專(zhuān)利名稱(chēng)：一種鑄造廢砂再生的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鑄 造廢砂再生的方法，屬于綜合回收利用廢棄資源技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常鑄造企業(yè)中的固體廢棄物主要是廢砂，占總量的70%以上。我國(guó)鑄件在2006 年，其年產(chǎn)量已達(dá)2800多萬(wàn)噸，每生產(chǎn)出一噸合格鑄件，就要產(chǎn)生約1.5噸廢砂，廢砂總量 近4200多萬(wàn)噸。而廢砂的再生回用率僅為20 30%，其中大部分是采用填埋或隨意丟棄 的辦法處理，毫無(wú)疑問(wèn)這將對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，同時(shí)也是對(duì)有限資源的極大浪費(fèi)，而 且還占用有限的土地，另外為排放這些廢渣還要花費(fèi)運(yùn)輸費(fèi)用、征地費(fèi)用等，于國(guó)家、于企 業(yè)都是不利的。廢砂的回收利用目前還有一是集中處理后再作為鑄造砂回用，但普遍存在 投入大，運(yùn)作成本高等問(wèn)題；二是做建筑材料使用，但由于沒(méi)有對(duì)砂中的水玻璃進(jìn)行無(wú)害化 處理，將對(duì)使用后期帶來(lái)危害，如用水玻璃砂制作的混凝土，由于含有水玻璃，導(dǎo)致混凝土 在使用后2 3年后，就會(huì)因出現(xiàn)白霜、發(fā)泡而使混凝土失效，一旦失效將帶來(lái)嚴(yán)重后果，這 也正是鑄造廢砂會(huì)被丟棄的重要原因。因?yàn)樵阼T造行業(yè)，為滿(mǎn)足鑄造工藝的要求，需要在制 作砂型時(shí)，向砂中加入一定量的水玻璃(Na2 · HiSiO3)，由于用水玻璃型砂造型后，具有無(wú)或 少粉塵污染、無(wú)毒害、型砂流動(dòng)性好、易緊實(shí)、勞動(dòng)強(qiáng)度低、操作簡(jiǎn)便、能耗低、硬化強(qiáng)度高、 尺寸精度好等優(yōu)點(diǎn)，因此是當(dāng)前鑄造行業(yè)中的主要造型材料。但是水玻璃在制備砂型過(guò)程 中，會(huì)與空氣中的CO2發(fā)生下列反應(yīng)而生成碳酸鈉=Na2 · mSi03+C02 = Na2C03+mSi02丨。生 成的碳酸鈉(Na2CO3)長(zhǎng)期在空氣中會(huì)吸收空氣中的水分及二氧化碳(CO2)，生成1個(gè)、3個(gè) 和10結(jié)晶水的碳酸鈉(Na2CO3),并結(jié)成硬塊，其結(jié)果是造成廢砂結(jié)構(gòu)改變而使性能不穩(wěn)定， 從而使廢砂作為建筑材料的可能性落空。因此，研究一種能使鑄造廢砂再生利用的方法，既 可保護(hù)環(huán)境又使企業(yè)走出一條循環(huán)經(jīng)濟(jì)的道路，是鑄造行業(yè)當(dāng)前的重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
為回收利用鑄造廢砂，使其變?yōu)榉€(wěn)定性好的建筑用材，同時(shí)消除其對(duì)環(huán)境造成的 污染，為企業(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)效益，本發(fā)明提供一種鑄造廢砂再生的方法。本發(fā)明的難點(diǎn)是要將鑄造廢砂再生為可用原料，必須對(duì)其中的硅酸鈉以及生成的碳酸鈉進(jìn)行處 理，以使鑄造廢砂具有可靠的穩(wěn)定性能，而如何處理硅酸鈉以及生成的碳酸鈉，就是本發(fā)明 之技術(shù)關(guān)鍵。多年來(lái)發(fā)明者們經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)研究，最終找到了一條可行的途徑。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的是這樣一種鑄造廢砂再生的方法，其特征在于 按廢砂中鈉氯化鈣或氯化亞鐵=2 0.8 1.5的摩爾比，將氯化鈣或氯化亞鐵加入廢 砂中，混合均勻，得再生廢砂。本發(fā)明提供的鑄造廢砂再生的方法具體經(jīng)過(guò)下列步驟A、將廢砂破碎至5mm以下的粒度；B、在廢砂中，按廢砂中鈉氯化鈣或氯化亞鐵=2 0. 8 1. 5的摩爾比，將氯化鈣或氯化亞鐵溶于水中；C、將B步驟的水溶液加入廢砂中，并調(diào)整廢砂含水量在4 10%質(zhì)量比；D、攪拌混勻C步驟的混合物，得再生廢砂。所述氯化鈣或氯化亞鐵為市購(gòu)工業(yè)級(jí)產(chǎn)品。