CN102000764A

CN102000764A - 一种铸造废砂处理过程中的化学再生方法

Info

Publication number: CN102000764A
Application number: CN2010105937239A
Authority: CN
Inventors: 熊鹰
Original assignee: CHONGQING CHANGJIANG MOULDING MATERIAL (GROUP) Co Ltd
Current assignee: CHONGQING CHANGJIANG MOULDING MATERIAL (GROUP) Co Ltd
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2010-12-17
Publication date: 2011-04-06

Abstract

本发明提出一种铸造废砂处理过程中的化学再生方法，其是对附着在废砂表面的不利于被再次用于铸造型砂材料中的各种杂质进行表面化学处理的过程。化学再生使用化学表调液I或/和化学表调液II，处理砂温应等于或低于400℃，本发明在铸造废砂处理过程的热法再生处理或机械再生处理之前或之后进行，将化学处理技术与现有热法再生和机械摩擦再生相结合，经此方法所形成的再生新砂具有更加优良的新砂品质，能更好地满足不同铸造废砂(热心盒树脂铸造废砂、温芯盒树脂铸造废砂、气体或/和有机脂硬化冷芯盒树脂铸造废砂、外型潮模铸造砂)再利用的多种型砂制砂工艺(热芯盒、温芯盒、冷芯盒)应用要求，具有较好的经济性。

Description

一种铸造废砂处理过程中的化学再生方法

技术领域

本发明属于模具铸造砂芯材料技术领域。

背景技术

铸造材料使用的石英砂主要成分是SiO₂，占砂重的92%以上，其余是5%左右的Al₂O₃，0.5%左右的Fe₂O₃，0.2%左右的CaO，0.1%左右的MgO等金属氧化物，另外水分和含泥（长石类粘土等）量2%左右。这其中的氧化物通常与石英砂中的SiO₂共生，有的处于结晶中，有的以长石类结构的形式伴生附着在SiO₂结晶体的表面。石英砂与各种高分子树脂有机粘结剂制成不同特性的树脂覆膜砂，因为SiO₂结晶体的结构稳定，具有较高的耐高温性能，适用于大多数的铸造应用。用此材料制成的铸造砂芯体用于金属熔炼浇注成金属铸件具有良好的稳定尺寸和表面光洁度。浇注使用后的树脂覆膜砂成为铸造废砂。由于大量树脂覆膜砂的应用需消耗大量的砂矿资源，给人类生活带来重大的影响，如何处理铸造废砂后再利用，减少对资源的需求和环境的影响，是当今机械工业面临的重大课题。

目前，铸造废砂再生处理技术方法以热法再生、机械摩擦再生技术方法为主。也有热法再生和机械摩擦再生技术相结合的组合技术方法。

热法再生的技术特点是通过高温焙烧（焙烧温度在600～800℃，甚至更高的温度），使铸造废砂中含有的有机质在高温条件下与空气中的氧发生氧化反应，成为气态氧化物，从废砂表面或废砂集料中除去。这种技术方法的特点是再生后的砂粒表面很洁净，表面附着的有机质基本被全部除去。但是，相对比机械摩擦方法，这种再生处理后的砂粒角型系数基本不变，砂粒的圆球度不会改变，由于高温焙烧也使得附着在石英砂表面的金属氧化物的化学活性提高，形成各种结构相对松软的陑化附着物，这种附着物会影响再次制造树脂覆膜砂的特性，如粘结强度等。

机械摩擦的技术特点是，通过使用机械设备让铸造废砂在相对较高速度下使砂粒具有一定的动能而相互冲撞，或与具有相对速度较大的表面物发生相对运动，废砂的表面间产生相对摩擦运动，从而让其表面附着的有机质、碳素、金属氧化物等附着物被机械剥离，达到废砂颗粒内层的石英砂表面裸露出新的界面的目的。这种技术方法的特点是经济性好，经过机械摩擦后产生的砂粒相对处理前角型系数发生变化，圆球度更好，但再生的新界面上附着物较多，特别是石英砂颗粒的表面本身是凸凹不平的，在凹坑内的仍然存在较多的附着物，单独使用这种方法很难达到再生后再次用于铸造覆膜砂的要求，再生后一般只可用于外型砂（如潮模砂等）。

