DE10038419A1 - Method for regenerating foundry sand bound to waterglass comprises mechanical pretreatment of the foundry sand, the addition of water, movement of the pulp by external forces - Google Patents
Method for regenerating foundry sand bound to waterglass comprises mechanical pretreatment of the foundry sand, the addition of water, movement of the pulp by external forcesInfo
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung wasserglasgebundener Gießereisande, bei dem der Gießereialtsand so behandelt wird, dass er sich ohne Einschränkungen wie Neusand verwenden lässt. Des weiteren lässt sich das in dem Verfahren verwendete Wasser ohne weiteres aufreinigen, so dass es wieder dem Regenerierungsprozess zugeführt werden kann.The present invention relates to a method for regeneration foundry sand bonded with water glass, in which the foundry sand is treated in such a way that it can be used like new sand without restrictions. Furthermore lets the water used in the process can be easily purified so that it can be returned to the regeneration process.
Im Gießereiwesen ist Wasserglas seit langen als Formstoffbindemittel in Verwendung. Zur Bildung der Form wird der Gießereisand mit geeignetem Wasserglas und entsprechenden Zusätzen vermischt und nach dem Formen mit sauren Gasen, zum Beispiel Kohlendioxid, zur Aushärtung gebracht. Durch die dabei entstehende Kieselsäure werden die Sandkörner vernetzt und bilden eine stabile Form. Derartige Gießereisande können im allgemeinen nur einmal verwendet werden und müssen daher nach jedem Gießprozess entsorgt werden.In the foundry, water glass has long been used as a binder for molding materials. To form the mold, the foundry sand is covered with a suitable water glass and appropriate additives mixed and after molding with acid gases to Example carbon dioxide, hardened. By the resulting The sand grains are cross-linked with silica and form a stable shape. such Foundry sands can generally only be used once and must therefore be used be disposed of after each casting process.
Eine Wiederverwertung derartiger Gießereisande setzt allerdings voraus, dass der Gießereisand entweder von den Kieselsäurerückständen befreit wird oder die Kieselsäurerückstände derart umgewandelt werden, dass sie einen weiteren Formprozess nicht negativ beeinflussen.However, recycling such foundry sands requires that the Foundry sand is either freed from the silica residues or the Silicic acid residues are converted so that they are another Do not negatively influence the molding process.
Aus der DE-OS 43 06 007 ist ein Verfahren zur Regenerierung wasserglasgebundener Gießereisande beschrieben. Bei diesem Verfahren werden die nach dem Gießen anfallenden Sandknollen im einem Brecher zerstört und dann einem Ofen zugeführt, wo der Gießereisand auf eine Temperatur von mehr als 200°C erhitzt wird, wodurch die Bindemittelrückstände entweder zerstört oder derart umgewandelt werden, dass sie einen weiteren Formprozess nicht negativ beeinflussen. Anschließend wird der gereinigte Gießereisand wieder abgekühlt, so dass er sich anstelle von Neusand verwenden lässt.DE-OS 43 06 007 describes a process for the regeneration of water glass bound Foundry sands described. In this process, the after casting resulting tuber of sand destroyed in a crusher and then fed to an oven where the foundry sand is heated to a temperature of more than 200 ° C, causing the Binder residues are either destroyed or converted in such a way that they do not negatively influence another molding process. Then the cleaned Foundry sand cooled again so that it can be used instead of new sand.
Ein Verfahren zur Rückgewinnung von Gießereiformsanden aus Abfällen kunstharzgebundener Sandformen ist aus der DE-OS 197 53 254 bekannt. Es handelt sich dabei um ein Nassverfahren, bei dem mit wässrigen basischen oder sauren Lösungen die Bindung zwischen Bindemittel und Sandkornoberflächen zerstört werden. Als wässrige basische Lösung kann beispielsweise Natriumhydroxid verwendet werden, wenn die Moleküle des Bindemittels phenolische Hydroxygruppen aufweisen. Unabhängig vom Bindemittel und praktisch auf Abfälle aller Arten verlorener Formen sind auch wässrige Säure-Lösungen geeignet. Als besonders vorteilhaft werden Flusssäure und deren saure Salze beschrieben.A process for the recovery of foundry sands from waste Resin-bonded sand molds are known from DE-OS 197 53 254. It deals is a wet process in which with aqueous basic or acidic Solutions the bond between binder and sand grain surfaces are destroyed. Sodium hydroxide, for example, can be used as the aqueous basic solution. if the molecules of the binder have phenolic hydroxyl groups. Regardless of the binder and are practically lost on waste of all types also suitable for aqueous acid solutions. Hydrofluoric acid is particularly advantageous and their acid salts.
