[发明专利]一种旧砂再生方法及其旧砂再生系统

说明书

技术领域

本发明涉及铸造生产中所使用的旧砂再生方法及旧砂再生设备。

背景技术

铸造生产中广泛使用水玻璃砂造型。水玻璃砂具有无毒无味、成本低廉、使用简便等许多优点，是公认的最不影响人体健康的铸造方法。目前由于水玻璃旧砂再生困难，生产上一般用一次就废弃了。大量旧砂的废弃既严重污染了环境又浪费了资源，几十年来一直没有很好的解决方法和比较理想的再生设备。

利用水玻璃溶于水的特点，采用湿法再生此类旧砂效果比较显著，但传统的湿法再生方法及所用设备都存在着二个习惯性偏见：即“砂从水出”和“湿法去泥”，也就是无论用什么方法再生水玻璃旧砂，最后都是把洗好的再生砂从洗砂水中取出，再把水中的粉尘分离出去。由于再生砂直接出自污水，为了保证再生砂表面的洁净度就必须增大洗砂用水以尽量稀释水中粘结剂、粉尘等污染物的浓度。每再生一吨砂耗水量可高达二十吨并产生同样多的污水。这种含有大量粉尘(其中许多粉尘是铸造过程中特意加入的粘性很大粒度很细在水中悬浮能力强的膨润土或耐火粘土)和水玻璃的混合污水，要将它们彻底无害化处理非常困难，若直接排放则严重污染环境，若进行处理则需另设庞大复杂的污水处理系统，并投入高昂的运行费用，在经济上得不偿失。申请人在专利《ZL99127564.0》中披露了二种热流旧砂再生机可以大幅度减少污水产生，从而降低污水处理费用。但由于最终又进入了“砂从水出”和“湿法去泥”的误区，因此未能从根本上彻底解决问题。

为了避开旧砂再生污水处理这一难题，目前旧砂再生多转向采用干法再生。由于水玻璃旧砂具有较强的吸湿性，包裹在旧砂表面的惰性膜韧性较高，所以干法再生此类旧砂效果较差，再生砂中氧化钠去除率一般只有30～50％，其质量远比不上湿法再生砂，在生产中通常只作填充砂用。另外干法再生过程中产生的大量含水玻璃的粉尘，很难被重新利用，废弃后仍会对环境造成二次污染。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述问题，提供了一种旧砂再生方法及实现该方法的旧砂再生系统。其目的在于一方面能生产高质量再生砂以满足生产需求，另一方面在不另行设置污水处理系统的情况下，所述旧砂再生系统同时还具有可以便捷、低廉、清洁地回收洗砂污水中所含水玻璃和粉尘等不溶物的功能，从而实现水反复回用，污水零排放。

为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是提供一种旧砂再生方法及实现该方法的旧砂再生系统。该方法除了包括把旧砂置于水中并施以加热、强力搅拌等措施进行清洗，把再生砂烘干，还包括四项改进：其一是改“砂从水出”为“水从砂出”，其二是改“湿法去泥”为“干法去泥”。“水从砂出”即洗砂结束后让含有大量粉尘和水玻璃的污水透过再生砂层然后排出砂外。由于砂层的过滤作用，溶于污水中的水玻璃随着液体排出砂外，粉尘等不溶物则被截留在砂层中。“干法去泥”即把剩下的含有大量的粉尘的再生砂先脱水干燥、筛分，再把混在砂中的粉尘分离出去。此时再生砂中已基本不含水玻璃，可是仍含有许多粘性很强的粘结剂膨润土。部分粉尘被膨润土牢牢地粘附在砂粒表面，仅靠烘干、筛分、风选等简单办法不易将其去除，但由于砂中没有了水玻璃，所以烘干后砂粒表面裹着的粘土膜属脆性膜，采用强力搓擦、撞击的方法可将其有效去除。其三是收集、储存从砂中过滤出的溶液，让其重新回用于旧砂再生。该溶液不含粉尘，呈透明状，其水玻璃浓度较低，可以继续溶解旧砂中的水玻璃惰性膜。其四是把经多次使用水玻璃含量较高的溶液进行浓缩、回收。回收的水玻璃简单再加工后可重新用于铸造生产。

为了节约用水，所述旧砂再生方法洗砂采用一批一清、间断作业。其主要步骤如下：

一、把经破碎、磁选等工序予处理过的水玻璃旧砂和水置于容器中并施以加热，强力搅拌等措施，旧砂表面的惰性膜在水中迅速溶解、脱落，旧砂变成一粒粒松散的再生砂。

二、洗砂结束后，让含有大量粉尘和水玻璃的污水透过再生砂层排出容器并流入预先准备好的储水箱中。当溶液排净后从容器中放出再生砂。

三、把从容器中放出的含有大量粉尘和其它不溶物的再生砂进行脱水、干燥、筛分。

四、把混在干再生砂中的粉尘从砂中分离出去。

五、把储水箱中的溶液重新加入容器中并放入旧砂，重复上述旧砂再生过程。

六、储水箱中的溶液经多次使用后，其中的水玻璃含量逐渐增大，当其浓度达到不能再继续回用时，对溶液进行浓缩处理并回收。