SU921664A1 - Method of regeneration of moulding and core mixture having calcium hydroaluminate or hydrogarnet binding - Google Patents
Method of regeneration of moulding and core mixture having calcium hydroaluminate or hydrogarnet binding Download PDFInfo
- Publication number
- SU921664A1 SU921664A1 SU802915345A SU2915345A SU921664A1 SU 921664 A1 SU921664 A1 SU 921664A1 SU 802915345 A SU802915345 A SU 802915345A SU 2915345 A SU2915345 A SU 2915345A SU 921664 A1 SU921664 A1 SU 921664A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- mixture
- spent
- treated
- water
- regeneration
- Prior art date
Links
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
Изобретение относитс к литейному производству и может быть использовано дл регенераций отработанных смесей, содержащих в качестве в жущи гидроалюминаты или гидрогранаты каль ци . Известен способ регенерации отработанной формовочной и стержневой смеси, заключающийс в том, что отра ботанную смесь сначала измельчают, затем помещают в водный раствор, содержащий 5 мас.: при одновременно смесь обрабатывают ульт развуком частотой 25 кГц в течение. 0 мин, до тех пор, пока раствор NaOH не закипит. Обработанный таким способом песок промывают и сушат П Основным недостатком данного способа вл етс то, что технологи регенерации сложна и не позвол ет регенерировать формовочную смесь, в которой в качестве в жущего используютс гидрогранаты и гидроалюминаты к-альци . Така технологи позвол ет восстанавливать только о/:,ин компонент смеси - кварцевый песок. Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ регенерации отработанных стержневых и формовочных смесей, заключающийс в том, что отработанна смесь подвергаетс дроблению, сепарации , прокаливанию и дополнительному селективному измельчению минеральных в жущих 2. Однако данный способ характеризуетс неполным восстановлением в жущего в процессе регенерации. Данна технологи не решает главного вопроса - создани безотходной замкнутой технологии использовани формовочных и стержневых смесей. Цель изобретени - восстановление механических и технологических свойств отработанной смеси. Дл достижени поставленной цели предлагаетс способ регенерации фор392The invention relates to foundry and can be used for the regeneration of waste mixtures containing as hydroaluminates or calcium hydrogranates. The known method of regeneration of spent molding and core mixtures consists in that the developed mixture is first crushed, then placed in an aqueous solution containing 5 wt.: While the mixture is treated with ultrasound at a frequency of 25 kHz for. 0 min, until the NaOH solution boils. The sand treated in this way is washed and dried. The main disadvantage of this method is that the regeneration technology is difficult and does not allow the molding sand to be regenerated, in which it uses garnet and hydroaluminate k-alci. Such technology allows only o /: restore, the mixture in the quartz sand component. The closest to the invention according to the technical essence and the achieved result is a method of regeneration of used core and molding mixtures, which means that the used mixture undergoes crushing, separation, calcination and additional selective grinding of mineral minerals 2. However, this method is characterized by incomplete recovery in the process of regeneration. This technology does not solve the main issue - the creation of a waste-free closed technology for the use of molding and core sands. The purpose of the invention is to restore the mechanical and technological properties of the spent mixture. To achieve this goal, a method for regenerating the form 392 is proposed.
1МОВОЧНОЙ и стержневой смеси с BflwyuiUM в виде гидроалюмината или гидрограната кальци , включающий дробление, сепарацию и прокаливание отработанной смеси, заключающийс в том, что отработанную смесь после дроблени и сепарации обрабатывают водой или вод ным паром при С и при весовом соотношении в полученной пульпе твердого к жидкому 1:(2-5) в темение 1-5 ч при интенсивном перемешивании с последующим отделением из пульпы твердого осадка и прокаливанием, его при до получени частично дегидратированного в жущего и охлаждением до 18-25 С.Bleaching and core blends with BflwyuiUM as hydroaluminate or calcium hydrogenate, including crushing, separating and calcining the waste mixture, which means that after crushing and separating the worked mixture is treated with water or water vapor at C and the weight ratio in the resulting slurry is solid to liquid 1: (2-5) in the cilium of 1-5 hours with vigorous stirring, followed by separation of solid sediment from the pulp and calcination, until it is partially partially dehydrated into a slurry and cooled to 18-25 C.
