一种水玻璃再生砂及其制备方法技术

一种水玻璃再生砂，按重量份包括：水玻璃20‑30份，酸化淀粉2‑10份，硅酸2‑10份，硅酸盐2‑10份，二氧化碳0‑103份。水玻璃再生砂的制备方法，包括：第一步，将水玻璃、酸化淀粉按配方量搅拌加热，混合均匀得混合物A；第二步，在混合物A中按配方量加入硅酸进行搅拌，混合均匀后得混合物B；第三步，在混合物B中按配方量加入硅酸盐和二氧化碳搅拌加热，混合均匀后得水玻璃再生砂。本水玻璃再生砂，其重复使用率高，且回用效果好，将其应用于铸造工艺中能够降低生产成本，使得铸件表面光洁。水玻璃再生砂的制备方法，利用酸性淀粉、干冰的改性作用，使得型砂中达到了表面覆膜的效果，使该水玻璃再生砂的处理重复使用。

【技术实现步骤摘要】
一种水玻璃再生砂及其制备方法
本专利技术涉及水玻璃砂
，更具体地说，特别涉及一种水玻璃再生砂及其制备方法。
技术介绍
水玻璃砂作为铸造型砂的粘结剂，能够减少铸钢、铸铁等铸造工业的污染，实现绿色铸造。采用水玻璃砂的铸造工艺铸件尺寸精度高，表面光洁，造型效率高，可以制造形状复杂和内部质量严格要求的铸件，并且使用过程中引起粉尘数量少、无毒无味，在工业上得到了广泛的应用。但众所周知，水玻璃砂溃散性差，这是铸造工艺中的较大问题。溃散性是指铸件浇注并凝固后，砂型、砂芯被打碎的难易程度，也叫除砂性。通常认为，水玻璃砂溃散性差的主要原因是在高温下，水玻璃中的有效成分硅酸钠熔融结块，导致砂型残留强度非常高，十分不利于铸件的落砂清砂，而且在旧砂表面会残留过多的钠离子，严重影响旧砂的再生利用。
技术实现思路
本专利技术提供了一种水玻璃再生砂及其制备方法，解决相关技术中使用普通的水玻璃砂铸造工艺中水玻璃砂难以再生循环利用的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种水玻璃再生砂，按重量份包括：水玻璃20-30份，酸化淀粉2-10份，硅酸2-10份，硅酸盐2-10份，二氧化碳0-103份。进一步的，还包括α-淀粉、石墨粉、膨润土中的一种或几种。进一步的，所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸钾钠中的一种或几种，所述硅酸盐的粒度小于50目。进一步的，所述硅酸采用偏硅酸，是玻璃状无色透明的无定型颗粒。进一步的，所述二氧化碳采用干冰。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种水玻璃再生砂的制备方法，包括：第一步，将水玻璃、酸化淀粉按配方量搅拌加热，混合均匀得混合物A；第二步，在混合物A中按配方量加入硅酸进行搅拌，混合均匀后得混合物B；第三步，在混合物B中按配方量加入硅酸盐和二氧化碳搅拌加热，混合均匀后得水玻璃再生砂。进一步的，第一步中，所述加热的温度为40-85℃，所述加热的时间为15-80min。进一步的，第一步中，所述加热分步进行，分别为第一程序升温阶段、第二程序升温阶段、第一程序降温阶段、第二程序降温阶段，第一程序升温阶段为10min内从室温匀速升温至90℃，第二程序升温阶段为5min内从90℃匀速升温至100℃、第一程序降温阶段为10min内从100℃匀速降至90℃，第二程序降温阶段为45min内从90℃匀速降至室温。进一步的，第三步中，所述加热的温度为110-130℃，所述加热的时间为0.5-2.0h。进一步的，第三步中，所述加热采用程序升温，匀速由室温升至110-130℃。本专利技术提供的水玻璃再生砂，其重复使用率高，且回用效果好，将其应用于铸造工艺中能够降低生产成本，且减少或不使用涂料，使得铸件表面光洁。本专利技术提供的水玻璃再生砂的制备方法，利用酸性淀粉、干冰的改性作用，使得型砂中达到了表面覆膜的效果，使该水玻璃再生砂的处理重复使用。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。具体实施例一，一种水玻璃再生砂，按重量份包括：水玻璃20份，酸化淀粉2份，硅酸2份，硅酸钠2份。本实施例中，硅酸钠的粒度小于50目；硅酸采用玻璃状无色透明的无定型偏硅酸颗粒。水玻璃再生砂的制备方法，包括：第一步，将水玻璃、酸化淀粉按配方量边搅拌边加热，加热分步进行，分别为第一程序升温阶段、第二程序升温阶段、第一程序降温阶段、第二程序降温阶段，第一程序升温阶段为10min内从室温匀速升温至90℃，第二程序升温阶段为5min内从90℃匀速升温至100℃、第一程序降温阶段为10min内从100℃匀速降至90℃，第二程序降温阶段为45min内从90℃匀速降至室温，混合均匀得混合物A；第二步，在混合物A中按配方量加入硅酸进行搅拌，混合均匀后得混合物B；第三步，在混合物B中按配方量加入硅酸盐边搅拌边加热，在0.5h内由室温匀速升至110℃，混合均匀后得水玻璃再生砂。本实施例的反应原理为：将水玻璃和酸化淀粉进行混合搅拌均匀，并且采用分段程序升温，从室温升温至酸化淀粉充分的糊化膨胀，然后再缓慢升温至更高温度，使得糊化的淀粉充分分解，从而降低混合物整体的粘度，再采用两个阶段的缓慢程序降温是的混合物整体的粘度不发生太大的变化。然后再加入硅酸、硅酸盐进行混合搅拌加热，与改性后的水玻璃反应生成水玻璃再生砂，提高其溃散性。该水玻璃再生砂重复使用率高，回用效果好，将其应用于铸造工艺中能够降低生产成本，且减少或不使用涂料，使得铸件表面光洁。利用酸性淀粉对水玻璃的改性作用，使得采用改性后的水玻璃生产的型砂能够处理重复使用。具体实施例二，一种水玻璃再生砂，按重量份包括：水玻璃20份，酸化淀粉2份，硅酸2份，硅酸钠2份，二氧化碳1份。本实施例中的水玻璃再生砂，二氧化碳采用固态的干冰，其余组分与具体实施例一种组分的相同。水玻璃再生砂的制备方法，包括：第一步，将水玻璃、酸化淀粉按配方量边搅拌边加热，加热分步进行，分别为第一程序升温阶段、第二程序升温阶段、第一程序降温阶段、第二程序降温阶段，第一程序升温阶段为10min内从室温匀速升温至90℃，第二程序升温阶段为5min内从90℃匀速升温至100℃、第一程序降温阶段为10min内从100℃匀速降至90℃，第二程序降温阶段为45min内从90℃匀速降至室温，混合均匀得混合物A；第二步，在混合物A中按配方量加入硅酸进行搅拌，混合均匀后得混合物B；第三步，在混合物B中按配方量加入硅酸盐、干冰，边搅拌边加热，在0.5h内由室温匀速升至110℃，混合均匀后得水玻璃再生砂。本实施例的反应原理为：将水玻璃和酸化淀粉进行混合搅拌均匀，并且采用分段程序升温，从室温升温至酸化淀粉充分的糊化膨胀，然后再缓慢升温至更高温度，使得糊化的淀粉充分分解，从而降低混合物整体的粘度，再采用两个阶段的缓慢程序降温是的混合物整体的粘度不发生太大的变化。然后再加入硅酸、硅酸盐进行混合搅拌加热，利用固体干冰吸热立即气化的特性，使得改性后的水玻璃反应生成水玻璃再生砂，其每个型砂粒子表面均包覆有淀粉粒子形成的保护膜，并对水玻璃再生砂进行硬化处理，从而导致水玻璃再生砂的溃散性提高。该水玻璃再生砂重复使用率高，回用效果好，将其应用于铸造工艺中能够降低生产成本，且减少或不使用涂料，使得铸件表面光洁。利用酸性淀粉对水玻璃的改性作用，使得采用改性后的水玻璃生产的型砂中达到了表面覆膜的效果，使该水玻璃再生砂的处理重复使用。具体实施例三，一种水玻璃再生砂，按重量份包括：水玻璃25份，酸化淀粉6份，硅酸6份，硅酸钠6份，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水玻璃再生砂，其特征在于，按重量份包括：水玻璃20-30份，酸化淀粉2-10份，硅酸2-10份，硅酸盐2-10份，二氧化碳0-103份。/n

