水玻璃砂的研究应用与进展
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水玻璃可行性研究报告本文通过对水玻璃的性能特点、制备工艺、应用领域等方面进行分析研究,探讨了水玻璃作为一种新型材料在各个领域的可行性。
一、水玻璃的性能特点1. 基本性质水玻璃是一种无色透明、无味无味的液体,可溶于水,呈碱性。
其主要成分为硅酸钠。
2. 物理性质水玻璃具有较高的粘着力和耐热性,可在高温环境下工作。
3. 化学性质水玻璃具有较好的化学稳定性,不易与其他化学物质发生反应。
二、水玻璃的制备工艺1. 碱法制备碱法制备水玻璃是目前主流的生产工艺,其基本原理是将石英砂和碳酸钠按一定比例混合,在高温下熔融成玻璃状,再用水稀释成液状。
2. 酸法制备酸法制备水玻璃是一种较为简单的制备方法,主要是将石英砂与硫酸和水混合反应,生成硅酸溶液,再用氢氧化钠调节pH值。
三、水玻璃的应用领域1. 建筑工程水玻璃可以作为一种新型胶粘剂使用在建筑工程中,可以替代传统的有机胶粘剂,具有更高的耐候性和耐高温性。
2. 汽车制造水玻璃可以用作汽车密封剂和防水材料,可以提高汽车的密封性和防水性能。
3. 航空航天水玻璃具有较好的耐热性和化学稳定性,可以用作航空航天领域的保温材料和涂料。
四、水玻璃的可行性分析1. 市场需求随着建筑工程、汽车制造、航空航天等领域的不断发展,对高性能材料的需求也在增加,水玻璃作为一种新型材料具有广阔的市场前景。
2. 技术成熟度水玻璃的制备工艺相对成熟,生产工艺简单,成本相对较低,具有一定的竞争优势。
3. 环保性水玻璃作为一种无机材料,具有较好的环保性,可以替代传统的有机胶粘剂和密封剂,减少对环境的污染。
综上所述,水玻璃作为一种新型材料具有较好的性能特点和应用前景,具有较高的可行性。
未来可以进一步加大对水玻璃的研发和推广应用,以满足不同领域的需求,促进其在市场上的发展和推广。
水玻璃砂造型工艺在中国的应用1. 引言1.1 水玻璃砂造型工艺的定义水玻璃砂造型工艺,是一种传统的手工艺技艺,利用水玻璃和砂粒进行模具制作和制品成型的工艺。
水玻璃,即硅酸钠,是一种无色透明的液体,具有粘合力强、易于硬化的特点。
砂粒则是一种常见的颗粒状材料,可以用于制作各种形状的模具。
在水玻璃砂造型工艺中,首先在模具内涂抹水玻璃,然后将砂粒均匀撒在水玻璃上,待水玻璃硬化后,取出模具,即可得到精美的砂型制品。
水玻璃砂造型工艺具有悠久的历史和丰富的文化内涵,是中国传统工艺中的重要组成部分。
通过水玻璃砂造型工艺,可以制作出各种精美的工艺品、雕塑艺术品和建筑装饰品,展现出中国传统文化的独特魅力。
水玻璃砂造型工艺也在现代创意设计中得到广泛应用,为传统工艺注入了新的活力和时尚元素。
随着社会的发展和人们对文化传统的重视,水玻璃砂造型工艺在中国的传承和发展愈发重要和值得关注。
1.2 水玻璃砂造型工艺的意义水玻璃砂造型工艺是一种传统的手工艺技术,通过将水和玻璃砂混合制成糊状,然后涂抹在模具上,经过一定的时间后,可以得到精美的玻璃制品。
这种工艺具有深厚的文化底蕴和艺术价值,不仅可以传承古代工艺的精髓,还可以为现代设计领域提供灵感和可能性。
水玻璃砂造型工艺通过其独特的材料和制作方法,赋予了作品独特的质感和光泽,使其在艺术表现力和观赏性方面都得到了提升。
水玻璃砂造型工艺的意义在于,它不仅是一种工艺技术,更是一种文化传承和创新的载体。
在当代社会,人们对传统工艺的重视程度逐渐增加,水玻璃砂造型工艺正是其中之一。
它不仅可以让人们了解古代工艺的魅力和精湛技艺,还可以为当代设计带来新的灵感和可能性。
通过学习和传承水玻璃砂造型工艺,可以促进文化交流,拓展创作思路,提高艺术品的品质和附加值。
水玻璃砂造型工艺的意义不仅在于保护传统文化,更在于为当代艺术和设计注入新的活力和变革。
2. 正文2.1 水玻璃砂造型工艺在文化遗产保护中的应用许多古代建筑中的壁画、浮雕等装饰都是用水玻璃砂造型技艺制作而成的。
什么是水玻璃自硬砂?什么是水玻璃自硬砂,1(水玻璃自硬砂绿色铸造工艺水玻璃是一种硅酸钠真溶液和二氧化硅胶粒构成的多相疏散的水溶液。
其长处有本钱低廉资源广,操纵方便无污染,应用机动,能源省,铸件优质废品少等。
但水玻璃砂有一些固有缺点,此中最重要的有:接纳传统CO2硬化工艺,水玻璃自己的粘结强度未能得到充实的发挥,水玻璃参加量高(一样通常达7%,8%),导致浇注后型芯的崩溃性差,铸件清砂非常困难。
别的,水玻璃旧砂脱模率低,旧砂难以再生回用,强碱性水玻璃废砂的大量排放,严峻污染了情况。