При этом отработанную смесь обрабатывают водой при в течение 3-5 ч.While the waste mixture is treated with water for 3-5 hours
Причем обработанную смесь обрабатывают вод ным паром при 110-180С под давлением 0,5-9 атм в течение 1-2,5 ч.Moreover, the treated mixture is treated with water vapor at 110–180 ° C under a pressure of 0.5–9 atm for 1–2.5 h.
Кроме того, отработанную смесь обрабатывают вод ным паром, при IiSiSO C под давлением атм. в течение 1-1,5 ч.In addition, the waste mixture is treated with water vapor, at IiSiSO C under pressure atm. within 1-1.5 hours
Сущность описываемого способа состоит в восстановлении исходной в жущей системы 3 CaO-AV O xS iOfj ( 1 ,5-X) из соединени типа 3 СаО ALOj-xS i Ор, содержащегос в отработанной смеси, Киже в описании используетс сокращенна (прин та в специальной литературе ) форма обозначени этих соединений, а также промежуточного соединени .The essence of the described method consists in the restoration of the original CaO-AV O xS iOfj (1, 5-X) source system from the 3 CaO ALOj-xS i Оp type compound contained in the spent mixture, Kizhe used in the description as abbreviated literature) the form of the designation of these compounds, as well as the intermediate.
При обработке содержащегос в отработанной смеси соединени С ASx водой или вод ным паром при 25-180 С образуетс промежуточное соединение СзА5х{6-2х) Нг,0.During the processing of the compound C ASx contained in the waste mixture with water or water vapor at 25-180 ° C, the intermediate compound CzA5x {6-2x) Hg, 0 is formed.
Указанный температурный интерва; обработки конкретизируетс в зависимости от того, чем обрабатывают отработанную смесь - водой или вод ным паром, а также при каком давлении производ т обработку вод ным паром. При обработке водой температура последней выбираетс в интервале 25100°С .Specified temperature interval; The treatments are concretized depending on whether the waste mixture is treated with water or water vapor, and at what pressure it is treated with water vapor. When treated with water, the temperature of the latter is selected in the range of 25,100 ° C.
В соответствии с теоретическими и практическими данными скорость реакции гидратации соединений вида и возрастает с увеличением температуры воды, однако при температуре воды выше скорость реакции существенно не увеличиваетс , поэтому эта температура вл етс оптималь6 4In accordance with theoretical and practical data, the rate of hydration reaction of compounds of the species increases with increasing water temperature, however, when water temperature is higher, the reaction rate does not increase significantly, therefore this temperature is optimal4 4
ной с точки зрени экономичности процесса , При температуре воды 25°С процесс гидратации идет в 5 ч, а при температуре ниже требуетс значительно большее врем и процесс становитс не экономичным. При температуре воды процесс гидратации протекает за 3 ч, но требует больоих затрат энергии на подO держание такой температуры воды изза большого парообразовани . Ясно также, что температура воды свыше ЮО-С при нормальном давлении вл етс недостижимой.In terms of the economics of the process. At a water temperature of 25 ° C, the hydration process takes place at 5 hours, and at a temperature below it takes much longer time and the process becomes uneconomical. At the water temperature, the hydration process takes 3 hours, but it requires a lot of energy to maintain this water temperature due to high vaporization. It is also clear that the temperature of water above UO-C at normal pressure is unattainable.
