[发明专利]一种利用铝灰制备精密铸造砂的方法

权利要求书

1.一种利用铝灰制备精密铸造砂的方法，其特征在于，所述方法由以下步骤组成：

(1)将铝灰与酸溶液混合，反应2～5h后固液分离，所述固液分离后进行洗涤，得到固体产物和分离液，所述固体产物经干燥得到低杂高纯铝灰粉料；所述洗涤后的洗涤液与分离液混合，得到混合液；所述混合液返回到所述酸溶液中进行循环；循环后的混合液经梯级蒸发结晶分别得到铵盐、钠盐、钾盐和铝盐；

所述铝灰的主要成分包括Na₂O、K₂O、Fe₂O₃、TiO₂、AlN、MgO、SiO₂和Al₂O₃；

所述铝灰的主要成分中，Na₂O的含量不大于2.9wt％，K₂O的含量不大于3.1wt％，Fe₂O₃的含量不大于0.8wt％，TiO₂的含量不大于0.3wt％，AlN的含量不大于20wt％，MgO的含量不小于7wt％，SiO₂的含量不大于3wt％，Al₂O₃的含量不小于45wt％，其余为不可避免的杂质；

(2)步骤(1)得到的低杂高纯铝灰粉料经造粒和筛分，得到初级铸造砂；所述筛分的孔径为3～5mm；筛分出的粒径小于所述孔径的固体颗粒返回进行重新造粒；

(3)步骤(2)得到的初级铸造砂经干燥、烧结和筛分，得到镁铝尖晶石-刚玉相精密铸造砂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述酸溶液包括盐酸、硫酸、硝酸或醋酸中的任意一种或至少两种的组合。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述酸溶液的浓度为10～150g/L。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述酸溶液与所述铝灰的液固比为3～10mL/g。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述反应的温度为60～80℃。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述固液分离包括过滤。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述洗涤的用水量与所述固体产物的液固比为1～3mL/g。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述循环至少为5次。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述干燥的温度为100～115℃。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述干燥的时间为3～12h。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述低杂高纯铝灰粉料主要组分包括Na₂O、K₂O、Fe₂O₃、TiO₂、MgO、SiO₂和Al₂O₃。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)所述低杂高纯铝灰粉料的主要成分中，Na₂O和K₂O的总含量不大于0.5wt％，Fe₂O₃的含量不大于0.3wt％，TiO₂的含量不大于0.25wt％，MgO的含量不小于10wt％，SiO₂的含量不大于6wt％，Al₂O₃的含量不小于70wt％，其余为不可避免的杂质。