一種利用雞蛋殼載體制備精煉劑的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種利用雞蛋殼載體制備精煉劑的方法，屬于精煉劑制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以雞蛋殼為載體，先對其表面處理后炭化，將炭化后的雞蛋殼放入氯化鉀、氯化鎂、硫酸鈉、氯化鋅、硝酸鈉的溶液中浸泡吸附，吸附后和溶液一起烘干，將烘干物和氟化鈣、葉臘石、硅藻土、粉煤灰以及稀土混合球磨得到精煉劑的方法，該方法經(jīng)過雞蛋殼吸附后的精煉劑助劑不僅可以提高助劑的穩(wěn)定性，而且雞蛋殼吸附夾雜物的能力高，成本低，制得的精煉劑化學(xué)穩(wěn)定性好，造渣性能好，除氣、除雜能力強(qiáng)，具有廣闊的市場前景。
【專利說明】
一種利用雞蛋殼載體制備精煉劑的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明公開了一種利用雞蛋殼載體制備精煉劑的方法，屬于精煉劑制備技術(shù)領(lǐng)域。【背景技術(shù)】
[0002]公知的，隨著鋁合金加工行業(yè)競爭的愈演愈烈，為了降低成本，在鑄造時，回爐料占原材料的比例也越來越高，甚至是一些氧化雜質(zhì)含量較高的回爐料也經(jīng)常被使用，但是， 由于在生產(chǎn)鋁合金的過程中，鋁合金熔液在凝固時，鋁液中由氫原子形成的氫氣分子會和非金屬夾雜物形成氣泡，而鋁液中絕大部分的雜質(zhì)和氣體都來自于回爐料，即回爐料的應(yīng)用極大的提高了鋁液中氧化雜質(zhì)的含量，從而導(dǎo)致制出的鋁合金鑄件會存在一定的缺陷， 因此，鑒于在鋁合金熔煉時，鋁液中氧化雜質(zhì)含量的增加不僅會影響到產(chǎn)品的性能，而且對產(chǎn)品合格率也有很大影響，特別是對雜質(zhì)含量要求嚴(yán)格的產(chǎn)品，如精車亮面的鋁合金車輪、 活塞、發(fā)動機(jī)缸體等，所以，對鋁液的精煉凈化處理就成為了必不可少的操作之一;然而，在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的精煉方法，如噴吹精煉、過濾精煉等在使用是都存在有精煉劑不下沉，只在鋁合金熔液上層漂浮的現(xiàn)象，這就導(dǎo)致了還需要人工進(jìn)行不斷攪拌才能完成精煉， 其不但效果較差，而且勞動量較大，所以，在目前用工成本日益提高的情況下，如何簡單而又高效的去除鋁液中的氧化雜質(zhì)已經(jīng)成為了困擾行業(yè)發(fā)展的難題之一。
[0003]目前國內(nèi)外精煉劑的常規(guī)生產(chǎn)工藝是采用沖天爐預(yù)熔法和電爐熔化法，這兩種方法均是將石灰、鋁礬土、白云石、硅石等天然造渣材料混合后放入高溫爐中熔化后、冷卻破碎后制得。上述方式需消耗大量的石灰和鋁礬土等天然資源，耗電量大，生產(chǎn)成本高，因此使得預(yù)熔精煉劑的價格很高，大大增加了鋼鐵企業(yè)的冶煉成本，同時鋼包爐精煉完畢后產(chǎn)生的大量精煉廢渣也造成了環(huán)境的嚴(yán)重污染和資源的大量浪費(fèi)。
[0004]另外，傳統(tǒng)的鋁合金制造過程中使用的精煉劑，會導(dǎo)致成品的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性不強(qiáng)，而且生產(chǎn)出來的合金鑄件中的氣孔度偏高，在鑄件表面多會產(chǎn)生七孔，氧化雜物的比例也較高，影響了合金鑄件的性能，在精煉的過程中的產(chǎn)物具有刺激性氣味，對于工作人員人體危害極大。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對目前常規(guī)生產(chǎn)工藝在制備精煉劑的過程中，吸附夾雜物的能力不高，而且成本高，且在生產(chǎn)出來的合金鑄件中的氣孔度偏高，在鑄件表面多會產(chǎn)生氣孔，氧化雜物的比例也較高，影響了合金鑄件的性能的問題，提供了一種以雞蛋殼為載體，先對其表面處理后炭化，將炭化后的雞蛋殼放入氯化鉀、氯化鎂、硫酸鈉、氯化鋅、硝酸鈉的溶液中浸泡吸附，吸附后和溶液一起烘干，將烘干物和氟化鈣、葉臘石、硅藻土、粉煤灰以及稀土混合球磨得到精煉劑的方法，該方法經(jīng)過雞蛋殼吸附后的精煉劑助劑不僅可以提高助劑的穩(wěn)定性，而且雞蛋殼吸附夾雜物的能力高，成本低，制得的精煉劑化學(xué)穩(wěn)定性好，造渣性能好，除氣、除雜能力強(qiáng)，具有廣闊的市場前景。