5 Гидрохимическую обработку СлД и С,,ASx можно проводить в твердой фазе путем подачи насыщенного вод ного пара с температурой IIO-ISO C. Дл температур и 180°С5 Hydrochemical treatment of SLD and C ,, ASx can be carried out in the solid phase by supplying saturated steam with a temperature of IIO-ISO C. For temperatures and 180 ° С
Q давление насыщенного вод ного пара составл ет соответственно, 0,5 ати и 9 ати. Выбор именно этого интервала температур обусловлен возможностью получени иасыи енного пара с такимиQ is the saturated water vapor pressure of 0.5 atm and 9 atm, respectively. The choice of precisely this temperature range is due to the possibility of obtaining saturated steam with such
5 параметрами на предпри ти х металлургической промышленности. При обработке CiASx вод ным насыщеннь1м паром при и давлении равном 0,5 а .м врем реакции гидратации сокращаетс 5 parameters at the enterprises of the metallurgical industry. When CiASx is treated with water saturated steam at a pressure of 0.5 A and m, the hydration reaction time decreases.
д до 2,5 ч. В качестве оптимального значени следует прин ть вод ной парup to 2.5 hours. As an optimal value, water vapor should be taken.
с параметрами t , ,6 ати, как наиболее часто получаемый в услови х промышленных предпри тий.При параметрах насыщенного пара t :l80C и Р 9 ати врем обработки снижаетс до 1 ч. Если брать дл гидратации пар с температурой ниже 110°С (давлением ниже 0,5 ати), то скорость процесса снижаетс до 3 ч, что примерно соответствует времени обработки водой при 95 С. В этих услови х удобнее использовать гор чую воду, чем rlap. Пар с температурой выше (давлением выше Э атм) не целесообразно гфимен ть по причине низкого коэффициента его использовани , поскольку такой пар обладает высокой динамической скоростью и врем его контакта с массой невелико.with parameters t,, 6 MPa, as most often obtained in industrial plants. With saturated t parameters: 80C and P9 MPa, the processing time is reduced to 1 hour. If you take for hydration pairs with temperatures below 110 ° C (pressure below 0.5 MPa), the process rate decreases to 3 hours, which roughly corresponds to the time of treatment with water at 95 C. Under these conditions, it is more convenient to use hot water than rlap. Steam with a temperature above (pressure above ат atm) is not advisable because it has a low coefficient of its use, since such a pair has a high dynamic speed and the time of its contact with the mass is small.
К наиболее рациональным процессам гидратации отработанной формовочной смеси с получением Ca,ASx(6-2x) следует отнести автоклавную обработку . При этом пар с температурой 180 С служит в качестве нагревающего агента, подаваемого в автоклав. При 145С (давлением 3 ати) врем полной гидратации смеси составл ет 59 1,5 ч, при 80°С (давлением 9 -ти) 1 ч. При этом процесс гидратации смеси при температуре ниже 145°С (давлением ниже 3 эти) проходит свыше 2 ч, а выше-180С (давлением выше 9 эти) процесс становитс экономически нецелесообразным вследствие необходимости использовани дорогосто щих автоклавных установок. Оптимальное значение температуры и давлени пара определ етс из заданной экономичности процесса и реальных ус ловий производства. Указанную обработку провод т при весовом соотношении твердого к жидкому 1:(2-5)Выбор Т:Ж в пределах 1:(2-5) дл процесса гидратации обусловлен необходимостью выполнени гидродинамичес ких условий. При Т:Ж ниже 1:2, получаема пульпа практически не перемешиваетс и процесс гидратации длитс значительное врем (более 10 ч) Верхний предел Т:Ж обусловлен тем минимальным соотношением, которое необходимо поддерживать дл последующей операции отделени твердой фазы от жидкой. Так например, при можно использовать фильтровальную ап паратуру (барабанный вакуумный фильтр), а при ,5 необходимо уже использовать отстойники с большой поверхностью разделени , что существенно усложн ет технологию. Наиболее целесообразным Т:Ж вл етс отношение 1:3, поскольку в этом случае разделение пульпы осуществл етс с высокими технико-экономическими показател ми на барабанных вакуумных фильтрах. Следующей стадией процесса вл етс частична дегидратаци соединени CjASx(6-2x) в составе отработанной смеси до получени соединени Ci,ASX(l ,3-х) . При этом следует отметить, что полностью дегидратированные соединени типа CojASx не могут быть под действием воды и вод ного пара переведены непосредственно в частично дегидратироваиные соединени СзА5х(1,5-х) вследствие разности кристаллических структур CjASx(1,5-x) H(jO и C,,ASx(6-2x) НоО. При обработке СзАЗх водой или вод ным паром получаетс СзА5х(6-2х) , а не СзА5х(1,5-Х) только после специальной термообработки из 4 (6-2x) Нг|0 получаетс СоА5х(Г,5-х ) . Частично дегидрацию соединени C2|ASx(6-2x) в составе отработанной смеси в соответствии с предлагаемым способом провод т путем прокаливани твердого осадка, после отделени жидкой водной составл ющей при . Выбор конкретной температуры прокаливани внутри указанного температурного интервала зависит от величины показател X, т.