采用热法再生和机械摩擦再生相结合后，显然可以达到利用热法焙烧除尽有机质，又可以通过机械摩擦改善再生后砂粒的角型系数，提高圆球度的目的。相对于单独采用热法再生和机械摩擦再生的再生新砂质量要好得多。但是，仍然不能除尽砂粒表面凹凸坑内的杂质（吸附的粉尘、陑化物等）。

发明内容

本发明就是针对现有铸造废砂处理方法存在的不足，提出一种化学再生方法，其在铸造废砂处理过程的热法再生处理或机械再生处理之前或之后进行，将化学处理技术与现有热法再生和机械摩擦再生相结合，以进一步提高铸造废砂处理的质量。

本发明提出的铸造废砂处理过程中的化学再生方法的技术方案如下：

本方法是对废砂表面附着的氧化物和/或拌混在废砂集料中的非适用于铸造工艺条件的各种杂质进行表面化学处理的过程，本处理步骤的目的是使用表面化学处理液处理废砂表面，表调液中所含有的化学组分与废砂表面附着多种氧化物（或碱酚醛树脂中的其他反应性化合物）的废砂进行反应，使其形成可溶于水的物质而随溶液或溶液在相对环境较高温度下产生的蒸汽被带走，成为酥松的固相结构的物质组分在高温气相压力和/或机械力的作用下而被剥离除去。处理步骤如下：

将热法再生后的废砂送往化学处理设备或附加有化学处理功能的热交换设备中进行化学表调处理，处理的砂温保持在等于或低于400℃，表调液I由一种无机酸或和/或有机酸溶液、或一种或多种有机或无机无酸溶液配置而成，具体可选用以无机酸（盐酸、硫酸、硝酸、硼酸、磷酸、焦磷酸、碳酸）、有机酸（蚁酸、乙酸、脂多酸类、芳香酸类或芳多酸类）和/或这些酸的混合液配置而成，溶液的体积浓度范围0.001N～3N。表调液I按每吨废砂加1～40升的量加入.

对表面化学处理后的废砂再在在低于400℃条件下困料不超过48小时，并测废砂表面PH值使其不低于5.5 ，当低于这个范围时，需用PH不低于5.5的表调液II进行再处理以调整到此范围。

根据处理后的废砂应用不同，表面处理的工艺强度也会不同，为了保证表面处理后废砂表面PH值处于可控的范围（即通常要在不低于5.5），因此需要相应地检测废砂表面的PH值，当出现PH小于5.5时，就需要对表面处理后的废砂再进行表调处理，表调液II处理时根据需要调整的PH目标值与实际PH值的差值进行计算，根据选用的表调液II的PH值高低（不低于5.5），最后确定需要使用的表调液II液量。或者在已知需要调整PH差值的前提下，根据需要降低的砂温来计算需要的表调液量后，再来选用适用的表调液II的配置组分种类。

表调液II由一种无机酸碱或和/或有机碱溶液、或一种或多种有机或无机碱溶液配置而成。一般表调液II处理时选用基础反应性组分物质有氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、氨水、小苏打、羟基醇胺及能与水相溶的，溶液PH不低于5.5的有机或无机碱类物质等。

本化学再生方法在实现过程中利用的基本化学原理示意如下：

上(1)示意式中，左边的反应物是长石，结构较紧密结实，而右边的生成物则是金属盐类物质，可溶于水，易被除去。

如果铸造废砂不经过化学再生方法处理，一般表面的PH值在8～11，经过表调液I表面处理后，砂粒表面的酸碱度会降低而偏酸，当其酸度过大时，通过表调液II可以达到铸造树脂砂的用砂要求。并且，适合的砂表面酸碱度会改善树脂覆膜砂的固化状态，而提高固化速率和固化强度。因为树脂的固化实际上是大分子链节被相对固定而不能发生相对移动的宏观表象，在铸造覆膜砂中广泛使用的粘结剂属于酚醛类时的高分子树脂，这种树脂的固化需要固化交联剂，对于热芯盒和温芯盒树脂覆膜砂而言，通常是将固化剂预先加混到树脂覆膜砂中，在制芯加热时这些固化剂可以迅速地与树脂的基团发生反应而固化，这种固化反应在酸的条件下催化时降低反应活化能而易于反应，在树脂与砂表面粘合面上，改善砂表面的洁净度和酸碱度，会改善树脂与表面的粘结能力，PH相对降低而偏酸时，可以提高砂芯的固化速度和强度。

