本發(fā)明涉及一種無(wú)機(jī)砂與有機(jī)砂混合再生方法及其再生砂，屬于鑄造造型材料
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：現(xiàn)有無(wú)機(jī)砂的再生方法有濕法、干法、熱法+機(jī)械法、化學(xué)方法以及聯(lián)合再生法等。濕法再生回收率高，且通過(guò)濕法得到的再生砂性能指標(biāo)基本可接近新砂，可替代新砂作為面砂和單一砂使用，因而在無(wú)機(jī)砂再生工業(yè)中被廣泛應(yīng)用，但是濕法再生工藝和設(shè)備系統(tǒng)復(fù)雜，需要經(jīng)過(guò)濾、水洗、甩干和氣流冷卻等步驟的處理，占地面積大、能源消耗多，且大量廢水必須經(jīng)凈化處理才能排放，否則會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染；干法再生的設(shè)備和系統(tǒng)布置簡(jiǎn)單，但是再生回收率低，僅有20％-30％，再生砂質(zhì)量不高，一般只能用作背砂；熱法再生也有再生回收率的問(wèn)題，有報(bào)道的聯(lián)合再生工藝有濕法+干法聯(lián)合再生、熱法+機(jī)械法聯(lián)合再生、熱法+濕法聯(lián)合再生以及化學(xué)+機(jī)械法聯(lián)合再生等，都能在一定程度上改善單一使用濕法的工藝、設(shè)備復(fù)雜以及環(huán)境污染問(wèn)題，或者干法、熱法的再生回收率低的問(wèn)題，但是無(wú)機(jī)砂的再生生產(chǎn)仍然存在很大的能耗高或污染重或再生回收率低、再生砂質(zhì)量差的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種無(wú)機(jī)砂和有機(jī)砂混合再生方法及其再生砂，采用機(jī)械-熱法-機(jī)械三級(jí)再生法，將無(wú)機(jī)砂與有機(jī)砂混合再生。本發(fā)明的再生方法能耗小、再生回收率高、且生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單、無(wú)二次污染，適合工業(yè)化生產(chǎn)，可帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本發(fā)明的技術(shù)方案為：一種無(wú)機(jī)砂和有機(jī)砂混合再生方法，包括以下步驟：(1)舊砂混合：將無(wú)機(jī)舊砂與有機(jī)砂按比例混合均勻，得到舊砂混合料；(2)將所述舊砂混合料經(jīng)一次機(jī)械再生至所述舊砂混合料無(wú)團(tuán)聚結(jié)塊，得到一次再生原料；(3)將所述一次再生原料經(jīng)熱法再生得到二次再生原料；(4)將所述二次再生原料經(jīng)二次機(jī)械再生得到三次再生原料；(5)去除所述三次再生原料內(nèi)殘留的膜和粉塵雜質(zhì)，得到所述再生砂。第一次機(jī)械再生是破碎、剝離舊砂表面堅(jiān)固的氧化物和陶瓷化物質(zhì)；熱法再生過(guò)程中，有機(jī)砂與無(wú)機(jī)砂混合再生，有機(jī)砂中殘留的有機(jī)樹(shù)脂可以在高溫下燃燒，為混合再生增加了熱源，相對(duì)于單獨(dú)再生節(jié)省了能源，且可使熱量分布更加均勻，從陶瓷學(xué)的角度改善原砂的表面狀況，使得無(wú)機(jī)覆膜砂粘結(jié)劑和樹(shù)脂原砂在高溫下發(fā)生形成高熔點(diǎn)相的固相反應(yīng)，生成脆性物質(zhì)，從而使無(wú)機(jī)鹽在高溫下不燒結(jié)；二次機(jī)械再生使熱法再生過(guò)程中脆化的無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜破碎，設(shè)計(jì)兩次機(jī)械再生可以對(duì)砂粒進(jìn)行更加有效的研磨，砂粒表面覆蓋物去除更加徹底；然后去除三次再生原料內(nèi)殘留的膜和粉塵雜質(zhì)，得到雜質(zhì)含量少，達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)的所述再生砂。