[發明專利]處理制備樹脂覆膜砂產生的水蒸汽、粉塵及廢氣的方法

有效

• 申請號: 201210307375.3
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN102824803A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發明（設計）人: 熊鷹
• 申請（專利權）人: 重慶長江造型材料（集團）有限公司
• 主分類號: B01D50/00
• 分類號: B01D50/00;C02F9/02
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 徐先祿

技術領域

????本發明涉及工業排放的處理方法，具體涉及一種處理制備樹脂覆膜砂產生的水蒸汽、粉塵及廢氣的方法。?

背景技術

鑄造用的樹脂覆膜砂是一種制作型芯的材料，是以石英砂為骨料，通過在石英砂表裹覆一層熱塑（固）性高分子樹脂，并在裹覆過程中添加一定比例的潛伏性固化劑、增塑劑、隔離劑后制備而成。通常的樹脂覆膜砂制備的工藝流程是：?

定量稱重石英砂→加熱裝置加熱→定量稱重樹脂→混砂裝置→保溫攪拌覆膜→冷卻降溫→加入固化劑水溶液→加入添加劑→加入隔離劑→拌混排砂→換熱降溫→產品包裝。在冷卻降溫工序用供水系統的自來水，產生的水汽排空；在混砂、排砂、換熱降溫產生的含粉塵及水蒸汽的廢氣通過旋風除塵器處理后經煙囪排空。

?????現代工業的發展，對樹脂覆膜砂的工藝過程的環保性需要達到相關排放標準，從樹脂覆膜砂的工藝流程看，其主要排放是廢氣和固體粉塵。現有的覆膜砂制造企業在處理廢氣和固體粉塵排放基本上屬于簡單處理后即進行排放的狀態。現有樹脂覆膜砂使用的是石英砂，石英砂是顆粒狀材料狀態，顆粒的大小用通過金屬篩網的通孔尺寸來表征，國際和國家標準規定將篩網每平方英寸面積內所具有的通孔數確定為目數，樹脂覆膜砂顆粒的大小和分布就此定義并測試確認，通常鑄造用樹脂覆膜砂的目數范圍在20～270目之間，亦就是樹脂覆膜砂用石英砂顆粒尺寸介于0.053～0.84mm之間，其中尺寸為0.053(200目)～0.074mm（270目）的細小顆粒約占總用砂重的1%不到，而且把尺寸小于0.053mm的顆粒稱為粉塵，用砂中小于0.053mm的顆粒粉塵約占用砂重的0.1～0.3%。因此，一噸樹脂覆膜砂在其制備過程中若不進行含粉塵的廢氣處理，直接向環境排空的話，將有約2公斤的粉塵排向大氣中。?

其次，制備樹脂覆膜砂需要添加潛伏性固化劑水溶液，在加入固化劑水溶液前需要降低混砂溫度小于110℃；但是，樹脂覆膜砂使用的高分子樹脂屬于熱塑性（或熱固性）的酚醛樹脂，要實現將樹脂在砂粒表面均勻地裹附一層，就必須將砂溫提高到樹脂粘度很小的溫度以上（通常大于130℃以上）。所以，在制備樹脂覆膜砂時，需要將砂子加熱達到130℃以上，加入樹脂覆膜，然后再利用加入冷卻水到已經初步覆膜的砂子中，利用水高于100℃時發生汽化的特性，將砂子的溫度降低到約100℃左右后再加入潛伏性固化劑（烏洛托品）水溶液，因為烏洛托品的分解溫度在110℃左右，這樣，一方面冷卻水降溫，另方面，烏洛托品水溶液中的水分也會蒸發繼續降溫，就可盡量避免高溫讓潛伏性固化劑烏洛托品分解，從而均勻地分散到砂粒外層的樹脂膜中去實現潛伏目的，在樹脂覆膜砂制芯工程應用時達到固化樹脂粘結砂粒成為可用于鑄造澆注的型芯目的了。可見，在制備樹脂覆膜砂的工藝過程中，因為加入的冷卻水和固化劑溶液中含有的水會揮發而排向環境空氣之中，通常，每噸樹脂覆膜砂向環境排放的水量約為5.5～16公斤，平均制備樹脂覆膜砂工藝過程中向環境排放消耗水量約為10.75公斤左右。?

再次，制備覆膜砂的工藝過程中還必須添加隔離劑（通常為硬脂酸鈣），隔離劑硬脂酸鈣的物性狀態為小于325目（粒徑小于0.044mm）的粉狀，在樹脂覆膜砂中的加入量為每噸1公斤左右，由于隔離劑的比表面很大，再工藝過程中加入時會有一部分（大約10～15%）會隨混砂機內的熱空氣飄散損失，隨廢氣排出，也就是說制備一噸樹脂覆膜砂會因為隔離劑的加入產生大約125克左右的廢氣粉塵排向環境。?

所以，現有樹脂覆膜砂制備工藝過程中，利用簡單的廢氣粉塵處理，采用旋風除塵器除塵可以將平均直徑為0.01mm的顆粒粉塵從廢氣中去除85%左右。總體上，采用上述現有的樹脂覆膜砂制備工藝過程，每制備一噸樹脂覆膜砂會向環境排放顆粒尺寸小于0.01mm的固體粉塵大約為0.32公斤（實際生產過程中遠大于這個值，達到2～3公斤），同時會消耗水量為10.75公斤左右。顯而易見，現有的制備覆膜砂工藝過程對環境的影響是嚴重的，其一是大量的粉塵排放，其次是消耗大量寶貴的水資源。因此，需要對現有的覆膜砂制備過程中產生的水蒸汽、粉塵及廢氣的簡單處理方法加以改進。?

發明內容

本發明的目的是提供一種處理制備樹脂覆膜砂產生的水蒸汽、粉塵及廢氣的方法，該方法在現有樹脂覆膜砂制備工藝基礎上，對其產生的水蒸汽、粉塵及廢氣收集進行處理并加以利用，能減少排放，有利于環境保護，還能節約水資源，降低制造成本。?