[发明专利]一种新型水玻璃旧砂化学再生方法

说明书

本发明公开了一种新型水玻璃旧砂化学再生方法，属于铸造行业资源回收利用领域。本发明采用氧化钙与蒸馏水组成的双组份试剂、蔗糖与氧化钙组成的乳液、氯化钙水溶液等进行旧砂的再生处理，对试剂混入旧砂密封放置0‑24h后的再生砂分别进行制样，并对制样性能进行测试，包括即时强度、终强度和溃散性，以及再生砂的碳酸钠含量，在完成测试后和新砂、旧砂性能进行对比。综合考虑上述各种性能指标，在本发明的几种再生方法中，利用(氧化钙+蒸馏水)再生12h所得到的再生砂各性能指标表现最好；与新砂相比，即时强度提升60％；终强度提升154％；溃散性略差于新砂，优于旧砂；碳酸钠含量相对于旧砂减少了1.38％，满足使用要求。

技术领域

本发明属于铸造行业资源回收利用领域，具体涉及一种新型水玻璃旧砂化学再生方法。

背景技术

我国作为一个铸造大国，在新时代下，需要向铸造强国转变，这就需要更加注重环保和节能。水玻璃旧砂分为两种，酯硬化旧砂和CO₂硬化旧砂，考虑到水玻璃砂在铸造行业的使用广泛，为避免使用完的旧砂随意废弃而造成环境的破坏和资源浪费，需要对旧砂进行再生处理。在如今的技术之下，有包括物理和化学形式的多种再生方案，比如干法再生，湿法再生，复合再生和化学再生等，这些技术都有各自的优缺点，干法和湿法再生在当前已有足量的研究，干法再生操作简单容易实现，但是回用性和脱膜率低；湿法再生再生效果不错，但需要使用大量的水，造成污水处理困难；而在化学再生技术上国内外的研究较少，当前主要成果是，使用氢氧化钠进行再生处理，所得到的再生砂强度有较大改善，但再生砂碱性(碳酸钠、醋酸钠为主)不断累积会影响再生砂使用性能，且废砂直接排放对环境造成污染。化学再生还存在很大的发展空间，在当前的研究背景下，希望能够探寻更为适用的方案，在使再生砂满足强度要求下，还能够有效减少碳酸钠的含量。

基于上述理由，提出本申请。

发明内容

针对现有技术存在的问题或缺陷，本发明的目的在于提供一种新型水玻璃旧砂化学再生方法。本发明在选择对环境无污染的化学试剂下，对旧砂进行再生处理，得到满足使用要求的再生砂，本发明将会对水玻璃砂的普及应用和降低企业成本作出贡献。

为了实现本发明的上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种新型水玻璃旧砂化学再生方法，所述方法具体包括如下步骤：

(1)将收集的水玻璃旧砂破碎、筛分、磁选后获得粒度合适的旧砂；

(2)常温下，将处理试剂与步骤(1)获得的粒度合适的水玻璃旧砂混匀后搅拌 2-10min，搅拌结束后，将混合砂样密封放置不超过24h，即可获得再生砂；其中：所述处理试剂为，由蔗糖与氧化钙组成的乳液、由氧化钙与蒸馏水组成的双组份试剂、氯化钙水溶液、氯化镁水溶液或硫酸镁水溶液中的任一种。

具体地，上述技术方案，步骤(1)所述水玻璃旧砂为酯硬化旧砂或CO₂硬化旧砂中的任一种。

进一步地，当所述水玻璃旧砂为酯硬化旧砂时，在步骤(2)之前还优选包括将酯硬化旧砂进行焚烧处理的步骤，其中：所述焚烧气氛为空气(氧化性气氛)，焚烧温度为350-800℃，较优选为400-600℃，以500℃左右为佳；所述焚烧时间为10-30min。

具体地，上述技术方案，步骤(2)所述常温是指四季中自然室温条件，不进行额外的冷却或加热处理，一般常温控制在10-30℃，最好是15-25℃。

进一步地，上述技术方案，步骤(2)所述处理试剂优选由氧化钙和蒸馏水组成的双组份试剂。

优选地，上述技术方案，所述蒸馏水与旧砂的质量比为(1-10)：100，较优选为 2-4：100。

优选地，上述技术方案，所述氧化钙与旧砂的质量比为(0.5-5)：100，较优选为0.5-1：100。