一种铸造旧砂制备再生型砂的方法技术

本发明专利技术属于型砂再回收技术领域，具体涉及一种铸造旧砂制备再生型砂的方法，包括铸造旧砂处理、在乙醇中超声波分散、热循环风干燥和热处理、再生型砂制备。本发明专利技术相比现有技术具有以下优点：本发明专利技术中通过对磁选后的铸造旧砂与碳纳米管和聚乙烯醇混合，使有机成分进入碳纳米管内部，再经高温焙烧后能够去除，再重新加入相应量的新砂以及其他配料，使所得再生型砂具有较好的通气性、紧实度和可塑性，其耐火性和退让性较好，检测有机物去除率高，相比现有技术进一步减小再次使用时的污染，完善节能环保技术方案，适于推广使用。

A method of producing regenerated sand by a kind of cast old sand

The invention belongs to the technical field of sand reclaiming, and specifically relates to a method for preparing regenerated molding sand by casting old sand, including casting old sand treatment, ultrasonic dispersion in ethanol, heat circulation air drying and heat treatment, and regenerating molding sand preparation. Compared with the prior art, the invention has the following advantages: the invention of magnetic separation after casting sand and carbon nanotubes and polyvinyl alcohol mixed organic ingredients into carbon nanotubes, and after calcination can remove and re add the corresponding amount of new sand and other ingredients, the regeneration sand has good ventilation, compactness and plasticity, the fire resistance and good deformability, detection of organic matter removal rate is high, compared with the existing technology to further reduce pollution when used again, improve the technical scheme of energy saving and environmental protection, and is suitable for popularization and use.

