[go: up one dir, main page]

CN109158528A - 一种无机旧砂的再生方法 - Google Patents

一种无机旧砂的再生方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109158528A
CN109158528A CN201811155240.3A CN201811155240A CN109158528A CN 109158528 A CN109158528 A CN 109158528A CN 201811155240 A CN201811155240 A CN 201811155240A CN 109158528 A CN109158528 A CN 109158528A
Authority
CN
China
Prior art keywords
sand
mechanical
inorganic
reclaimed
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811155240.3A
Other languages
English (en)
Inventor
冯俊龙
尹海军
李卓情
包羽冲
胡文志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hefei Renchuang Casting Material Co Ltd
Original Assignee
Hefei Renchuang Casting Material Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hefei Renchuang Casting Material Co Ltd filed Critical Hefei Renchuang Casting Material Co Ltd
Priority to CN201811155240.3A priority Critical patent/CN109158528A/zh
Publication of CN109158528A publication Critical patent/CN109158528A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C5/00Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C5/00Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • B22C5/04Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by grinding, blending, mixing, kneading, or stirring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C5/00Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • B22C5/06Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by sieving or magnetic separating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22CFOUNDRY MOULDING
    • B22C5/00Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose
    • B22C5/10Machines or devices specially designed for dressing or handling the mould material so far as specially adapted for that purpose by dust separating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)

Abstract

本发明涉及一种无机旧砂的再生方法,包括以下步骤:(1)第一次机械再生:将无机旧砂进行破碎,得到一次机械再生砂;(2)热法再生:将所述一次机械再生砂加热,得到热法再生砂;(3)第二次机械再生:将所述热法再生砂进行机械研磨,同时进行降温,得到二次机械再生砂;(4)将所述二次机械再生砂中破碎的杂质去除,得到无机再生砂。该方法得到的无机再生砂中的氧化钠含量低于0.1%,可直接用于面砂,且其强度不低于原砂,灼烧减量以及酸耗值与原砂接近,产品性能优良。