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:(1)稱取150?200g雞蛋殼，將雞蛋殼表面和內(nèi)壁清洗干凈后曬干，將曬干后的雞蛋殼粉碎、過篩得40?50目雞蛋殼顆粒，先將雞蛋殼顆粒按固液比1:5與質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%鹽酸浸泡5 ?8min，浸泡后立即取出，再放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鈉溶液中混合浸泡3?5h，浸泡結(jié)束后過濾取出，將濾渣放入烘箱中干燥5?7h;(2)將上述干燥后的雞蛋殼在1.3?1.4MPa和280?300°C下熱解20?30min，將熱解后的雞蛋殼放入炭化爐中，向炭化爐中通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，并以10?12°C/min升溫速率升至 800?900°C，保持此溫度下炭化50?70min，得到炭化后的雞蛋殼，留取備用；(3)分別選取15?18g氯化鉀，10?12g氯化鎂，5?8g硫酸鈉，6?8g氯化鋅，8?10g硝酸鈉和250?300mL去離子水，攪拌混合至固體完全溶解，向溶解液中加入上述炭化后的雞蛋殼浸泡、浸泡吸附8?10h，浸泡后將混合物放入烘箱中，烘干至水分完全揮發(fā)，得到烘干后混合固體，將混合固體研磨、過篩得70?80目混合粉末；(4)按重量份數(shù)計(jì)，分別選取30?50份上述混合粉末，6?10份氟化鈣，5?10份葉臘石， 8?10份娃藻土，6?10份粉煤灰，4?5份稀土，先將氟化媽、葉臘石、娃藻土、粉煤灰和稀土一起投入球磨罐中，在密封條件下研磨混合80?lOOmin，球磨結(jié)束后再加入上述制備混合粉末，繼續(xù)研磨25?35min，研磨后取出，放入烘箱中在50?60 °C下干燥3?5h，即可得到精煉劑。
[0007]本發(fā)明利用雞蛋殼制備得到的精煉劑顏色為淡黃色，熔點(diǎn)為1100?1200°C。
[0008]本發(fā)明的應(yīng)用方法是:在鋁合金制造過程中，當(dāng)鋁合金熔體溫度高達(dá)950?1050°C 時，將本發(fā)明制得的精煉劑加入熔煉爐中，其中加入量為鋁合金熔體體積的〇.5?0.8%，充分?jǐn)嚢杈鶆颍??lOmin后出爐即可。不僅簡化了鋁合金熔煉工藝，而且減少了產(chǎn)物中雜質(zhì)， 增加了產(chǎn)物性能，化渣時間從原來的25?35min，降低為2?3min。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:(1)本發(fā)明操作工藝簡便，原料易得，利用廢棄雞蛋殼為吸附劑，降低了成本的同時實(shí)現(xiàn)了廢物利用，耗電量低；(2)本發(fā)明雞蛋殼吸附后的精煉劑助劑不僅可以提高助劑的穩(wěn)定性，而且雞蛋殼吸附夾雜物的能力高；(3)本發(fā)明制得的精煉劑化學(xué)穩(wěn)定性好，造渣性能好，除氣、除雜能力強(qiáng)，具有廣闊的市場前景?！揪唧w實(shí)施方式】
[0010]首先稱取150?200g雞蛋殼，將雞蛋殼表面和內(nèi)壁清洗干凈后曬干，將曬干后的雞蛋殼粉碎、過篩得40?50目雞蛋殼顆粒，先將雞蛋殼顆粒按固液比1:5與質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%鹽酸浸泡5?8min，浸泡后立即取出，再放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鈉溶液中混合浸泡3?5h，浸泡結(jié)束后過濾取出，將濾渣放入烘箱中干燥5?7h;然后將上述干燥后的雞蛋殼在1.3?1.4MPa和 280?300°C下熱解20?30min，將熱解后的雞蛋殼放入炭化爐中，向炭化爐中通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，并以10?12°C/min升溫速率升至800?900°C，保持此溫度下炭化50?70min，得到炭化后的雞蛋殼，留取備用;接下來分別選取15?18g氯化鉀，10?12g氯化鎂，5?8g硫酸鈉，6 ?8g氯化鋅，8?10g硝酸鈉和250?300mL去離子水，攪拌混合至固體完全溶解，向溶解液中加入上述炭化后的雞蛋殼浸泡、浸泡吸附8?10h，浸泡后將混合物放入烘箱中，烘干至水分完全揮發(fā)，得到烘干后混合固體，將混合固體研磨、過篩得70?80目混合粉末;最后按重量份數(shù)計(jì)，分別選取30?50份上述混合粉末，6?10份氟化|丐，5?10份葉臘石，8?10份娃藻土，6?10份粉煤灰，4?5份稀土，先將氟化媽、葉臘石、娃藻土、粉煤灰和稀土一起投入球磨罐中，在密封條件下研磨混合80?lOOmin，球磨結(jié)束后再加入上述制備混合粉末，繼續(xù)研磨 25?35min，研磨后取出，放入烘箱中在50?60 °C下干燥3?5h，即可得到精煉劑。
