[发明专利]一种铸造硅砂的提纯方法和高纯硅砂

说明书

本发明公开了一种铸造硅砂的提纯方法和高纯硅砂，包括：将铸造硅砂采用酸洗浸泡的方式进行提纯。通过酸洗浸泡，能够将硅砂表面的低熔点物质溶解掉，提高硅砂的SiO₂含量，进一步降低硅砂的酸耗值，而硅砂的主要有效成分SiO₂是酸性氧化物，不和上述酸化学反应，经过以上酸洗处理的高纯硅砂具有以下的优点：灼烧减量、含水量、含泥量低，硅砂的耐火度≥1700℃，充分结合了国内的内蒙砂、海南砂和福建砂的优势。

技术领域

本发明涉及铸造旧砂再生技术领域，具体而言，涉及一种铸造硅砂的提纯方法和高纯硅砂。

背景技术

随着中国制作2025的稳步推进，中国铸造行业逐渐由“大”向“强”的发展，应运而生的很多高端精密铸件面市，这些高端铸件的生产，离不开优质的造型材料，造型材料是抵御高温金属液对砂芯(砂型)的侵蚀的模具。比如铸钢件在铸造生产中，浇注温度相对要高，达到了1550－1700℃，若高温下钢水会与铸型材料发生化学作用，铸钢件容易出现烧结粘砂和气孔等缺陷，导致产品报废。

国内运用最广泛的便是硅砂，硅砂品质的好坏可直接影响到铸件质量。硅砂的主要成分是SiO₂，SiO₂的含量直接决定硅砂的耐火度。国内比较大硅砂产业区域分布在：海南省的海砂、福建省的海砂，以及内蒙古的风积沙。这三个区域的砂各有特色，其中福建砂和海南砂的SiO₂含量比较高，在95－98％范围内，耐火度能够达到(1650－1700)℃，能够运用在铸钢件的生产，但是海砂的角形系数不好，呈现尖角形，酸耗值比较高，会降低砂芯或砂型的强度，若是提高树脂粘结剂的加入量，铸件气孔缺陷的风险会上升。

内蒙硅砂的储藏量丰富，开采简单，硅砂的角形系数比较好，呈现圆球形，所以造型(制芯)强度高，但是SiO₂含量偏低，在85－90％之间，耐火度不到1600℃，铸件容易粘砂，要是含有云母、长石、铁的氧化物，碳酸盐等物质，会进一步降低硅砂的耐火度，所以常规的内蒙硅砂不能在铸钢件运用。

鉴于此，开发一种新型的铸型材料－高纯硅砂，针对内蒙砂技术研发，要克服其耐火度低的短板，为高端精密铸件生产提供耐火材料，对中国制造业铸造的发展具有重要意义。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种铸造硅砂的提纯方法和高纯硅砂。

本发明是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种铸造硅砂的提纯方法，将铸造硅砂采用酸洗浸泡的方式进行提纯。

内蒙硅砂的储藏量丰富，开采简单，硅砂的角形系数比较好，呈现圆球形，所以造型(制芯)强度高，但是SiO₂含量偏低，在85－90％之间，耐火度不到1600℃，铸件容易粘砂，要是含有云母、长石、铁的氧化物，碳酸盐等物质，会进一步降低硅砂的耐火度，由此限制了内蒙硅砂在铸钢件上的运用。

经发明人的长期的实践发现：混在铸造硅砂中最常见的低熔点物质的成分有：

钾长石，化学成分是：K₂O·Al₂O₃·6SiO₂，熔点1170－1200℃；

钠长石，化学成分是：Na₂O·Al₂O₃·6SiO₂，熔点1100－1200℃；

钙长石，化学成分是：CaO·Al₂O₃·6SiO₂，熔点1170－1250℃；