专利名称：一种水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法
技术领域：
本发明属于装备制造业中铸造技术的造型材料技术领域，具体涉及一种水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法。
背景技术：
铸件是装备制造业的基础件，2010年我国铸件产量3650万吨，其中铸钢件530万吨。铸钢件生产中造型、制芯用黏结剂以水玻璃为主，其中水玻璃吹CO2硬化法应用较多，酯硬化水玻璃自硬砂约占10-20%。酯硬化水玻璃自硬砂旧砂80%可干法再生回用，水玻璃吹CO2硬化法由于水玻璃加入量高，很难再生回用，只有一少部分做背砂使用，80-90%旧砂成为固体废弃物，仅铸钢件生产每年排放废砂1000余万吨，这不仅是优质硅砂资源的浪费，同时给生态环境造成危害。水玻璃砂旧砂再生一直受到国内外的关注。水玻璃旧砂砂粒表面包覆的水玻璃膜的主要成分为硅酸钠、碳酸钠、醋酸钠，其中硅酸钠可在重复使用时复碱、复水，起粘结作用，而碳酸钠、醋酸钠是影响旧砂复用的主要原因，将碳酸钠、醋酸钠从旧砂砂粒表面去掉是水玻璃旧砂再生的关键。加热干法再生，由于水玻璃膜仅去掉30-40%，残留的碳酸钠、醋酸钠较多，再生砂放置时，很快吸湿，使性能变差。碳酸钠、醋酸钠是溶解于水的盐，湿法再生能较彻底的去掉砂粒表面的碳酸钠、醋酸钠。中国发明专利申请号:200910234904.X公布了 “一种强擦洗水玻璃旧砂湿法再生工艺”:水玻璃旧砂经颚式破碎机破碎、一级螺旋分水、4台再生机联续擦洗、二级螺旋分水、中和沉淀、2台再生机联续擦洗、三级螺旋分水、烘干得再生砂。使用擦洗法，砂水混合料含水50-70%，大量水介质使砂粒间碰擦几率降低，旧砂表面水玻璃膜不易擦洗掉；该工艺复杂，设备多，工艺流程长。采用螺旋分水，螺旋分水旧砂含水量高达10%以上，烘干时能源耗量高。开发一种工艺 简单，再生效率高，节省能耗的水玻璃砂旧砂再生法对节省资源、保护环境很有意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法，该方法处理的水玻璃砂旧砂再生砂可代替新砂使用，节省硅砂资源，减少固体废弃物的排放，有利于保护生态环境。本发明提供了一种水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法，具体步骤如下:将收集的铸造厂落砂后的水玻璃砂旧砂、旧砂块经磁选去掉铁豆等含铁杂物；磁选后的旧砂进入石碾机碾压使砂块破碎成砂粒，同时加入旧砂质量10-20%的自来水，使旧砂表面充分湿润，使砂粒表面的水玻璃膜变软；调整出料口高度，保持石碾内砂层的厚度为300-700mm，旧砂在石碾内碾压使砂层翻滚，砂粒之间相互磨擦，每个砂粒的平均碾磨时间为10-30min，使砂粒表面水玻璃膜减薄或去掉；砂粒表面的碳酸钠、醋酸钠大部分同水玻璃膜一起去掉，碳酸钠、醋酸钠是易溶于水的盐，残留部分也在砂粒相互磨擦时溶入水中，旧砂水洗时去掉，使再生砂中的碳酸钠、醋酸钠总量小于0.1%，砂粒相互磨擦时尖角被磨掉，使其更加圆整，使再生砂角形因数降低，从而提高再生砂的工艺性能。连续加料，连续出料，碾磨后的旧砂用螺旋洗砂机水洗，清水从上面冲入，污水从下面流出，污砂从下面延螺旋上升，与清水对流，使洗净的旧砂从上面流出；湿砂进行振动脱水或离心脱水，使湿砂含水量小于5%;进行烘干，使再生砂含水量小于I得成品再生砂。本发明提供的水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法，上述石碾为常规石英粉厂的粉碎设备的改进型，本发明将石碾水冲从碾底通过筛网出料，改为高出碾盘的出料口出料，碾内料层保持一定高度，防止碾轮和碾底盘接触将砂粒压碎，每个砂粒的平均碾磨时间控制在10-30min。出料口高度可调，在生产率不变的情况下，调高出料口高度，增加碾内的存砂量，可增加每个砂粒的平均碾磨时间，即碾内存料增加10%，每个砂粒的平均碾磨时间也增加10%。一般水玻璃旧砂碾磨15-20min即可，对一些难以再生的旧砂可增加碾磨时间，保证再生砂的质量。再生时产生的污水的处理:1.污水用盐酸或其它酸中和,使污水PH值为6.9-7.1 ；2.污水中加入适量聚丙烯酰胺和聚合 氯化铝，搅拌均匀，絮凝自然沉淀；3.清水重复使用；4.污泥压块处理。本发明的优点:1、一台石碾兼备丨日砂砂块粉碎、砂粒碾磨脱膜功能，砂粒相互摩擦，脱膜效率高；2、水玻璃砂旧砂碾磨再生砂碳酸钠、醋酸钠残留量小于0.1% ;3、石碾碾轮外缘和碾盘均由石英岩镶嵌而成，耐磨性好，对旧砂无铁杂质污染；4、本发明处理的水玻璃砂旧砂再生砂可代替新砂使用，节省硅砂资源，减少固体废弃物的排放，有利于保护生态环境；5、污水经中和、絮凝处理，可循环使用。
