[发明专利]一种由旧砂再生废弃物制备的陶粒砂及由该陶粒砂制备的覆膜砂

说明书

本发明提供了一种由旧砂再生废弃物制备的陶粒砂，其通过旧砂再生的二次废弃物制备得到，原料包括废灰和污水。其中废灰为树脂砂、粘土砂等经过热法或机械法产生，污水为水玻璃砂经过湿法再生时产生。本发明还提供了由该陶粒砂制备得到的耐高温覆膜砂，其耐高温性能好、热膨胀量低。解决了当前多种旧砂再生形成的二次污染问题，从而实现零排放。

技术领域

本发明涉及资源回收技术领域，具体涉及一种由旧砂再生废弃物制备的陶粒砂，以及由该陶粒砂制备的耐高温覆膜砂。

背景技术

铸造旧砂再生是指经过人工处理，使已使用过的旧砂获得类似于新砂的性能，使旧砂得以反复循环利用，避免了旧砂排放对环境的污染，同时降低了铸造的生产成本。但是在旧砂再生的过程中会产生二次废弃物，如：树脂砂、粘土砂一般采用热法+机械法再生，焙烧或研磨过程中均会产生大量的废灰，每年经过除尘系统收集多达几十万吨难以处理。水玻璃砂因其表面残留的硅酸钠可溶于水，水洗+烘干的再生效果最好，但是经过湿法再生产生的污水同样难以处理。如何对旧砂再生过程中产生的多种二次废弃物进行集中处理并且再利用，目前鲜有报道。

专利CN 106623770 A公开了一种铸造用树脂砂再生生产线，主要通过热法将树脂砂再生回收利用。其中提到用风选器将废灰筛分，并连接至布袋除尘器进行除尘收集作用，避免这些粉尘飘散到空气中污染环境。但该专利未提及收集的除尘废灰如何处理。

专利CN 109954833 A公开了一种潮模砂的再生设备，旧砂经过除铁、擦洗及碾磨除杂等一系列的再生处理后又可以重新利用，变废为宝，节约生产成本的同时也可以减少对环境的污染。但该专利仅提到使废砂再生，并未提及如何处理旧砂再生过程中产成的废灰。

专利CN 109399652 A公开了一种从水玻璃旧砂湿法再生污水中回收水玻璃的方法，水玻璃旧砂湿法再生污水需进行过滤、苛化、再过滤、加热浓缩等一系列的工艺流程，最终实现污水的处理。该方法虽然能够解决水玻璃旧砂再生的污水排放问题，但是其工艺过于复杂，加热浓缩需耗费大量热能源，其经济成本过高，难以在铸造企业中推广。

另外，覆膜砂通常是以硅砂、人造砂等为骨料，酚醛树脂为粘结剂，乌洛托品为固化剂，硬脂酸钙为润滑剂，将上述原料按生产工艺混制而成，应用于制作铸造砂芯。耐高温性能是鉴定覆膜砂使用性能的重要指标，耐高温性能好可避免铸件粘砂、脉纹、变形等缺陷。虽然目前可通过使用特种材料、添加耐高温辅剂、表面刷涂料等方式提高覆膜砂的耐高温性能，但是原料中使用的宝珠砂、锆砂、耐高温辅剂和涂料均会增加覆膜砂的生产成本。例如，专利CN108296413A公开了一种耐高温覆膜砂及其制备方法，由硅砂70-100份、改性酚醛树脂20-40份、硬脂酸钙5-15份、硅烷偶联剂10-20份、耐高温添加剂8-68份、微晶石蜡3-8份以及润滑剂10-20份配制而成。得到的覆膜砂虽然提高了耐温性能，可以改善铸件的粘砂缺陷，但是硅砂受到高温后由于热膨胀量过大，极易造成铸件脉纹、变形等缺陷。因此亟需开发一种兼具优良耐高温性能和热膨胀量低的覆膜砂。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种由旧砂再生废弃物制备的陶粒砂。

本发明的第二目的在于提供由该陶粒砂制备的耐高温覆膜砂，该覆膜砂的铝含量高，具有耐高温性能。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明涉及一种由旧砂再生废弃物制备的陶粒砂，以重量份数计，包括以下组分：

旧砂再生废灰30～50份，含铝矿石50～70份，水玻璃旧砂湿法再生污水25～35份，

其中，所述旧砂再生废灰中含有质量百分含量为75％的SiO₂、15％的Al₂O₃、5％的Fe₂O₃、3％的MgO和2％的CaO；