一种改性溶液、应用方法及再生砂制备方法与流程

本发明属于废砂再生循环，涉及一种改性溶液、应用方法及再生砂制备方法，特别是用于三乙胺冷芯盒改性的粘土再生砂制备方法。

背景技术：

1、目前废砂再生方法主要有热法再生，湿法再生及湿热法再生等工艺，其中热法再生利用粘结剂的可燃性，将砂粒表面粘结膜通过高温焙烧分解、脆化或直接燃烧掉，再经研磨加以去除；

2、湿法再生利用粘结剂的可溶性，通过机械搅拌和水利擦洗去除砂粒表面的粘结膜；

3、湿热法是把热法和湿法有机结合起来对废砂再生的一种工艺，无论采用哪种再生工艺对于含有树脂砂的粘土废砂均有弊端，砂粒表面膨润土膜或树脂膜均很难彻底去除掉，这也是目前再生砂无法规避的缺陷，该类缺陷对于三乙胺冷芯盒制芯工艺来说，具体危害表现为两方面：

4、一方面，砂粒表面粗糙不平，干扰砂粒表面与冷芯树脂膜的接触，降低树脂的连续性,导致砂芯强度降低，为保证砂芯强度满足工艺要求，需要提高树脂量加入量，不仅造成树脂成本增加，而且提高芯砂发气量，加剧铸件产生气孔缺陷倾向。

5、另一方面，砂粒表面的膨润土膜含有k+、ca+等碱离子对冷芯树脂两组分反应起到激增作用，缩短芯砂可使用时间，降低芯砂强度与流动性，影响砂芯质量和生产节拍。

6、专利文献cn202211378518涉及再生砂技术领域，具体涉及一种冷芯用潮模再生砂的制备方法及再生砂，将壳膜废砂破碎后与潮模废砂和烘干原砂螺旋锥形混合均匀，进入焙烧炉焙烧，焙烧结束后用筛网过滤掉粘土颗粒，降温后再投入研磨机进行负压高速研磨，最后经过磁选后筛分出合适粒度，得到潮模再生砂。

7、此专利文献制备的潮模再生砂通过在潮模砂的再生过程中掺入壳膜砂、烘干原砂同时烧制，有效提高了潮模砂中的二氧化硅含量，酸耗值较低，烧制效果好，粒度分布优质，使所制备的再生砂的酸耗值≤5ml，灼减量≤0.15％，含泥量≤0.15％。

8、此专利文献制备的潮模再生砂通过在潮模砂的再生过程中掺入壳膜砂、烘干原砂同时烧制，有效提高了潮模砂中的二氧化硅含量，达到降低酸耗值、含泥量及灼烧减量的目的；本发明为配制一种改性液与再生砂混合覆膜，以达到消除再生砂表面粘土膜或树脂膜对冷芯工艺的影响，提高砂芯强度，降低树脂加入量，保证砂芯质量和制芯效率满足工艺要求。

9、专利文献cn201711378317涉及一种降低再生砂酸耗值的废砂再生方法。其目的是为了提供一种操作简便、成本低、有效降低再生砂酸耗值的废砂再生方法。降低再生砂酸耗值的废砂再生方法包括以下步骤：废砂破碎；焙烧；湿法搅拌再生；碾磨；风选磁选。此专利文献降低再生砂酸耗值的废砂再生方法解决了再生砂酸耗值不稳定和偏高的难题，同时再生率高，再生砂的品质良好，再生砂的成本低廉；同时再生过程中节能环保，具有良好的经济效益，能为铸造企业带来可观的经济收益。

10、此专利文献为降低再生砂酸耗值的废砂再生方法，解决再生砂酸耗值不稳定和偏高的难题；本发明为配制一种改性液与再生砂混合覆膜，以达到消除再生砂表面粘土膜或树脂膜对冷芯工艺的影响，提高砂芯强度，降低树脂加入量，保证砂芯质量和制芯效率满足工艺要求。

11、专利文献cn202110424590属于铸造型砂技术领域，具体涉及一种无机废砂和潮模废砂的混合废砂再生方法及再生砂。一种无机废砂和潮模废砂的混合废砂再生方法，包括如下步骤：

12、(1)将混合废砂一次机械研磨得到一次再生砂；

13、(2)将一次再生砂高温焙烧得到二次再生砂，焙烧温度为

14、650℃-670℃，时间为6-8小时；

15、(3)待二次再生砂冷却后，将二次再生砂二次机械研磨得到三次再生砂；

16、(4)去除三次再生砂中的杂质并筛分后得到再生砂。

17、此专利文献提供了一种无机废砂和潮模废砂的混合砂再生方法，通过两次风力研磨并对焙烧温度、时间进行控制，使所制备的再生砂的酸耗值小于等于5ml以下，含泥量小于等于0.15％，灼烧减量小于等于0.09％。