20世纪90年月后,人们对水玻璃根本构成和硬化机理的了解不停深化,在用活化金属离子改性水玻璃和用有机酯硬化水玻璃等两个方面得到了突破性希望,可使型芯砂中水玻璃参加量淘汰至1.8%,3.0%,从而显着低落了水玻璃砂的残留强度,这不但进步了铸件的外貌质量,收缩了铸件的清砂时间,并且也使水玻璃旧砂再生回用成为大概。
现在,改性水玻璃砂工艺分外是酯硬化改性水玻璃砂工艺正在中国得到广泛推广应用,分外是铸钢件,如机车车辆、重型机器、泵阀等行业,在生产薄壁、箱形等易孕育发生热裂的铸钢件上,更是受到了人们广泛的关怀和应用。
总之,水玻璃砂是铸造产业中最受欢迎的型砂之一,它具有高质量,低本钱,生产情况好,且可望实现无废砂废水排放等特点,是集约化的绿色干净铸造工艺。
现在,水玻璃砂已跃升为继粘土砂、树脂砂之后的第三大铸造生产用型砂,在铸造行业分外是铸钢件生产中得到了广泛的应用,在将来必将有更为辽阔的应用远景。
2(水玻璃自硬砂旧砂趁热短流程再生工艺装备这种针对铸钢行业而研发的水玻璃旧砂再生接纳循环利用的短流程砂处置处罚体系,冲破传统看法,接纳适时化趁热打箱新思绪。
新研制的振动落砂破裂再生除尘运送一体机、斗轮搓擦再生机盼望等新工艺装备通事后续的中温热法再生,以彻底办理水玻璃旧砂再生困难,且使水玻璃旧砂再生后Na2O残留率小于0.5%,可作为新砂回用。
水玻璃在建筑材料中的应用I. 引言- 介绍水玻璃的基本概念和历史- 阐述本篇论文的研究目的和意义II. 水玻璃的性质与制备方法- 描述水玻璃的化学组成、物理特性和机械性能- 介绍水玻璃的制备方法与工艺流程III. 水玻璃在建筑材料中的应用- 详细阐述水玻璃在建筑材料中的应用领域和方式- 分析水玻璃在建筑材料中的优点和局限性IV. 水玻璃的应用案例分析- 基于实际工程实例,描述水玻璃在建筑材料中的应用效果和影响- 分析不同应用领域和场景下的使用方法和实践经验V. 水玻璃应用的发展趋势及展望- 探讨建筑材料行业的发展趋势和前景,并分析水玻璃在其中的角色和发展方向- 提出水玻璃应用的未来趋势和研究方向VI. 结论- 总结论文的重点和核心内容- 展望水玻璃在建筑材料领域的应用前景,强调研究的意义和价值。
第一章引言建筑材料作为建筑行业的重要组成部分,不仅影响到建筑物的外观和功能,也关乎到其结构的牢固程度和使用寿命。
有机、无机及混合型材料在建筑材料领域中得到广泛应用。
而水玻璃作为一种具有广泛用途的无机材料,其特殊的化学性质和物理性能不但能够满足建筑材料在力学、耐久等方面的要求,还能够廉价、方便地进行制备和加工,因此在建筑材料领域应用越来越广泛。
本文旨在探讨水玻璃在建筑材料中的应用,为建筑材料领域的相关研究提供一定的参考借鉴。
第二章水玻璃的性质与制备方法2.1 水玻璃的化学组成和物理性质水玻璃,又称硅酸钠或硅酸钾,是一种无机胶体化合物,由一种碱金属离子(如钠离子或钾离子)和硅酸根离子(如SiO2^-2)构成。
水玻璃的化学式通常为Na2SiO3或K2SiO3,其分子式为(Na,K)2O · mSiO2 · nH2O或K2O · mSiO2 · nH2O。
水玻璃具有一系列重要的化学和物理性质,如高硬度、高强度、低膨胀系数、抗压强度高等等,这些特点使得水玻璃在建筑材料领域中得到广泛应用。
水玻璃的工程用途水玻璃是一种常见的无机胶凝材料,具有广泛的工程用途。
它由硅酸盐玻璃和水混合而成,形成一种类似胶凝土的材料。
水玻璃的特性使其在许多领域中被广泛应用,包括建筑、农业、环境保护等。
本文将从以下几个方面探讨水玻璃的工程用途。
一、建筑领域水玻璃在建筑领域有着重要的应用。
首先,水玻璃可以作为一种胶凝材料,用于修复和加固建筑物。
由于其与水泥的相容性良好,可以与水泥混合使用,提高混凝土的强度和耐久性。
其次,水玻璃还可以用于制作防水材料,如防水涂料、防水砂浆等,有效地防止水的渗透和漏水问题。
此外,水玻璃还可以用于制作耐火材料,如耐火砖、耐火涂料等,提高建筑物的耐火性能。
二、农业领域水玻璃在农业领域也有着广泛的应用。
首先,水玻璃可以用作土壤改良剂,改善土壤结构,增加土壤的肥力和保水性,提高农作物的产量和品质。
其次,水玻璃还可以用于制作农药和化肥的增效剂,增加农药和化肥的吸附性和持久性,提高农药和化肥的利用率,减少对环境的污染。
此外,水玻璃还可以用于制作农膜、农网等农业材料,提高农作物的生长环境和产量。
三、环境保护领域水玻璃在环境保护领域也有着重要的应用。
首先,水玻璃可以用于制作污水处理剂,用于处理工业废水和城市污水,去除污染物和重金属离子,提高水质的净化效果。
其次,水玻璃还可以用于制作固化剂,用于固化有害废物和危险废物,减少废物的排放和对环境的影响。
此外,水玻璃还可以用于制作环境修复材料,用于修复受污染的土壤和水体,恢复生态环境的平衡。
