一种铸造废渣回收制备锚垫板的方法
【专利摘要】发明公开了一种铸造废渣回收制备锚垫板的方法，包括球磨破碎机处理、一次焙烧处理、一次磁选处理、二次焙烧处理、二次磁选处理、熔炼铸造制备锚固板。本发明中对铸造废渣回收利用制备锚垫板具有节约资源,工艺步骤简单,工艺方法成本低,回收率高的显著优点，提高铸造废渣中铁的回收率，实现了资源的循环综合回收再利用，同时具有环保、节能等优点，通过筛选后的不含铁料能够用来制备砖块、水泥，进一步提高了铸造废渣的回收综合利用，真正做到了环保无污染，极大的降低了铸造废渣乱堆破坏环境的现象，取得了显著的经济效益、社会效益及生态效益，本发明熔炼铸造的锚垫板，锚固标准强度高达2340MPa，并且其抗冲击性和耐磨性非常好，完全满足市场上锚固板的性能需求。
【专利说明】
一种铸造废渣回收制备锚垫板的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及锚垫板制备领域，特别是涉及一种铸造废渣回收制备锚垫板的方法。
【背景技术】
[0002] 随着我国资源与环境压力的日益增大，政府部门已及时地提出了"实现可持续发 展，建设资源节约型、环境友好型社会"的要求;提出了"要确保实现十一五规划中确定的能 耗降低20%、主要污染物排放总量减少10%"的目标;并决定2007年在全国掀起新一轮"节 能减排"的风暴，还提出"节能减排"是我国转变经济增长方式、提高经济效益的突破口。而 铁合金铸件生产过程产生的主要废弃物是废砂、废渣、粉尘和废气。铸造废渣是冲天炉熔化 过程中的必然产物，据统计，每生产It合格铸件，就要排出废渣约300kg，全国铸造业每年共 计产出废渣约达600万吨，如果不能回收利用的话，会对环境造成极大的破坏;现有的锚垫 板生产需要消耗大量的铸件材料，给资源上带来极大的压力。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是提供一种铸造废渣回收制备锚垫板的方法，通过以下技术方案实 现： 一种铸造废渣回收制备锚垫板的方法，按以下步骤完成： 1) 对铸造废渣进行300目粒度筛选，不满足此粒度的，采用球磨破碎机进行处理至粒度 达到300目； 2) 向粒度达到300目的铸造废渣中添加其质量7%的碳粉与膨润土混合物，混合均匀后， 然后进行一次焙烧，焙烧温度为756 °C，焙烧时间为78min，所述碳粉与膨润土混合物中碳粉 与膨润土按3:1质量比例混合而成，所述膨润土与碳粉混合前经过预处理:将膨润土先添加 到质量浓度为6.4%的硫酸溶液中在94 °C下浸泡20分钟后，过滤，然后采用267°C温度煅烧40 分钟，然后直接添加到冷水中，浸泡10分钟后，过滤，烘干，即可； 3) 将经过一次焙烧处理的铸造废渣进行一次磁选，磁场采用变化磁场，初始磁场强度 设置为〇. 2T，最高磁场强度设置为1.6T，自0.2T开始，以02T/10S速度升高至1.6T停止，然后 以0.2T/5s速度下降至0.2T停止，依次循环； 4) 经过一次磁选后能分离出两种混合物，一种为含铁料，一种为不含铁料，不含铁料可 以直接回收，可以用作制备砖块、水泥的掺入料，对含铁料采用球磨破碎机进行二次处理， 使得其粒度达到250目； 5) 向粒度达到250目的含铁料加其质量5%的碳粉与膨润土混合物，混合均匀后，然后进 行二次焙烧，焙烧温度为724°C，焙烧时间为62min，所述碳粉与膨润土混合物中碳粉与膨润 土按1:1质量比例混合而成，所述膨润土与碳粉混合前经过预处理:将膨润土先添加到质量 浓度为6.4%的硫酸溶液中在94°C下浸泡20分钟后，过滤，然后采用267 °C温度煅烧40分钟， 然后直接添加到冷水中，浸泡10分钟后，过滤，烘干，即可； 6) 对经过二次焙烧的粒度为250目的含铁料进行二次磁选，磁场采用固定磁场，磁场强 度为1.2T，得到二次磁选出来的含铁料； 7)将二次磁选出来的含铁料进行熔炼，并添加其质量2.36%的硅元素和其质量0.025% 的镁元素，然后进行铸造成锚垫板。
