁或明显呈酸或碱性时，也不能直接使用。所述固体矿产尾砂为金矿尾砂时，关注到金矿尾砂的主要成分是石英、长石，这两类矿物的硬度相对较高，但金矿尾砂同时可能会含有处理矿石留下的氰化物，以及矿石中本身含有的硫化物、重金属，这两类成分会造成3D打印产品的污染，因此，此时步骤二：预处理步骤应当使氰化物通过氧化、淋洗事先除去，而硫化物则应先通过堆浸进一步处理。尾砂是矽卡岩型铜矿床、铁矿床尾砂时，以安徽安庆的铜矿为例，其尾砂的主要成分是石榴石、透辉石，摩氏硬度大于5，足以抛光铁器。因此，矽卡岩型铜矿床铁矿床的尾砂制成的抛光材料既可以应用于聚乳酸、金属基材的3D打印成品抛光，又可以作为加砂水刀的磨料。作为优选的技术方案，步骤二的过滤分级过程可以浸没在水中执行，防止粉尘飞扬。并且，浸没水中的过程可以先加入未压实尾砂体积20-50％的水，将尾砂制成泥浆，然后令此泥浆流入储有至少该批次未压实尾砂体积2倍的水，深度大于0.5米小于1.6米，垂向中位线处覆盖滤网的水槽；水槽应当浸没于水下，水槽壁应当引出至少一根透明玻璃管水位计；此水槽中的水可以静置后在溶质质量分数不大于2.7％时循环使用。从上述关于本专利技术的描述、实践内容可知，本专利技术提供的以固体矿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.以固体矿产尾砂制备3D打印成品抛光剂和抛光的方法，其步骤至少包括：步骤一，选取固体矿产尾砂，所述固体矿产尾砂的粒径应当细于40目，否则研碎至40目以下；步骤二，预处理，将尾砂分别通过50目、100目、200目、800目的滤网过滤分级；步骤三，分类，根据3D打印基材硬度和化学性质，以及3D打印成品精确度要求选定抛光剂；步骤四，干燥、包装抛光剂，并在包装标注抛光剂成分、粒径和适用的产品；步骤五，执行抛光，可以就制成的抛光剂对至少包括聚乳酸、刚玉、石英、玻璃、基材的成品抛光，去除突起、毛刺；特别地，当抛光刚玉、石英、玻璃基材制品时，即使在石英的硬度低于刚玉的情况，也可以使用以石英为主要原料制成的抛光剂；抛光刚玉或石英玻璃基材制品时，所对应的固体矿产尾砂石英含量不应低于15％，且必须洗涤除去碱性物质；采用的尾砂可以是鞍山式铁矿的尾砂、石英脉型金矿的尾砂、伟晶岩矿产尾砂、花岗岩石材厂的切割粉尘，不可以是含赤铁矿质量分数超过3.5％的尾砂；尾砂被氧化而含有较多氧化铁或明显呈酸或碱性时，也不能直接使用；所述固体矿产尾砂为金矿尾砂时，关注到金矿尾砂的主要成分是石英、长石，这两类矿物的硬度相对较高，但金矿尾砂同时可能会含有处理矿石留下的氰化物，以及矿石中本身含有的硫化物、重金属，防止这两类成分造成3D打印产品的污染，因此，此时步骤二应当使氰化物通过氧化、淋洗事先除去，而硫化物则应先通过氧化或堆浸进一步处理；所述固体矿产尾砂是矽卡岩型铜矿床或铁矿床尾砂时，其主要成分应当是石榴石+透辉石＞50％，摩氏硬度大于5，既可以在步骤五应用于聚乳酸、金属基材的3D打印成品抛光，又可以作为加砂水刀的磨料。...

【技术特征摘要】
1.以固体矿产尾砂制备3D打印成品抛光剂和抛光的方法，其步骤至少包括：步骤一，选取固体矿产尾砂，所述固体矿产尾砂的粒径应当细于40目，否则研碎至40目以下；步骤二，预处理，将尾砂分别通过50目、100目、200目、800目的滤网过滤分级；步骤三，分类，根据3D打印基材硬度和化学性质，以及3D打印成品精确度要求选定抛光剂；步骤四，干燥、包装抛光剂，并在包装标注抛光剂成分、粒径和适用的产品；步骤五，执行抛光，可以就制成的抛光剂对至少包括聚乳酸、刚玉、石英、玻璃、基材的成品抛光，去除突起、毛刺；特别地，当抛光刚玉、石英、玻璃基材制品时，即使在石英的硬度低于刚玉的情况，也可以使用以石英为主要原料制成的抛光剂；抛光刚玉或石英玻璃基材制品时，所对应的固体矿产尾砂石英含量不应低于15％，且必须洗涤除去碱性物质；采用的尾砂可以是鞍山式铁矿的尾砂、石英脉型金矿的尾砂、伟晶岩矿产尾砂、花岗岩石材厂的切割粉尘，不可以是含赤铁矿质量分数超过3.5％的尾砂；尾砂被氧化而含有较多氧化铁或明显呈酸或碱性时，也不能直接使用；所述固体矿产尾砂为金矿尾砂时，关注到...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨溢，王涛，
申请(专利权)人：智享蓝天北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11