本發(fā)明所述的無(wú)機(jī)砂和有機(jī)砂混合在生方法可大大提高熱法再生的再生回收率，且生產(chǎn)設(shè)備、工藝簡(jiǎn)單，無(wú)二次污染。進(jìn)一步地，所述無(wú)機(jī)砂和有機(jī)砂混合再生方法還包括磁選，進(jìn)一步去除再生砂團(tuán)內(nèi)部裸露處的、以及二次機(jī)械再生過(guò)程中產(chǎn)生的鐵磁性雜質(zhì)。根據(jù)實(shí)際的產(chǎn)品粒度需求，進(jìn)一步地，所述的無(wú)機(jī)砂與有機(jī)砂混合再生方法，所述篩分的粒徑為30-200目。在篩分過(guò)程中也可進(jìn)一步去除細(xì)小的粉塵雜質(zhì)。為了保證所述的無(wú)機(jī)砂和有機(jī)砂混合再生方法的再生回收率和所述再生砂的產(chǎn)品質(zhì)量，進(jìn)一步地，步驟(1)中所述無(wú)機(jī)舊砂與有機(jī)砂的混合質(zhì)量比為1：0.1-5。為了保證一次機(jī)械再生效率、所述一次再生原料的質(zhì)量以及再生工藝的順利進(jìn)行，進(jìn)一步地，所述的無(wú)機(jī)砂與有機(jī)砂混合再生方法，步驟(1)所述舊砂混合均勻后還包括破碎處理和磁選處理。所述經(jīng)破碎處理后的所述舊砂混合料的粒度小于6目，經(jīng)磁選后所述舊砂混合料中的鐵磁性雜質(zhì)含量小于1wt％。進(jìn)一步地，所述的無(wú)機(jī)砂與有機(jī)砂混合再生方法，步驟(2)中所述一次機(jī)械再生是將所述舊砂混合料進(jìn)行研磨20-50分鐘。進(jìn)一步優(yōu)選，所述研磨選用滾輪碾壓工藝。為保證所述無(wú)機(jī)砂中的有機(jī)樹(shù)脂完全燃燒，且使無(wú)機(jī)砂表面的無(wú)機(jī)粘結(jié)劑脆化，進(jìn)一步地，所述的無(wú)機(jī)砂與有機(jī)砂混合再生方法，步驟(3)中所述熱法再生為將所述一次再生原料經(jīng)350-750℃加熱1-7小時(shí)。為保證有效的機(jī)械再生，使所述二次再生原料表面脆化的無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜有效破碎，進(jìn)一步地，所述的無(wú)機(jī)砂與有機(jī)砂混合再生方法，步驟(4)中所述二次機(jī)械再生為將所述二次再生原料進(jìn)行研磨，時(shí)間為8-30分鐘，熱氛圍溫度控制為250-450℃。二次機(jī)械再生前，需對(duì)得到的所述二次再生原料進(jìn)行冷卻，冷卻標(biāo)準(zhǔn)為所述二次再生原料的溫度達(dá)到二次機(jī)械再生的熱氛圍溫度。進(jìn)一步地，所述的無(wú)機(jī)砂與有機(jī)砂混合再生方法，通過(guò)風(fēng)選去除所述三次再生原料內(nèi)殘留的膜和粉塵雜質(zhì)。風(fēng)選過(guò)程分離去除所述三次再生原料內(nèi)殘留的膜和粉塵雜質(zhì)。所述三次再生原料內(nèi)殘留的膜和粉塵雜質(zhì)為二次機(jī)械再生過(guò)程中產(chǎn)生的雜質(zhì)粉塵和破碎掉的無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜。為達(dá)到有效去除雜質(zhì)且不會(huì)將有效再生砂作為雜質(zhì)去除，減少去除循環(huán)次數(shù)的目的，風(fēng)選的風(fēng)速調(diào)節(jié)必須精準(zhǔn)，優(yōu)選的，風(fēng)速設(shè)置為2-5m/s。所述的無(wú)機(jī)砂與有機(jī)砂混合再生方法得到的再生砂，性能優(yōu)異，參數(shù)與濕法得到的再生砂性能接近。