專利名稱：一種水玻璃砂舊砂碾磨再生的方法
技術領域：
本發明屬于裝備制造業中鑄造技術的造型材料技術領域，具體涉及一種水玻璃砂舊砂碾磨再生的方法。
背景技術：
鑄件是裝備制造業的基礎件，2010年我國鑄件產量3650萬噸，其中鑄鋼件530萬噸。鑄鋼件生產中造型、制芯用黏結劑以水玻璃為主，其中水玻璃吹CO2硬化法應用較多，酯硬化水玻璃自硬砂約占10-20%。酯硬化水玻璃自硬砂舊砂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，很難再生回用，只有一少部分做背砂使用，80-90%舊砂成為固體廢棄物，僅鑄鋼件生產每年排放廢砂1000余萬噸，這不僅是優質硅砂資源的浪費，同時給生態環境造成危害。水玻璃砂舊砂再生一直受到國內外的關注。水玻璃舊砂砂粒表面包覆的水玻璃膜的主要成分為硅酸鈉、碳酸鈉、醋酸鈉，其中硅酸鈉可在重復使用時復堿、復水，起粘結作用，而碳酸鈉、醋酸鈉是影響舊砂復用的主要原因，將碳酸鈉、醋酸鈉從舊砂砂粒表面去掉是水玻璃舊砂再生的關鍵。加熱干法再生，由于水玻璃膜僅去掉30-40%，殘留的碳酸鈉、醋酸鈉較多，再生砂放置時，很快吸濕，使性能變差。碳酸鈉、醋酸鈉是溶解于水的鹽，濕法再生能較徹底的去掉砂粒表面的碳酸鈉、醋酸鈉。中國發明專利申請號:200910234904.X公布了 “一種強擦洗水玻璃舊砂濕法再生工藝”:水玻璃舊砂經顎式破碎機破碎、一級螺旋分水、4臺再生機聯續擦洗、二級螺旋分水、中和沉淀、2臺再生機聯續擦洗、三級螺旋分水、烘干得再生砂。使用擦洗法，砂水混合料含水50-70%，大量水介質使砂粒間碰擦幾率降低，舊砂表面水玻璃膜不易擦洗掉；該工藝復雜，設備多，工藝流程長。采用螺旋分水，螺旋分水舊砂含水量高達10%以上，烘干時能源耗量高。開發一種工藝 簡單，再生效率高，節省能耗的水玻璃砂舊砂再生法對節省資源、保護環境很有意義。

發明內容
本發明的目的是提供一種水玻璃砂舊砂碾磨再生的方法，該方法處理的水玻璃砂舊砂再生砂可代替新砂使用，節省硅砂資源，減少固體廢棄物的排放，有利于保護生態環境。本發明提供了一種水玻璃砂舊砂碾磨再生的方法，具體步驟如下:將收集的鑄造廠落砂后的水玻璃砂舊砂、舊砂塊經磁選去掉鐵豆等含鐵雜物；磁選后的舊砂進入石碾機碾壓使砂塊破碎成砂粒，同時加入舊砂質量10-20%的自來水，使舊砂表面充分濕潤，使砂粒表面的水玻璃膜變軟；調整出料口高度，保持石碾內砂層的厚度為300-700mm，舊砂在石碾內碾壓使砂層翻滾，砂粒之間相互磨擦，每個砂粒的平均碾磨時間為10-30min，使砂粒表面水玻璃膜減薄或去掉；砂粒表面的碳酸鈉、醋酸鈉大部分同水玻璃膜一起去掉，碳酸鈉、醋酸鈉是易溶于水的鹽，殘留部分也在砂粒相互磨擦時溶入水中，舊砂水洗時去掉，使再生砂中的碳酸鈉、醋酸鈉總量小于0.1%，砂粒相互磨擦時尖角被磨掉，使其更加圓整，使再生砂角形因數降低，從而提高再生砂的工藝性能。連續加料，連續出料，碾磨后的舊砂用螺旋洗砂機水洗，清水從上面沖入，污水從下面流出，污砂從下面延螺旋上升，與清水對流，使洗凈的舊砂從上面流出；濕砂進行振動脫水或離心脫水，使濕砂含水量小于5%;進行烘干，使再生砂含水量小于I得成品再生砂。本發明提供的水玻璃砂舊砂碾磨再生的方法，上述石碾為常規石英粉廠的粉碎設備的改進型，本發明將石碾水沖從碾底通過篩網出料，改為高出碾盤的出料口出料，碾內料層保持一定高度，防止碾輪和碾底盤接觸將砂粒壓碎，每個砂粒的平均碾磨時間控制在10-30min。出料口高度可調，在生產率不變的情況下，調高出料口高度，增加碾內的存砂量，可增加每個砂粒的平均碾磨時間，即碾內存料增加10%，每個砂粒的平均碾磨時間也增加10%。一般水玻璃舊砂碾磨15-20min即可，對一些難以再生的舊砂可增加碾磨時間，保證再生砂的質量。再生時產生的污水的處理:1.污水用鹽酸或其它酸中和,使污水PH值為6.9-7.1 ；2.污水中加入適量聚丙烯酰胺和聚合 氯化鋁，攪拌均勻，絮凝自然沉淀；3.清水重復使用；4.污泥壓塊處理。本發明的優點:1、一臺石碾兼備丨日砂砂塊粉碎、砂粒碾磨脫膜功能，砂粒相互摩擦，脫膜效率高；2、水玻璃砂舊砂碾磨再生砂碳酸鈉、醋酸鈉殘留量小于0.1% ;3、石碾碾輪外緣和碾盤均由石英巖鑲嵌而成，耐磨性好，對舊砂無鐵雜質污染；4、本發明處理的水玻璃砂舊砂再生砂可代替新砂使用，節省硅砂資源，減少固體廢棄物的排放，有利于保護生態環境；5、污水經中和、絮凝處理，可循環使用。