[0011]實(shí)例 1首先稱取150g雞蛋殼，將雞蛋殼表面和內(nèi)壁清洗干凈后曬干，將曬干后的雞蛋殼粉碎、 過篩得40目雞蛋殼顆粒，先將雞蛋殼顆粒按固液比1:5與質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%鹽酸浸泡5min，浸泡后立即取出，再放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鈉溶液中混合浸泡3h，浸泡結(jié)束后過濾取出，將濾渣放入烘箱中干燥5h;然后將上述干燥后的雞蛋殼在1.3MPa和280°C下熱解20min，將熱解后的雞蛋殼放入炭化爐中，向炭化爐中通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，并以l〇°C/min升溫速率升至800°C， 保持此溫度下炭化50min，得到炭化后的雞蛋殼，留取備用;接下來分別選取15g氯化鉀，10g 氯化鎂，5g硫酸鈉，6g氯化鋅，8g硝酸鈉和250mL去離子水，攪拌混合至固體完全溶解，向溶解液中加入上述炭化后的雞蛋殼浸泡、浸泡吸附8h，浸泡后將混合物放入烘箱中，烘干至水分完全揮發(fā)，得到烘干后混合固體，將混合固體研磨、過篩得70目混合粉末;最后按重量份數(shù)計(jì)，分別選取30份上述混合粉末，6份氟化鈣，5份葉臘石，8份硅藻土，6份粉煤灰，4份稀土，先將氟化鈣、葉臘石、硅藻土、粉煤灰和稀土一起投入球磨罐中，在密封條件下研磨混合 80min，球磨結(jié)束后再加入上述制備混合粉末，繼續(xù)研磨25min，研磨后取出，放入烘箱中在 50°C下干燥3h，即可得到精煉劑。
[0012]本實(shí)例操作簡便，在鋁合金制造過程中，當(dāng)鋁合金熔體溫度高達(dá)950°C時，將本發(fā)明制得的精煉劑加入熔煉爐中，其中加入量為鋁合金熔體體積的0.5%，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?5min后出爐即可。不僅簡化了鋁合金熔煉工藝，而且減少了產(chǎn)物中雜質(zhì)，增加了產(chǎn)物性能， 化渣時間從原來的25min，降低為2min。
[0013]實(shí)例2首先稱取180g雞蛋殼，將雞蛋殼表面和內(nèi)壁清洗干凈后曬干，將曬干后的雞蛋殼粉碎、 過篩得45目雞蛋殼顆粒，先將雞蛋殼顆粒按固液比1:5與質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%鹽酸浸泡7min，浸泡后立即取出，再放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鈉溶液中混合浸泡4h，浸泡結(jié)束后過濾取出，將濾渣放入烘箱中干燥6h;然后將上述干燥后的雞蛋殼在1.35MPa和290 °C下熱解25min，將熱解后的雞蛋殼放入炭化爐中，向炭化爐中通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，并以11°C/min升溫速率升至850°C， 保持此溫度下炭化60min，得到炭化后的雞蛋殼，留取備用;接下來分別選取16g氯化鉀，llg 氯化鎂，7g硫酸鈉，7g氯化鋅，9g硝酸鈉和280mL去離子水，攪拌混合至固體完全溶解，向溶解液中加入上述炭化后的雞蛋殼浸泡、浸泡吸附9h，浸泡后將混合物放入烘箱中，烘干至水分完全揮發(fā)，得到烘干后混合固體，將混合固體研磨、過篩得75目混合粉末;最后按重量份數(shù)計(jì)，分別選取40份上述混合粉末，7份氟化鈣，8份葉臘石，9份硅藻土，8份粉煤灰，4.5份稀土，先將氟化鈣、葉臘石、硅藻土、粉煤灰和稀土一起投入球磨罐中，在密封條件下研磨混合 90min，球磨結(jié)束后再加入上述制備混合粉末，繼續(xù)研磨30min，研磨后取出，放入烘箱中在 55 °C下干燥4h，即可得到精煉劑。
[0014]本實(shí)例操作簡便，在鋁合金制造過程中，當(dāng)鋁合金熔體溫度高達(dá)1000°C時，將本發(fā)明制得的精煉劑加入熔煉爐中，其中加入量為鋁合金熔體體積的0.6%，充分?jǐn)嚢杈鶆?，Smin后出爐即可。不僅簡化了鋁合金熔煉工藝，而且減少了產(chǎn)物中雜質(zhì)，增加了產(chǎn)物性能，化渣時間從原來的30min，降低為2.5min。
