[发明专利]一种大型铸钢件用砂的再生方法及由该再生砂制备的耐高温覆膜砂

说明书

本发明提供了一种大型铸钢件用砂的再生方法，通过超声洗涤、焙烧除有机物和淬火浸洗的再生方式，能够去除旧砂表面的顽固残留膜，获得再生砂的性能与原砂相当甚至优于原砂。之后将再生砂作为骨料，再生过程中产生的污泥作为耐高温辅剂用于生产耐高温覆膜砂，实现了零排放旧砂再生的循环经济。本发明还提供了由该再生砂制备的耐高温覆膜砂，由于加入了再生污泥，其耐高温性能大幅提升。

技术领域

本发明涉及资源回收技术领域，具体涉及一种大型铸钢件用砂的再生方法，以及由该再生砂制备的耐高温覆膜砂。

背景技术

大型铸钢件的制造技术推动了高铁、船舶、电力设备等高端制造业的发展，该类铸件用砂芯的尺寸较大，固化过程中易出现内外不均一(如表面强度高，内层还未凝固)的现象。使用派普树脂作为粘结剂可改善这一问题，并且成型时间短，工艺简单，可提升生产效率。因此大型铸钢企业广泛将潮模砂作为造型砂，同时将派普树脂砂作为砂芯进行铸钢生产。铸件浇注完成后，其表面的潮模旧砂和派普树脂旧砂经过震动脱落，进入混合旧砂仓库。我国每年产生的上述含有潮模旧砂和派普树脂旧砂的混合旧砂多达上百万吨。

随着环保要求的提高，国家鼓励建设绿色工厂，铸钢企业有大量的混合旧砂亟需再生处理。普通树脂旧砂表面仅含有可燃有机物，通过焙烧即可再生，而这类混合旧砂的表面同时含有有机物、无机物等众多成分。其中潮模旧砂表面残留膜的主要成分包括粘土、煤粉、FS粉、淀粉等；派普树脂砂表面残留膜的主要成分包括酚基树脂、聚异氰酸脂、液态胺催化剂等，这些物质组成的顽固残留膜附着于硅砂表面难以去除。

当前在国内外均没有公开含有潮模砂和派普树脂砂的混合旧砂的再生工艺。更没有将再生污泥作为辅剂，该种再生砂作为骨料来制备耐高温覆膜砂的工艺。相关的类似方案如下：

专利CN107262668A公开了一种呋喃树脂砂旧砂再生方法，包括以下步骤：将回收的旧呋喃树脂砂破碎处理，过20目筛后进行磁选、筛分和除尘预处理，预处理后的旧砂进行冷冻处理，取出，实行干法再生处理。处理结束后物料过 40-80目筛，送入水浮选分离装置中进行浮选分离，浮选分离结束后收集沉淀物；将所得的沉淀物焙烧，进行热法再生后出料，待其自然冷却后再次研磨破碎，过100-150目筛，再次送入水浮选分离装置中进行浮选分离，浮选结束后收集沉淀物，沉淀物干燥处理后即得再生砂。

专利CN111451439A公开了一种派普树脂旧砂的再生方法，包括如下步骤：将派普树脂旧砂机械粉碎成单颗粒，再将经过破碎后的旧砂进行高温焙烧，得到热态砂，将热态砂放入负压密闭的机械碾磨设备中，淋浴式喷洒雾化的酸液，得到再生砂。

然而，上述现有技术均为单一旧砂的再生方法，粘结剂均为有机树脂，不涉及潮模砂表面的无机包覆物，旧砂焙烧再生相对容易。并且上述现有技术均采用热法再生，通过高温焙烧后，采用筛分处理和酸液处理表面，酸碱中和产生的盐分会吸附在再生砂表面，无法实现混合旧砂表面物质的根本去除。因此需要开发一种针对含有潮模砂和派普树脂砂的混合旧砂的再生工艺，能够完全去除混合旧砂表面的残留物质。

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大型铸钢件用砂的再生方法，该大型铸钢件用砂含有潮模砂和派普树脂砂。

本发明的第二目的在于提供由该再生砂制备的耐高温覆膜砂。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明涉及一种大型铸钢件用砂的再生方法，包括以下步骤：

(1)破碎：将混合旧砂芯破碎后得到混合旧砂；

(2)洗涤：对所述混合旧砂进行超声洗涤，同时进行搅拌，得到砂水混合物；

(3)分离：对所述砂水混合物进行固液分离，得到污水和砂粒；