对于铸造型砂使用的粘结剂属于酚醛类的，因为其固化处于偏酸性环境时更加有利，会提高其固化速率和固化度；对于铸造型砂使用的粘结剂是呋喃类酚醛树脂时的冷芯盒类时，其固化剂本身就是酸性的，因此化学处理更有利于其制芯固化工艺的控制和满足其用砂。对于铸造型砂使用的粘结剂是脲烷类冷芯盒树脂类时，其固化剂使用的是反应活性很高的弱碱性或弱酸性的化合物和/或过氧化合物，因此对用砂中的反应性酸碱性物质非常敏感，通过表面化学处理后，减少了再生成品砂中的反应性化合物物质，可大大改善再生成品砂的应用条件，有利于不同粘结剂铸造废砂的再利用范围，具有极大的环境保护意义和社会经济效益。

经化学再生处理后得到的废砂，若满足废砂再生后用砂要求，可直接作为成品使用。当废砂的表面附着物仍较多、砂粒角型系数过大、所含粉尘量过大、需要对粒度要求进行调整时，则还需要进行机械再生处理等其它进一步的处理。

同样，在本化学再生处理前，根据铸造废砂的实际状况和性质，也可先进行现有常规的热法再生和/或机械再生处理。

例如：针对外型、无机粘结剂类铸造废砂，先采用现有的机械磨削使得附着在砂粒外表不利于被再次利用于铸造型砂材料中的非二氧化硅质以外的各种氧化物和/或拌混在废砂集料中的无机物粒以及铸造工序中高温浇注时硅质化的碳素质残余附着物和碳粉等被机械性破坏、剥离、分散而部分除去而减少后，再通过本发明的化学再生处理，从而使其残余在废砂中的这些物质进一步发生化学反应而除去。

针对碱酚醛树脂铸造废砂采取先机械磨削使得附着在砂粒外表的碱酚醛树脂膜被破坏，让其中的苛性碱物质进一步的裸露出来后，再通过本发明的化学再生处理，从而实现化学反应性地调整废砂料的PH值后，再通过机械再生，以通过机械磨削的方式将被表面化学处理后的废砂进行处理，因为通过表面化学处理后废砂表面的附着的各种不利于被再次利用于铸造型砂材料中的非二氧化硅质以外的各种氧化物和/或拌混在废砂集料中的无机物粒已经发生化学变化而变成结构较为疏松的状态，有利于后续热法再生过程中被有效处理掉。进一步，也可将机械磨削前的废砂PH值控制在相对较高的情况下进行一次表面化学处理后进行机械磨削处理，再进行一次表面化学处理，通过在机械再生前后两次化学再生处理，一方面可以减少对机械再生设备的影响，又可获得更好的废砂再生总体效果，进而可解决热法再生过程中的废砂高温处理时存在的烧结、结块、流动性差等现象。提高和改善再生成品砂的抗化学粘砂、耐火度性能。

针对其他树脂铸造废砂则在采用热法再生处理后，先进行机械再生处理，再采用本发明的化学再生处理，从而改善和提高再生成品砂的铸造工艺应用适应性能。

另外，在进行本发明的化学再生处理前，最好先对热法再生处理后的废砂进行磁选处理，除去废砂中所含金属铁。磁选设备应当具有在磁选通道口处所产生的磁场通量不低于4000高斯的磁场强度，以便尽量除去废砂中所含金属铁。因为，过多的金属铁会消耗大量的酸，而单质铁与酸反应会产生氢气，氢气的量过大时会出现爆炸，而过多的酸液会严重腐蚀设备，同时处理成本会增加。因此，在化学再生处理前通过一定磁通量的磁选设备去除废砂中所含的金属铁，具有重要意义。