水玻璃具有广泛的工程用途,在建筑、农业、环境保护等领域发挥着重要的作用。
它不仅可以用于修复和加固建筑物,还可以用于改良土壤和提高农作物产量,同时还可以用于处理废水和固化废物,保护环境和恢复生态。
水玻璃的工程应用不仅提高了工程质量和效益,还促进了可持续发展和环境保护。
相信随着科技的进步和应用的不断拓展,水玻璃在工程领域中的应用将会越来越广泛,发挥更大的作用。
水玻璃在铸造生产中的应用1、概述(1)水玻璃别名泡花碱,是硅酸钠、硅酸钾、硅酸锂和硅酸季铵盐在水中以离子、分子和硅酸胶粒并存的分散体系。
(2)纯净的水玻璃外观为无色透明的粘稠液体,当含有铁、锰、铝、钙的氧化物时,则带有黄、绿、青灰和乳白等各种颜色。
(3)一般的水玻璃指钠水玻璃,铸造中使用的水玻璃的模数通常为2<M<4。
(4)水玻璃砂加热到800℃以上时具有良好的退让性,能减少铸件的热裂缺陷,但加入量偏高时,浇注后型砂的残留强度高,溃散性差。
2、特点(1)硬化和强化:水玻璃的粘度超过浓度-模数相结合的临界值时便开始趋向硬化,硬化的水玻璃依赖进一步失水而增强,称为强化阶段。
人们采取加热烘气体硬化法、硅铁粉自硬砂等方法促使水玻璃硬化。
干、微波烘干、CO2(2)水玻璃粘结剂的硬化采取强脱水、少反应的原则,来增加粘结强度。
(3)模数的调整:降低水玻璃的模数时,加入NaOH水溶液(质量分数为Cl水溶液(质量分数为10%)或无定10%-20%);升高水玻璃模数时,加入NH4。
也可按比例将高、低模数的水玻璃混合获得一种中间模数的水玻璃。
型SiO2(4)浓度的调整:加热脱水或增水即可。
铸造行业中习惯用密度来反映水玻璃的浓度,常用波美度°Be’来表示。
(5)老化与物理改性:老化指水玻璃存放过程中,其粘度和粘结强度显著下降,凝聚胶化速度加快,其实是内部能量缓慢释放的过程。
通过磁场处理、超声振荡、回流加热、热压釜加热等物理改性消除水玻璃的老化情况。
(6)水玻璃砂溃散剂:多糖类、树脂类、油类、纤维素类、碳质类、无机物类、矿石类等。
)、固体(硅铁粉等)、液体(丙烯酸碳酸酯)。
(7)水玻璃硬化剂:气体(如CO2我国供应嘴普通的MDT系列有机酯为MDT-901(慢酯)、MDT-903(快酯)、MDT-800(极慢)、MDT-Q(极快)。
3、以水玻璃为粘结剂的型砂和芯砂吹气硬化水玻璃砂:根据不同的配比可适用于铸钢件型(芯)砂、铸(1)CO2铁件型砂等。
水玻璃砂工艺原理及应用技术
水玻璃砂工艺是一种常见的表面处理工艺,它通过在物体表面喷涂水玻璃和砂粒,形成一层坚固的、耐磨的表面涂层。
这种工艺在工业生产和艺术装饰中都有广泛的应用。
本文将介绍水玻璃砂工艺的原理和应用技术。
水玻璃砂工艺的原理是利用水玻璃的粘结性和硬化性,将砂粒牢固地粘合在物体表面上。
水玻璃是一种无机胶凝材料,具有较高的粘结强度和耐磨性,因此可以有效地保护物体表面。
在工艺过程中,首先将水玻璃溶液均匀地喷涂在物体表面,然后再将砂粒喷涂在水玻璃表面,通过特殊的工艺处理,使水玻璃和砂粒形成坚固的结合,从而形成一层耐磨的表面涂层。
水玻璃砂工艺具有许多优点,首先是耐磨性强,可以有效地保护物体表面不受磨损。
其次,水玻璃砂工艺可以制造出各种不同的纹理和图案,因此在艺术装饰领域有着广泛的应用。
此外,水玻璃砂工艺也具有防腐蚀、防火和耐高温的特性,因此在工业生产中也有着重要的应用价值。
在实际应用中,水玻璃砂工艺可以用于金属制品、玻璃制品、
陶瓷制品等各种材料的表面处理。
例如,汽车零部件、建筑装饰材料、工艺品等都可以通过水玻璃砂工艺进行表面处理,从而提高其
耐磨性和美观性。
此外,水玻璃砂工艺也可以用于防火门、防腐蚀
设备等特殊领域,提高产品的使用寿命和安全性。
总之,水玻璃砂工艺是一种具有广泛应用前景的表面处理工艺,它通过水玻璃和砂粒的结合,可以有效地提高物体表面的耐磨性和
美观性,具有重要的工业和艺术装饰价值。
随着材料科学和工艺技
术的不断发展,相信水玻璃砂工艺在未来会有更广泛的应用。
酯硬化水玻璃砂工艺应用简介水玻璃又叫硅酸钠,系一种硅酸钠真溶液和二氧化硅胶粒组成的多相分散的水溶液。
由于它本钱低廉资源广,操作方便无污染,应用灵活能源省,铸件优质废品少等许多优势,从20世纪50年代初引入我国的铸造行业,专门是在铸钢件生产中取得了普遍的应用,而且还有不断扩大应用的趋势,其应用前景十分广漠。
可是,随着该工艺应用范围的慢慢扩大,水玻璃砂的一些固有缺点,也暴露出来了,其中最要紧的有:采纳传统CO2硬化工艺,水玻璃本身的粘结强度未能取得充分的发挥,水玻璃加入量高(一样达7~8%),致使浇注后型、芯砂的溃散性差,铸件清砂十分困难。
