[發(fā)明專利]一種改性粘土完全再生砂的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710650843.X
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107282866B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫愛琴
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥市田源精鑄有限公司
• 主分類號: B22C1/16
• 分類號: B22C1/16;B22C5/04
• 代理公司: 合肥廣源知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34129
• 代理人: 李顯鋒

本發(fā)明屬于粘土舊砂再利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性粘土完全再生砂的方法，具體為，將粘土完全再生砂用無氨水清洗2遍，然后在140?160℃的條件下烘干4小時，自然冷卻后備用；然后在上述備用的粘土完全再生砂加入相當于苯磺酸水溶液，保溫攪拌2?3小時后烘干至恒重；然后與相當于其重量3.5?4.5%碳納米管混合，放入磨輪式再生機中搓擦5分鐘，然后在負壓流化床中風選10分鐘，即得。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：本發(fā)明中用無氨水沖洗粘土完全再生砂可使改性砂混制呋喃樹脂自硬砂24h的抗拉強度達到1.45MPa左右，可使用時間相比新砂延長了20%左右，有效提高了其鑄造工藝性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于粘土舊砂再利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種改性粘土完全再生砂的方法。

背景技術(shù)

隨著我國國民經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型，鑄造行業(yè)進行了產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整與轉(zhuǎn)型，在提高鑄造行業(yè)中舊砂回收利用是比較棘手的問題，粘土舊砂的再生及改性工藝越來越受到重視，我國鑄件的產(chǎn)量不斷增加，而粘土廢砂作為固體廢棄物丟棄，在污染環(huán)境的同時也會對珍貴硅砂資源造成浪費，因此，如何將粘土廢砂進行再生利用已成為鑄造行業(yè)急需解決的問題之一，對我國鑄造產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義，目前，我國對粘土舊砂的再生利用分為不完全再生和完全再生，粘土舊砂的不完全再生是通過再生降低舊砂中的含泥量并改善舊砂粒度分布情況，有機粘結(jié)劑芯砂混入對舊砂鑄造工藝性能的影響沒有消除，因此不完全再生處理獲得的再生砂只能用于粘土砂系統(tǒng)，現(xiàn)有技術(shù)中通過“高溫催化+機械再生+微粉分離”的技術(shù)路線對粘土舊砂進行完全再生，已經(jīng)獲得了與同種新砂相比泥分含量低，粒度不發(fā)生變化，粒形更趨圓整，但其鑄造工藝性能低于同種新砂，因此，采取相應(yīng)措施提高粘土完全再生砂的鑄造工藝性能，成為現(xiàn)在急需解決的技術(shù)問題；由于樹脂自硬砂具有流動性好、強度高、高溫收縮小、潰散性好等優(yōu)點，近年來樹脂自硬砂造型制芯迅速發(fā)展，我國對樹脂自硬砂使用較多，本文中對呋喃樹脂自硬芯砂的四次再生砂的改性進行研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的問題，對完全再生砂進行分析，完全再生砂砂粒表面殘留雜質(zhì)的含量高于同種新砂，成為影響粘土完全再生砂鑄造工藝性能的主要因素之一，完全再生砂表面的雜質(zhì)主要來源于未被除去的粘土，包含鋁、鈣、鐵、鉀等元素，同時也會影響粘土完全再生砂鑄造工藝性能，針對以上問題，提供了一種改性粘土完全再生砂的方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種改性粘土完全再生砂的方法，所述粘土完全再生砂為煤粉及15%呋喃樹脂自硬芯砂的四次再生砂，其酸耗值為14.26，泥分含量為0.181%、角形系數(shù)為1.13；具體為，將粘土完全再生砂用無氨水清洗2遍，然后在140-160℃的條件下烘干4小時，自然冷卻后備用；然后在溫度為32-35℃的條件下，在上述備用的粘土完全再生砂中加入相當于其重量1.5-2%的質(zhì)量濃度為2.5-4.5mol/L的苯磺酸水溶液，保溫攪拌2-3小時后烘干至恒重；然后與相當于其重量3.5-4.5%碳納米管混合，放入磨輪式再生機中搓擦5分鐘，然后在負壓流化床中風選10分鐘，即得。

作為對上述方案的進一步改進，所述無氨水用電導率≤7μS/cm的新制一次蒸餾水替換，可以解決無氨水制作繁瑣，不容易大規(guī)模操作的問題。

作為對上述方案的進一步改進，所述磨輪式再生機為葉片磨輪式再生機，其中砂輪線速度為20-22m/s，葉片與砂輪的距離為1mm，葉片的數(shù)量為24-26片，在該條件下能夠使所得再生砂細度上升，性能穩(wěn)定，含泥量減小至低于5%，有助于再生砂使用性能的提高。

作為對上述方案的進一步改進，所述負壓流化床的工作速度為0.85m/s，壓差值為3.5mm水柱，可使其微粉完全分離。