本發(fā)明涉及一種無機覆膜砂廢砂的再生,更具體地說,涉及一種無機覆膜砂廢砂再生用分解助液和無機覆膜砂廢砂再生方法。
背景技術(shù):
為了降低在鑄造過程中產(chǎn)生廢氣對環(huán)境的影響,越來越多的鑄造廠家使用無機覆膜砂替代酚醛樹脂覆膜砂,但無機覆膜砂使用后的廢砂處理技術(shù)不夠成熟,因為此類廢砂在加熱過程中,會發(fā)生玻璃化反應(yīng),砂粒之間的殘留強度反而增加,所以用傳統(tǒng)的熱法再生,達(dá)不到目的;目前,有使用濕法再生,及利用無機粘結(jié)劑的可溶于水的特性,用大量的水洗無機廢砂,此工藝,需要大量的水,并產(chǎn)生大量的廢水,造成新的環(huán)境污染。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有無機覆膜砂廢砂濕法再生用水量大、造成新污染的問題,而提供一種用于無機覆膜砂廢砂再生用的無機覆膜砂廢砂再生分解助液和無機覆膜砂廢砂再生方法。
本發(fā)明為實現(xiàn)其目的的技術(shù)方案是這樣的:公開一種無機覆膜砂廢砂再生用分解助液,其特征在于所述的分解助液由下列重量百分比的原料混合制成:90%-98%水、1%-9%硅烷偶聯(lián)劑、0.1-2%乳化劑,更優(yōu)的組分配比為:94.5%-98%水、1%-5%硅烷偶聯(lián)劑、0.1%-1%乳化劑,例如98%水、1.5%硅烷偶聯(lián)劑、0.5%乳化劑。其中所述乳化劑為水包油型乳化劑。該分解助液生產(chǎn)制造時,按比例依次將乳化劑和硅烷偶聯(lián)劑加入到水中進行攪拌混合而成。
本發(fā)明為實現(xiàn)其目的的另一技術(shù)方案是這樣的:公開一種利用上述分解助液進行無機覆膜砂廢砂再生利用的無機覆膜砂廢砂再生方法,其特征在于如下步驟:
S1:將無機覆膜砂廢砂進行破碎,破碎后的無機覆膜砂廢砂粒徑小于5毫米;
S2:按比例將破碎后的無機覆膜砂廢砂與分解助液混合均勻后得到濕廢砂,將濕廢砂進行密封保濕;分解助液的用量占無機覆膜砂廢砂用量的重量百分比為1%-10%;更優(yōu)的用量為3%-7%。
S3:將強度符合要求的濕廢砂在加熱滾筒中進行加熱烘干得到烘干廢砂;
S4:將烘干廢砂碾磨篩分后進行包裝。
上述無機覆膜砂廢砂再生方法中,在進行步驟S2時,密封保濕時間為8小時以上。保濕方法是將混合均勻的濕廢砂至于密閉的容器如密閉的箱型或桶形容器中,或?qū)⒒旌暇鶆虻臐駨U砂置于地面用塑料薄膜進行覆蓋密封保濕。
上述無機覆膜砂廢砂再生方法中,進行步驟S2時還進行濕廢砂強度檢測步驟。濕廢砂強度檢測步驟為將試驗用量的濕廢砂在200攝氏度溫度下加熱3分鐘,加熱后的廢砂不結(jié)塊時濕砂強度符合要求。
上述無機覆膜砂廢砂再生方法中,在步驟S4中,進行包裝前將烘干廢砂依次進行第一次碾磨篩分和第二次碾磨和篩分。在碾磨篩分時還進行吹風(fēng)或抽風(fēng)作業(yè),去除碾磨篩分時產(chǎn)生的灰分。
本發(fā)明根據(jù)無機廢砂的特性,利用乳化劑,將有機硅烷偶聯(lián)劑充分溶解于水中得到分解助液;在進行廢砂再生時,讓分解助液與無機覆膜砂廢砂充分潤濕,在潤濕過程中,無機覆膜砂廢砂中的無機粘結(jié)劑與助液中的水分溶合,同時有機硅烷偶聯(lián)劑與二氧化硅極性相近,硅烷偶聯(lián)劑附在原砂表面,從而起到隔離無機粘結(jié)劑和原砂的作用,達(dá)到降低強度的作用。最后,用低溫烘干,研磨,篩分得到合格再生砂。此工藝沒有其它污染物產(chǎn)生。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明。