第二是水玻璃旧砂脱模率低,旧砂难以再生回用,强碱性水玻璃废砂的大量排放,严峻污染了环境,阻碍了这一工艺进一步的的扩大推行应用。
直到20世纪90年代以后,人们对水玻璃大体组成和硬化机理的熟悉深化,在用活化金属离子改性水玻璃和用有机酯硬化水玻璃等两个方面取得了冲破性进展,可使型、芯砂中水玻璃加入量减少至~%,从而明显降低了水玻璃砂的残留强度,这不仅提高了铸件的表面质量,缩短了铸件的清砂时刻,而且也使水玻璃旧砂再生回用成为可能。
目前改性水玻璃砂工艺,专门是酯硬化改性水玻璃砂工艺正在我国取得普遍推行应用,专门是铸钢件,如机车车辆、重型、泵、阀门等行业在生产薄壁、箱形等易产生热裂的铸钢件上,更是受到了人们普遍的关心和应用。
下面将较系统地介绍我所最近几年来在用活性金属离子改性水玻璃和用有机酯硬化水玻璃砂工艺等方面的科研功效及在铸造生产中的实际应用情形。
1.水玻璃砂用原材料硅砂大量的实验和生产实践说明,硅砂的性能对水玻璃砂的强度起着重要作用,例如,粒型较好的大林和福建硅砂比含泥量相同的海城砂的硬化强度几乎高一倍以上;而且粒型较好的大林和福建硅砂的含泥量从%(即水洗砂)降低到%以下(擦洗砂),其硬化强度也将提高一倍左右。
尽管水玻璃砂对硅砂的要求不像树脂砂那样严格,可是为了降低水玻璃加入量,改善水玻璃砂的工艺性能和再生回用性能,对水玻璃用硅砂提出如下性能指标:角型系数≤含泥量<%含水量<%微粉含量<200目≤%水玻璃目前我国水玻璃生产厂家较多,由于水玻璃成份比较复杂,大多数生产厂家又缺乏必要的检测手腕,因此,水玻璃的质量较差,无法知足铸造生产日趋增加的要求。
水玻璃的工程用途1. 防火涂料:水玻璃作为一种优质的防火涂料,被广泛应用于建筑工程中。
其优异的防火性能使其成为建筑物外墙、内墙、天花板和地板等部位的理想涂料材料。
水玻璃能够形成一层坚固的保护膜,有效地抑制火势蔓延,保护建筑物和人员安全。
2. 土壤固化剂:水玻璃在土壤工程中被广泛应用于土壤固化。
通过与土壤中的细颗粒结合形成坚固的胶结体,提高土壤的稳定性和承载能力。
水玻璃作为一种环保、经济、高效的土壤固化剂,被用于道路基层、机场跑道等工程中,显著提高了工程质量和使用寿命。
3. 防水材料:水玻璃在防水工程中具有出色表现。
其渗透性强,在渗透到建筑物表面后能够与表面材料发生化学反应形成胶凝体,有效地提高了建筑物表面材料的防水性能。
水玻璃防水材料广泛应用于地下室、地下管道、水池等工程中,可有效阻止地下水的渗透,保护建筑物结构的完整性。
4. 耐酸碱材料:由于水玻璃具有良好的耐酸碱性能,因此在化工、石化等行业中被广泛应用。
它可以作为耐酸碱涂料、耐腐蚀涂层等材料,用于保护设备和管道免受腐蚀的损害。
此外,水玻璃还可以作为一种优质的胶结材料,用于制造耐酸碱砖、耐酸碱地板等。
5. 膨胀剂:在建筑工程中,水玻璃被广泛应用于混凝土和灰浆中作为一种优质的膨胀剂。
通过与混凝土中的氢氧化钙反应产生氢氧化钙胶凝物,并释放大量气体,在混凝土内形成微细孔隙结构。
这种孔隙结构能够有效改善混凝土的抗渗性、抗冻性和耐久性,提高混凝土的工程质量。
6. 粘结剂:水玻璃作为一种优质的粘结剂,广泛应用于建筑工程中。
它可以用于粘结砖、瓷砖、玻璃和金属等材料,形成坚固而耐久的粘结层。
水玻璃作为一种环保材料,无毒无害,对人体健康无害,并且具有优异的耐候性和抗老化性能。
7. 硬化剂:水玻璃在建筑工程中还可以作为一种硬化剂使用。
通过与混凝土中的游离氢氧化钙反应形成硬质胶凝体,提高混凝土的硬度和强度。
水玻璃硬化剂广泛应用于地坪、地面修复等工程中,能够显著提高地面的耐磨性、抗压强度和使用寿命。
水玻璃砂造型工艺水玻璃砂造型工艺是一种能够使普通玻璃制品变得独具特色的工艺,一般应用于各种高档玻璃制品的加工中,如酒瓶、香水瓶、花瓶、饰品等。
水玻璃砂造型技术能够在玻璃表面形成漂亮的图案和文字,从而使制品更加高雅、精美,使产品增加一份艺术与文化含义。
水玻璃砂造型工艺,顾名思义,是将水和玻璃砂作为砂blasting混合的媒介,在玻璃表面上进行喷砂加工,从而获取所需的设计模样。
这种加工工艺也可以称之为防腐蚀玻璃工艺或砂喷雕。
这种工艺的主要原理是将玻璃表面喷砂打磨,使其呈现出一定的防腐蚀性能,从而延长产品的使用寿命。
水玻璃砂造型技术可以使用各种形状的砂粒,从而形成各种不同的造型。
同时,砂粒的大小和形状也可以控制,从而对产品表面的质感和颜色产生影响。
这样就可以制作出各种漂亮的图案,例如:树叶、花卉、动物、文字等,所以它在装饰加工中应用非常广泛。
1、设计图案:首先需要制作好想要的图案设计,包括图案大小、形状、位置等等。