Description

一种无机旧砂的再生方法
技术领域
本发明涉及铸造造型材料技术领域,具体涉及一种无机旧砂的再生方法。
背景技术
无机砂是一种无污染的清洁铸造材料,普遍用于汽车零部件的铸造工艺中。但是由于无机砂的再生工艺以及再生砂性能差的限制,并没有达到无机砂预想的发展效果。随着现在环保要求的越来越严格,铸造产业正面临着重大考验。有机砂有害气体排放使其越来越不适应未来产业发展需要,无机砂又重新进入铸造产业的视野。但是无机砂再生技术的研究开发,不仅可以节约生产成本,更是未来铸造行业发展的必然要求。
现有的无机砂再生技术包括湿法、干法、热法+干法以及化学方法等几种。其中水法得到的再生砂品质好,但是对水资源消耗过大,投资成本大;干法是将无机砂通过机械破碎后直接利用,投资成本低,但是这种方法得到的再生砂的品质差,用来制备砂芯成品率低,不满足精品铸造的要求。
鉴于此,特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无机旧砂的再生方法。
为实现上述目的,本发明的技术方案如下:
本发明涉及一种无机旧砂的再生方法,包括以下步骤:
(1)第一次机械再生:将无机旧砂进行破碎,得到一次机械再生砂;
(2)热法再生:将所述一次机械再生砂加热,得到热法再生砂;
(3)第二次机械再生:将所述热法再生砂进行机械研磨,同时进行降温,得到二次机械再生砂;
(4)将所述二次机械再生砂中破碎的杂质去除,得到无机再生砂。
优选地,步骤(1)中,将酸性盐与无机旧砂混合后进行破碎。
优选地,所述酸性盐为铵盐,所述酸性盐与无机旧砂混合的质量比为1:(50-100)。
优选地,步骤(1)中,所述一次机械再生砂的粒径小于6mm。
优选地,步骤(1)中,破碎完成后还包括进行筛分的步骤。
优选地,步骤(2)中,所述加热温度为600-700℃,加热时间为3-6小时。
优选地,步骤(2)中,加热的过程中通入空气,使所述一次机械再生砂处于沸腾加热状态。
优选地,步骤(3)中,在风冷装置中使所述热法再生砂发生摩擦和机械研磨,完成第二次机械再生。
优选地,步骤(3)中,所述第二次机械再生开始时,所述热法再生砂的温度为300-450℃,结束时所述二次机械再生砂的温度小于60℃,所述二次机械再生的时间为5-10分钟。
优选地,步骤(3)中,机械研磨完成后还包括进行筛分的步骤。
优选地,步骤(1)-(4)中进行旋风除尘,将得到的沉灰筛分后,粗砂粒再次进入再生系统,细粉用于水泥制备。
本发明的有益效果:
本发明提供了一种无机旧砂的再生方法,与传统方法相比具有以下优点:
1.第一次机械再生过程中将无机旧砂与酸性盐混合进行破碎,对旧砂中的碱性物质进行中和处理,并且不会引入新的杂质;2.焙烧时间长,可使无机粘结剂膜充分催化;3.生产工序连续,再生砂品质更佳;4.在整个再生过程中通过旋风除尘工艺,将砂中的细小杂质、微粉、破碎无机膜等去除,使再生砂品质更好;5.能源主要消耗为电与天然气,且能源消耗低,适合大批量工业化使用;6.再生过程中粉尘统一处理,生产过程清洁。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
本发明实施例涉及一种无机旧砂的再生方法,包括以下步骤:
(1)第一次机械再生:将无机旧砂进行破碎,得到一次机械再生砂。
在本发明的一个实施例中,可以将酸性盐与无机旧砂混合后进行破碎。传统方法是采用湿法处理,即将无机旧砂移入装有盐酸溶液的搅拌池中搅拌,但湿法处理需要增加烘干步骤,提高能耗,故本发明采用固体酸性盐除去无机旧砂中的碱性物质。
在本发明的一个实施例中,采用的酸性盐为铵盐。常见的酸性盐包括磷酸二氢钠、硫酸氢钠和铵盐,但是由于铸造工业中使用的无机粘结剂均含有钠盐,如果采用钠盐会增加无机再生砂中的钠离子含量,影响粘结效果,因此本发明中采用铵盐,铵盐选自氯化铵、硫酸铵、硫酸铁铵和盐酸苯胺中的至少一种。由于上述铵盐在后续的热法再生步骤中发生分解,因此不会引入新的杂质。酸性盐的加入量根据无机旧砂中的碱性物质含量确定,酸性盐与无机旧砂混合的质量比可以为1:(50-100)。