具體實施例方式以下實施例將對本發明予以進一步的說明，但并不因此而限制本發明。實施例1使用設備；1、石碾，欒縣日昌化工有限公司制造；2、RCT 32/50永磁磁力滾筒，濰坊云海機械設備有限公司制造；3、XSL50螺旋洗砂機，鄭州德宏機械制造有限公司制造；4、Lffnj-B-6000臥螺離心機，麗水市恒力離心機械設備有限公司制造；5、LW-350-A型式螺旋卸料沉降離心機，麗水市恒力離心機械設備有限公司制造；6、LJSH三回程烘干機，鹽城市磊金建材環保設備有限公司制造。將收集的鑄造廠落砂后的水玻璃砂舊砂、舊砂塊經永磁磁力滾筒去掉舊砂中的鐵豆等含鐵雜物，投入石碾，使砂塊破碎成砂粒，同時加入砂量質量10-20%水，使砂粒充分濕潤，加料速度5t/h，碾內存料量為2t，舊砂在石碾內平均碾壓時間為24min，碾輪在碾內碾壓使砂層翻滾，砂粒之間相互磨擦，使砂粒表面水玻璃膜減薄或去掉；砂粒表面的碳酸鈉、醋酸鈉大部分同水玻璃膜一起去掉，碳酸鈉、醋酸鈉是易溶于水的鹽，殘留部分也在砂粒相互磨擦時溶入水中，砂粒相互磨擦時尖角被磨掉，更加圓整，使再生砂角形因數降低，從而提高再生砂的工藝性能。連續加料，出料口連續出料，經XSL50螺旋洗砂機洗砂，使砂、水分離j5LWnj-B-6000臥螺振動離心脫水，使砂中的水分低于5%;經LJSH三回程烘干機烘干得成品再生砂。再生時產生的污水的處理:1.污水用鹽酸中和,使污水PH值為6.9-7.1 ；2.污水中加入適量聚丙烯酰胺和聚合氯化鋁，攪拌均勻，用LW-350-A型式螺旋卸料沉降離心機將污泥和水分離；3.清水重復 使用。
權利要求
1.一種水玻璃砂舊砂碾磨再生的方法，其特征在于:具體步驟如下: (1)將鑄造廠落砂后的水玻璃砂舊砂經磁選去掉含鐵雜質； (2)磁選后的舊砂進入石碾機碾壓使舊砂中砂塊首先破碎成砂粒，同時加入舊砂質量10-20%的自來水，使舊砂濕潤，砂粒表面的水玻璃膜變軟； (3)調整出料口高度，保持石碾內砂層的厚度為300-700mm，舊砂在石碾內碾壓使砂層翻滾，砂粒之間相互磨擦，每個砂粒的平均碾磨時間為10-30min，使砂粒表面水玻璃膜去掉，連續加料，連續出料，使再生砂中的碳Ife納、醋Ife納總量小于0.1 % ； (4)碾磨后的舊砂用螺旋洗砂機水洗，使洗凈的舊砂從上面流出； (5)將步驟(4)處理的濕砂進行振動脫水或離心脫水，使濕砂含水量小于5%； (6)對步驟(5) 處理得到的濕砂進行烘干，得成品再生砂。
2.按照權利要求1所述水玻璃砂舊砂碾磨再生的方法，其特征在于:所述步驟(3)為砂粒之間相互磨擦，每個砂粒的最佳平均碾磨時間為15-20min，使砂粒表面水玻璃膜去掉，連續加料，連續出料，使再生砂中的碳Ife納、醋Ife納總量小于0.1 %。
3.按照權利要求1所述水玻璃砂舊砂碾磨再生的方法，其特征在于:所述步驟(4)中的水洗方式為清水從上面沖入，污水從下面流出，污砂從下面延螺旋上升，與清水對流。
4.按照權利要求1所述水玻璃砂舊砂碾磨再生的方法，其特征在于:所述步驟(6)中成品再生砂含水量小于1%。
全文摘要
本發明提供了一種水玻璃砂舊砂碾磨再生的方法，該方法步驟為將鑄造廠落砂后的水玻璃砂舊砂經磁選去掉含鐵雜質；磁選后的舊砂進入石碾機碾壓使砂塊破碎成砂粒，同時加入舊砂質量10-20％的自來水，使舊砂濕潤；調整出料口高度，保持石碾內砂層的厚度為300-700mm，舊砂在石碾內碾壓使砂層翻滾，砂粒之間相互磨擦，使砂粒表面水玻璃膜去掉，連續加料，連續出料，使再生砂中的碳酸鈉、醋酸鈉總量小于0.1％；碾磨后的舊砂用螺旋洗砂機水洗，使砂、水分離；將濕砂進行振動脫水或離心脫水，使濕砂含水量小于5％；烘干，得再生砂。本發明處理的水玻璃砂舊砂再生砂可代替新砂使用，節省硅砂資源，減少固體廢棄物的排放，有利于保護生態環境。
文檔編號B22C5/04GK103240386SQ201210022530
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月1日 優先權日2012年2月1日
發明者余明偉, 金廣明, 汪解民 申請人:重慶匯亞通鑄造材料有限公司