2、制作油膜:将玻璃制品表面喷上一层脱着剂,即油膜,以免喷砂时玻璃表面被划伤。
这一步要非常仔细,因为任何轻微的瑕疵都可能对最终制品造成影响。
3、砂粒的准备:将相应的砂粒倒入喷砂机内准备进行喷砂加工。
这里需要注意的是砂粒的种类和大小需要根据具体需求进行选择。
4、喷砂加工:将准备好的砂粒在喷砂机中进行加工,以玻璃制品表面的油膜被完全喷砂为止。
根据需求可以喷出不同的纹路和厚度的花纹。
5、清洗:将制品表面的喷砂残留物清洗干净,最后进行质量检查和包装。
总之,水玻璃砂造型工艺是一种很重要的装饰加工技术,其应用范围广泛,能够对产品的质感、造型和外观产生极大的影响。
同时,也是一种应用于制品防腐蚀的重要技术,具有非常广泛的市场前景和应用价值。
11 国内水玻璃型砂工艺发展现况水玻璃砂型铸造是我国铸钢件生产的主要方法,据不完全统计,2012年产铸件近800万吨,约占全球铸钢件年产量的60%,同时我国每年要排放水玻璃砂型铸造废旧砂约1500万吨。
水玻璃砂型铸造废旧砂是强碱性固体废弃物,水玻璃砂型铸造废旧砂的排放会造成严重的环境污染。
因此,回收再生,循环利用如此大量的水玻璃砂型铸造废旧砂,是履行节能、环保的绿色铸造的必由之路。
2 水玻璃砂绿色铸造关键技术与装备2.1 水玻璃型砂工艺特点水玻璃砂是目前铸钢行业最普遍使用的方法之一,水玻璃砂有以下特点。
(1生产的铸件精度高质量好水玻璃砂型硬度高、尺寸精度好,生产工艺简单,可生产出类式树脂砂型铸造的高精度、高质量的铸件;还可以克服用树脂砂生产铸钢件时产生热裂纹的缺点。
新型水玻璃砂型(芯)具有强度高、表面稳定性好、粘结剂加入量少等优点,浇注后落砂容易,减少大量的清砂工时,改善清理作业环境,大大减少清理时的粉尘和噪声污染,旧砂的可再生性好。
(2) 生产环境好,对环境污染最轻由于水玻璃工艺的原材料都是无机物,无气味且粉尘量少,故与树脂砂和粘土砂相比,其劳动条件更好,对一线操作人员身体健康更有利。
目前,随着水玻璃砂溃散性差等问题逐步解决,水玻璃旧砂的完全再生回用已成为可能。
采用湿法再生干法回用相结合的方法,可使水玻璃旧砂的回用率达到95%(只有少量旧砂在处理过程中变成泥、灰),从根本上改变了目前水玻璃旧砂在我国大量被废弃的局面,可大大减少铸件废物的排放量。
同时也节约了大量硅砂资源(硅砂属于不可再生资源),为我国铸造工业的绿色可持续发展奠定了基础。
(3)生产成本低,工艺操作性能好与树脂砂相比,水玻璃砂的成本低、对环境的温度和湿度适应摘 要:水玻璃砂绿色铸造关键技术与装备是针对水玻璃砂铸钢行业而研发,一种将废弃的水玻璃砂型铸造旧砂进行回收再生循环利用的砂处理装备。
2005年,国内如锡南铸机首创的基于水玻璃砂绿色铸造关键技术与装备的研制投产,使原来回收循环利用率几乎为零的水玻璃砂型铸造旧砂经过热法再生,循环利用回用率提升至70%~80%已成为现实。
水玻璃在选矿中的应用水玻璃,也称碱性硅酸盐,是一种常用的选矿药剂。
在选矿过程中,它扮演着非常重要的角色。
本文将从水玻璃的基本概念、作用机理、应用流程等方面,详细阐述水玻璃在选矿中的应用。
一、水玻璃的基本概念水玻璃是一种无色、无味、无毒的碱性物质,其化学式为Na2SiO3(nH2O)。
它具有一定的黏着性、表面张力和增稠性,可用于颗粒比较细的选矿物品上。
二、水玻璃的作用机理水玻璃可在浸渍过程中和某些有害杂质物质如铁、铜、铅、锌等金属离子等发生复合反应,将其稳定在浮渣中,再通过洗涤、过滤等方法将浮渣分离出来。
同时,水玻璃还可起到乳化剂、保护剂、胶粘剂等作用,提高选矿工艺的效率和产能。
三、应用流程1、选矿前的试验在选矿开始前,需要进行一系列的试验,包括:物料的成分分析、矿物学研究、浸渍实验等。
通过这些试验,能够确定选矿过程中需要使用的药剂配比以及工艺参数。
2、添加水玻璃选矿过程中,需要根据试验结果确定药剂和药剂浓度,按照配比要求将水玻璃添加到选矿浮选系统中。
注意,水玻璃的添加量应该逐渐增加,以免对选矿产生不良影响。
3、反射控制在浮选过程中,需根据选矿物品表面的反射率进行药剂添加调整,以获得最佳的分离效果。
同时,需根据选矿物品的颜色和密度,进行分级分离。
4、分离浮渣选矿完成后,需通过洗涤、过滤等手段,将浮渣分离出来。
这一步是非常重要的,关系到选矿效果和工艺参数的优化。
总之,水玻璃作为一种重要的选矿药剂,在选矿中的应用已经被广泛认可。
通过科学的试验和操作流程,能够提高选矿工艺的效率、降低生产成本,进而增强企业的竞争力。
CO2硬化水玻璃型砂分析报告王林摘要:通过调节型砂配方,比较三种型砂的抗拉、抗压,残压值,据数据比较我铸造厂造型及制芯所使用的3种型(芯)砂的铸造工艺性能,并对我公司技术改造项目及现场指导提出可行性参考。