在本发明的一个实施例中,一次机械再生砂的粒径小于6mm。机械再生可以在震动破碎机中进行,作用是使无机旧砂表面包裹的无机物质脱落。如果一次机械再生砂的粒径过小,在后续的热法再生步骤中,会导致其砂粒再次粘接,不利于受热均匀和覆盖膜的脱落。粒径过大也不利于在热法再生过程中的受热,以及砂粒间的互相摩擦碰撞以及覆盖膜脆化。
在本发明的一个实施例中,破碎完成后还包括进行筛分的步骤。破碎后的旧砂经过筛网筛分,将旧砂中的铝屑、铝片等杂质筛除。破碎过程中可同时进行旋风除尘步骤,将旋风除尘与筛分得到的沉灰混合,可以去除砂料中的多余灰分,与去除筛分后的砂料中的多余灰分,也有利于再生砂生产的顺利进行。
(2)热法再生:第一次机械再生步骤结束后,将一次机械再生砂加热,得到热法再生砂。
在本发明的一个实施例中,加热在焙烧炉中进行,加热温度为600-700℃,加热时间为3-6小时。这一加热温度是根据无机砂的组成成分,以及覆盖膜组分确定的最佳温度。温度过低,不易于将一次机械再生砂进行充分加热,且其覆盖膜不易脆化。温度过高,既浪费资源又会引起其表面覆盖膜玻璃相易粘接,不能达到再生的目的。
在本发明的一个实施例中,加热的过程中通入空气,使一次机械再生砂处于沸腾加热状态。此时砂粒剧烈运动,在砂粒间发生充分摩擦,相比于静置加热不仅能快速使砂粒受热、还能在加热的同时达到剥落覆盖膜和分离一部分灰分杂质的目的。
(3)第二次机械再生:热法再生步骤结束后,将热法再生砂进行机械研磨,同时进行降温,得到二次机械再生砂。这一过程中砂粒与砂粒间、砂粒与机械设备间产生剧烈摩擦和撞击,清除在热法再生过程中脆化的覆盖膜,并利用风力和砂粒与脆化膜的重力差将覆盖膜分离。
由于在第二次机械再生步骤中,如热法再生砂的温度过高,会导致砂的脆性过大,增加破碎率,因此需要降低这一步骤中再生砂的温度。在本发明的一个实施例中,第二次机械再生在风冷装置中进行,使热法再生砂发生摩擦和机械研磨,完成第二次机械再生。
在本发明的一个实施例中,第二次机械再生开始时,热法再生砂的温度为300-450℃。将热法再生砂送入风冷装置,在此装置中砂粒发生碰撞、摩擦,覆盖膜进一步破碎。结束时二次机械再生砂的温度降至60℃以下,二次机械再生的时间为5-10分钟。第二次机械再生的时间过长,会增加热法再生砂的破碎率,降低产率。时间过短不利于降温和破碎的进行,覆盖膜不能完全去除。
在本发明的一个实施例中,机械研磨完成后还包括进行筛分的步骤。机械研磨和筛分过程中可同时进行旋风除尘步骤。筛分和旋风除尘的过程与作用与前述内容相同。
(4)第二次机械再生步骤结束后,将二次机械再生砂中破碎的杂质去除,得到无机再生砂。
在本发明的一个实施例中,步骤(1)-(4)中进行旋风除尘,将得到的沉灰筛分后,粗砂粒再次进入再生系统,细粉用于水泥制备。由于无机砂中的主要成分为硅酸盐,不能在热法焙烧过程中分解,而是主要成为灰分被抽走,因此再生后的沉灰较多。沉灰中的主要成分是细砂和碱性硅酸盐,用来制备硅酸盐水泥可做到废灰的充分利用,实现铸造零排放。
本发明采用热法再生方法,通过将旧砂在高温下进行焙烧,使成分为无机粘结剂的覆盖膜呈现脆性。焙烧后的旧砂通过风力作用冷却,冷却过程与风积沙形成过程类似,通过砂粒之间的相互摩擦和碰撞,去除砂粒表面的脆性无机覆盖膜,达到再生目的。热法再生的成本投入远远低于水法再生,再生砂的品质远远好于干法再生,其再生砂成品可直接用于复杂砂芯制备和精品铸件制造,达到无机砂的循环利用。
实施例1
一种无机旧砂的再生方法,包括以下步骤:
(1)第一次机械再生:将铵盐与无机旧砂混合后,通过振动破碎机破碎为6mm以下的颗粒,破碎完成后进行筛分,得到一次机械再生砂。铵盐种类,以及铵盐与无机旧砂的质量比见表1。
(2)热法再生:将一次机械再生砂在焙烧炉中进行加热,加热温度和加热时间见表1。加热的过程中通入空气,使一次机械再生砂处于沸腾加热状态。
(3)第二次机械再生:将热法再生砂在风冷装置中进行机械研磨,同时进行降温,筛分后得到二次机械再生砂。这一过程中热法再生砂的温度从300-450℃降至60℃以下,时间为5-10分钟。具体见表1。
(4)将二次机械再生砂中破碎的杂质去除,得到无机再生砂。
表1
对比例1
步骤(1)中未加入铵盐,直接将无机旧砂置于振动破碎机中进行破碎,其它操作同实施例1-1。
对比例2
步骤(1)中用磷酸氢二钠代替铵盐,其它操作同实施例1-1。