[0004] 本发明经过大量的实验研究，对铸造废渣的回收工艺进行了最优化的制定，通过 采用碳粉与经过处理的膨润土混合物与铸造废渣一起混合焙烧，然后采用变化的磁场进行 磁选处理，能够极大的提高含铁料与不含铁料的分离率，最大限度的提高含铁料中的含铁 量，避免浪费，通过一次焙烧和磁选处理的铁回收率高达98%，通过二次焙烧和磁选处理的 铁回收率高达99%;并且不同的焙烧温度和铸造废渣的球磨破碎后的粒度也对铁回收率有 极大的影响，本发明中的焙烧温度和铸造废渣粒度都是经过大量实验研究得出的最优化结 果，其二者相辅相成。
[0005] 本发明经过对二次焙烧磁选出来的含铁料的成分进行大量分析，以及对在各元素 的含量及其相互作用上的综合分析，通过添加含铁料质量2.36%的硅和其质量0.025%的镁， 以此混合熔炼铸造的锚垫板，其锚固性效率系数高，高固性能稳定可靠，锚固标准强度高达 2340MPa，并且其抗冲击性和耐磨性非常好，完全满足市场上锚固板的性能需求。
[0006] 本发明有益效果：本发明中对铸造废渣回收利用制备锚垫板的方法具有节约资 源，工艺步骤简单，工艺方法成本低，回收率高的显著优点，提高铸造废渣中铁的回收率，实 现了资源的循环综合回收再利用，同时具有环保、节能等优点，通过筛选后的不含铁料能够 用来制备砖块、水泥，进一步提高了铸造废渣的回收综合利用，真正做到了环保无污染，极 大的降低了铸造废渣乱堆破坏环境的现象，取得了显著的经济效益、社会效益及生态效益， 本发明经过对二次焙烧磁选出来的含铁料的成分进行大量分析，以及对在各元素的含量及 其相互作用上的综合分析，通过添加含铁料质量2.36%的硅和其质量0.025%的镁，以此混合 熔炼铸造的锚垫板，其锚固性效率系数高，高固性能稳定可靠，锚固标准强度高达2340MPa， 并且其抗冲击性和耐磨性非常好，完全满足市场上锚固板的性能需求。
【具体实施方式】
[0007] 一种铸造废渣回收制备锚垫板的方法，按以下步骤完成： 1) 对铸造废渣进行300目粒度筛选，不满足此粒度的，采用球磨破碎机进行处理至粒度 达到300目； 2) 向粒度达到300目的铸造废渣中添加其质量7%的碳粉与膨润土混合物，混合均匀后， 然后进行一次焙烧，焙烧温度为756 °C，焙烧时间为78min，所述碳粉与膨润土混合物中碳粉 与膨润土按3:1质量比例混合而成，所述膨润土与碳粉混合前经过预处理:将膨润土先添加 到质量浓度为6.4%的硫酸溶液中在94 °C下浸泡20分钟后，过滤，然后采用267°C温度煅烧40 分钟，然后直接添加到冷水中，浸泡10分钟后，过滤，烘干，即可； 3) 将经过一次焙烧处理的铸造废渣进行一次磁选，磁场采用变化磁场，初始磁场强度 设置为〇. 2T，最高磁场强度设置为1.6T，自0.2T开始，以02T/10S速度升高至1.6T停止，然后 以0.2T/5s速度下降至0.2T停止，依次循环； 4) 经过一次磁选后能分离出两种混合物，一种为含铁料，一种为不含铁料，不含铁料可 以直接回收，可以用作制备砖块、水泥的掺入料，对含铁料采用球磨破碎机进行二次处理， 使得其粒度达到250目； 5) 向粒度达到250目的含铁料加其质量5%的碳粉与膨润土混合物，混合均匀后，然后进 行二次焙烧，焙烧温度为724°C，焙烧时间为62min，所述碳粉与膨润土混合物中碳粉与膨润 土按1:1质量比例混合而成，所述膨润土与碳粉混合前经过预处理:将膨润土先添加到质量 浓度为6.4%的硫酸溶液中在94°C下浸泡20分钟后，过滤，然后采用267 °C温度煅烧40分钟， 然后直接添加到冷水中，浸泡10分钟后，过滤，烘干，即可； 6) 对经过二次焙烧的粒度为250目的含铁料进行二次磁选，磁场采用固定磁场，磁场强 度为1.2T，得到二次磁选出来的含铁料； 7) 将二次磁选出来的含铁料进行熔炼，并添加其质量2.36%的硅元素和其质量0.025% 的镁元素，然后进行铸造成锚垫板。