е. от содержани SiOfj B промежуточном соединении CftASj((6-2x) . В табл.1 приведены оптимальные значени температуры прокаливани в зависимости от величины показател X. При оптимальном значении температуры выход требуемой формы )1,) HijO из промежуточного соединени C2ASx(6-2х ) вл етс максимальным. Оптимальные значени температуры рокаливани в зависимости от величиы показател . Таблица 1 Учитыва , что в промежуточном соеинении СзА5х(6-2х) величина X оставл ет О до 1, можно сделать выод , что при температуре прокаливани иже нижнего (300°С) и выше верхнего () пределов выход требуемой форы ЦА$х(1,5-х) снижаетс , а это трицательно сказываетс на технологических свойствах получаемого реге7 нерата и ухудшает экономические показатели способа регенерации. Таким образом, в процессе регене рации и повторного использовани см сей с в жущим в виде гидроалюминато или гидрогранатов кальци имеет мес то следующий цикл превращений минералогических форм в жущего: в исходной смеси дл изготовлени форм и стержней ,5-Х)- Н,20 -В отработанной смеси -до регенерации в процессе проведени регенерации (до термообработки) СзА5х{6- х) в готовом к использованию регенерат СзА5х(1 ,5-х) . При этом обеспечиваетс полное восстановление в жущих, механических и технологических свойств отработанной смеси и создаетс замкнута безотходна технологи изготовлени отливок с использованием форм и стержней из смесей с указанным в жущим. Пример. Отработанную смесь в количестве 10,5 кг, содержащую 10 кг кварцевого песка и 0,5 кг AlQ,Oi О,2S iOj, подвергают размо лу и сепарации через сито с размером чеек мм доее полного прохождени через эти чейки. Затем смешивают с 31,5 л воды (жидкость: тверда 4 фаза 3:1) при 95С и выдерживают пульпу при интенсивном перемешивании в течение 3 м. После этого пульпу раздел ют на лабораторном сгустителе на воду, содержащую глинистую составл ющую, кварцевый песок и сгущенный продукт. Воду от глинистой составл ющей отдел ют на лабораторном наливном фильтре дл последующей регенерации. В результате водной обработки получают 10,8 кг твердого осадка, включающего 10 кг кварцевого песка и 0,8 кг гидрогранатов кальци состава Ч°3 0,,8 H-jO который, подвергают термообработке при 350°С в течение 6 ч. При этом получают 10,6 кг смеси состава: 10кг кварцевого песка и 0,6 кг дегидратированных промежуточных соединений состава A1p|0j О, 25 iO,2 1 ,3 . Полученный регенерат охлаждают до 25 С и смешивают с концентратами сульфитно-дрожжевой бражки в количестве 7,5 вес.ч, бражки на 100 вес.ч регенерата. Смешение производ т в смесителе в течение 2 мин с получением готовой смеси. Аналогичные результаты были получены при регенерации смеси вод ным паром под давлением 0,5-9 атм. при 110-180°С, а также вод ным паром под давлением 39 атм. при 145-180°С. Состав и технологические свойства регенерированных смесей приведены в табл.2.The most rational processes of hydration of spent sand with obtaining Ca, ASx (6-2x) should be attributed autoclave treatment. In this case, steam with a temperature of 180 ° C serves as a heating agent supplied to the autoclave. At 145 ° C (pressure 3 ati) the time of complete hydration of the mixture is 59–1.5 hours, at 80 ° C (pressure 9 –ti) 1 hour. At the same time, the process of hydration of the mixture at a temperature below 145 ° C (pressure below 3 these) takes place over 2 hours and above 180 ° C (pressure above 9 these) the process becomes economically inexpedient due to the need to use expensive autoclave facilities. The optimum value of temperature and vapor pressure is determined from the given economics of the process and the actual production conditions. The above treatment is carried out at a weight ratio of solid to liquid 1: (2-5) The choice of T: W within 1: (2-5) for the hydration process is due to the need to fulfill hydrodynamic conditions. At T: L below 1: 2, the resulting pulp is practically not agitated and the hydration process