对比例3
步骤(3)未在风冷装置中进行,这一过程中热法再生砂的温度从300-450℃降至110℃,其它操作同实施例1-1。
测试例
将本发明的无机再生砂的性能与无机旧砂和内膜原砂进行比较,结果见表2。
表2
表2中,“-”表示无机旧砂不具有抗拉强度。
从上述测试结果可以看出,实施例1-1至1-6均使用本发明的方法进行无机旧砂再生,得到的无机再生砂中的氧化钠含量低于0.1%,可直接用于面砂,且其强度不低于原砂,灼烧减量以及酸耗值与原砂接近,产品性能优良。
根据对比例1,如果未在第一次机械再生过程中使用铵盐,不能很好地去除无机旧砂的碱性包覆层,产物的酸耗值和氧化钠含量增加。
根据对比例2,将第一次机械再生过程中的铵盐替换为钠盐后,由于额外引入了钠离子,会增大产物中的氧化钠含量。
根据对比例3,如果未在第二次机械再生过程中采用风冷装置,产物的破碎率增加,抗拉强度下降。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无机旧砂的再生方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)第一次机械再生:将无机旧砂进行破碎,得到一次机械再生砂;
(2)热法再生:将所述一次机械再生砂加热,得到热法再生砂;
(3)第二次机械再生:将所述热法再生砂进行机械研磨,同时进行降温,得到二次机械再生砂;
(4)将所述二次机械再生砂中破碎的杂质去除,得到无机再生砂。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,将酸性盐与无机旧砂混合后进行破碎。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述酸性盐为铵盐,所述酸性盐与无机旧砂混合的质量比为1:(50-100)。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,所述一次机械再生砂的粒径小于6mm。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)中,破碎完成后还包括进行筛分的步骤。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,所述加热温度为600-700℃,加热时间为3-6小时。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(2)中,加热的过程中通入空气,使所述一次机械再生砂处于沸腾加热状态。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,在风冷装置中使所述热法再生砂发生摩擦和机械研磨,完成第二次机械再生。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,所述第二次机械再生开始时,所述热法再生砂的温度为300-450℃,结束时所述二次机械再生砂的温度小于60℃,所述二次机械再生的时间为5-10分钟。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,机械研磨完成后还包括进行筛分的步骤。
CN201811155240.3A 2018-09-30 2018-09-30 一种无机旧砂的再生方法 Pending CN109158528A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811155240.3A CN109158528A (zh) 2018-09-30 2018-09-30 一种无机旧砂的再生方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811155240.3A CN109158528A (zh) 2018-09-30 2018-09-30 一种无机旧砂的再生方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109158528A true CN109158528A (zh) 2019-01-08

