铸造用钙基膨润土钠化改型及复用性的研究

论文摘要

膨润土作为一种重要的粘土矿物，广泛应用于铸造、治金、钻井、石油化工和造纸等工业部门，在各领域的需求量也越来越大。我国虽然膨润土储量巨大，但天然产出的膨润土大部分为钙基膨润土，其品位和质量较差，须经深加工才能得到应用。由于钠基膨润土相对钙基膨润土来说具有更好的强度、膨胀性、粘结性以及热稳定性，其作为铸造粘结剂而大量应用于铸造中，膨润土也成为铸造业的最大用户，年用量达百万吨以上。为此，对钙基膨润土进行钠化改型成铸造用土的研究，无疑具有较大的实用意义。本研究选用湖北某地出产的品位和矿点不同的1＃和2＃两种钙基膨润土作为改型的原土，蒙脱石含量分别为93.2%和82.6％。其改型工艺采用半干法，在钠化剂的加入方法上，重点对钠化剂粉末加入法和钠化剂溶液加入法进行了实验研究。在正交实验中，选定了钠化含水量、钠化剂用量、存放时间和挤压次数等四个影响因子及其相应的水平因子，应用膨胀容、膨润值和湿压强度等性能指标比较了两种钠化剂加入方法的改型效果，并通过数学分析，以期获得最佳配方及工艺。对两种原土钠化后，膨润土的膨胀容、膨润值和湿压强度等性能的测定结果表明，钠化剂溶液加入法要明显优于钠化剂粉末加入法。通过吸蓝量法和湿压强度法等比较了钠化改型后膨润土复用性的优劣；结果表明两种原土经溶液加入法改型后的水化特性和复用性都达到了铸造生产的要求。采用X射线衍射、差热分析等对钠化改型提高膨润土复用性机理的初步探讨表明，Na+离子进入膨润土单位晶层间，加固了晶体结构，故改型后复用性得到明显提高。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 本课题研究的目的、意义
• 1.2 膨润土的特点
• 1.3 膨润土的主要物化特性及质量指标
• 1.4 膨润土作为铸造用造型材料的应用
• 1.5 膨润土钠化改型研究现状
• 1.6 本课题的研究内容
• 2 膨润土的改型研究
• 2.1 引言
• 2.2 原料试剂与制备
• 2.3 实验方案与内容
• 2.4 钠化改型效果与讨论
• 2.5 方法比较
• 2.6 小结
• 3 膨润土复用性的研究
• 3.1 引言
• 3.2 吸蓝量法
• 3.3 工艺试样法
• 3.4 差热分析法
• 3.5 小结
• 4 总结与展望
• 4.1 总结
• 4.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录