[0015]實(shí)例3
首先稱取200g雞蛋殼，將雞蛋殼表面和內(nèi)壁清洗干凈后曬干，將曬干后的雞蛋殼粉碎、過篩得50目雞蛋殼顆粒，先將雞蛋殼顆粒按固液比1:5與質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%鹽酸浸泡Smin，浸泡后立即取出，再放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鈉溶液中混合浸泡5h，浸泡結(jié)束后過濾取出，將濾渣放入烘箱中干燥7h;然后將上述干燥后的雞蛋殼在1.4MPa和300°C下熱解30min，將熱解后的雞蛋殼放入炭化爐中，向炭化爐中通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，并以12°C/min升溫速率升至900°C，保持此溫度下炭化70min，得到炭化后的雞蛋殼，留取備用;接下來分別選取18g氯化鉀，12g氯化鎂，Sg硫酸鈉，Sg氯化鋅，1g硝酸鈉和300mL去離子水，攪拌混合至固體完全溶解，向溶解液中加入上述炭化后的雞蛋殼浸泡、浸泡吸附10h，浸泡后將混合物放入烘箱中，烘干至水分完全揮發(fā)，得到烘干后混合固體，將混合固體研磨、過篩得80目混合粉末;最后按重量份數(shù)計(jì)，分別選取50份上述混合粉末，10份氟化鈣，10份葉臘石，10份硅藻土，10份粉煤灰，5份稀土，先將氟化鈣、葉臘石、硅藻土、粉煤灰和稀土一起投入球磨罐中，在密封條件下研磨混合10min，球磨結(jié)束后再加入上述制備混合粉末，繼續(xù)研磨35min，研磨后取出，放入烘箱中在60 V下干燥5h，即可得到精煉劑。
[0016]本實(shí)例操作簡便，在鋁合金制造過程中，當(dāng)鋁合金熔體溫度高達(dá)1050°C時，將本發(fā)明制得的精煉劑加入熔煉爐中，其中加入量為鋁合金熔體體積的0.8%，充分?jǐn)嚢杈鶆颍?min后出爐即可。不僅簡化了鋁合金熔煉工藝，而且減少了產(chǎn)物中雜質(zhì)，增加了產(chǎn)物性能，化渣時間從原來的35min，降低為3min。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種利用雞蛋殼載體制備精煉劑的方法，其特征在于具體制備步驟為:稱取150?200g雞蛋殼，將雞蛋殼表面和內(nèi)壁清洗干凈后曬干，將曬干后的雞蛋殼粉 碎、過篩得40?50目雞蛋殼顆粒，先將雞蛋殼顆粒按固液比1: 5與質(zhì)量分?jǐn)?shù)1%鹽酸浸泡5? 8min，浸泡后立即取出，再放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%氯化鈉溶液中混合浸泡3?5h，浸泡結(jié)束后過濾 取出，將濾渣放入烘箱中干燥5?7h;將上述干燥后的雞蛋殼在1.3?1.4MPa和280?300°C下熱解20?30min，將熱解后的雞 蛋殼放入炭化爐中，向炭化爐中通入氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，并以10?12°C/min升溫速率升至800? 900°C，保持此溫度下炭化50?70min，得到炭化后的雞蛋殼，留取備用；分別選取15?18g氯化鉀，10?12g氯化鎂，5?8g硫酸鈉，6?8g氯化鋅，8?10g硝酸鈉 和250?300mL去離子水，攪拌混合至固體完全溶解，向溶解液中加入上述炭化后的雞蛋殼 浸泡、浸泡吸附8?10h，浸泡后將混合物放入烘箱中，烘干至水分完全揮發(fā)，得到烘干后混 合固體，將混合固體研磨、過篩得70?80目混合粉末；按重量份數(shù)計(jì)，分別選取30?50份上述混合粉末，6?10份氟化鈣，5?10份葉臘石，8? 10份娃藻土，6?10份粉煤灰，4?5份稀土，先將氟化媽、葉臘石、娃藻土、粉煤灰和稀土一起 投入球磨罐中，在密封條件下研磨混合80?lOOmin，球磨結(jié)束后再加入上述制備的混合粉 末，繼續(xù)研磨25?35min，研磨后取出，放入烘箱中在50?60 °C下干燥3?5h，即可得到精煉 劑。
【文檔編號】C22C1/02GK106086497SQ201610484006
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月28日
【發(fā)明人】陳建峰, 王統(tǒng)軍, 張明
【申請人】陳建峰