具体实施例方式以下实施例将对本发明予以进一步的说明，但并不因此而限制本发明。实施例1使用设备；1、石碾，栾县日昌化工有限公司制造；2、RCT 32/50永磁磁力滚筒，潍坊云海机械设备有限公司制造；3、XSL50螺旋洗砂机，郑州德宏机械制造有限公司制造；4、Lffnj-B-6000卧螺离心机，丽水市恒力离心机械设备有限公司制造；5、LW-350-A型式螺旋卸料沉降离心机，丽水市恒力离心机械设备有限公司制造；6、LJSH三回程烘干机，盐城市磊金建材环保设备有限公司制造。将收集的铸造厂落砂后的水玻璃砂旧砂、旧砂块经永磁磁力滚筒去掉旧砂中的铁豆等含铁杂物，投入石碾，使砂块破碎成砂粒，同时加入砂量质量10-20%水，使砂粒充分湿润，加料速度5t/h，碾内存料量为2t，旧砂在石碾内平均碾压时间为24min，碾轮在碾内碾压使砂层翻滚，砂粒之间相互磨擦，使砂粒表面水玻璃膜减薄或去掉；砂粒表面的碳酸钠、醋酸钠大部分同水玻璃膜一起去掉，碳酸钠、醋酸钠是易溶于水的盐，残留部分也在砂粒相互磨擦时溶入水中，砂粒相互磨擦时尖角被磨掉，更加圆整，使再生砂角形因数降低，从而提高再生砂的工艺性能。连续加料，出料口连续出料，经XSL50螺旋洗砂机洗砂，使砂、水分离j5LWnj-B-6000卧螺振动离心脱水，使砂中的水分低于5%;经LJSH三回程烘干机烘干得成品再生砂。再生时产生的污水的处理:1.污水用盐酸中和,使污水PH值为6.9-7.1 ；2.污水中加入适量聚丙烯酰胺和聚合氯化铝，搅拌均匀，用LW-350-A型式螺旋卸料沉降离心机将污泥和水分离；3.清水重复 使用。
权利要求
1.一种水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法，其特征在于:具体步骤如下: (1)将铸造厂落砂后的水玻璃砂旧砂经磁选去掉含铁杂质； (2)磁选后的旧砂进入石碾机碾压使旧砂中砂块首先破碎成砂粒，同时加入旧砂质量10-20%的自来水，使旧砂湿润，砂粒表面的水玻璃膜变软； (3)调整出料口高度，保持石碾内砂层的厚度为300-700mm，旧砂在石碾内碾压使砂层翻滚，砂粒之间相互磨擦，每个砂粒的平均碾磨时间为10-30min，使砂粒表面水玻璃膜去掉，连续加料，连续出料，使再生砂中的碳Ife纳、醋Ife纳总量小于0.1 % ； (4)碾磨后的旧砂用螺旋洗砂机水洗，使洗净的旧砂从上面流出； (5)将步骤(4)处理的湿砂进行振动脱水或离心脱水，使湿砂含水量小于5%； (6)对步骤(5) 处理得到的湿砂进行烘干，得成品再生砂。
2.按照权利要求1所述水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法，其特征在于:所述步骤(3)为砂粒之间相互磨擦，每个砂粒的最佳平均碾磨时间为15-20min，使砂粒表面水玻璃膜去掉，连续加料，连续出料，使再生砂中的碳Ife纳、醋Ife纳总量小于0.1 %。
3.按照权利要求1所述水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法，其特征在于:所述步骤(4)中的水洗方式为清水从上面冲入，污水从下面流出，污砂从下面延螺旋上升，与清水对流。
4.按照权利要求1所述水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法，其特征在于:所述步骤(6)中成品再生砂含水量小于1%。
全文摘要
本发明提供了一种水玻璃砂旧砂碾磨再生的方法，该方法步骤为将铸造厂落砂后的水玻璃砂旧砂经磁选去掉含铁杂质；磁选后的旧砂进入石碾机碾压使砂块破碎成砂粒，同时加入旧砂质量10-20％的自来水，使旧砂湿润；调整出料口高度，保持石碾内砂层的厚度为300-700mm，旧砂在石碾内碾压使砂层翻滚，砂粒之间相互磨擦，使砂粒表面水玻璃膜去掉，连续加料，连续出料，使再生砂中的碳酸钠、醋酸钠总量小于0.1％；碾磨后的旧砂用螺旋洗砂机水洗，使砂、水分离；将湿砂进行振动脱水或离心脱水，使湿砂含水量小于5％；烘干，得再生砂。本发明处理的水玻璃砂旧砂再生砂可代替新砂使用，节省硅砂资源，减少固体废弃物的排放，有利于保护生态环境。
文档编号B22C5/04GK103240386SQ201210022530
公开日2013年8月14日 申请日期2012年2月1日 优先权日2012年2月1日
发明者余明伟, 金广明, 汪解民 申请人:重庆汇亚通铸造材料有限公司