[发明专利]一种用水玻璃旧砂制备再生砂的方法

说明书

本发明公开了一种用水玻璃旧砂制备再生砂的方法，包括以下步骤：一次破碎、水洗除杂、二次破碎、重选除杂、浸表面改性液和陈化、烘干；其中浸表面改性液：将经过重选除杂的水玻璃旧砂浸泡在表面改性液中一定时间，进行表面改性；陈化、烘干：待表面改性完成后，保持改性状态一定时间，使其陈化形成硅凝胶膜，将陈化成膜的水玻璃砂进行低温烘干，得到再生砂。本发明通过水玻璃旧砂浸没在表面改性液中一定时间，使得表面改性液与旧砂表面的水玻璃反应生成硅凝胶，硅凝胶覆盖在旧砂表面自然陈化后在旧砂表面形成稳定的硅橡胶膜，低温烘干后便形成表面覆盖有硅橡胶膜的再生砂，其耐火度、砂粒强度以及二氧化硅的含量等性能指标，接近于新砂的水平。

技术领域

本发明涉及水玻璃砂技术领域，特别涉及一种用水玻璃旧砂制备再生砂的方法

背景技术

目前水玻璃旧砂再生的生产工艺主要分为干法再生和湿法再生两大类，具体可分为干法再生、湿法再生、干法-湿法联合再生、化学法再生等。国内开发研制出的水玻璃旧砂再生工艺绝大多数为干法再生工艺，一般是在常温或加热条件下，使砂子产生撞击、摩擦和研磨，去除砂粒表面的残留粘结物。水玻璃旧砂湿法再生工艺利用部分水玻璃可溶于水的基本原理，在常温或高温水洗的基础上，结合搓擦、搅拌等方法，以达到尽可能去除水玻璃旧砂中所含泥分及砂粒表面的水玻璃隋性膜，最后将再生砂从水中捞出，烘干使用。

水玻璃旧砂干法-湿法联合再生工艺，故名思义就是将干法处理工艺和湿法处理工艺结合起来处理水玻璃旧砂，希望能通过这样的方式提高再生砂的质量。目前衍生出热干法-湿法联合再生工艺、热湿法-干法联合再生工艺、干法-热湿法联全再生工艺等多种工艺。目前的水玻璃旧砂化学再生工艺是根据水玻璃具有固化-液化可逆性，即水玻璃可由失水或失碱固化，固化后的水玻璃又可复水、复碱而回复成液态的原理，通过调整加入水玻璃的模数和加水量，或加入NaOH溶液降低旧砂表面水玻璃模数的方式，激活水玻璃旧砂表面的水玻璃隋性膜，使其具有粘结效果，可重新用于制造型砂或芯砂。

综上所述，目前针对水玻璃旧砂的再生工艺主要分为脱膜和活化膜两种再生路线。无论是干法再生、湿法再生还是干法-湿法联合再生工艺，都走的是脱膜的再生路线，脱膜的再生路线认为只要将水玻璃旧砂表面隋性膜尽可能地从砂粒表面去除，旧砂就能回复到和新砂一样的性能，但实际情况是由于包裹在水玻璃旧砂表面的含水玻璃惰性膜和砂粒附着强度高，具有较高韧性，水玻璃旧砂表面的隋性膜很难被完全脱除，并且脱膜过程不可避免地会对砂粒表面造成破坏，使得再生砂存在粒度变小、表面圆滑、不易粘结、耐火度下降等问题。化学再生工艺则属于活化膜再生路线，希望通过活化水玻璃旧砂表面的隋性膜中的水玻璃成分，使其部分或全部替代铸造过程中需要新加入的水玻璃。但实际情况是水玻璃旧砂表面的隋性膜成分十分复杂，除含有水玻璃成分外，往往含有碳酸盐、碳酸氢盐、硅酸盐等杂质，这些杂质在旧砂循环再生的过程中不断累积，会恶化再生砂的耐火度，使再生砂的回用性越来越差，从而影响再生砂的质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可清除旧水玻璃砂中杂质，得到品质佳的再生砂的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种用水玻璃旧砂制备再生砂的方法，包括以下步骤：

(1)一次破碎：将水玻璃旧砂放入破碎机中进行破碎，破碎后的水玻璃旧砂经过粗分筛进行筛选，将不能过粗分筛的水玻璃旧砂放入破碎机中重复破碎，直至可通过粗分筛；

(2)水洗除杂：将经过粗分筛的水玻璃旧砂放入水洗池中进行水洗，洗出沾附在水玻璃旧砂上的其他固体杂质；

(3)二次破碎：将水洗除杂后的水玻璃旧砂经过细分筛，将不能通过细分筛的水玻璃旧砂进行二次破碎；

(4)重选除杂：将通过细分筛的水玻璃旧砂进行除铁渣、铬铁砂等杂质；