同时，在本化学再生后，再通过磁选进一步除去残留的金属粉尘更好。

可见，在现有的铸造废砂处理过程中，通过加入化学再生处理，所形成的再生新砂具有更加优良的新砂品质，能达到更好地满足铸造废砂再利用的多种应用要求之目的，因此，此工艺方法具有较好的经济性，因为化学处理后附着在砂粒表面的陑化物相对更加松软，除去需要的机械强度会降低，更加易于除去，在相同机械强度下需要的工艺时间相对缩短可缩短机械摩擦工艺时间25%以上，处理效率更高。同时，因为化学处理后一部分附着物随化学处理液蒸汽带走，一部分易被溶液带走而降低了产生粉尘的物质，从而还可减少机械摩擦再生过程中的粉尘量，更环保。

本发明方法能更好地满足不同铸造废砂（热心盒树脂铸造废砂、温芯盒树脂铸造废砂、气体或/和有机脂硬化冷芯盒树脂铸造废砂、外型潮模铸造砂）再利用的多种型砂制砂工艺（热芯盒、温芯盒、冷芯盒）应用要求，具有较好的应用工艺适应性和经济性。

附图说明

图1是本发明方法第一种实现方式的工艺流程框图；

图2是本发明方法第二种实现方式的工艺流程框图；

图3是本发明方法第三种实现方式的工艺流程框图；

图4是本发明方法第四种实现方式的工艺流程框图；

图5是本发明方法第五种实现方式的工艺流程框图；

图6是本发明方法第六种实现方式的工艺流程框图；

图7是本发明方法第七种实现方式的工艺流程框图；

图8是本发明方法第八种实现方式的工艺流程框图；

图9是本发明方法第九种实现方式的工艺流程框图；

图10是本发明方法第十种实现方式的工艺流程框图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的工艺过程进行详细说明：

实施例一（参见图1）：

1、对废砂进行破碎、筛分：

一批粒度范围为20/40、40/20、30/50、50/30、40/70、70/40、50/100、100/50、70/140、140/70、100/200的树脂废砂或外型潮模砂卸下后，通过振动破碎机处理，通过4目筛网后将未破碎的金属块（如铁块、铝块等）从筛面上除去。

2、热法再生：

将除去大颗粒集料和杂物的废砂粒从焙烧炉的顶部加砂装置加入立式两段式废砂焙烧炉，废砂通过焙烧炉内的烟气换热系统被加热而得到充分预热、在600－700℃条件下焙烧后，以每小时5吨的出砂量放出炉外，经流化沸腾床被空气冷却，取砂样测热法再生处理后的砂面PH和耗酸值。

3、化学再生：

将冷却至100℃左右的再生砂放入具有研轮机构的容器内，在每分钟5－100转的搅动速度条件下，用加液装置将表调液I以液柱状加入搅动的砂中进行表面化学处理0.1－3分钟，表调液使用将100克工业浓硫酸加入1升水中，稀释0.1－50倍配置而成，表调液按每吨砂0.5－30升量加入，处理后的再生砂保温静置1－24小时后进行风力擦洗和分级。检验分级后的再生砂的PH值比再生前降低17.6－26.8%达到6.7－6.95，耗酸值降低了9.3－31.2%达到了2.8－4.2，氧化铁减少了3.3－8.9%为0.03%，氧化铝减少6.6－11.7%为0.04%，氧化镁减少9%达到0.005%，氧化钙减少95%，氧化锰减少90%，粘土减少15%。

将获得的成品再生砂应用于热心盒树脂覆膜砂和二氧化硫固化冷芯盒砂、三乙胺固化冷芯盒砂等造型材料产品应用检测，完全满足其用砂要求。

实施例二（参见图2）：

1、对废砂进行破碎、筛分：

每一批次的废砂应当具有相同的粒度值范围（即40/70、50/100、70/140等等）。同批次的废砂通过破碎设备使大块状的废砂芯块变成小的粒块，再使用具有不小于4目筛网（如8目、10目等等）的震动筛分机，将未破碎的金属块（如铁块、铝块等）从筛面上除去。废砂颗粒经过磁选机磁选通道进一步将在筛分过程中未除去的较小颗粒状或更小粉状金属铁及其氧化物吸引除去。