Family

ID=64877376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811155240.3A Pending CN109158528A (zh) 2018-09-30 2018-09-30 一种无机旧砂的再生方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109158528A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107983909A (zh) * 2017-12-26 2018-05-04 合肥仁创铸造材料有限公司 水雾处理铸造再生砂的方法
CN110434280A (zh) * 2019-09-03 2019-11-12 南阳仁创砂业科技有限公司 一种水玻璃无机旧砂再生方法
CN111468673A (zh) * 2020-04-24 2020-07-31 南阳仁创砂业科技有限公司 一种铸造旧砂的再生方法
CN113134567A (zh) * 2021-04-20 2021-07-20 柳晶(长春)环保科技有限公司 一种无机废砂和潮模废砂的混合废砂再生方法及再生砂
CN114130947A (zh) * 2021-11-26 2022-03-04 通辽市仁创铸造材料有限公司 一种无机再生砂的再生方法
CN117798323A (zh) * 2023-12-01 2024-04-02 柳晶科技集团股份有限公司 一种无机铸造废砂再生利用的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB809283A (en) * 1954-05-21 1959-02-18 Lev Petrzela Process for the regeneration of waste sand from cast off moulds and cores produced from chemically hardened mixtures
CN103561885A (zh) * 2011-08-25 2014-02-05 宝马股份公司 用于将砂模和砂芯的砂再生的方法
CN106807882A (zh) * 2017-02-06 2017-06-09 柳州市柳晶科技有限公司 无机覆膜砂废砂再生用分解助液及废砂再生方法
CN106853505A (zh) * 2017-01-09 2017-06-16 河南金耐源新材料科技有限公司 陶瓷砂无机粘结剂以及陶瓷砂循环利用的铸造方法
CN107812881A (zh) * 2017-10-30 2018-03-20 合肥仁创铸造材料有限公司 一种无机砂再生方法及无机再生砂
CN107983907A (zh) * 2017-11-28 2018-05-04 合肥仁创铸造材料有限公司 铸造废砂再生的方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB809283A (en) * 1954-05-21 1959-02-18 Lev Petrzela Process for the regeneration of waste sand from cast off moulds and cores produced from chemically hardened mixtures
CN103561885A (zh) * 2011-08-25 2014-02-05 宝马股份公司 用于将砂模和砂芯的砂再生的方法
CN106853505A (zh) * 2017-01-09 2017-06-16 河南金耐源新材料科技有限公司 陶瓷砂无机粘结剂以及陶瓷砂循环利用的铸造方法
CN106807882A (zh) * 2017-02-06 2017-06-09 柳州市柳晶科技有限公司 无机覆膜砂废砂再生用分解助液及废砂再生方法
CN107812881A (zh) * 2017-10-30 2018-03-20 合肥仁创铸造材料有限公司 一种无机砂再生方法及无机再生砂
CN107983907A (zh) * 2017-11-28 2018-05-04 合肥仁创铸造材料有限公司 铸造废砂再生的方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
曹善堂等: "《铸造车间旧砂再生技术》", 31 December 1987, 北京:机械工业出版社 *
樊自田等: "《水玻璃砂工艺原理及应用技术》", 31 March 2004, 北京:机械工业出版社 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107983909A (zh) * 2017-12-26 2018-05-04 合肥仁创铸造材料有限公司 水雾处理铸造再生砂的方法
CN110434280A (zh) * 2019-09-03 2019-11-12 南阳仁创砂业科技有限公司 一种水玻璃无机旧砂再生方法
CN111468673A (zh) * 2020-04-24 2020-07-31 南阳仁创砂业科技有限公司 一种铸造旧砂的再生方法
CN111468673B (zh) * 2020-04-24 2021-06-25 南阳仁创砂业科技有限公司 一种铸造旧砂的再生方法
CN113134567A (zh) * 2021-04-20 2021-07-20 柳晶(长春)环保科技有限公司 一种无机废砂和潮模废砂的混合废砂再生方法及再生砂
CN114130947A (zh) * 2021-11-26 2022-03-04 通辽市仁创铸造材料有限公司 一种无机再生砂的再生方法
CN117798323A (zh) * 2023-12-01 2024-04-02 柳晶科技集团股份有限公司 一种无机铸造废砂再生利用的方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109158528A (zh) 一种无机旧砂的再生方法
CN110434280B (zh) 一种水玻璃无机旧砂再生方法
CN101817526B (zh) 一种硅晶切割废液中回收聚乙二醇及碳化硅的方法
CN108723287B (zh) 一种硅酸盐类无机覆膜湿态废砂的热再生方法
CN108893615A (zh) 一种从铝灰中回收金属铝的方法
CN110125329A (zh) 一种水玻璃旧砂的再生方法
CN110294473B (zh) 有机酸催化提纯微晶石墨的制备工艺
CN108706617A (zh) 一种综合利用铝灰的方法
WO2024130894A1 (zh) 一种废杂铝的预处理与熔炼再生方法
CN107008851A (zh) 一种无机砂与有机砂混合再生方法及其再生砂
CN107812881A (zh) 一种无机砂再生方法及无机再生砂
CN105036151A (zh) 一种利用尾矿生产沸石分子筛的方法
CN108441640A (zh) 一种废弃金刚石磨料资源综合回收利用的方法
CN110002772B (zh) 一种低品位菱镁矿制备氧化镁的方法
CN111252761A (zh) 一种石墨负极材料的纯化方法
US4781760A (en) Method for improving the properties of cement mortar and concrete
CN114195408A (zh) 一种电石渣深度处理制备活性石灰的方法
CN112813275B (zh) 一种利用铝灰湿法提铝过程中抑制金属铝反应损耗的方法
CN110606675B (zh) 一种钒钛矿渣超细粉体掺合料及其制备方法
KR102641812B1 (ko) 브리켓 및 그 제조 방법
CN108394903A (zh) 一种纳米级碳化硅微粉的制备方法
CN115976337B (zh) 一种利用离子替换从锂品位极低的粘土型锂矿中提取锂离子的方法
CN112676029A (zh) 一种利用提纯的铁尾矿制备水玻璃的方法
CN100560214C (zh) 霞石矿强磁选除铁的工艺方法
CN114702051B (zh) 一种采用副产物碳酸镁滤饼生产超细高活性氧化镁的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190108

RJ01 Rejection of invention patent application after publication