Schließlich offenbart die DE-OS 43 21 296 ein Verfahren zur nassen Regenerierung von mit Verunreinigungen und schadstoffbelasteten körnigen Schüttgütern, wobei lediglich die Aufbereitung von tongebundenen Gießereialtsanden erwähnt und beschrieben wird. Nach diesem Verfahren werden die verunreinigten und mit Schadstoffen belasteten körnigen Schüttgüter zunächst einer mechanischen Vorbehandlung durch Knollenverkleinerung, Schutzsiebung und Magnetabscheidung unterzogen. Anschließend werden die Schüttgüter einer mindestens einstufigen Kombination aus Attritionsreinigung unter Zugabe von Wasser und einer nachfolgenden Klassierung unterworfen. Die im Überlauf der Klassierstufen anfallende Schadstoffsuspension wird danach einer Querstromfiltration zugeführt. Der dabei entstehende aufkonzentrierte Feinschlamm kann der weiteren Verwendung zugeführt werden. Aus dem anfallenden Klarwasser werden durch UV-Oxidation und/oder Aktivkohlefilter weitere Schadstoffe entfernt. Das so gereinigte Klarwasser kann dann dem Kreislauf wieder zugeführt werden.Finally, DE-OS 43 21 296 discloses a method for the wet regeneration of with impurities and granular bulk goods contaminated with pollutants, whereby only the preparation of clay-bound foundry sands is mentioned and described. According to this procedure, the contaminated and contaminated are polluted granular bulk goods first by mechanical pretreatment Bulb reduction, protective screening and magnetic separation. Subsequently become the bulk goods of an at least one-step combination of attraction cleaning with the addition of water and a subsequent classification. The in An overflow of the classification levels of the resulting pollutant suspension then becomes one Cross flow filtration fed. The resulting concentrated fine sludge can be used for further use. The resulting clear water further pollutants removed by UV oxidation and / or activated carbon filter. That so purified clear water can then be returned to the cycle.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein einfaches und wirtschaftliches Verfahren zur Regenerierung wasserglasgebundener Gießereisande zur Verfügung zu stellen, bei dem das Regenerat, z. B. anstelle von Neusand für die Form- und/ Kernherstellung in Gießereien ohne weiteres wieder verwendet werden kann. Des weiteren soll die Bildung von Abwässern vermieden werden, ohne dass eine aufwendige Reinigungsprozedur notwendig ist.The object of the present invention is a simple and economical Processes for the regeneration of water-glass-bound foundry sands are available put in which the regenerate, z. B. instead of new sand for molding and / Core production in foundries can be easily reused. Of Furthermore, the formation of wastewater should be avoided without being complex Cleaning procedure is necessary.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of claim 1.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Regenerierung
wasserglasgebundener Gießereisande, das folgende Schritte umfasst:
The present invention thus relates to a method for regenerating foundry sands bound with water glass, which comprises the following steps:
- - mechanische Vorbehandlung des Gießereisands;- mechanical pre-treatment of the foundry sand;
- - Zugabe von Wasser zu dem Gießereisand bis zur Bildung einer breiigen Masse;- adding water to the foundry sand until a pulpy mass is formed;
- - Bewegen des Breis durch äußere Kräfte; - moving the pulp by external forces;
- - Ausspülen des behandelten Sandbreis mit Wasser;- rinsing the treated porridge with water;
- - Ableiten des Wassers zur Aufbereitung; und- draining the water for treatment; and
- - Entwässern und Trocknen des Sandbreis unter Bildung eines Sands zur weiteren Verwendung.- Dewatering and drying the porridge to form a sand for further Use.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen definiert.Advantageous embodiments of the method according to the invention are in the Subclaims defined.
Der nach dem Gießverfahren in Stücken anfallende Gießereisand muss vor der Wasserbehandlung durch Zerkleinerung vorbehandelt werden. In der Regel wird der Gießereisand durch Knollenzerkleinerung vorbehandelt. Es können allerdings auch andere gebräuchliche Verfahren angewendet werden, wie die Schutzsiebung und Magnetscheidung. Gegebenenfalls können die vorstehend angegebenen Zerkleinerungsverfahren auch in Kombination angewendet werden.The foundry sand obtained in pieces after the casting process must be in front of the Water treatment can be pretreated by crushing. As a rule, the Foundry sand pre-treated by shredding tubers. However, it can also other common methods are used, such as protective screening and Magnetic separation. If necessary, those given above Shredding processes can also be used in combination.
Wenn der zerkleinerte Gießereisand vorliegt, wird er in eine geeignete Vorrichtung in einer Anlage verbracht, wo er zunächst mit Wasser versetzt wird. Es wird soviel Wasser hinzugegeben, bis sich eine breiige Masse aus dem Gießereisand bildet. Die Menge des Wassers ist von der Korngröße des Sandes abhängig.If the crushed foundry sand is present, it is placed in a suitable device in spent in a plant where it is first mixed with water. There is so much water added until a mushy mass forms from the foundry sand. The amount of Water depends on the grain size of the sand.