关键词:残强;Co2水玻璃砂;溃散性在实际生产中,原材料的不稳定会对生产造成一定的困难,并导致种种铸造缺陷的发生,为了尽量避免损失,我们在不同的水玻璃加入配比,不同的水分配比以及不同的溃散剂配比情况下,测定了河北,湖南,海城三种型砂的抗拉、抗压以及残强等力学性能,在对大量数据进行对比分析后,发现三种砂子使用性能由好到坏依次是:湖南砂>海城砂>河北砂。
以下是我们的实验情况:1.实验仪器:SWY型液压万能强度试验机,SAC锤击式制样机,SHN型碾轮式混砂机,STZ直读式透气性测定仪,SRJX-4-13高温箱式电阻炉,SSZ震摆式筛砂机,红外线烘干器,分析天平等。
2. 试验步骤:2.1. 配砂称量5kg原砂,加入碾轮式混砂机,再按实验预定配比加入1.5%~2.0%的溃散剂,启动混砂机干料干混两分钟左右使之分布均匀,然后加入一定量的水玻璃继续混制3~5min,如需加入一定量的水份,可在加进水玻璃之后紧接加入,混制均匀后放密闭容器备用.2.2. 试样制备将混制均匀的砂子放进特制的圆柱形(Φ50mm×50mm)和∞字型标准试样盒里,经过手工紧实,刮去多余砂子,再经过Co2吹气硬化,达到一定硬度后,打开试样盒,得到所需手工试样;机制试样则是将定量的混好的型砂放进SAC锤击式制样机上舂三下制成的。
一般为了提高试验数据的精确度每类试样可制备3~5个。
2.3.湿强度测定用制样机制备出来的圆柱形标准试样放进直读式透气性测定仪的专用试样筒里做透气性测试,做完后立即将试样从试样筒中慢慢取出放进液压万能强度试验机的湿压夹具上逐渐加载(负载的加载速度一般为0.2Mpa/Min)直到试样破裂,从压力表上直接读出湿压强度。
水玻璃的硬化原理与应用1. 硬化原理水玻璃是一种无机胶凝材料,具有硬化性能。
它的硬化原理主要包括以下几个方面:1.1 硬化剂作用水玻璃硬化的主要原因是硬化剂与水玻璃中的硅酸盐发生化学反应,形成硅酸钠的糊状物,并随着时间的推移逐渐转变为坚固的化合物。
硬化剂可以是硫酸铝、氯化钠、硝酸钾等。
1.2 硬化时间与温度关系水玻璃的硬化时间与硬化温度密切相关。
一般情况下,较高的硬化温度可以缩短硬化时间,并使硬化效果更好。
但过高的温度可能导致水玻璃的破坏或过早硬化。
1.3 硬化条件对硬化效果的影响硬化条件包括硬化剂浓度、湿度和通风情况等。
适当的硬化剂浓度可以提高硬化速度和硬度;适宜的湿度可以促进水玻璃的硬化;通风状况良好可以加速硬化剂的挥发,有利于水玻璃的硬化。
2. 硬化应用水玻璃的硬化性能使其具备了广泛的应用领域。
以下列举了几个水玻璃硬化的主要应用:2.1 表面硬化水玻璃可用于金属表面的硬化处理,提高金属件的硬度和耐磨性。
通过在金属表面形成一层硬化层,可以有效延长金属件的使用寿命。
2.2 建筑材料硬化水玻璃可以在混凝土和砂浆中应用,用于提高其强度和硬度。
在建筑领域,水玻璃常用于混凝土基础、墙体和地板的硬化处理,增加其抗压强度和耐久性。
2.3 矿物硬化水玻璃对一些矿物具有硬化作用,可以增强矿物的结晶硬度和质量,提高矿石的利用价值。
特别是在煤矿和矿井开采过程中,水玻璃的硬化效果显著,可以减少岩石的破碎和粉化。
2.4 陶瓷硬化水玻璃可用作陶瓷的硬化剂,在陶瓷生产中起到增强和改善陶瓷材料性能的作用。
通过与陶瓷中的氧化物反应,使陶瓷获得更高的硬度和密度。
2.5 纸张硬化水玻璃用于纸张硬化处理可以提高纸张的强度和稳定性,使其具备更好的抗张强度和导电性能。
特别适用于电力设备中的绝缘纸张和文化用纸的硬化。
3. 结论水玻璃的硬化原理是通过硬化剂的作用,使水玻璃发生化学反应并转变为坚固的化合物。
硬化时间与温度、硬化条件的关系密切,适宜的条件可以提高硬化速度和效果。
6固外金属矿选矿2008.10水玻璃在选矿中的应用与前景的分析王成行童雄孙吉鹏(昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093)摘要综述了水玻璃的特性及主要用途.水玻璃、改性水玻璃及其混合物在矿物加T中主要是作为抑制剂和分散荆,对石英、萤石、方解石和磷矿等矿石的浮选都有抑制作用.提高浮选过程的选择性抑制作用,可以获得更好的选矿指标.关键词水玻璃改性水玻璃抑制剂分散剂浮选2.1水玻璃在铜矿石浮选中的应用1水玻璃的性质及主要用途水玻璃在浮选氧化铜矿的试验和生产中,起着水玻璃是由不同比例的碱金属氧化物与二氧化分散细泥的作用,虽然它不能使精矿回收率提高至硅化合而成的一种可溶于水的硅酸盐,为青灰色或浮选硫化铜矿的水平,但它却有效地分散中矿中的淡黄色黏稠状液体。
