DE10038419A1 - Verfahren zur Regenierung wasserglasgebundener Gießereisande - Google Patents
Verfahren zur Regenierung wasserglasgebundener GießereisandeInfo
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Abstract
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Regenerierung wasserglasgebundener Gießereisande, bei dem der mechanisch vorbereitete Gießereisand unter Zugabe von Wasser und Einwirken äußerer Kräfte aufgereinigt wird. Nach Abführen des Wassers und Entwässern sowie Trocknen des Sandes lässt sich dieser ohne Weiteres wieder verwenden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regenerierung
wasserglasgebundener Gießereisande, bei dem der Gießereialtsand so behandelt wird,
dass er sich ohne Einschränkungen wie Neusand verwenden lässt. Des weiteren lässt
sich das in dem Verfahren verwendete Wasser ohne weiteres aufreinigen, so dass es
wieder dem Regenerierungsprozess zugeführt werden kann.
Im Gießereiwesen ist Wasserglas seit langen als Formstoffbindemittel in Verwendung.
Zur Bildung der Form wird der Gießereisand mit geeignetem Wasserglas und
entsprechenden Zusätzen vermischt und nach dem Formen mit sauren Gasen, zum
Beispiel Kohlendioxid, zur Aushärtung gebracht. Durch die dabei entstehende
Kieselsäure werden die Sandkörner vernetzt und bilden eine stabile Form. Derartige
Gießereisande können im allgemeinen nur einmal verwendet werden und müssen daher
nach jedem Gießprozess entsorgt werden.
Eine Wiederverwertung derartiger Gießereisande setzt allerdings voraus, dass der
Gießereisand entweder von den Kieselsäurerückständen befreit wird oder die
Kieselsäurerückstände derart umgewandelt werden, dass sie einen weiteren
Formprozess nicht negativ beeinflussen.
Aus der DE-OS 43 06 007 ist ein Verfahren zur Regenerierung wasserglasgebundener
Gießereisande beschrieben. Bei diesem Verfahren werden die nach dem Gießen
anfallenden Sandknollen im einem Brecher zerstört und dann einem Ofen zugeführt, wo
der Gießereisand auf eine Temperatur von mehr als 200°C erhitzt wird, wodurch die
Bindemittelrückstände entweder zerstört oder derart umgewandelt werden, dass sie
einen weiteren Formprozess nicht negativ beeinflussen. Anschließend wird der gereinigte
Gießereisand wieder abgekühlt, so dass er sich anstelle von Neusand verwenden lässt.
Ein Verfahren zur Rückgewinnung von Gießereiformsanden aus Abfällen
kunstharzgebundener Sandformen ist aus der DE-OS 197 53 254 bekannt. Es handelt
sich dabei um ein Nassverfahren, bei dem mit wässrigen basischen oder sauren
Lösungen die Bindung zwischen Bindemittel und Sandkornoberflächen zerstört werden.
Als wässrige basische Lösung kann beispielsweise Natriumhydroxid verwendet werden,
wenn die Moleküle des Bindemittels phenolische Hydroxygruppen aufweisen.
Unabhängig vom Bindemittel und praktisch auf Abfälle aller Arten verlorener Formen sind
auch wässrige Säure-Lösungen geeignet. Als besonders vorteilhaft werden Flusssäure
und deren saure Salze beschrieben.
Schließlich offenbart die DE-OS 43 21 296 ein Verfahren zur nassen Regenerierung von
mit Verunreinigungen und schadstoffbelasteten körnigen Schüttgütern, wobei lediglich
die Aufbereitung von tongebundenen Gießereialtsanden erwähnt und beschrieben wird.
Nach diesem Verfahren werden die verunreinigten und mit Schadstoffen belasteten
körnigen Schüttgüter zunächst einer mechanischen Vorbehandlung durch
Knollenverkleinerung, Schutzsiebung und Magnetabscheidung unterzogen. Anschließend
werden die Schüttgüter einer mindestens einstufigen Kombination aus Attritionsreinigung
unter Zugabe von Wasser und einer nachfolgenden Klassierung unterworfen. Die im
Überlauf der Klassierstufen anfallende Schadstoffsuspension wird danach einer
Querstromfiltration zugeführt. Der dabei entstehende aufkonzentrierte Feinschlamm kann
der weiteren Verwendung zugeführt werden. Aus dem anfallenden Klarwasser werden
durch UV-Oxidation und/oder Aktivkohlefilter weitere Schadstoffe entfernt. Das so
gereinigte Klarwasser kann dann dem Kreislauf wieder zugeführt werden.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein einfaches und wirtschaftliches
Verfahren zur Regenerierung wasserglasgebundener Gießereisande zur Verfügung zu
stellen, bei dem das Regenerat, z. B. anstelle von Neusand für die Form- und/
Kernherstellung in Gießereien ohne weiteres wieder verwendet werden kann. Des
weiteren soll die Bildung von Abwässern vermieden werden, ohne dass eine aufwendige
Reinigungsprozedur notwendig ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Patentanspruch 1 gelöst.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Regenerierung
wasserglasgebundener Gießereisande, das folgende Schritte umfasst:
- - mechanische Vorbehandlung des Gießereisands;
- - Zugabe von Wasser zu dem Gießereisand bis zur Bildung einer breiigen Masse;
- - Bewegen des Breis durch äußere Kräfte;
- - Ausspülen des behandelten Sandbreis mit Wasser;
- - Ableiten des Wassers zur Aufbereitung; und
- - Entwässern und Trocknen des Sandbreis unter Bildung eines Sands zur weiteren Verwendung.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den
Unteransprüchen definiert.