【技术实现步骤摘要】
一种铸造旧砂制备再生型砂的方法
本专利技术属于型砂再回收
，具体涉及一种铸造旧砂制备再生型砂的方法。
技术介绍
目前，用型砂铸造生产的铸件占总铸件的80%，砂型铸造的造型材料在生产中占有重要地位，直接影响铸造生产的能源消耗、环境污染，以及铸件的质量、生产效率和成本，每年消耗新砂达到2000万吨以上，同时还要排出大量的废弃砂，废弃砂在砂型铸造过程中，与水玻璃混合粘结而形成一种结块物，其中掺杂着铁杂质，如果不能对旧砂进行再生处理，使其达到接近于原砂品质的回收利用，则容易被废弃，不仅会对周围环境造成严重影响，还会造成资源浪费，使新砂资源紧缺，目前逐渐出现了废弃型砂再利用的方法，比如专利申请号为201410450869.6，提出了通过破碎磁选、焙烧处理、冷却处理、制作成品型砂几个步骤提高再生砂的品质，减少了废弃的污染，减轻了炉膛和炉芯的损害，但其两次焙烧后，并不能完全将水玻璃粘结膜或有机物去除，会有一定的残留，因此，虽然减小了再次使用时的污染，但还存在污染，因此，我们需要在此基础上对型砂的再回收方法进一步研究。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的问题，提供了一种铸造旧砂制备再生型砂的方法。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种铸造旧砂制备再生型砂的方法，包括以下步骤：（1）将铸造旧砂破碎、磁选后再经筛分分选处理；（2）将上述处理后的铸造旧砂与相当于其重量6.5-8.2%碳纳米管、1.4-2.2%聚乙烯醇，在质量浓度为8-10%的乙醇溶液中超声分散1.5-2小时，固液质量比为4:1；（3）在循环热风条件下干燥，然后在温度为450-550℃的条件下热处理3-4小时，得到混合料备用；（4）上述热处理后的混合料经冷却、除尘后，加入相当于其重量6-8%的新砂、2-3%的熟石灰、2-3%的膨润土、1-2%的煤粉和8-12%的水，在混砂机中搅拌混制，得到再生型砂。作为对上述方案的进一步改进，所述碳纳米管为石墨化羟基多壁碳纳米管，长度为30-50nm。作为对上述方案的进一步改进，所述循环热风温度为65-70℃，热风穿过物料的速度为10-15m/s。作为对上述方案的进一步改进，所述超声分散频率为53-57kHz，超声分散时的温度为42-47℃。作为对上述方案的进一步改进，所述铸造旧砂来源于为二氧化硅/氧化铝类型砂、二氧化硅/氧化镁类型砂、合成莫来石砂中的任意一种。本专利技术相比现有技术具有以下优点：本专利技术中通过对磁选后的铸造旧砂与碳纳米管和聚乙烯醇混合，使有机成分进入碳纳米管内部，再经高温焙烧后能够去除，再重新加入相应量的新砂以及其他配料，使所得再生型砂具有较好的通气性、紧实度和可塑性，其耐火性和退让性较好，检测有机物去除率高，相比现有技术进一步减小再次使用时的污染，完善节能环保技术方案，适于推广使用。具体实施方式实施例1一种铸造旧砂制备再生型砂的方法，包括以下步骤：（1）将铸造旧砂破碎、磁选后再经筛分分选处理；（2）将上述处理后的铸造旧砂与相当于其重量7.4%碳纳米管、1.8%聚乙烯醇，在质量浓度为9%的乙醇溶液中超声分散1.8小时，所述超声分散频率为55kHz，超声分散时的温度为45℃，固液质量比为4:1；（3）在循环热风条件下干燥，所述循环热风温度为68℃，热风穿过物料的速度为13m/s，然后在温度为480℃的条件下热处理3.5小时，得到混合料备用；（4）上述热处理后的混合料经冷却、除尘后，加入相当于其重量7%的新砂、2%的熟石灰、3%的膨润土、1%的煤粉和10%的水，在混砂机中搅拌混制，得到再生型砂。铸造旧砂来源于为二氧化硅/氧化铝类型砂，再生型砂通气性达到128，紧实率达到46%，相比新砂通气性和紧实率有一定提高。实施例2一种铸造旧砂制备再生型砂的方法，包括以下步骤：（1）将铸造旧砂破碎、磁选后再经筛分分选处理；（2）将上述处理后的铸造旧砂与相当于其重量6.5%碳纳米管、2.2%聚乙烯醇，在质量浓度为8%的乙醇溶液中超声分散2小时，所述超声分散频率为53kHz，超声分散时的温度为42℃，固液质量比为4:1；（3）在循环热风条件下干燥，所述循环热风温度为70℃，热风穿过物料的速度为10m/s，然后在温度为450℃的条件下热处理4小时，得到混合料备用；（4）上述热处理后的混合料经冷却、除尘后，加入相当于其重量6%的新砂、2%的熟石灰、3%的膨润土、1%的煤粉和8%的水，在混砂机中搅拌混制，得到再生型砂。铸造旧砂来源于为二氧化硅/氧化镁类型砂，再生型砂通气性达到129，紧实率达到44%，相比新砂通气性和紧实率有一定提高。实施例3一种铸造旧砂制备再生型砂的方法，包括以下步骤：（1）将铸造旧砂破碎、磁选后再经筛分分选处理；（2）将上述处理后的铸造旧砂与相当于其重量8.2%碳纳米管、1.4%聚乙烯醇，在质量浓度为10%的乙醇溶液中超声分散1.5小时，所述超声分散频率为57kHz，超声分散时的温度为47℃，固液质量比为4:1；（3）在循环热风条件下干燥，所述循环热风温度为65℃，热风穿过物料的速度为15m/s，然后在温度为550℃的条件下热处理3小时，得到混合料备用；（4）上述热处理后的混合料经冷却、除尘后，加入相当于其重量8%的新砂、3%的熟石灰、2%的膨润土、2%的煤粉和12%的水，在混砂机中搅拌混制，得到再生型砂。铸造旧砂来源于为合成莫来石砂，再生型砂通气性达到131，紧实率达到45%，相比新砂通气性和紧实率有一定提高。设置对照组，按照专利申请号为201410450869.6中
技术实现思路
对二氧化硅/氧化铝类型砂旧砂进行相应处理；设置空白组，对二氧化硅/氧化铝类型砂旧砂未处理；对各组相关性能进行检测，测试标准如下：LOI及LOI除去率给予JACT试验法S-2测定型砂中的灼烧减量，LOI表示型砂中的有机物量，铸型强度为在25℃、55%RH的条件下，给予JACT试验法HM-1，用岛津制强度试验机AD-5000测定混炼1日后的抗压强度；测试结果如下：表1组别LOI（wt%）LOI除去率（%）铸型强度（MPa）实施例10.0883.03.24实施例20.0980.93.27实施例30.0883.13.26对照组0.1666.12.35空白组0.47/1.28表1中数据可以看出，本专利技术中再生型砂在保证型砂基本性能的基础上进一步提高了对LOI除去率，即提高了有机物的去除，避免环境污染，铸型强度有一定提高，适于推广使用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铸造旧砂制备再生型砂的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将铸造旧砂破碎、磁选后再经筛分分选处理；（2）将上述处理后的铸造旧砂与相当于其重量6.5‑8.2%碳纳米管、1.4‑2.2%聚乙烯醇，在质量浓度为8‑10%的乙醇溶液中超声分散1.5‑2小时，固液质量比为4:1；（3）在循环热风条件下干燥，然后在温度为450‑550℃的条件下热处理3‑4小时，得到混合料备用；（4）上述热处理后的混合料经冷却、除尘后，加入相当于其重量6‑8%的新砂、2‑3%的熟石灰、2‑3%的膨润土、1‑2%的煤粉和8‑12%的水，在混砂机中搅拌混制，得到再生型砂。

【技术特征摘要】
1.一种铸造旧砂制备再生型砂的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将铸造旧砂破碎、磁选后再经筛分分选处理；（2）将上述处理后的铸造旧砂与相当于其重量6.5-8.2%碳纳米管、1.4-2.2%聚乙烯醇，在质量浓度为8-10%的乙醇溶液中超声分散1.5-2小时，固液质量比为4:1；（3）在循环热风条件下干燥，然后在温度为450-550℃的条件下热处理3-4小时，得到混合料备用；（4）上述热处理后的混合料经冷却、除尘后，加入相当于其重量6-8%的新砂、2-3%的熟石灰、2-3%的膨润土、1-2%的煤粉和8-12%的水，在混砂机中搅拌混制，得到再生型...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙爱琴，
申请(专利权)人：合肥市田源精铸有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34