lasts a considerable time (more than 10 hours). The upper limit of T: W is due to the minimum ratio that must be maintained for the subsequent operation of separating the solid from the liquid phase. For example, when you can use a filter apparatus (drum vacuum filter), and when, 5 you must already use a sump with a large separation surface, which greatly complicates the technology. The most appropriate T: L is the ratio of 1: 3, since in this case the separation of the pulp is carried out with high technical and economic indicators on drum vacuum filters. The next stage of the process is the partial dehydration of the compound CjASx (6-2x) in the composition of the spent mixture to obtain the compound Ci, ASX (l, 3-x). It should be noted that fully dehydrated CojASx compounds cannot be transferred by the action of water and water directly to partially C3A5x (1.5-x) partially dehydration compounds due to the difference in the CjASx (1,5-x) H (jO and C ,, ASx (6-2x) Noo.When treating CsAz with water or water vapor, CzA5x (6-2x) is obtained, but not CzA5x (1.5-X) only after special heat treatment from 4 (6-2x) Hg | 0 is obtained by CoA5x (G, 5th). Partially dehydration of compound C2 | ASx (6-2x) in the composition of the used mixture in accordance with the proposed method After the separation of the liquid aqueous component at, the choice of a specific calcination temperature within the specified temperature range depends on the value of the index X, i.e., the content of SiOfj B intermediate CftASj ((6-2x). Table .1 shows the optimal values of the calcination temperature depending on the value of the indicator X. At the optimum temperature, the yield of the desired form) 1,) HijO from intermediate C2ASx (6-2x) is maximum. Optimum values of the temperature of roiling depending on the magnitude of the indicator. Table 1 Taking into account that in the CzA5x intermediate connection (6-2x) the value of X leaves O to 1, it can be concluded that, at the calcination temperature lower than the lower (300 ° C) and higher than the upper () limits, the output of the required odds is CA $ x ( 1.5) decreases, and this affects the technological properties of the regenerate reagent that is obtained and impairs the economic indicators of the regeneration method. Thus, in the process of regeneration and re-use, the next cycle of transformation of mineralogical forms into a mortar takes place in the form of hydroaluminate or calcium hydrogranate, in the initial mixture for the manufacture of forms and rods, 5-X) - H, 20 - In the waste mixture, regeneration during regeneration (before heat treatment) CzA5x {6-x) in ready-to-use regenerate CzA5x (1, 5-x). In this case, a complete restoration of the remaining, mechanical and technological properties of the spent mixture is ensured and a closed waste-free process is created for the manufacture of castings using molds and rods from the mixtures with the specified one. Example. The used mixture in the amount of 10.5 kg, containing 10 kg of quartz sand and 0.5 kg of AlQ, Oi O, 2S iOj, is subjected to grinding and separation through a sieve with a size of cells of mm before passing through these cells. Then, it is mixed with 31.5 l of water (liquid: solid 4 phase 3: 1) at 95 ° C and the pulp is kept under vigorous stirring for 3 m. After that, the pulp is divided into a water containing clay component condensed product. Water from the clay component is separated on a laboratory bulk filter for subsequent regeneration. As a result of the water treatment, 10.8 kg of solid sediment is obtained, which includes 10 kg of quartz sand and 0.8 kg of calcium hydrogen garnet having the composition H ° 3 0, which is subjected to heat treatment at 350 ° C for 6 hours. 10.6 kg of a mixture of composition are obtained: 10 kg of quartz sand and 0.6 kg of dehydrated intermediate compounds of composition A1p | 0j O, 25 iO, 2 1, 3. The resulting regenerate is cooled to 25 ° C and mixed with concentrates of sulphite-yeast brew in the amount of 7.5 parts by weight, brews per 100 parts by weight of regenerate. Mixing is performed in a mixer for 2 minutes to obtain the finished mixture. Similar results were obtained when the mixture was regenerated with water vapor under a pressure of 0.5–9 atm. at 110-180 ° С, as well as water vapor under a pressure of 39 atm. at 145-180 ° C. The composition and technological properties of the regenerated mixtures are given in table 2.
