一种用铸造废砂制备铸造用水玻璃的方法

摘要

一种用铸造废砂制备铸造用水玻璃的方法：先利用酯硬化水玻璃砂工艺产生的铸造废砂和纯碱制备得到硅酸钠和硅酸钾；然后，将硅酸钠和硅酸钾混合物颗粒、氢氧化钠、氢氧化钾、水、改性剂按照比例要求混合，通入0.6-0.8MPa 的蒸汽，在158℃-169℃的温度下保温1h-4h，硅酸钠和硅酸钾在水中溶解、混匀即制得铸造用水玻璃。使用所述铸造用水玻璃作为粘结剂进行造型和制芯的方法：采用水洗硅砂、人造硅砂、整形硅砂、锆砂等或其再生旧砂作为主要原料；硬化工艺采用吹CO₂ 硬化法、酯硬化法等。本发明提出了具有很强实际操作性能，其具有可预期的较为显著的经济价值和社会价值。

主权项

一种用铸造废砂制备铸造用水玻璃的方法，首先，利用铸造废砂和纯碱作为主要原料制备得到生产硅酸钠和硅酸钾混合物；所述铸造废砂为酯硬化水玻璃砂工艺产生的废砂，废砂成分及其质量百分比满足下述要求：SiO₂：80‑97％，CH₃COONa：2‑11％，CH₃COOK：0.5‑3％，其他：余量；然后，将硅酸钠和硅酸钾混合物颗粒、氢氧化钠、氢氧化钾、水、改性剂按照比例要求混合，通入0.6‑0.8MPa的蒸汽，在158℃‑169℃的温度下保温1h‑4h，硅酸钠和硅酸钾在水中溶解、混匀即可制得铸造用水玻璃；所述的制备铸造用水玻璃的原料配比及各原料在所有原料中所占的质量百分比比例关系满足下述要求：SiO₂：23‑31％，Na₂O：8‑21％，K₂O：0.5‑17％，改性剂：0.3‑10.0％，水：余量；所述改性剂为以下几种物质之一或其组合：糊精、糖、糖蜜、聚丙稀酸钠、三聚磷酸钠、纤维素、腐植酸、腐植酸钠、木糖醇、山黎醇、麦芽糖醇、甘露醇、乙二醇、丙二纯、甘油、季戊四醇、二甘醇、一缩二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚丙三醇、锌酸钠、氢氧化锂；其特征在于：利用铸造废砂和纯碱作为主要原料制备得到生产硅酸钠和硅酸钾混合物的过程依次满足下述要求：将铸造废砂和纯碱按比例混合加入反射炉中，其中铸造废砂占总质量百分比为50‑80％，余量为纯碱；燃烧煤气或天然气，加热到1400±10℃，使得铸造废砂中的醋酸钠、醋酸钾受热分解、燃烧，生成Na₂O、K₂O、CO₂、和、H₂O；Na₂O、K₂O及纯碱(无水碳酸钠)与SiO₂反应，生产硅酸钠、硅酸钾，使废砂中的贵金属氧化物Na₂O、K₂O和SiO₂同时获得回收利用；反应式及相关要求如下：2CH₃COO Na+4O₂→Na₂O+3H₂O↑+4CO₂↑2CH₃COO K+4O₂→K₂O+3H₂O↑+4CO₂↑m SiO₂+Na₂O→Na₂O.mSiO₂.m SiO₂+K₂O→K₂O.mSiO₂m SiO₂+Na₂CO₃→Na₂O.mSiO₂+CO₂↑m＝1.4～4.1熔融的硅酸钠、硅酸钾液体从反射炉出口流出，入水激冷，即可制得硅酸钠和硅酸钾混合物颗粒。