CN101780522A - 铸造粘土-树脂混合旧砂磁分离再生的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种铸造粘土-树脂混合旧砂磁分离再生的方法，包括弱磁选去除磁性金属杂质，干燥并筛分、除尘去除砂块和粉尘，在磁感应强度大于14000Gs条件下，强磁选分离出磁性混合旧砂和非磁性混合旧砂。磁分离再生后的磁性混合旧砂主要为粘土砂，其中的树脂含量低，而有效粘土含量高，可回用作造型用粘土砂。不仅改善了回用混合旧砂的质量，而且可少用或不用新加粘土。分离出的非磁性混合旧砂中的有效粘土和含泥量大大降低，有利于进一步再生代替新砂制芯。这样既解决了资源再生利用的问题，又解决了排放、废弃要占用更多的土地面积，且还污染环境等问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸造粘土-树脂混合旧砂磁分离再生的方法，属于铸造旧砂再生技术领域。
背景技术
目前，大批量生产发动机铸件的铸造厂大都用粘土砂造型，用树脂等有机粘结剂制芯，使砂芯的强度大大提高，落砂性能明显改善，但同时也使溃散和破碎的芯砂大量混入造型的粘土旧砂中，这样芯砂与粘土砂在落砂时混在一起就形成了粘土-树脂混合旧砂，并且随着高效新型落砂机的使用，使芯砂的混入量进一步加大。大量的树脂芯砂混入粘土砂后，会使循环使用的型砂有效粘土量减少，发气量增大，从而使铸件性能和铸件的表面质量下降。同时还产生过多的需要排放、废弃的粘土-树脂混合旧砂，这些混合旧砂的排放、废弃不仅要占用更多的土地面积，还由于所含的有机物等有害物质而给环境造成更大的污染，同时不利于有限资源的循环利用。只有把这些过多的粘土-树脂混合旧砂再生并代替新砂作为有机粘结剂砂制芯，才能实现铸造用砂循环利用，达到无旧砂排放，清洁生产的目标。但是，如何将粘土-树脂混合旧砂进行再生，则是一个较大的技术难题，因为，粘土砂与树脂砂的含泥量相差太大，混合旧砂中的粘土几乎要全部去除才能使用，去泥率高达95％以上。
国内外目前采取的解决方案多为联合再生方法。其中之一是采用离心式多次多级再生，虽可降低含泥量，但再生次数多，动力消耗大，生产效率低，且砂粒破碎率高，粒度偏细。其中之二是湿法再生，即用水洗的方法除泥，不仅能耗、水耗大，而且占地多，污泥、污水处理困难。其中之三是热法加机械法，该方法要经高温焙烧，因此其也存在能耗大，容易产生二次污染，经济性较差等问题。上述这些方法既没有解决回用的混合旧砂作造型粘土砂的的质量问题，更没有合理利用粘土-树脂混合旧砂中有效粘土，并且由于粘土大量存在，还增加了粘土-树脂混合旧砂再生代替新砂作为有机粘结剂砂制芯的难度。
国内的铸造砂处理大多是用弱磁选去除旧砂中的铁等磁性金属夹杂物，但还没有有关使用强磁场磁分粘土-树脂混合旧砂的的技术报道。
发明内容
经本发明的发明者们研究发现，铸造粘土-树脂混合旧砂主要是由弱磁性物质和非磁性物质组成。粘土砂及其旧砂的磁化系数在1.07×10-6～21.65×10-6cm3/g之间，属弱磁性物质；树脂砂及其旧砂属非磁性物质。采用强磁场可分离出非金属的磁性较强的粘土砂，剩余部分为非磁性物质的树脂旧砂和磁性较弱的粘土旧砂。磁分离出的磁性混合旧砂主要为粘土旧砂，其树脂含量低，有效粘土含量高，因此有利于回用作造型用粘土砂。剩余的非磁性混合旧砂含有较多树脂砂，这部分旧砂含泥量大大降低，有效粘土含量也较低，因此大大减少了进一步再生作制芯用机粘结剂砂的难度。
本发明的目的就是提供一种铸造粘土-树脂混合旧砂磁分离再生的方法，使磁分离出的磁性混合旧砂回用作粘土砂造型，有利于剩余的非磁性混合旧砂进一步再生代替新砂制芯。
本发明通过下列技术方案完成：一种铸造粘土-树脂混合旧砂磁分离再生的方法，包括弱磁选去除磁性金属杂质，干燥并筛分、除尘去除砂块和粉尘预处理，其特征在于在磁感应强度大于14000Gs条件下，对上述预处理后的粘土-树脂混合旧砂进行强磁场磁选，分离出磁性混合旧砂和非磁性混合旧砂。
本发明提供的粘土-树脂混合旧砂磁分离再生方法，具体经过下列步骤：
A、铸件落砂后的粘土-树脂混合旧砂经常规弱磁选，分离出磁性金属夹杂物；
B、将上述分离了磁性金属夹杂物的粘土-树脂混合旧砂经常规干燥至含水量小于1％质量比；
C、将上述干燥后的粘土-树脂混合旧砂经常规筛分、除尘后，除去筛上的砂块和粉尘；