18、此专利文献涉及一种无机废砂和潮模废砂的混合废砂再生方法，是一种无机废砂和潮模废砂的混合废砂再生方法；

19、本发明为配制一种改性液与再生砂混合覆膜，以达到消除再生砂表面粘土膜或树脂膜对冷芯工艺的影响，提高砂芯强度，降低树脂加入量，保证砂芯质量和制芯效率满足工艺要求。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是克服了现有技术存在的上述问题，提供了一种改性溶液、应用方法及再生砂制备方法。

2、需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

3、而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

4、为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：

5、一种改性溶液，由草酸、偶联剂、增塑剂与水混合，重量比例为草酸：偶联剂：增塑剂：水＝(0.5-1)：(1-3):(1-3):(93-97.5),其中偶联剂和增塑剂保持同比例配比。

6、优选地，所述的偶联剂为硅烷。

7、优选地，所述的增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。

8、一种改性溶液的应用方法，其特征在于：

9、改性溶液应用于铸造废砂再生循环。

10、进一步地，改性溶液用于三乙胺冷芯盒改性的粘土再生砂制备。

11、一种再生砂制备方法，包括：

12、破碎：通过破碎使废砂变为颗粒状；

13、磁选：磁选出废砂中铁粉；

14、焙烧：焙烧炉加热，磁选后废砂进入焙烧炉焙烧，将砂粒表面树脂膜或膨润土膜脆化、分解或直接燃烧掉；

15、冷却：冷却后排出，经过水雾流动槽降温；

16、研磨：去除砂粒表面脆化的粘土膜或树脂膜；

17、雾化：配制好的溶液高压雾化后，经鼓风机鼓风进入流化床，使溶液与再生砂混合，使用改性溶液。

18、一种再生砂制备方法，包括：

19、破碎：通过破碎使废砂变为颗粒状；

20、磁选：磁选出废砂中铁粉；

21、焙烧：焙烧炉热到670-690℃，磁选后废砂进入焙烧炉焙烧，生产效率5t/h，将砂粒表面树脂膜或膨润土膜脆化、分解或直接燃烧掉；

22、冷却：冷却至300℃左右排出，经过水雾流动槽降温至100℃以下；

23、研磨：去除砂粒表面脆化的粘土膜或树脂膜；

24、雾化：配制好的溶液高压雾化后，经鼓风机鼓风进入流化床，流化鼓风量为4000m3/h，使溶液与再生砂混合，改性溶液用量50kg/h。

25、一种再生砂制备方法，包括：

26、破碎：通过破碎使废砂变为颗粒状。

27、磁选：磁选出废砂中铁粉。

28、焙烧：焙烧炉热到670-690℃，磁选后废砂进入焙烧炉焙烧，生产效率3t/h，将砂粒表面树脂膜或膨润土膜脆化、分解或直接燃烧掉。

29、冷却：冷却至300℃左右排出，经过水雾流动槽降温至100℃以下。

30、研磨：去除砂粒表面脆化的粘土膜或树脂膜。

31、雾化：配制好的溶液高压雾化后，经鼓风机鼓风进入流化床，流化鼓风量为4000m3/h，使溶液与再生砂混合，改性溶液用量30kg/h。

32、一种再生砂制备方法，包括：

33、破碎：通过破碎使废砂变为颗粒状；

34、磁选：磁选出废砂中铁粉；

35、焙烧：焙烧炉热到670-690℃，磁选后废砂进入焙烧炉焙烧，生产效率1t/h，将砂粒表面树脂膜或膨润土膜脆化、分解或直接燃烧掉；

36、冷却：冷却至300℃左右排出，经过水雾流动槽降温至100℃以下；

37、研磨：去除砂粒表面脆化的粘土膜或树脂膜；

38、雾化：配制好的溶液高压雾化后，经鼓风机鼓风进入流化床，流化鼓风量为4000m3/h，使溶液与再生砂混合，改性溶液用量10kg/h。

39、一种再生砂制备方法，该方法用于三乙胺冷芯盒改性的粘土再生砂制备；

40、改性溶液由草酸、偶联剂、增塑剂与水混合而成，重量比例为草酸：偶联剂：增塑剂：水＝(0.5-1)：(1-3):(1-3):(93-97.5),其中偶联剂和增塑剂保持同比例配比；偶联剂为硅烷；增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。

41、与现有技术相比本发明的有益效果是：

42、本发明规避现有再生工艺难以彻底去除砂粒表面的粘土膜或树脂膜对三乙胺冷芯工艺的影响，从另一视角解决再生砂表面无法逾越的固有缺陷，明确粘土废砂再生工艺流程和改性液配方，提高砂芯强度，降低树脂加入量，保证砂芯质量和制芯效率满足工艺要求。