[0008] 本发明经过大量实验验证不同处理方法对铁回收率的影响：
表1 由表1可以知碳粉与膨润土混合物占铸造废渣的质量比并不是越大越好，超过7%，一次 焙烧和磁诜处理的铁回收率反而减小： 表2 〇
[0009] 由表1可知碳粉与膨润土混合物占铸造废渣的质量比并不是越大越好，超过5%，二 次焙烧和磁选处理的铁回收率反而减小。
[0010] 将本发明中碳粉与膨润土混合物更换为碳粉，两次添加量不变，实验数据显示，一 次焙烧和磁选处理的铁回收率为90%，二次焙烧和磁选处理的铁回收率为94%，显然其效果 比本发明中使用碳粉与膨润土要差。
[0011] 本发明熔炼时添加含铁料质量2.36%的硅和其质量0.025%的镁，能使得制备的锚 固板性能最佳，当添加含铁料质量2%的硅和其质量0.025%的镁，制备的锚固板的锚固标准 强度达到1820MPa，抗冲击性相比本发明制备的锚固板下降了20%，耐磨性下降了30%;当添 加含铁料质量2.36%的硅和其质量0.03%的镁，制备的锚固板的锚固标准强度达到1940MPa， 抗冲击性相比本发明制备的锚固板下降了 15%;由此可见，本发明中硅和镁的添加量对制备 的锚固板的性能能产生极大的影响。
【主权项】
1. 一种铸造废渣回收制备锚垫板的方法，其特征在于，通过对铸造废渣进行提取含铁 料，通过对含铁料进行熔炼并辅助添加含铁料质量2.36%的硅元素和含铁料质量0.025的镁 元素即可制成锚垫板，按以下步骤完成： 1) 对铸造废渣进行300目粒度筛选，不满足此粒度的，采用球磨破碎机进行处理至粒度 达到300目； 2) 向粒度达到300目的铸造废渣中添加其质量7%的碳粉与膨润土混合物，混合均匀后， 然后进行一次焙烧，焙烧温度为756 °C，焙烧时间为78min，所述碳粉与膨润土混合物中碳粉 与膨润土按3:1质量比例混合而成，所述膨润土与碳粉混合前经过预处理:将膨润土先添加 到质量浓度为6.4%的硫酸溶液中在94 °C下浸泡20分钟后，过滤，然后采用267°C温度煅烧40 分钟，然后直接添加到冷水中，浸泡10分钟后，过滤，烘干，即可； 3) 将经过一次焙烧处理的铸造废渣进行一次磁选，磁场采用变化磁场，初始磁场强度 设置为〇. 2T，最高磁场强度设置为1.6T，自0.2T开始，以02T/10S速度升高至1.6T停止，然后 以0.2T/5s速度下降至0.2T停止，依次循环； 4) 经过一次磁选后能分离出两种混合物，一种为含铁料，一种为不含铁料，不含铁料可 以直接回收，可以用作制备砖块、水泥的掺入料，对含铁料采用球磨破碎机进行二次处理， 使得其粒度达到250目； 5) 向粒度达到250目的含铁料加其质量5%的碳粉与膨润土混合物，混合均匀后，然后进 行二次焙烧，焙烧温度为724°C，焙烧时间为62min，所述碳粉与膨润土混合物中碳粉与膨润 土按1:1质量比例混合而成，所述膨润土与碳粉混合前经过预处理:将膨润土先添加到质量 浓度为6.4%的硫酸溶液中在94°C下浸泡20分钟后，过滤，然后采用267 °C温度煅烧40分钟， 然后直接添加到冷水中，浸泡10分钟后，过滤，烘干，即可； 6) 对经过二次焙烧的粒度为250目的含铁料进行二次磁选，磁场采用固定磁场，磁场强 度为1.2T，得到二次磁选出来的含铁料； 7) 将二次磁选出来的含铁料进行熔炼，并添加其质量2.36%的硅元素和其质量0.025% 的镁元素，然后进行铸造成锚垫板。
【文档编号】B03C1/00GK106086391SQ201610461671
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月23日
【发明人】张远帮
【申请人】含山县永帮再生资源利用有限公司