D、将上述筛下的粘土-树脂混合旧砂在磁感应强度大于14000Gs条件下进行强磁选，分离出磁性混合旧砂和非磁性混合旧砂；对分离出的非磁性混合旧砂在上述条件下再次进行强磁场磁选，如此重复至少二次。
每次强磁选后的磁性混合旧砂回用作粘土砂造型。最后一次强磁选后的非磁性混合旧砂送堆放库待处理。
所述D步骤的强磁选是在常规干式强磁选机上完成的，其中，给砂速度为45～240mm/s，磁矩≤2mm，给砂厚度≤2mm。
本发明与现有技术相比具有下列优点和效果：采用上述方案，可使再生后的磁性混合旧砂主要为粘土砂，其中的树脂含量低，而有效粘土含量高，可回用作造型用粘土砂，这样不仅改善了回用混合旧砂的质量，而且可少加或不加新粘土。分离出的非磁性混合旧砂中的有效粘土和含泥量大大降低，有利于进一步再生代替新砂制芯。这样既解决了资源再生利用的问题，又解决了排放、废弃要占用更多的土地面积，及污染环境等问题。
附图说明
图1为本发明之工艺流程图。
图中，1为落砂后的粘土-树脂混合旧砂，2为弱磁选机，3为烘干设备，4为筛分机，5为除尘设备，6和7为强磁选机，8为非磁性粘土-树脂混合旧砂，S1为铁磁性金属夹杂物，S2为砂块，S3为粉尘，S4.1和S4.2为磁性粘土-树脂混合旧砂，S5.1为非磁性粘土-树脂混合旧砂。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述。
实施例1
A、将落砂后的粘土-树脂混合旧砂1送常规弱磁机2上进行磁选，除去磁性金属夹杂物S1，粘土-树脂混合旧砂1的成份为：粘土砂含量86％，含水量1.5％，含泥量12.4％，有效粘土含量5.8％，粒度45～75目；
B、将除去了磁性金属夹杂物S1的粘土-树脂混合旧砂送常规干燥设备3中干燥至含水量为0.7％；
C、将干燥后的粘土-树脂混合旧砂送常规筛分机4进行筛分，同时经常规除尘设备5除尘，以除去砂块S2和粉尘S3；
D、将上述筛下的粘土-树脂混合旧砂送常规干式强磁选机6，在磁感应强度为14000Gs，给砂速度为63mm/s，磁矩≤2mm，给砂厚度≤2mm的条件下，进行强磁选，分离出磁性混合旧砂S4.1和非磁性混合旧砂S5.1；在同样条件下，对非磁性混合旧砂S5在常规干式强磁选机7上再一次进行磁选，如此重复磁选四次。
分离出的磁性混合旧砂S4.1和S4.2回用作粘土砂造型。非磁性混合旧砂8送堆放库待处理。
实施例2
除D步骤在磁感应强度为18000Gs，给砂速度为45mm/s，磁矩≤2mm，给砂厚度≤2mm的条件下进行强磁选，分离出磁性混合旧砂和非磁性混合旧砂外，其余均同实施例1。
实施例3
除D步骤在磁感应强度为22000Gs，给砂速度为240mm/s，磁矩≤2mm，给砂厚度≤2mm的条件下进行强磁选，分离出磁性混合旧砂和非磁性混合旧砂外，其余均同实施例1。
磁分后再生砂检测的结果见表1和表2。从实例的结果可以看出，分离出的磁性混合旧砂的有效粘土含量达到了7～8％，基本满足了粘土砂造型的要求，可以不用补加或少补加粘土；分离出的非磁性混合旧砂，其含泥量减少了23～48％。
表1磁分离出的磁性混合旧砂检测结果
表2磁分离出后剩余的非磁性混合旧砂检测结果
Claims (3)
1.一种铸造粘土-树脂混合旧砂磁分离再生的方法，包括弱磁选去除磁性金属杂质，干燥并筛分、除尘去除砂块和粉尘预处理，其特征在于在磁感应强度大于14000Gs条件下，对上述预处理后粘土-树脂混合旧砂进行强磁场磁选，分离出磁性混合旧砂和非磁性混合旧砂。
2.如权利要求1所述的铸造粘土-树脂混合旧砂磁分离再生的方法，其特征在于具体经过下列步骤：
A、铸件落砂后的粘土-树脂混合旧砂经常规弱磁选，分离出磁性金属夹杂物；
B、将上述分离了磁性金属夹杂物的粘土-树脂混合旧砂经常规干燥至含水量小于1％质量比；
C、将上述干燥后的粘土-树脂混合旧砂经常规筛分、除尘后，除去筛上的砂块和粉尘；
D、将上述筛下的粘土-树脂混合旧砂在磁感应强度大于14000Gs条件下进行强磁选，分离出磁性混合旧砂和非磁性混合旧砂，对分离出的非磁性混合旧砂在上述条件下再次进行强磁场磁选，如此重复至少二次。
3.如权利要求1所述的铸造粘土-树脂混合旧砂磁分离再生的方法，其特征在于所述D步骤的强磁选条件是：给砂速度为45～240mm/s，磁矩≤2mm，给砂厚度≤2mm。
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