Anschließend wird die Breisandmischung durch äußere Kräfte intensiv bewegt. Es hat sich herausgestellt, dass der wässrige Sandbrei in vorteilhafter Weise stark gerührt wird. Eine solche Behandlung kann beispielsweise in einer Attritionsvorrichtung vorgenommen werden, welche auch mehrzellig sein kann. Es wird intensiv gerührt, um eine möglichst starke Reibbeanspruchung zu gewährleisten. Durch die intensive Rührbewegung werden die auf der Oberfläche des Sandkorns befindlichen Kieselsäurerückstände und auch andere Rückstände entfernt.Then the pulp mixture is moved intensively by external forces. It has it turned out that the aqueous sand pulp is advantageously stirred vigorously. Such treatment can be carried out, for example, in an attraction device which can also be multicellular. It is stirred vigorously to make one as possible to ensure strong friction stress. Due to the intensive stirring movement the silica residues on the surface of the grain of sand and also other residues removed.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens werden dem Wasser Reinigungssubstanzen hinzugefügt. Dazu zählen beispielsweise Säuren oder Basen, die in der Regel in geringer Menge eingegeben werden.In an advantageous embodiment of the present method, the water Cleaning substances added. These include, for example, acids or bases usually entered in small quantities.
Nach der Behandlung in der Attritionsvorrichtung spült man den behandelten Sandbrei mit Wasser und leitet das Wasser zu seiner Aufbereitung in einen separaten Tank ab. In diesem Tank wird das abgeleitete Wasser vorzugsweise mit einem Fällungsmittel behandelt, um die Kieselsäure als Silikate auszufällen. Es hat sich herausgestellt, dass als Fällungsmittel beispielsweise H2SO4 oder FeClSO4 verwendet werden kann. Bei der Zugabe von H2SO4 wird auf pH 4 heruntergestellt und anschließend mit Kalk auf pH 9 erhöht. Bei der Verwendung von FeClSO4 wird der pH auf 6 gestellt und dann mit Kalk auf einen Wert von 11 gebracht. Jedoch sind auch alle anderen Fällungsmittel brauchbar, die die Kieselsäure aus dem Wasser herausfällen können. Nach dem Abtrennen des Sediments kann das Wasser ohne weiteres wieder in den Kreislauf zur Regenerierung wasserglasgebundener Gießereisande zugeführt werden. Somit fallen keine Abwässer an, die auf andere Wege wieder entsorgt werden müssten.After the treatment in the attrition device, the treated sand porridge is rinsed with water and the water is discharged into a separate tank for its treatment. In this tank, the drained water is preferably treated with a precipitant in order to precipitate the silica as silicates. It has been found that, for example, H 2 SO 4 or FeClSO 4 can be used as the precipitant. When H 2 SO 4 is added, the pH is reduced to 4 and then increased to pH 9 with lime. When using FeClSO 4 , the pH is adjusted to 6 and then brought to a value of 11 with lime. However, all other precipitants that can precipitate the silica out of the water can also be used. After the sediment has been separated off, the water can easily be fed back into the circuit for the regeneration of water glass-bound foundry sands. This means that there is no waste water that would have to be disposed of in other ways.
Nach Ableiten des kieselsäurehaltigen Wassers wird der verbleibende wasserverarmte Brei nach herkömmlichen Methoden weiterhin entwässert und schließlich getrocknet, vorzugsweise in der Wärme. Der Sand kann dann nach Abkühlung einer weiteren Verwendung zugeführt werden. Es bietet sich an, dass der regenerierte Sand wieder zum Formgießen verwendet wird.After draining the water containing silicic acid, the remaining water is depleted Porridge continues to be dewatered and finally dried using conventional methods, preferably in the heat. The sand can then cool down after another Use can be supplied. It lends itself to the regenerated sand again is used for molding.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in zweifacher Hinsicht absolut umweltfreundlich und ökonomisch. Die bisher verworfenen Gießereisande werden auf einfache Weise regeneriert und dem Formgießen wieder zugeführt. Das bei der Regenerierung entstehende kieselsäurehaltige Wasser wird abgeleitet und auf einfache Weise durch ein Fällungsmittel von den Silikaten befreit. Nach Sedimentation und Abziehen der Silikate kann das gereinigte Wasser dem Regenerierungskreislauf wieder zugeführt werden. Auf diese Weise fallen keine Abwässer an, die separat wieder aufwendig aufgereinigt oder entsorgt werden müssten.The method according to the invention is absolutely environmentally friendly in two respects economically. The foundry sands discarded so far are simple regenerated and returned to the molding. The regeneration The resulting silicic acid water is drained off and easily through a Precipitant freed from the silicates. After sedimentation and removal of the silicates the purified water can be returned to the regeneration cycle. On In this way, no wastewater is generated, which is separately or again laboriously cleaned should be disposed of.
Claims (10)
- - mechanische Vorbehandlung des Gießereisands;
- - Zugabe von Wasser zu dem vorbehandelten Gießereisand bis zur Bitdung einer breiigen Masse;
- - Bewegen des Breis durch äußere Kräfte;
- - Ausspülen des behandelten Sandbreis mit Wasser;
- - Ableiten des Wassers zur Aufbereitung; und
- - Entwässern und Trocknen des Sandbreis unter Bildung eines Sands zur weiteren Verwendung.
- - mechanical pre-treatment of the foundry sand;
- - Adding water to the pretreated foundry sand until a pulpy mass is formed;
- - moving the pulp by external forces;
- - rinsing the treated porridge with water;
- - draining the water for treatment; and
- - Dewatering and drying the porridge to form a sand for further use.
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