水玻璃又可分为硅酸钾(K:O泥团,使中矿分选效果明显改善,浮选操作过程稳·竹Si02)和硅酸钠(Na:O·nSiO。
)。
其中二氧化硅定,最终精矿回收率有所提高。
水玻璃作矿泥分散(SiO:)与碱金属氧化物(K。
O或Na。
0)的摩尔数的剂的机理,是因为它的硅酸酸粒都带负电,且表面都比值,z,称为水玻璃的模数。
当扎≥3时称为中性水有水化层,使硅酸胶粒能稳定地分散悬浮在矿浆中,玻璃,n<3时称为碱性水玻璃。
而不会互相团聚和沉降。
当这种胶粒及HSiOf吸硅酸钾为单斜晶体,白色粉末状,细颗粒状结晶附在矿泥表面时,就使矿泥处于分散状态∞。
或圆型小球;其熔点为891℃,易溶于水,不溶于乙水玻璃是石英、硅酸盐和铝硅酸盐类?笪锏囊执己兔眩 泻芮康奈 裕 捉峥樽矗 饕 巧 ?制剂,同时又是矿泥的分散剂。
在铜一硫分离试验子管、电视机显像管、电脑显示器玻璃壳的原料。
中,使用水玻璃作为脉石矿物的抑制剂,强化铜一硫硅酸钠水玻璃通常是一种黏稠的高浓度强碱性浮选分离,铜精矿品位较加石灰工艺提高0.61%,水溶液,常用Na:O·nSiO。
·zH:O表示。
水玻璃在泥浆中的作用
水玻璃是一种常用的化学品,它在泥浆中有着重要的作用。
本文将从防止泥浆分层、增加泥浆粘度、改善泥浆性能等方面探讨水玻璃在泥浆中的作用。
水玻璃能够有效防止泥浆分层。
在钻井作业中,泥浆中的固相颗粒往往会因为重力的作用而沉降,导致泥浆分层。
这不仅会影响到钻井的正常进行,还可能导致井壁失稳等问题。
而水玻璃的添加能够增加泥浆的黏度,使得固相颗粒悬浮在泥浆中,从而有效防止泥浆分层的发生。
水玻璃可以增加泥浆的粘度。
在钻井作业中,泥浆的粘度对于钻井过程的顺利进行起着至关重要的作用。
粘度过低会导致泥浆无法有效地携带钻井废屑和冲刷井壁,从而影响到钻井的效率和质量。
而水玻璃的添加能够增加泥浆的粘度,使其具有更好的携带能力和冲刷能力,从而保证钻井作业的正常进行。
水玻璃还可以改善泥浆的性能。
泥浆中的固相颗粒会与井壁相互作用,形成薄膜,从而起到防止井壁塌陷和泥浆渗漏的作用。
而水玻璃的添加能够增加泥浆的黏度和粘附性,使得固相颗粒与井壁之间的相互作用更加牢固,从而提高泥浆的性能,保证钻井过程的安全和稳定。
水玻璃还能够起到抑制井底渗透的作用。
在油气钻井中,井底渗透
是一个常见的问题,会导致井漏和井壁失稳等严重后果。
而水玻璃的添加能够形成一层薄膜,覆盖在井壁上,从而减少井底渗透的发生,保证井漏的安全性和稳定性。
水玻璃在泥浆中的作用主要体现在防止泥浆分层、增加泥浆粘度、改善泥浆性能和抑制井底渗透等方面。
通过合理地使用水玻璃,可以提高钻井作业的效率和质量,保证钻井过程的安全和稳定。
因此,在钻井作业中,合理地使用水玻璃是非常重要的。
水玻璃砂的研究应用与进展
摘要:本文主要概述了国内外水玻璃砂型铸造技术研究及应用的最新进展,以及在分析水玻璃旧砂特性及其再生性能差异的基础上,概述了现有的干法和湿法再生及其进展,分析了不同再生方法的机理和适用性。
随着水玻璃砂的抗湿性、旧砂再生砂循环等难题的逐步解决,新型水玻璃粘结剂材料、水玻璃砂微波加热硬化工艺方法及装备等的研发成功,实现基于水玻璃砂的绿色清洁生产将成为可能。
关键词:水玻璃砂旧砂进展应用
水玻璃是目前应用最成功的无机化学粘结剂,长期使用对人体无害,用水玻璃砂造型,不仅价格便宜,流动性好,硬化快,而且型芯的尺寸精度高,在混砂、造型、浇注和落砂过程中均无刺激性气味以及有毒气体产生,无黑色污染。
在环保标准日益严格的今天,水玻璃砂被认为是最可能实现绿色铸造的型砂种类。
1.水玻璃砂的铸造技术
水玻璃砂铸造技术的研究应用内容,包括了:硬化方式改进、粘结剂改性、工艺质量控制、原料成分测试、旧砂再生与回用等方面。
⑴微波加热硬化技术
水玻璃硬化经历了普通加热硬化、二氧化碳硬化、粉末硬化、液态有机脂硬化及微波硬化等阶段。
微波硬化水玻璃砂具有加热速度快,节能高效,加热均匀,以及易于控制等优点,能充分发挥水玻璃的粘结潜力,较大幅度地降低水玻璃的加入量,旧砂的溃散性,并且回用能力也很好,具有较好的发展前景。
但微波硬化水玻璃砂实际应用具有难度,因为其模具材料要求高,硬化后水玻璃砂型芯的吸湿性大,所以今后研究与应用的重点将集中于如何改善该砂型的抗吸湿的性能。
⑵粘结剂抗吸湿改性技术
研究应用表明,改性水玻璃可以提高水玻璃砂的性能。
改性水玻璃实质是提高纯净度、减少老化现象、提高水玻璃砂某些特殊性能(例如强度、溃散性、抗湿性等),通常有化学改性和物理改性两种方法。
化学改性是往水玻璃中添加一种或数种改性剂,以阻缓水玻璃老化,减少粘结强度的损失。
改性剂的加入,能使硬化后的水玻璃胶粒细化,起增强作用,有利于改善溃散性。
