[发明专利]一种利用铝灰制备精密铸造砂的方法

说明书

本发明提供了一种利用铝灰制备精密铸造砂的方法，所述方法包括：将铝灰与酸溶液混合，反应后固液分离，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；得到的低杂高纯铝灰粉料经造粒和筛分，得到初级铸造砂；得到的初级铸造砂经烧结和筛分，得到精密铸造砂。本发明所述方法以铝灰为原料，通过控制除杂条件和烧结条件，制备得到强度大、流动性好、耐火度高的精密铸造砂；本发明所述方法不仅解决了铝灰的污染问题，且能耗低，资源利用率高，有利于工业化规模生产，具有较好的工业应用前景。

技术领域

本发明属于废弃物资源化利用技术领域，具体涉及一种利用铝灰制备精密铸造砂的方法。

背景技术

铝灰是电解铝行业产生的危险固体废弃物，含有大量的氧化铝、氧化镁等资源，目前利用率较低，大量未利用的铝灰不仅会对环境产生污染还会造成巨大的资源浪费。砂型(芯)铸造是一种重要的铸造工艺，该铸造工艺中铸造砂的选择极为重要，铸造砂分为硅砂和非硅质砂(又称特种砂)。随着铸造业的发展，特种砂的使用也逐渐增多。和硅砂相比，镁铝尖晶石-刚玉相的特种砂具有热膨胀系数小、耐火度高、角形系数小、表面光滑和透气性好等优点，在厚大件、铸钢件中的用量逐渐增加。

目前制备铸造砂的原料大多以原生矿物或者工业原材料。CN107840653 A公开了一种镁铝尖晶石重熔球形铸造砂的制备方法，该方法以工业氧化铝和工业氧化镁为原料，在电弧炉中高温熔融后制备镁铝尖晶石质铸造砂。CN104557062 A公开了一种尖晶石质铸造砂及其制备方法，该方法以铝矾土生料、工业氧化镁为主原料，经混料、湿磨、烘干、造粒、烧结和筛分制备了尖晶石质铸造砂。上述方法以工业原料、原生矿物为主要原料，存在原料来源单一，成本高，能耗高，时间长以及受市场影响大的问题。

CN110871258 A公开了一种人工砂的制备方法，该方法以铸造再生除尘灰、铸造旧砂、粉煤灰为原料，经混料、造粒、养护、烧结制得人工砂。CN104226889 A公开了一种利用铸造除尘灰和旧砂制备铸造砂的方法，该方法以铸造除尘灰、铸造旧砂等为原料制备了铸造砂。CN110614342 A公开了一种以废砂为原料制备再生铸造覆膜砂的方法，该方法以废砂为原料，额外添加添加剂、导热剂、改性剂等助剂制备铸造砂。上述方法虽然以铸造废砂为主要原料，但铸造废砂因铸造过程有粘砂现象，存在铁含量高的问题，导致以废砂制备的精密铸造砂存在耐火度低、性能差的问题。

综上所述，如何提供一种新的制备精密铸造砂方法，提高其耐火度及性能的同时解决原料短缺的问题，成为当前亟待解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用铝灰制备精密铸造砂的方法，所述方法将危险废弃物铝灰作为原料，并通过控制制备条件得到强度大、流动性好、耐火度高的精密铸造砂，减少了环境污染，具有广泛的工业化应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种利用铝灰制备精密铸造砂的方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将铝灰与酸溶液混合，反应后固液分离，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；

(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；

(3)步骤(2)得到的初级铸造砂经烧结和筛分，得到精密铸造砂。