2、化学、机械再生：

将除铁后的铸造碱酚醛树脂或潮模砂废砂放入一具有机械搅拌机构的搅拌器中，搅拌机构以每分钟10至150转的速率对装入的废砂进行搅动，在废砂被搅动的过程中，以每分钟0.5至2升的速率缓慢加入浓度为0.1—4NMol浓度的表调液I,表调液由工业级浓盐酸配置而成，每吨废砂根据其PH值的高低，加入表调液量控制在4—12公升的体积量以内，加入本表调液I后废砂搅拌2—20分钟后，检测处理后废砂的PH为5.5，判断为合格后放出搅拌机构，装入可耐酸碱的包装内存放24小时以内后，检测废砂的PH值为6.5，转入具有机械研磨功能的设施中磨削，研磨时间控制在30分钟以内，然后放料进入下一步的热法再生处理工序进行焙烧处理。

3、热法再生：

将经筛分、磁选除铁后的较细颗粒废砂送入热法再生焙烧工序处理。热法再生系统采用现行通用的系统，利用高温焙烧炉将铸造废砂进行炉内焙烧，采用现行工艺条件，将废砂从炉顶加入，经过加砂、分砂、预热、焙烧、冷却、炉底放料出炉工序后，被处理过的废砂变成为不含可燃烧的有机质和碳素的可再利用砂。

4、化学再生：

将被经热法焙烧好的温度处于300℃左右（或更高温度）的铸造废砂放入一个具有热交换功能的容器中，该容器是由耐高温、耐酸碱材料制成的密闭混砂空间，该密闭空间可抽取负压并装有可以进行机械搅拌的搅拌装置。废砂从加砂口端不断加入，从出砂口处不断流出，加入的废砂砂粒在搅拌器的搅动下不断翻转呈搅混状，同时利用负压风机不断从空间中抽取产生的粉尘和热气，此时即可进行表面化学处理。根据单位时间内流过容器截面的砂重量计算出需要的表面化学液量，通过计量加料装置向容器中加入配置好的表调液I，该处理液是由工业级浓盐酸1摩尔和工业级浓硫酸0.2摩尔加入10升水中配置而成的处理液，其PH在1左右，使用测温工具测量砂温在250℃时，处理液量按每吨砂重加入10 升的量从容器中的加料装置加料口处连续稳定地加入搅拌中的流动砂粒中，并在后续的工序中在200℃下保温恒温24小时，到时后，取样使用PH仪测量砂粒表面的PH值为5左右。

根据需要使用砂的PH要求在6.5～7，需要提高其PH值到6.5～7.0之间。使用1份氨水兑5份水的方法配置表调液II溶液，保持砂温在不超过50℃的条件下，在搅拌中，将配置好的表调液II以液流状按每吨砂重加入5升的量对其进行处理，保温4小时，取样测量砂粒PH值为6.5～7. 0，达到要求后即可放砂。然后再磁选进一步除去残留的金属粉尘。