本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供一種無(wú)機(jī)砂和有機(jī)砂混合再生方法，經(jīng)一次機(jī)械再生、熱法再生和二次機(jī)械再生，無(wú)機(jī)砂表面的無(wú)機(jī)膜可以得到充分破碎和剝離，且熱法再生過(guò)程中有機(jī)樹(shù)脂膜充分燃燒可以為混合再生提供更加均勻的熱源能量，使再生能耗降低，且有助于無(wú)機(jī)砂表面無(wú)機(jī)粘結(jié)劑的脆化，兩次機(jī)械再生使無(wú)機(jī)砂表面的覆蓋物去除得更加徹底，本發(fā)明所述的再生方法的再生砂回收率高達(dá)80-95％，遠(yuǎn)高于普通干法再生50％以下的再生率，且工藝、設(shè)備簡(jiǎn)單，對(duì)環(huán)境無(wú)二次污染，適合工業(yè)化生產(chǎn)需要，具有較大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)價(jià)值。由本發(fā)明所述的再生方法得到的再生砂的性能與新砂接近，性能優(yōu)異，可作為面砂和單一砂使用。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)的描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所得到的所有其它實(shí)施方式，都屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。實(shí)施例1一種無(wú)機(jī)砂和有機(jī)砂混合再生方法，包括以下步驟：(1)舊砂混合：將無(wú)機(jī)舊砂與有機(jī)樹(shù)脂砂按質(zhì)量比1:0.1放入料斗混合均勻，并經(jīng)破碎過(guò)6目粗篩，然后經(jīng)磁選機(jī)磁選除去其中的鐵磁性雜質(zhì)，使其中的鐵磁性雜質(zhì)含量小于1wt％，得到舊砂混合料；(2)將所述舊砂混合料放入研磨機(jī)，經(jīng)滾輪碾磨20分鐘，所述舊砂混合料無(wú)團(tuán)聚結(jié)塊，完成一次機(jī)械再生，得到一次再生原料；(3)將所述一次再生原料輸送到加熱爐中，控制加熱溫度為750℃，加熱時(shí)間為1小時(shí)，使有機(jī)砂中的有機(jī)樹(shù)脂充分燃燒、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑脆化，加熱完成，熱法再生階段結(jié)束，得到二次再生原料；(4)將所述二次再生原料經(jīng)再生設(shè)備中的冷卻系統(tǒng)冷卻至二次機(jī)械再生的熱氛圍溫度450℃，進(jìn)行碾磨8分鐘，完成二次機(jī)械再生，得到三次再生原料；(5)設(shè)置風(fēng)選機(jī)的風(fēng)速為2m/s，經(jīng)風(fēng)選機(jī)除去所述三次再生原料內(nèi)殘留的膜和粉塵雜質(zhì)，得到再生砂；然后將風(fēng)選后的所述再生砂在循環(huán)水作用下冷卻，然后經(jīng)30-70目篩網(wǎng)進(jìn)行篩分，完成無(wú)機(jī)砂和有機(jī)砂混合再生，得到成品再生砂。所述的無(wú)機(jī)砂與有機(jī)砂混合再生方法得到的再生砂，性能優(yōu)異，參數(shù)與濕法得到的再生砂性能接近。實(shí)施例2一種無(wú)機(jī)砂和有機(jī)砂混合再生方法，包括以下步驟：(1)舊砂混合：將無(wú)機(jī)舊砂與有機(jī)樹(shù)脂砂按質(zhì)量比1:5放入料斗混合均勻，并經(jīng)破碎過(guò)6目粗篩，然后經(jīng)磁選機(jī)磁選除去其中的鐵磁性雜質(zhì)，使其中的鐵磁性雜質(zhì)含量小于1wt％，得到舊砂混合料；(2)將所述舊砂混合料放入研磨機(jī)，經(jīng)滾輪碾磨50分鐘，所述舊砂混合料無(wú)團(tuán)聚結(jié)塊，完成一次機(jī)械再生，得到一次再生原料；(3)將所述一次再生原料輸送到加熱爐中，控制加熱溫度為350℃，加熱時(shí)間為7小時(shí)，使有機(jī)砂中的有機(jī)樹(shù)脂充分燃燒、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑脆化，加熱完成，熱法再生階段結(jié)束，得到二次再生原料；(4)將所述二次再生原料經(jīng)再生設(shè)備中的冷卻系統(tǒng)冷卻至二次機(jī)械再生的熱氛圍溫度250℃，進(jìn)行碾磨30分鐘，完成二次機(jī)械再生