Der nach dem Gießverfahren in Stücken anfallende Gießereisand muss vor der
Wasserbehandlung durch Zerkleinerung vorbehandelt werden. In der Regel wird der
Gießereisand durch Knollenzerkleinerung vorbehandelt. Es können allerdings auch
andere gebräuchliche Verfahren angewendet werden, wie die Schutzsiebung und
Magnetscheidung. Gegebenenfalls können die vorstehend angegebenen
Zerkleinerungsverfahren auch in Kombination angewendet werden.
Wenn der zerkleinerte Gießereisand vorliegt, wird er in eine geeignete Vorrichtung in
einer Anlage verbracht, wo er zunächst mit Wasser versetzt wird. Es wird soviel Wasser
hinzugegeben, bis sich eine breiige Masse aus dem Gießereisand bildet. Die Menge des
Wassers ist von der Korngröße des Sandes abhängig.
Anschließend wird die Breisandmischung durch äußere Kräfte intensiv bewegt. Es hat
sich herausgestellt, dass der wässrige Sandbrei in vorteilhafter Weise stark gerührt wird.
Eine solche Behandlung kann beispielsweise in einer Attritionsvorrichtung vorgenommen
werden, welche auch mehrzellig sein kann. Es wird intensiv gerührt, um eine möglichst
starke Reibbeanspruchung zu gewährleisten. Durch die intensive Rührbewegung werden
die auf der Oberfläche des Sandkorns befindlichen Kieselsäurerückstände und auch
andere Rückstände entfernt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des vorliegenden Verfahrens werden dem Wasser
Reinigungssubstanzen hinzugefügt. Dazu zählen beispielsweise Säuren oder Basen, die
in der Regel in geringer Menge eingegeben werden.
Nach der Behandlung in der Attritionsvorrichtung spült man den behandelten Sandbrei
mit Wasser und leitet das Wasser zu seiner Aufbereitung in einen separaten Tank ab. In
diesem Tank wird das abgeleitete Wasser vorzugsweise mit einem Fällungsmittel
behandelt, um die Kieselsäure als Silikate auszufällen. Es hat sich herausgestellt, dass
als Fällungsmittel beispielsweise H2SO4 oder FeClSO4 verwendet werden kann. Bei der
Zugabe von H2SO4 wird auf pH 4 heruntergestellt und anschließend mit Kalk auf pH 9
erhöht. Bei der Verwendung von FeClSO4 wird der pH auf 6 gestellt und dann mit Kalk
auf einen Wert von 11 gebracht. Jedoch sind auch alle anderen Fällungsmittel
brauchbar, die die Kieselsäure aus dem Wasser herausfällen können. Nach dem
Abtrennen des Sediments kann das Wasser ohne weiteres wieder in den Kreislauf zur
Regenerierung wasserglasgebundener Gießereisande zugeführt werden. Somit fallen
keine Abwässer an, die auf andere Wege wieder entsorgt werden müssten.
Nach Ableiten des kieselsäurehaltigen Wassers wird der verbleibende wasserverarmte
Brei nach herkömmlichen Methoden weiterhin entwässert und schließlich getrocknet,
vorzugsweise in der Wärme. Der Sand kann dann nach Abkühlung einer weiteren
Verwendung zugeführt werden. Es bietet sich an, dass der regenerierte Sand wieder
zum Formgießen verwendet wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in zweifacher Hinsicht absolut umweltfreundlich und
ökonomisch. Die bisher verworfenen Gießereisande werden auf einfache Weise
regeneriert und dem Formgießen wieder zugeführt. Das bei der Regenerierung
entstehende kieselsäurehaltige Wasser wird abgeleitet und auf einfache Weise durch ein
Fällungsmittel von den Silikaten befreit. Nach Sedimentation und Abziehen der Silikate
kann das gereinigte Wasser dem Regenerierungskreislauf wieder zugeführt werden. Auf
diese Weise fallen keine Abwässer an, die separat wieder aufwendig aufgereinigt oder
entsorgt werden müssten.
Claims (10)
1. Verfahren zur Regenerierung wasserglasgebundener Gießereisande, das
folgende Schritte umfasst:
- - mechanische Vorbehandlung des Gießereisands;
- - Zugabe von Wasser zu dem vorbehandelten Gießereisand bis zur Bitdung einer breiigen Masse;
- - Bewegen des Breis durch äußere Kräfte;
- - Ausspülen des behandelten Sandbreis mit Wasser;
- - Ableiten des Wassers zur Aufbereitung; und
- - Entwässern und Trocknen des Sandbreis unter Bildung eines Sands zur weiteren Verwendung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gießereisand
durch Knollenzerkleinerung vorbehandelt wird.
3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass der wässrige Sandbrei gerührt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Sandbrei in
einer Attritionsvorrichtung gerührt wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, dass dem Wasser Reinigungssubstanzen hinzugefügt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als
Reinigungssubstanzen Säuren oder Basen hinzugegeben werden.
7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, dass das abgeleitete Wasser in der Aufbereitung mit einem
Fällungsmittel behandelt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Fällungsmittel
H2SO4 oder FeClSO4 verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
das aufbereite Wasser wieder der Regenerierung zugeführt wird.
10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, dass der regenerierte Sand wieder zum Formgießen verwendet
wird.
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Publications (1)
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Free format text: DIE BEZEICHNUNG IST ZU AENDERN IN: VERFAHREN ZUR REGENERIERUNG WASSERGLASVERBUNDENER GIESSEREISANDE |
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