【技术特征摘要】
1.一种水玻璃再生砂，其特征在于，按重量份包括：水玻璃20-30份，酸化淀粉2-10份，硅酸2-10份，硅酸盐2-10份，二氧化碳0-103份。


2.根据权利要求1所述的水玻璃再生砂，其特征在于，还包括α-淀粉、石墨粉、膨润土中的一种或几种。


3.根据权利要求2所述的水玻璃再生砂，其特征在于，所述硅酸盐为硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂、硅酸钾钠中的一种或几种，所述硅酸盐的粒度小于50目。


4.根据权利要求3所述的水玻璃再生砂，其特征在于，所述硅酸采用偏硅酸，是玻璃状无色透明的无定型颗粒。


5.根据权利要求4所述的水玻璃再生砂，其特征在于，所述二氧化碳采用干冰。


6.权利要求1-5中任一项所述的一种水玻璃再生砂的制备方法，其特征在于，包括：
第一步，将水玻璃、酸化淀粉按配方量搅拌加热，混合均匀得混合物A；
第二步，在混合物A中按配方量加入硅酸进行搅拌，混合均匀后得混合物B；
第三步，在混合物B中按配方量...

【专利技术属性】
技术研发人员：高化民，韦博，曲磊，高雁，高政，
申请(专利权)人：曲阜市铸造材料厂，
类型：发明
国别省市：山东;37