，得到三次再生原料；(5)設(shè)置風(fēng)選機(jī)的風(fēng)速為5m/s，經(jīng)風(fēng)選機(jī)除去所述三次再生原料內(nèi)殘留的膜和粉塵雜質(zhì)，得到再生砂；然后將風(fēng)選后的所述再生砂在循環(huán)水作用下冷卻，再經(jīng)一次磁選去除再生砂團(tuán)內(nèi)部裸露處的、以及二次機(jī)械再生過(guò)程中產(chǎn)生的鐵磁性雜質(zhì)，然后經(jīng)100-200目篩網(wǎng)進(jìn)行篩分，完成無(wú)機(jī)砂和有機(jī)砂混合再生，得到成品再生砂。所述的無(wú)機(jī)砂與有機(jī)砂混合再生方法得到的再生砂，性能優(yōu)異，參數(shù)與濕法得到的再生砂性能接近。實(shí)施例3一種無(wú)機(jī)砂和有機(jī)砂混合再生方法，包括以下步驟：(1)舊砂混合：將無(wú)機(jī)舊砂與有機(jī)樹(shù)脂砂按質(zhì)量比1:2放入料斗混合均勻，并經(jīng)破碎過(guò)6目粗篩，然后經(jīng)磁選機(jī)磁選除去其中的鐵磁性雜質(zhì)，使其中的鐵磁性雜質(zhì)含量小于1wt％，得到舊砂混合料；(2)將所述舊砂混合料放入研磨機(jī)，經(jīng)滾輪碾磨30分鐘，所述舊砂混合料無(wú)團(tuán)聚結(jié)塊，完成一次機(jī)械再生，得到一次再生原料；(3)將所述一次再生原料輸送到加熱爐中，控制加熱溫度為500℃，加熱時(shí)間為4小時(shí)，使有機(jī)砂中的有機(jī)樹(shù)脂充分燃燒、無(wú)機(jī)粘結(jié)劑脆化，加熱完成，熱法再生階段結(jié)束，得到二次再生原料；(4)將所述二次再生原料經(jīng)再生設(shè)備中的冷卻系統(tǒng)冷卻至二次機(jī)械再生的熱氛圍溫度300℃，進(jìn)行碾磨20分鐘，完成二次機(jī)械再生，然后經(jīng)風(fēng)選機(jī)除去所述再生砂表面殘留的膜和粉塵，得到三次再生原料；(5)設(shè)置風(fēng)選機(jī)的風(fēng)速為4m/s，經(jīng)風(fēng)選機(jī)除去所述三次再生原料內(nèi)殘留的膜和粉塵雜質(zhì)，得到再生砂；然后將風(fēng)選后的所述再生砂在循環(huán)水作用下冷卻，再經(jīng)一次磁選去除再生砂團(tuán)內(nèi)部裸露處的、以及二次機(jī)械再生過(guò)程中產(chǎn)生的鐵磁性雜質(zhì)，然后經(jīng)50-100目篩網(wǎng)進(jìn)行篩分，完成無(wú)機(jī)砂和有機(jī)砂混合再生，得到成品再生砂。所述的無(wú)機(jī)砂與有機(jī)砂混合再生方法得到的再生砂，性能優(yōu)異，參數(shù)與濕法得到的再生砂性能接近。有益效果：經(jīng)本發(fā)明所述的無(wú)機(jī)砂與有機(jī)砂混合再生方法再生回收率高達(dá)80-95％，遠(yuǎn)高于普通干法再生50％以下的再生回收率，且生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)單，占地面積小，節(jié)省能源，無(wú)二次污染，適合工業(yè)化生產(chǎn)，可帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。本發(fā)明中實(shí)施例3所得的再生砂，性能符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，其平均性能參數(shù)與舊砂對(duì)比如表1所示：表1檢測(cè)項(xiàng)目混合舊砂實(shí)施例3再生砂新砂酸耗值ml154.54.3灼燒減量％0.980.080.10含泥量％8.00.170.30含水量％1.50.050.25na2o含量％0.50.100.02從上表再生砂的性能參數(shù)可以看出與新砂相比，實(shí)施例3得到的再生砂產(chǎn)品的產(chǎn)品性能不亞于新砂，性能優(yōu)異，可作為面砂使用。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。當(dāng)前第1頁(yè)12