5、机械摩擦和风力擦洗处理：

将化学表面处理过的砂装入研磨设备中处理2分钟，再将其送往风力擦洗分级机风力擦洗， 5处理级后放出，检测粒度后装袋成品。

将获得的成品再生砂应用于热心盒树脂覆膜砂、碱酚醛自硬砂、三乙胺固化冷芯盒砂等造型材料产品应用检测，完全满足其用砂要求。

实施例三（参见图3）：

按实施例1中前1步工艺步骤处理后的铸造厂家甲的碱酚醛树脂废砂，通过4000高斯的传输带式圆筒除铁装置去除废砂中的磁性金属杂质后，将废砂在室温10－40℃的条件下使用表调液I进行表面化学处理，表调液由工业磷酸和工业盐酸按质量比1－20：1－80配置成摩尔浓度为0.01－1mol/L的水溶液，在圆筒状砂斗出砂口下落的帘状砂流的一侧喷射在砂帘表面，每秒喷射表调液5－15升，处理后的再生砂进入料仓储存1－24小时进行机械研磨，在研磨设备中研磨5－25分钟，除去废砂表面的附着物，取样测得砂的PH已从11将为8.5，角形系数从1.45变为1.35，再将废砂在搅动式混砂机中进行二次表调，表调液由1－5%质量浓度的盐酸水溶液加入砂重的0.01－1%处理1－5分钟，常温下困料1－2小时后（测试砂PH为7.2，耗酸值为4.2），加入500－650℃炉温的焙烧炉中焙烧，焙烧炉放砂进入流化床降至室温，采用机械擦洗分级，测粒度分布达到要求后，出料成品装袋。再生成品满足树脂覆膜砂和碱酚醛树脂自硬覆膜砂的砂用砂要求。

实施例四（参见图4）：

按实施例二中第3工艺步骤处理的铸造厂商乙回收的外型砂废砂从料仓中放出，经机械研磨机研磨15分钟后，在流化沸腾床中加入配置的表调液I，流化沸腾床上部具有负压抽风装置，流入的废砂在沸腾床内风力搅动下与表调液混合均匀，所配置的表调液是由工业浓硫酸配置的体积浓度为0.01－0.3N的水溶液，表调液加入量为每吨砂 2－5升。测试废砂样品测试其PH值为6.5，耗酸值从实施例二中第3工艺步骤的6.5将为3.8，达到要求放料。再生成品满足热心盒树脂覆膜砂、三乙胺固化冷芯盒覆膜砂和碱酚醛树脂自硬覆膜砂用砂要求。

实施例五（参见图5）：

按实施例三中第3工艺步骤处理的铸造厂商已回收的水玻璃铸造废砂从料仓中放出，经风力擦洗机擦洗5分钟除去废砂表面附着物和砂中的粉尘、杂质后，连续加入焙烧炉经分砂、焙烧、炉内冷却、炉外热交换后，检测PH为6.8－7，水分含量小于0.3%，铁含量小于0.4%，铝含量低于0.6%，角型系数从1.4降为1.37（圆球度提高），成品装袋。达到热心盒树脂覆膜砂、三乙胺固化冷芯盒覆膜砂和碱酚醛树脂自硬覆膜砂用砂要求。

实施例六（参见图6）：

按实施例一中第1工艺步骤处理的铸造厂商乙回收的外型砂废砂从料仓中放出经4000高斯磁选取除磁性金属物质后连续加入焙烧炉经分砂、焙烧、炉内冷却、放出炉外通过8000高斯的高磁体进行二次除铁，流入具有至上而下设立有多个分砂板的立式通道结构装置，再生后的砂至上而下地从最高一个分砂板上以帘状型式流向下一个分砂板，这样逐级下落，从装置最下端的出砂口流出。在装置中废砂从一级分砂板流向下一级分砂板时经过的下落空间中设置都设置有表调液I加料喷出装置，喷出的表调液喷洒在砂帘上。喷液量每吨砂3－6升，表调液I由草酸和水杨酸配置成体积浓度为0.02N的水溶液（其中草酸与水杨酸的重量比为1：0.1～1：5），出砂口检测砂样PH为6.9，符合再生砂用砂的砂表面PH要求，检测铁含量为0.02%，筛分、检验粒度分布符合要求，包装成品。将获得的成品再生砂应用于热心盒树脂覆膜砂、三乙胺固化冷芯盒砂等造型材料产品应用检测，完全满足其用砂要求。

实施例七（参见图7）：

按实施例六中工艺步骤至焙烧处理后的外型砂废砂从料仓中放出，在叶片式搅拌设备中加入砂重0.25－0.6%的表调液I进行化学表面处理5－12分钟，表调液I由20%的饱和乙酸溶液稀释5－10倍的水溶液配置而成。然后通过六级风力离心擦洗机进行机械擦洗、分级、筛分、成品包装。再生成品满足热心盒树脂覆膜砂、三乙胺固化冷芯盒覆膜砂和碱酚醛树脂自硬覆膜砂用砂要求。

