[發明專利]一種水玻璃舊砂的再生方法

無效

• 申請號: 201210012373.1
• 申請日: 2012-01-16
• 公開（公告）號: CN102527929A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 盧記軍
• 申請（專利權）人: 盧記軍
• 主分類號: B22C5/00
• 分類號: B22C5/00
• 代理公司: 北京市德權律師事務所 11302
• 代理人: 周發軍

技術領域

本發明涉及一種水玻璃舊砂的優質高效再生方法。

背景技術

水玻璃砂造型生產鑄鋼件具有工藝簡單，成本低，無毒，無味，來源豐富的優點，是21世紀最具有發展前景的綠色造型材料。但是舊砂再生困難，潰散性差破碎困難，多年來，水玻璃舊砂一直采用干法、濕法、化學法等來再生此類舊砂，由于水玻璃舊砂的獨特性能，存在再生水玻璃砂質量差，舊砂潰散性顯著下降等缺陷。

目前，對水玻璃舊砂的再生處理方法主要有干式和濕式兩種，其本質是去除水玻璃舊砂表面的殘留物，特別是其中Na₂O成份。舊砂干法再生的形式多種多樣，有機械式，氣流式，振動式。干式再生是利用機械的方法，依靠舊砂粒與金屬構件間或砂粒與砂粒間碰撞、摩擦，實現對舊砂再生處理，干法對舊砂表面殘留物的去除率只有5％～15％。濕式再生是利用水的溶解、擦洗和機械攪拌作用，去除舊砂粒表面的殘留物可達70％～90％，但用水量大，處理一噸砂約耗水2～3噸，處理系統龐大復雜，成本高，濕法再生污水，污泥處理更困難。且現有方法處理后，舊砂表面剩余的殘留物仍對再生砂的回用比例受限制。由于現有的再生方法效果差，所以大量舊砂當成生產垃圾排放。隨著對環保，資源，能源的控制力度日益加大的同時，運費不斷攀升，新砂的價格還有上升趨勢。舊砂不再是工業垃圾，特別是水玻璃舊砂再生問題已迫在眉睫。

在此基礎上，科學工作者做了大量工作。例如，為了提高干法再生水玻璃舊砂的效果，可在干法再生水玻璃舊砂前將水玻璃舊砂進行加熱處理，如申請號CN99215933.4的熱旋流舊砂再生機，將水玻璃舊砂加熱至100℃至400℃處理后再實施干法再生，可將殘留粘結劑(殘留Na₂O)的去除率提高至20％-35％。“加熱一干法”再生水玻璃舊砂帶來的問題是成本大大提高、再生后的水玻璃砂需冷卻后才能使用，更主要的是用該方法再生的水玻璃砂的性能沒有本質上的提高。

專利200910060572.8采用浸泡滲漉方法再將容器內的水玻璃砂振實后，向容器內加水，使水淹沒砂的上表面，浸泡2-4小時后，打開容器底部的閥門將水緩慢排出；最后，把容器內的水玻璃砂放出、烘干即可再利用。該發明所述的水玻璃舊砂的回收再利用方法，采用浸泡滲漉方法，殘留物的去除率高達95％以上，處理效果好，再生砂滿足回用要求；這種水玻璃舊砂再生處理方法，用的水量少，因而對廢水的處理要簡單易辦得多，能夠使水玻璃砂有效得到重復利用，節約資源、降低成本。但由于水玻璃舊砂形成的凝膠膜在常溫態下難溶于水，凝膠膜包裹部分殘留物并沒有真正去除。所以，實際上達不到所宣稱的效果。

專利200510020092.0冰凍-干法再生方法對水玻璃舊砂實施再生，是一種較理想的水玻璃舊砂再生方法。但工藝過程較復雜，再生脫膜效果和濕法接近。-40℃″冰凍-干法″再生的脫膜率為35％～40％。專利200910310570.X采用綜合利用干法回收，濕法再生和面背砂造型工藝技術，使水玻璃舊砂再生。

此外，還有舊砂的化學再生，。通常向舊砂中加入某些化學試劑或溶劑，把舊砂與化學試劑或溶劑攪拌均勻，借助化學反應使舊砂恢復部分物理化學性能。“化學再生”工藝方法，公開號CN1312220A、CN1312219A(專利01105230.9)的“化學再生”工藝方法是在普通水玻璃中加入NaOH和水，以調低水玻璃的模數及濃度，用較低模數和低濃度的水玻璃用于水玻璃舊砂或干法再生砂的回用，以獲得比普通水玻璃更高的再粘結強度和更長的可使用時間：但該方法增加了水玻璃砂體系中Na₂O含量的積累，惡化了水玻璃型(芯)砂的高溫性能(潰散性和耐火度)。

公開號CN1481950A(專利02135538.X)的“水玻璃砂再生回用方法”等“水玻璃砂再生回用方法”，是通過往水玻璃舊砂中加入添加劑(飴糖、磷酸三鈉、碳酸鈣等)來改善水玻璃砂的回用性能。但仍沒有解決水玻璃舊砂循環回用過程中，Na₂O的積累問題，仍會惡化水玻璃型(芯)砂的高溫性能。

可見，由于水玻璃舊砂表面的粘結劑具有韌性，干法再生難度大，效率低，效果差，濕法再生也只能去除砂中可溶于水的部分。而水玻璃舊砂中含有不溶于水的黏膠膜，無法完全濕法再生。因而到目前為止，水玻璃舊砂的再生一直沒有滿意的解決方法及再生設備。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種水玻璃舊砂再生方法，可使舊砂反復再生，反復使用，以達到舊砂充分利用及綠色環保的效果。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案包括如下步驟：