將水、硅烷偶聯(lián)劑、乳化劑以重量百分比為98%、1.5%、0.5%的比例進行分解助液的配置,即在水中依次加入重量百分比為1.5%的硅烷偶聯(lián)劑、0.5%的乳化劑進行攪拌均勻得到分解助液。其中硅烷偶聯(lián)劑使用的牌號KH550,乳化劑為水包油型乳化劑,使用的牌號為S-80。
使用上述分解助液用于無機覆膜砂廢砂再生的方法如下:其中廢砂中無機粘接劑為水玻璃或磷酸鹽粘,重量百分比含量在1%-6%之間。
S1:將無機覆膜砂廢砂進行破碎,破碎后的無機覆膜砂廢砂粒徑小于5毫米;
S2:按比例將破碎后的無機覆膜砂廢砂與分解助液混合均勻后得到濕廢砂,將濕廢砂進行密封保濕,保濕時將混合均勻的濕廢砂至于密閉的容器如密閉的箱型或桶形容器中,或?qū)⒒旌暇鶆虻臐駨U砂置于地面用塑料薄膜進行覆蓋密封保濕。通常保濕時間為8小時以上。
S3:將強度符合要求的濕廢砂在加熱滾筒中進行加熱烘干得到烘干廢砂;濕廢砂強度符合要求是將試驗用量的濕廢砂在200攝氏度溫度下加熱3分鐘,加熱后的廢砂不結(jié)塊表明濕廢砂強度符合要求。
S4:將烘干廢砂碾磨篩分后進行包裝,在包裝前將烘干廢砂依次進行第一次碾磨篩分和第二次碾磨和篩分。在碾磨篩分時還進行吹風(fēng)或抽風(fēng)作業(yè),去除碾磨篩分時產(chǎn)生的灰分。
在使用上述分解助液以及上述無機覆膜砂廢砂再生方法進行無機覆膜砂廢砂的再生試驗,其中分解助液用量分別為無機覆膜砂廢砂的1%、2%、3%、4%、5%、7%、10%。再生得到的再生砂與內(nèi)蒙原砂(新砂)和未經(jīng)處理的無機覆膜砂廢砂(其中無機粘結(jié)劑水玻璃重量百分比含量4%,原砂及其他組分重量百分比含量為96%)進行酸耗值對比,其中酸耗值檢測方法:酸耗值參照GBT 2684-2009鑄造用砂及混合料試驗方法,具體步驟如下:
稱取(50±0.01)克樣品,置于300毫升的燒杯中,加入50毫升PH值為7的蒸餾水,然后用移液管加入50毫升濃度為0.1摩爾/升的鹽酸標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液,用表面皿將燒杯蓋上,在磁力攪拌器上攪拌5分鐘,然后靜置1小時。用中速濾紙把溶液濾入250毫升錐形瓶中,并用蒸餾水洗滌試驗樣品5次,每次10毫升。濾液中加入3至4滴溴百里香酚藍(lán)指示液,用0.1摩爾/升的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定,并搖晃直到藍(lán)色保持30秒為終點。
不同分解助液用量的再生砂與內(nèi)蒙原砂的酸耗值對比結(jié)果如表1:
表1再生砂酸耗值對比試驗。
上述試驗表明,使用了分解助液處理的再生砂的酸耗值比未處理的無機覆膜砂廢砂的酸耗值要低很多,基本上滿足生產(chǎn)要求,其中分解助液用量為3%-5%時,再生砂的酸耗值與原砂(新砂)酸耗值非常接近,滿足生產(chǎn)要求;分解助液用量為5%-10%時時,再生砂的酸耗值與原砂(新砂)酸耗值也很接近,滿足生產(chǎn)要求,但從生產(chǎn)上來說,其成本會有所上升。
在本發(fā)明的分解助液中,有效成分為硅烷偶聯(lián)劑,在上述組分含量范圍內(nèi),隨著硅烷偶聯(lián)劑的含量增多,在使用同樣重量分解助液的前提下,廢砂再生的取得的效果越好。乳化劑的作用是幫助硅烷偶聯(lián)劑溶于水,隨著硅烷偶聯(lián)劑的含量增加,乳化劑的含量也適應(yīng)性增加。