实施例八（参见图8）：

按实施例二中第1工艺步骤理后的外型砂废砂从料仓中放出，在叶片式搅拌设备中按每吨砂加入3－11升的表调液I进行化学表面处理0.5－5分钟，表调液I由工业硼酸饱和溶液稀释3－10倍的水溶液配置而成。表调后废砂进行焙烧处理，放砂通过喷水雾降至室温后通过5级风力离心擦洗机进行机械擦洗、筛分、包装成品。再生成品满足热心盒树脂覆膜砂、三乙胺固化冷芯盒覆膜砂和碱酚醛树脂自硬覆膜砂用砂要求。

实施例九（参见图9）：

按实施例八中至热法焙烧工艺步骤理后的外型砂废砂从料仓中放出，在流化沸腾床中加入配置的表调液I，流入沸腾床内的废砂在风力搅动下与表调液混合均匀，所配置的表调液是由工业浓硫酸配置的浓度为0.01－0.3N的水溶液，表调液加入量为每吨砂 1－2.5升。然后通过六级风力离心擦洗机进行机械擦洗，测试废砂样品测试其PH值为6.9，耗酸值为2.8，筛分、检验粒度分布符合要求，包装成品。再生成品满足热心盒树脂铸造废砂、温芯盒树脂铸造废砂、气体或/和有机脂硬化冷芯盒树脂铸造废砂、外型潮模铸造砂用砂要求。

实施例十（参见图10）：

按实施例七中工艺步骤至化学再生处理后的外型砂废砂从料仓中放出，检测砂的PH值为7.7，耗酸值为5.6，再生砂应用于二氧化硫硬化冷芯盒树脂工艺，进一步调整废砂PH值和耗酸值，使用由工业浓硫酸配置而成的质量浓度为0.1－1%的表调液在叶片式搅拌设备中再次处理，表调液加入量为每吨砂1－3升，然后通过六级风力离心擦洗机进行机械擦洗、分级、筛分，测试砂的PH值从处理前的7.7降为6.9，耗酸值从5.6降为3.3，成品包装。再生成品满足热心盒树脂铸造废砂、温芯盒树脂铸造废砂、气体或/和有机脂硬化冷芯盒树脂铸造废砂、外型潮模铸造砂用砂要求。

Claims

1.一种铸造废砂处理过程中的化学再生方法，所述化学再生方法是在铸造废砂处理过程的热法再生处理或机械再生处理之前或之后进行，其是对前一工序处理后的铸造废砂进行表面化学处理，达到将附着在砂粒表面的氧化物和/或拌混在废砂集料中的非适用于铸造工艺条件的各种杂质除去的目的；处理步骤如下：

将废砂进行化学表调处理，处理的砂温保持在等于或低于400℃，表调液I由一种无机酸或和/或有机酸溶液、或一种或多种有机或无机无酸溶液配置而成，溶液的体积浓度范围0.01N～2N，表调液I按每吨废砂加1～40升的量加入；

对处理后的废砂再在等于或低于400℃条件下困料不超过48小时，并测经化学再生处理后的废砂表面PH值使其不低于5.5 ，当低于这个范围时，需用PH不低于5.5的化学表调液II进行再处理，以调整到此范围；

表调液II由一种无机酸碱或和/或有机碱溶液、或一种或多种有机或无机碱溶液配置而成。

2.根据权利要求1所述的铸造废砂处理过程中的化学再生方法，其特征在于：所述化学再生使用的表调液I选择以盐酸、硫酸、硝酸、硼酸、磷酸、焦磷酸、碳酸、蚁酸、乙酸、脂多酸类、芳香酸类或芳多酸类和/或这些酸的混合液配置而成。

3.根据权利要求1所述的铸造废砂处理过程中的化学再生方法，其特征在于：所述化学再生使用的表调液II具体采用氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化镁、氢氧化铝、氨水、小苏打或羟基醇胺的混合液配置而成。