改性剂在水玻璃粘结剂中的作用包括:阻缓老化,限制硅酸凝胶胶粒的长大;增加分子结构中极性官能团的密度和极性官能团的活性,以获得更高的粘结强度;改善水玻璃旧砂的溃散性;提高水玻璃砂的抗湿性等。
物理改性是往老化的水玻璃中输入能量(例如磁场作用、加热搅拌等),以促使硅酸的聚合度重新均匀化,经物理改性后的水玻璃,可将损失掉的粘结强度恢复过来,降低型芯砂中水玻璃的加入量。
⑶质量控制技术
水玻璃砂型的性能质量与水玻璃粘结剂的种类、质量和性能有关,而铸件质量又与砂型质量密切相关。
实践表明,砂型的性能可以通过一系列的参数和回归模型来预测。
适用于砂型性能预测分析的回归模型包括DOE(Design of Experiment,试验设计)和RSM(Response Surface Methodology,响应面方法)等。
⑷成分自动测定技术
水玻璃的性能参数主要包括组成、粘度、密度等。
水玻璃的粘度、密度都有现成的仪器可以测定,但其组成和模数的测定没有现成的仪器,目前普遍采用的手工测定误差较大。
⑸旧砂再生回用技术
水玻璃旧砂通常采用“加热+干法”和湿法再生。
“加热+干法”再生系统相对简单,投资少,容易实现,但是干法再生水玻璃旧砂的再生砂质量较差,一般只能做背砂使用,作为单一砂循环使用时,旧砂溃散性恶化。
由于水玻璃旧砂残留粘结剂溶于水的特征,使得
湿法再生该类旧砂的效果特别好。
湿法再生砂的质量高,基本接近新砂的性能指标,再生砂可100%作面砂或单一砂使用。
但是国内外现有的湿法再生系统结构较为复杂,耗水量大,需要解决污水和污泥的处理回用问题。
2.水玻璃旧砂再生及其进展
⑴湿法再生进展
湿法再生的理论基础是水玻璃旧砂中的盐以及残留黏结剂可溶于水。
湿法再生效果受再生时间、砂水比、再生工艺、再生强度、水的温度、旧砂的受热温度和水玻璃加入量等因素的影响。
旧砂受热温度越高,残留黏结剂在水中的溶解度就越低,湿法再生越困难,而水玻璃加入量越高,旧砂上残留的黏结剂也越多,要获得良好的再生效果就越难。
认为砂水比约为0.7∶1时,摩擦作用较好,当砂水比1∶2时左右时,Na2O去除率最高。
再生擦洗时间越长,Na2O去除率越高,前3min去除率增加明显,之后增加缓慢,他将其归因于砂粒凹坑或缝隙中的残留黏结剂的溶解速度较慢。
由于湿法再生耗水量较大,再生污水为强碱性,湿法再生中的污水处理就成了湿法再生的关键技术之一。
一般通过加入酸、混凝剂和絮凝剂等对污水进行处理,处理后的水循环回用,分离出的污泥则由压滤机处理成泥饼。
有人利用经过驯化的硅藻(谷皮菱形藻),使快速生长的硅藻大量消耗碱性污水中的Na+和SiO2+3 ,使污水的碱性显著降低。
所选用的谷皮菱形藻可以将质量分数超过51.0%的Na+和质量分数超过24.0%的SiO2+3 从污水中提取出来,污水的pH值可由11.0降低到8.8,以达到处理污水的目的。
⑵干法再生进展
干法再生依靠旧砂粒与金属构件间或砂粒之间互相“碰撞摩擦”使旧砂粒表面的残留黏结剂发生破坏、脱落,从而使旧砂获得再生,简单而易于实现。
早期再生机以碰撞为主,现在逐渐过度到以摩擦为主,大多兼有“碰撞-摩擦”两种过程。
干法再生效果受旧砂受热温度、水玻璃加入量、旧砂含水量、再生作用力和旧砂黏结剂力学性能等影响因素。
由于常温条件下,水玻璃膜呈强韧性,不利于干法再生,故在此基础上,人们开发了加热—干法再生和冷冻—干法再生方法。
研究结果表明,将水玻璃旧砂进行120℃~200℃加热可去除旧砂粒上残留黏结剂中的水分,增强干法再生水玻璃旧砂的脱膜效果;研究发现残留酯是使酯硬化水玻璃旧砂及其干法再生砂可使用时间变短、再黏结强度下降的主要原因;而将水玻璃旧砂进行320℃~350℃以上的加热,可去除残留酯及残留有机物的影响,增强水玻璃再生砂的可使用时间及再黏结强度。
也有人研究得出酯硬化水玻璃旧砂再生加热的适宜温度为300℃~350℃,Na2O去除率可达到50%,超过300 ℃,去除率减缓。
水玻璃旧砂干法再生过程中,除尘也是一个十分重要的问题,再生砂的粉尘除不好,残存Na2O降不下来,从而大大影响再生砂的质量和效果。
3.结语
随着新技术的日益发展,水玻璃砂技术的发展也进入了一个新的阶段,高性能改性水玻璃和微波硬化水玻璃砂工艺的实际应用,低成本高效无排放的水玻璃旧砂再生新方法,以及型砂质量自动检测与控制系统不断出现。
随着水玻璃砂的抗湿性、旧砂再生砂循环等老大难问题的逐步解决,新型水玻璃材料、硬化工艺方法及装备等的研究成功,实现基于水玻璃砂工艺的绿色清洁铸造生产将成为可能。
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