[发明专利]一种无机旧砂热法和湿法的联合再生工艺以及无机再生砂

说明书

一种无机旧砂热法和湿法的联合再生工艺，涉及铸造砂再生领域，其包括先对废砂进行焙烧，并将焙烧后的废砂与水混合搅拌。焙烧处理可以去除约70％的Na₂O，再加水洗涤可以将Na₂O去除率提升到95％以上。同时，该联合再生工艺对于废砂的损伤极小，得到的再生砂可以拥有与焙烧砂相当的性能。此外，该联合再生工艺的操作简单方便，对设备要求不高，适合应用于大规模的工业化生产。一种无机再生砂，其采用上述无机旧砂热法和湿法的联合再生工艺制备得到，其Na₂O含量低，惰性膜去除率高，可以达到焙烧砂相当的性能，代替新砂使用。

技术领域

本发明涉及铸造砂再生领域，具体而言，涉及一种无机旧砂热法和湿法的联合再生工艺以及无机再生砂。

背景技术

铸造行业与国民经济发展息息相关，由于其污染较大，因此发展绿色铸造，解决经济效益与环保的矛盾显得尤为重要。砂型铸造占整个铸造的80％以上，砂型铸造用砂又可分为黏土砂、有机树脂砂、无机粘结剂砂。其中，无机粘结剂砂在使用过程中无气体和臭味产生，符合现代可持续发展的绿色铸造理念，被视为新一代最具发展潜力的铸造用砂。

无机粘结剂砂，又称之为无机砂，是以原砂为骨料(烘干砂、焙烧砂、海砂)，所用粘结剂为无机粘结剂，是以改性水玻璃为基，并由激发剂(硬化剂)、交联剂、流变剂、溃散剂等多组分构成。制芯过程中，改性水玻璃中的硅酸钠在CO₂或高温脱水的作用下形成硅酸凝胶，从而具备粘结强度。

随着无机砂技术的逐渐成熟和其绿色环保优势的越发突出，无机砂的使用量将会大幅度增长。虽然无机砂在使用过程中无气无味，但是在其使用完之后会产生大量的废砂待处理，对于大量的无机粘结剂废砂，当前没有行之有效的手段进行处理。开发对其再生循环利用技术成为又一个关键点。

无机再生砂的检测指标主要有Na₂O含量、导电率、酸耗值、制样强度等。现有的废砂再生方法包括机械干法再生、湿法再生、化学再生等。其中，机械干法再生是在常温或加热状态下对废砂进行研磨，使其表面的残留物剥离。此法对于Na₂O的去除率仅能达到30％～50％，同时会造成砂粒形状的破坏，降低再生砂的使用效果。湿法再生则是用水与废砂混合搅拌，利用水来洗涤废砂表面的粘接剂，其对于Na₂O的去除率能达到80％～90％，但由于废砂中Na₂O含量较高，直接水洗消耗水量太大，造成更加严重的问题—污水处理。并且由于无机粘结剂中的粉剂不溶于水，因此无法去除，而这部分物质会造成砂粒的粘结性差。而化学再生则是通过化学试剂的中和反应来去除废砂表面残留的粘接剂，由于废砂中的Na₂O含量不稳定，此法对于化学试剂用量的难以把握，会导致Na₂O去除率难以控制，再生砂性质不稳定等问题。因此，开发一种高效可控地废砂再生工艺非常有必要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无机旧砂热法和湿法的联合再生工艺，其操作简单方便，对设备要求不高，同时，再生效果可控性高，能达到较高的Na₂O去除率，保证再生砂的使用性能。

本发明的另一目的在于提供一种无机再生砂，其采用上述无机旧砂热法和湿法的联合再生工艺制备得到，其Na₂O含量低，可以达到焙烧砂相当的制样强度。

本发明的实施例是这样实现的：

一种无机旧砂热法和湿法的联合再生工艺，其特包括：

对废砂进行焙烧，并将焙烧后的废砂与水混合搅拌。

一种无机再生砂，其采用上述无机旧砂热法和湿法的联合再生工艺制备得到。

本发明实施例的有益效果是：