本发明涉及矿业生产领域，尤其涉及一种石英砂改性方法。
背景技术：
石英砂的表面状态对整个铸造过程影响很大，因此在和粘结剂混和之前需要对石英砂进行表面处理，一般对石英砂表面处理的方法主要分为物理-机械法和化学法。物理-机械法包括对采集的石英砂进行擦洗、磁选、浮选等，此法主要缺点是提纯效果不佳且耗能大。化学法主要用无机酸和还原剂进行处理，通过此法石英砂性能虽有提升，但是使用的化学试剂较多，易对环境造成污染且成本居高不下。
目前，有人尝试采用聚乙烯醇对石英砂表面进行处理，使石英砂性能有一定程度提升，但经过聚乙烯醇改性后石英砂的性能随时间的变化不稳定，且改性过程中受环境影响较大，易产生副作用，反而使石英砂性能下降。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种石英砂的改性方法，采用石英砂改性剂对石英砂进行表面改性，该改性剂原料来源广、成本低且安全环保，能显著强化石英砂表面的活性，改性后石英砂的性能在长时间保持稳定。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种石英砂改性方法，其创新点在于：包括以下步骤：将石英砂进行去杂烘干，然后预热至76～85℃，置于混砂机中，加入石英砂表面改性剂，混合50～70s，得改性石英砂；
所述石英砂表面改性剂中各组分所占质量百分比为：羧甲基纤维素3.5～5％、十二烷基磺酸钙1.2～2％、偶联剂0.6～1％，其余为水；
所述羧甲基纤维素的粘度要求为其质量浓度为3％的水溶液的粘度在0.2～0.3pa·s之间；
所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；
所述铸造用石英砂与铸造用石英砂表面改性剂的质量比为(60～65):1。
所述石英砂表面改性剂的制备方法包括以下步骤：
1)原料的称取，各组分所占质量百分比为：羧甲基纤维素3.5～5％、十二烷基磺酸钙1.2～2％、偶联剂0.6～1％，其余为水；
2)在70～75℃的水浴条件下，将羧甲基纤维素在搅拌条件下溶于水中，配制羧甲基纤维素水溶液，然后冷却至常温；
3)称重并补充步骤2)所得羧甲基纤维素水溶液蒸发掉的水分，然后加入偶联剂、十二烷基磺酸钙，混合并搅拌均匀，得所述石英砂表面改性剂。
本发明的优点在于：
1）本发明所述改性剂涉及的原料来源广、成本低，且安全无毒。本发明所述改性剂对石英砂改性的方法简单，且处理过程绿色环保无污染。本发明所述改性剂能大幅度增强石英砂表面的活性，优化其与树脂等有机粘结剂之间的粘附力；且所得改性石英砂能在长时间保持性能稳定，将其应用于冷芯盒法制芯时，可显著降低铸造工艺中所需石英砂成本。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1：一种石英砂改性方法，包括以下步骤：将石英砂进行去杂烘干，然后预热至76℃，置于混砂机中，加入石英砂表面改性剂，混合50s，得改性石英砂；
所述石英砂表面改性剂中各组分所占质量百分比为：羧甲基纤维素3.5％、十二烷基磺酸钙1.2％、偶联剂0.6％，其余为水；
所述羧甲基纤维素的粘度要求为其质量浓度为3％的水溶液的粘度在0.2pa·s之间；
所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；
所述铸造用石英砂与铸造用石英砂表面改性剂的质量比为60:1。
所述石英砂表面改性剂的制备方法包括以下步骤：
1)原料的称取，各组分所占质量百分比为：羧甲基纤维素3.5％、十二烷基磺酸钙1.2％、偶联剂0.6％，其余为水；
2)在70℃的水浴条件下，将羧甲基纤维素在搅拌条件下溶于水中，配制羧甲基纤维素水溶液，然后冷却至常温；
3)称重并补充步骤2)所得羧甲基纤维素水溶液蒸发掉的水分，然后加入偶联剂、十二烷基磺酸钙，混合并搅拌均匀，得所述石英砂表面改性剂。
实施例2：
一种石英砂改性方法，包括以下步骤：将石英砂进行去杂烘干，然后预热至79℃，置于混砂机中，加入石英砂表面改性剂，混合60s，得改性石英砂；
所述石英砂表面改性剂中各组分所占质量百分比为：羧甲基纤维素4.25％、十二烷基磺酸钙1.6％、偶联剂0.8％，其余为水；
所述羧甲基纤维素的粘度要求为其质量浓度为3％的水溶液的粘度在0.3pa·s之间；
所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；
所述铸造用石英砂与铸造用石英砂表面改性剂的质量比为63:1。
所述石英砂表面改性剂的制备方法包括以下步骤：
1)原料的称取，各组分所占质量百分比为：羧甲基纤维素4.25％、十二烷基磺酸钙1.6％、偶联剂0.8％，其余为水；
2)在73℃的水浴条件下，将羧甲基纤维素在搅拌条件下溶于水中，配制羧甲基纤维素水溶液，然后冷却至常温；
3)称重并补充步骤2)所得羧甲基纤维素水溶液蒸发掉的水分，然后加入偶联剂、十二烷基磺酸钙，混合并搅拌均匀，得所述石英砂表面改性剂。
实施例3：
一种石英砂改性方法，其创新点在于：包括以下步骤：将石英砂进行去杂烘干，然后预热至85℃，置于混砂机中，加入石英砂表面改性剂，混合70s，得改性石英砂；
所述石英砂表面改性剂中各组分所占质量百分比为：羧甲基纤维素5％、十二烷基磺酸钙2％、偶联剂1％，其余为水；
所述羧甲基纤维素的粘度要求为其质量浓度为3％的水溶液的粘度在0.3pa·s之间；
所述偶联剂为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷；
所述铸造用石英砂与铸造用石英砂表面改性剂的质量比为65:1。
所述石英砂表面改性剂的制备方法包括以下步骤：
1)原料的称取，各组分所占质量百分比为：羧甲基纤维素5％、十二烷基磺酸钙2％、偶联剂1％，其余为水；
2)在75℃的水浴条件下，将羧甲基纤维素在搅拌条件下溶于水中，配制羧甲基纤维素水溶液，然后冷却至常温；
3)称重并补充步骤2)所得羧甲基纤维素水溶液蒸发掉的水分，然后加入偶联剂、十二烷基磺酸钙，混合并搅拌均匀，得所述石英砂表面改性剂。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。