本發(fā)明在廢砂中加入氯化鈣(CaCl2)或氯化亞鐵(FeCl2)水溶液后，讓廢砂中的 碳酸鈉(Na2C03)和碳酸氫鈉(NaHC03)與之發(fā)生反應(yīng)而成一非常穩(wěn)定的產(chǎn)物——碳酸鈣 (CaC03)或氧化鐵(Fe203)，即人們?nèi)粘ＫQ(chēng)的石灰石或鐵銹，其反應(yīng)式如下Na2Si03+CaCl2 = CaC03 I +Si02 INa2C03+CaCl2 = CaC03 I +2NaCl2NaHC03+CaCl2 = CaC03 丨 +C02 個(gè) +2NaCl+H20Na2Si03+FeCl2 = FeO I +Si02 I +2NaClNa2C03+FeCl2 = Fe0+2NaCl+C02 個(gè)4Fe0+02 = 2Fe203所述廢砂中鈉含量的測(cè)定為常規(guī)測(cè)定方法，它們是1、先測(cè)定水玻璃中鈉含量，再 根據(jù)水玻璃加入量來(lái)計(jì)算出砂中鈉的含量；2、直接測(cè)定混合好的水玻璃砂中的鈉含量；3、 測(cè)定廢砂中鈉含量。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有下列優(yōu)點(diǎn)和效果采用上述方案，可對(duì)鑄造廢砂—— 水玻璃砂進(jìn)行無(wú)害化處理，使之成為性能穩(wěn)定、可靠，且使用量較大的建筑用料，不僅解決 了現(xiàn)有鑄造廢砂因填埋、丟棄而給生態(tài)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染，以及對(duì)有限資源的極大浪費(fèi)， 而且不再占用有限的土地，讓鑄造廢砂用作建筑材料成為現(xiàn)實(shí)。本發(fā)明提供的再生廢砂中 氧化鈉(Na20)含量低于1%，且再生處理成本較低，每噸低于30元人民幣，而售價(jià)則是處理 價(jià)的2 3倍，因此，為企業(yè)創(chuàng)造了更大的經(jīng)濟(jì)利益，同時(shí)做到了真正的“零”排放。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述。實(shí)施例1本發(fā)明提供的鑄造廢砂再生的方法經(jīng)過(guò)下列步驟A、將廢砂破碎至5mm以下的粒度；B、在廢砂中，按廢砂中鈉氯化鈣=2 0.8的摩爾比，先將氯化鈣溶于水中后， 再加入到廢砂中；C、調(diào)整廢砂含水量在4%質(zhì)量比；D、攪拌混勻C步驟的混合物，得再生廢砂。實(shí)施例2本發(fā)明提供的鑄造廢砂再生的方法經(jīng)過(guò)下列步驟A、將廢砂破碎至5mm以下的粒度；B、在廢砂中，按廢砂中鈉氯化亞鐵=2 1.5的摩爾比，先將氯化亞鐵溶于水 中，再加入到廢砂中；C、調(diào)整廢砂含水量在7%質(zhì)量比；D、攪拌混勻C步驟的混合物，得再生廢砂。
實(shí)施例3本發(fā)明提供的鑄造廢砂再生的方法經(jīng)過(guò)下列步驟A、將廢砂破碎至5mm以下的粒度； B、在廢砂中，按廢砂中鈉氯化鈣=2 1的摩爾比，先將氯化鈣溶于水中，再加 入到廢砂中；C、調(diào)整廢砂含水量在10%質(zhì)量比；D、攪拌混勻C步驟的混合物，得再生廢砂。
權(quán)利要求
一種鑄造廢砂再生的方法，其特征在于按廢砂中鈉∶氯化鈣或氯化亞鐵＝2∶0.8～1.5的摩爾比，將氯化鈣或氯化亞鐵加入廢砂中，混合均勻，得再生廢砂。
2.如權(quán)利要求1所述的鑄造廢砂再生的方法，其特征在于經(jīng)過(guò)下列步驟A、將廢砂破碎至5mm以下的粒度；B、在廢砂中，按廢砂中鈉氯化鈣或氯化亞鐵=2 0. 8 1. 5的摩爾比，將氯化鈣或 氯化亞鐵溶于水中；C、將B步驟的水溶液加入廢砂中，并調(diào)整廢砂含水量在4 10%質(zhì)量比；D、攪拌混勻C步驟的混合物，得再生廢砂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鑄造廢砂再生的方法，其特征在于按廢砂中鈉∶氯化鈣或氯化亞鐵＝2∶0.8～1.5的摩爾比，將氯化鈣或氯化亞鐵加入廢砂中，混合均勻，得再生廢砂?？蓪?duì)鑄造廢砂——水玻璃砂進(jìn)行無(wú)害化處理，使之成為性能穩(wěn)定、可靠，且使用量較大的建筑用料，不僅解決了現(xiàn)有鑄造廢砂因填埋、丟棄而給生態(tài)環(huán)境造成的嚴(yán)重污染，以及對(duì)有限資源的極大浪費(fèi)，而且不再占用有限的土地，讓鑄造廢砂用作建筑材料成為現(xiàn)實(shí)。本發(fā)明提供的再生廢砂中氧化鈉(Na2O)含量低于1％，且再生處理成本較低，而售價(jià)則是處理價(jià)的2～3倍，同時(shí)做到了真正的“零”排放。
文檔編號(hào)B22C5/00GK101869965SQ20101020365
公開(kāi)日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者余鐘泉, 師尚智 申請(qǐng)人:余鐘泉;師尚智