л Il i
г оabout
г сэg se
vDvD
«"
оabout
ОABOUT
VCVC
tvttvt
-3со-3со
оabout
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802915345A SU921664A1 (en) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | Method of regeneration of moulding and core mixture having calcium hydroaluminate or hydrogarnet binding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802915345A SU921664A1 (en) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | Method of regeneration of moulding and core mixture having calcium hydroaluminate or hydrogarnet binding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU921664A1 true SU921664A1 (en) | 1982-04-23 |
Family
ID=20891973
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802915345A SU921664A1 (en) | 1980-04-25 | 1980-04-25 | Method of regeneration of moulding and core mixture having calcium hydroaluminate or hydrogarnet binding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU921664A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11707777B2 (en) | 2018-06-29 | 2023-07-25 | Nemak, S.A.B. De C.V. | Method for preparing a foundry sand mixture |
-
1980
- 1980-04-25 SU SU802915345A patent/SU921664A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11707777B2 (en) | 2018-06-29 | 2023-07-25 | Nemak, S.A.B. De C.V. | Method for preparing a foundry sand mixture |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2143670A (en) | Synthesis of base exchange materials | |
CN101318188A (en) | Novel process for innocent treatment and resource regeneration of chromic slag | |
SU921664A1 (en) | Method of regeneration of moulding and core mixture having calcium hydroaluminate or hydrogarnet binding | |
US4219515A (en) | Water alkalinity control in the manufacture of hydrous silicate products | |
CN110240483B (en) | A method for preparing silicon carbide porous ceramics by using crystalline silicon waste mortar | |
GB1564664A (en) | Method of recovering magnesia from scarp material | |
CN110304850A (en) | A method of alpha semi-hydrated gypsum is produced based on titanium gypsum | |
GB2078701A (en) | Hydrothermal Direct Synthesis of Alkali Metal Silicates | |
US1442406A (en) | Process of obtaining from anhydrite a. substance which sets in the presence of water | |
US2209752A (en) | Magnesium carbonate composition and process for the preparation thereof | |
US1913960A (en) | Process of producing a composition for decolorizing and purifying oils | |
US1249125A (en) | Process for producing aluminum compounds. | |
US4113835A (en) | Process for preparing pure synthetic calcium sulfate semihydrate | |
US4613361A (en) | High-temperature pretreatment by means of an alkaline aqueous solution of ores having an argillaceous gangue containing at least one usable element | |
US1499795A (en) | Process for preparing exchange silicates for industrial purposes | |
US1555639A (en) | Filtering material and process of preparing the same | |
JPS583969B2 (en) | Alumina manufacturing method | |
JPS59475B2 (en) | Kankousei Karihiyouno Seizouhouhou | |
JPS59107907A (en) | Manufacture of hexagonal boron nitride powder with high fillability | |
SU831727A1 (en) | Method of amorphous boron production | |
SU1072980A1 (en) | Method of preparing silicate bond | |
JPS5969418A (en) | Method for obtaining citric soluble potash fertilizer as well as white powder, deoxidizer, starting material for ceramic or the like from potash ore and lime, magnesia or the like | |
SU199119A1 (en) | METHOD OF OBTAINING FILTER POWDER | |
RU2601608C1 (en) | Method for complex processing boric plaster | |
AT314473B (en) | Process for processing red mud |